中国铁矿石需求预测与开发战略研究

1、西安建筑科技大学硕士学位论文中国铁矿石需求预测与开发战略研究姓名：张惠丽申请学位级别：硕士专业：系统工程导教师：卢才武20050501chinese iron ore demand forecasting and developingstrategies researchmajor： system engineer author： huili zhang instructor ： professor caiwu luabstractcompared with the iron ore resources in other resource-rich countries，the iron ore

2、 resources in china are lower in grade, poorer in quality, and more difficult in extraction and transportation. therefore，the shortage in domestic iron ore supply has become a bottle neck of the iron and steel indistry. it is urgent to study two issues: (1) the forecasting of the iron ore demand and

3、 require in the next several years. (2) chinese iron ore developing strategies research because of the contradiction between the demand and require of the iron ore. the research help more people realize the iron ore resource condition deeply in our country. it is instructive to use domestic and inte

4、rnational iron ore resources rationally and efficiently in the world.firstly, the article introduces the developing condition of iron ore resources in china. secondly, on the base of lots of data the paper analyses the basic factors affecting the iron ore demand in oiir country relation to the iron

5、ore extraction and importing practice for twenty years and put forward the system dynamics model of chinese iron ore. the research shows it is reasonable to study chinese iron ore demand and require in the method of system dynamics the result shows iron ore supply and demand has close relation to th

6、e gdp and economic developing level. thirdly, the model forecast that iron ore demand will be over 72533,5 million ton by 2010. fourthly, the paper show relevant developing policies are necessary on the base of iron ore developing condition. the policies include strengthening the management in minin

7、g，increasing investment to iron ore resources，decreasing tax, keeping stable price in the trading，founding asia iron ore market, taking part in iron ore price negotiation every year and so on.to guide iron ore theory； developingthe actual meaning of this thesis lies in putting forward the system dyn

8、amics model of the iron ore of china and predicting the development scales and trends of relevant variable through simulation in computer. it is very important to establish long iron ore supply strategies to get rid of the resource spread defect of steel and iron industry. secondly, the paper demons

9、trates the importance of relevant developing strategies and gives us theory support when government makes relevant policies. it has practice developing in our country.keywords： iron ore; systems dynamicsi demand forecasting； strategiesthesis type: application research声 明本人郑重声明我所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究

10、工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢fe 地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包 含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。 与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：曰期：r关于论文使用授权的说明y 841588本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、使用学位论文的规定， 即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校 可以公布论文的全部或部分内容，可以釆用影印、缩印或者其它复制 手段保存论文。曰期:r(保密的论

11、文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名表导师签名：予气世界铁矿业发展现状(1)世界铁矿石生产态势平稳，进出口量波动不大 1)世界铁矿石产量1.绪论世界铁矿石产量由于统计基数不同，数据各异，按照2001和2002年英国矿山杂 志年评公布的数据，世界铁矿石产量见表1.1。-栏中表1.1世界铁矿石产量(mt)【1国家1998199920002001澳大利亚154.0155.0176.3181.0巴西207.0190.3193.3209.0加拿大37.834.535.927.9智利9.18.38.08.0中国246.9209.0224.0217.0印度72.567.875.079.2伊朗12.312

12、.312.312.1哈萨克斯坦8.79.115.014.1北朝鲜10.08.08.0毛利塔足亚11.411.511.5103墨西舟10.611.212.711.5俄罗斯72.381.387.082.5南非32.929.533.734.8瑞典20.918.620.619.5土耳其5,94.34.5乌克兰50.847.555.054.7美国62.957.763.045.8委内瑞拉16.617.017.419.0其它19.620.717.620.6总计1062.0994,01070.71047注：不包括产量小于500万吨的国家，这些数量包括在“其它 中国铁矿石产量为原矿产量2)世界铁矿石进口量 与此

13、相关世界各国进口铁矿石情况，见表1.2。1表1,2世界铁矿石进口量（mt)国家（地区）1998199920002001阿根廷5.44.55.4奥地利5.24.35.55.6比利时13.512.1.11.69.8加拿大7.27.36.55.9中国51.855.370.092.3捷克共和国7.45.46.95.4法国19.820.119.716.7德国46.838.947.540.1意大利15.715.617.615.8日本120.8120.1131.7126.2韩国33.635.539,746.5荷兰8.68,08.96.3波兰8.87.39.39.0西班牙6.66.36.36.6中国台湾省14

14、.213.315.015.6英国-21.017.016.715.4美国17.014.315.710.7其它48.047.552.447.7总计451.4432.8485.8475注=不包括产量小于500万的国家，这登数量包括在“其它” 一控中由表2可以看出，日本是最大进口国，其次是中国和韩国。这3个国家的进口量 占世界铁矿石进口量的50%以上。 3)世界铁矿石出口量世界铁矿石的出口量见表1.3以澳大利亚和巴西为最多，其次是印度、加拿大， 市场份额分别占 33.6%、32.5%、7.1%、5.4%。(e)表1.3世界铁矿石出口量（mt)国家1998199920002001澳大利亚144.7147

15、.8165.2164.0巴西143.2140.2160.1156.0加拿大30.626,526.522.0智利6.76.36.46.0前苏联29.029.0 27.823.7印度32.828.932.937.3毛利塔尼亚11.411.011.110.1南非22.121.121.423.5瑞典16.013.916.013.7美国6.06.16.15.6委内瑞拉8.66.66.96.9其它8.06.18.65.6总计459.1443.5489474注：不包括产量小于500万吨的国家，这些数量包括在其它一栏中4)世界铁矿石储量南非铬铁矿储量为30亿吨，占世界总储量的83%，居世界第一位；巴西拥有铁矿

16、 储量170亿吨，居世界第六位，其富铁矿资源仅次于澳大利亚，居世界第二位，络铁矿 储量2300万吨；澳大利亚在我国短缺矿产全球供应战略中具有重要地位，铁矿石矿产储 量居世界第四位（富铁矿储量为世界第一位)。我国短缺富铁矿石多从澳大利亚进口，铁 矿石进口量的60%以上来自澳大利亚【3。从当前与长远看，世界最大的铁矿产品出口商，仍然是澳大利亚与巴西。根据这2 个国家的资源赋存条件与矿山地质储量，可以实现长期的高盈利开釆。世界最大的铁矿 产品进口商是日本、中国和西欧国家。(2) 国际铁矿企业形成3家垄断市场局面。1) 巴西淡水河谷公司(cvrd)已成为巴西铁矿业的霸主。2) 澳大利亚哈默斯利铁矿公司

17、成为世界上第二大型铁矿公司。3) 澳大利亚bhp公司是世界上第三大型铁矿企业。(3) 面对我国对进口矿的过量需求，兴建新矿山和球团厂，扩大产能。(4) 合理利用矿产资源。矿产品深加工，生产高附加值矿产品。(5) 釆用先进技术，提高效率，降低成本。国外铁矿生产一是生产规模大，二是机械化 自动化水平高，实现了生产高效益、用人少、降低成本的目标。(6) 釆用新型办矿模式同采?r。合同釆矿(contractmining)是指业主(甲方)与釆矿 承包商(或设备检修承包商)之间，矿山业主以合同方式委托釆矿承包商进行采矿作业的 新型釆矿模式丨191。(7) 矿产资源产业的生产集中度不断提高。全球钢铁排名前十

18、位大企业的产量比重，从1997年的21%上升到2000年的25.5%, 世界铁矿石产量从1992年开始转向增加，澳大利亚是也界第一大铁矿石出口国。其中日 本和中国等国家为重要市场，占澳大利亚铁矿石总出口量的80%。影响铁矿石需求的因素主要是钢的产量和电炉钢的比例。近年来以废钢为原料的电 炉炼钢，包括短流程工艺得到了很大发展。目前我国电炉钢产量仅占钢总产量的18%左 右，钢铁生产主要靠铁矿石，因此我国铁矿石生产处于非常重要的地位4。西方国家的 钢产量中电炉钢产量所fl的比例在不断上升预计将从1995年的37%上升到2000年的 45%,这一趋势将减少铁矿石的需求。从长远角度看，西方工业化国家铁矿

19、石消费量将 趋于下降，但是这种下降将被广大发展中国家，特别是亚洲地区的消费量增加所弥补。 预计未来铁矿石生产的增长将主要来自巴西、澳大利亚、印度、和南非等国。巴西多西 河谷矿业公司和澳大利亚的哈默斯利公司仍将是全球最大的铁矿石生产厂家及出口者。1.2中国铁矿业发展现状我国铁矿资源多而不富，以贫矿为主，多数是中小矿床，矿石类型复杂，多组分共 伴生矿所占比例大。截至1999年末，全国铁矿石累计探明储量505.3亿吨，保有储量 458.07亿吨其中可供工业开釆的储量212.84亿吨。矿石平均品位33%,低于世界铁矿 石平均品位11个百分点，1.2.1我国铁矿资源的特点(1)铁矿石种类繁多，铁矿石本身

20、价值低廉。铁矿成因类型多，贫矿多，富c少，铁:r 床中伴生组分多5。我国铁矿资源分布广泛，储量相对集中铁矿石根据物理形状可以分为粉状和块状； 根据产地的不同和由于组成的元素不同又可以分为不同种类的矿石；还有就是根据铁含 量的不同，铁矿石还可以分为不同的品位等级。对于同一产地出产的相同的粉矿或块矿 由于批次不同，物理化学性质也不尽相同，属于不同种类的矿石。这些因素使得铁矿石 的种类繁多，在运输、存储、分拨等各个阶段都必须加以区别对待；不同种类的铁矿石 不能装载于同一舱室；堆存时不能混合堆放。我国铁矿床类型齐全，世界上已发现的铁 矿成因类型在我国均有发现，除前寒武纪娃铁建造风化型铁矿外，均探明了一

21、定储量， 其中以沉积变质型为主，居各类型铁矿床之首。我国已探明的铁矿绝大部分是贫铁矿， 约占铁矿总储量的97.5%,.入炉富矿分布集中又可单独开采的很少，多数为零星分散在 贫铁矿中的混合矿。我国铁矿资源平均品位33%6，目前生产矿山出矿平均品位约为 36%,而在澳大利亚和巴西，铁矿品位一般多在60%以上。(2) 国内市场的铁矿石需求巨大。改革开放以来，我国钢铁工业呈现持续、稳定增长的好势头。由于我国现阶段正处 于经济发展的快速发展时期，特别是随着汽车工业等与钢铁工业密切相关行业的发展以 及国民经济发展水平的提高，各行业对钢铁及其衍生产品的需求与日俱增，铁矿石的需 求缺口将会更大。(3) 我国铁

22、矿石生产行业具有一定的基础。我国拥有采矿权的铁矿企业5712家，其中重点矿山44家，地方矿山5668家。建 国以来，已生产铁矿石58.26亿吨，为我国从钢铁大国向钢铁强国迈进打下了坚实的基 础。由于历史的原因，我国早期对钢铁工业及铁矿石的生产进行了大规模的投资，初步 形成了全国范围的钢铁工业生产、科研与教学体系。整个钢铁行业生产能力巨大、专业 配套、门类齐全，具有较强的消化吸收国际先进水平的技术成果和自主开发能力。此外， 钢铁生产企业布局亦较为合理，全国有相当一批以钢铁工业为依托而发展起来的城市经 济带。这为铁矿石生产企业的进一步发展提供了基础。(4) 矿石进口市场风险大、储运费用较高。尽管国

23、际市场的铁矿石资源丰富、品质优良且易于开采，但由于受国际市场价格波 动、国际海运、港口仓储以及国内铁路运输能力和运输费因素的制约，大部分国产矿石 在国内市场上已经具有相当的竞争力；同时，一些新兴产钢国对铁矿石的巨大需求也对 世界市场形成了冲击。此外，原来一些铁矿石出口国由于受自身经济发展的需求而可能 采取消极的出口政策。因此，保证国产铁矿石的自给率十分重要。国际铁矿石海运费从2003年起陆续急速攀升。主要原因是我国大量进口铁矿石加 上港口拥挤缺少运矿船造成的。现在，由于海运费的增长，巴西矿到我国的海运费已经 大大超过了铁矿石的离岸价（f.o.b)，使得进口矿到我国的到岸价（c.lf)急剧攀升。

24、1.2.2我国铁矿资源开发利用水平尽管国内铁矿石产量逐年增长，但由于我国90%以上的铁矿石为贫杂矿，建设投入 量大，生产成本高，继续提高产量已经十分困难。近年来我国生铁和铁矿石的产量逐年 都在增长，但铁矿石的增长幅度低于生铁的增长，国内铁矿石的自给率在逐年下降；同时进口铁矿石数量逐年增加： 率和综合回收率指标见表2002年矿山的开釆回收率、束矿贫化率、选矿回收ra1999年矿山的“三率情况（)表1 类别回收率采矿贫化率选r贫化率综合回收率大型露天95.736.7278.0474.41地下78.6516.8881.0963,78小计92.318.7578.6172.56中型露天93.677.72

25、 83.3578.07地下77.3318.0385.5466.15小计90.409.7883.7975.75小型露天90.226.7882.2774.22地下76.5313.3981.7562.56小计87.488.1081.9171.65小计露天93.217.0779.0273.65地下77.5016.1081.4063.09合计90.078.8879.5571.65其中磁铁矿83.63氧化矿75.24多金属矿71.81表1.5 2002年矿山的“三率悄况类别回收率采矿贫化率重点露天94.95,27地下82.6814.54地方88.167.46全国铁矿资源平均回采率达到92.27%,从上表可

26、以看出资源利用水平得到了提高。1.2.3我国铁矿石进出口情况(1钢、铁矿石产量及进出口情况我国开始大量进口铁矿石始于80年代中期，当时主要从澳大利亚和朝鲜进口铁矿石。1985年宝钢投产后，铁矿石的进口向多元化发展。1991年以来，丨0个以上的国家 和地区向我国提供铁矿石。其中，澳大利亚、巴西、南非近几年一直排在前3位。2003 年进口铁矿石4812万吨，跃居进口量第一位。由于我国进口铁矿石的大幅度增加，国 际铁矿石价格上涨，我国2003年进口矿占了世界铁矿石贸易量的三分之一，使海运费大 幅度上涨，世界铁矿石产量增加了 7%。这些年，我国钢铁工业发展迅速，各地钢铁企业的生产规模不断扩大，90年代

27、以后， 粗钢产量以年均7%的速度增加，详见表1.6。表1.6 1989年以来我国钢产量及其进出口量统计（mt)年份钢产量出口量净进口钢材进口量19896159937.2640.419906635543.8179.6368.2619917099.99422.3-99.6332.5919928093.471080.3494.771019938953.876128.65881.5302619949261.273166.72638.82282.8419959535.991828.311.51397.23199610123.681772.35801598.38199710891.101553.4-14.

28、31998114602000131462001153001900200218225200322000200427000但是我国铁矿山并没有获得与钢铁企业的同步发展，对铁矿山地投入明显滞后于钢 铁工业的发展速度，80年代末期至90年代中期，我国钢铁生产和铁矿石生产基本上呈 同步发展的态势。这期间铁矿石产量是由1988年的1.68亿吨增加到1995年的2石2亿吨。 之后，受诸多因素的影响，我国铁矿石生产量基本上呈稳中趋降的基本格局。1998年铁 矿石生产量为2.45亿吨，自给率为63.45%。与此同时，铁矿石进口却呈现加速增长的 态势，钢铁产量的增量依赖于进口铁矿石的增加，铁矿石的供给量仍远远落后

29、于需求的 增长。详见表1.7。年份生产量（万吨）进口量（万吨）自给率（/)198816770107585.76198917185124184.241990179341419.182,99199119055.71903.582.3 199220976.192517.279.2199322635.16330276.21994.250703734.373.3199526191.86411575.2199625228.274387.473.4199726861.675510.669.41998246895177.463.451999237235527.468.9200022256.26997.2200

30、121701.99230.8355200223143.0111149.59200326100148125320042500020800表.7 19s8年以来我国铁矿石生产量、进口量以及自给率统计tld3ill)l2l3)我国铁矿石产量曾经历了一段相对较快的增长时期，从1981年的1.07亿吨增加到 1995年的2.49亿吨，年平均增长9, 44%。从1996年开始铁矿石产量就停滞不前，从而 使我国铁矿石的自给率下降，80年代初自给率达89%，至今仅为70%左右。造成这种情 况的原因很多，但主要原因是投资减少，新增能力不够，而现有矿山逐渐老化，开采难 度加大，产量下降。此外矿山税赋过重、生产成本

31、高、生产率低等原因也影响了矿山的 进一步发展。1999年我国进口铁矿石数量达到了 5527. 4万吨（详见表1.8)，从而改写了 1997 年创下的5511万吨的进口纪录。从进口数字反映，上半年的进口量比1998年同期下降 了 3.1%,而全年的进口量比1998年增长了 6.8%。因此，下半年的铁矿石进口速度加快。 从进口国来看，澳大利亚仍是我国进口铁矿石的主要国家，占进口总量的44. 04%,继 续位居第一；其次是巴西，占20. 84%；印度占16 .08%;南非占12. 73%;秘鲁占3. 53%； 其他国家占2.78%。ms国别数量(万吨）金额(万美元）平均价(美澳大利亚2434.095

32、8880.5624.19巴西1151.8831011.0226.92印度888.8822249.1325.03南非703.7116213.0323.04秘鲁194.s55598.0928.73哈萨克斯坦38.981685.9543.25新西兰35.55659.3518.55其他合计79.461601.4920.15合计5527.40137898.62224.95表1.s999年海关统计我国铁矿石进出口国情况16钢铁冶金工业是重要的原材料工业部门，为国民经济各部门提供原材料，是我国经 济发展的物质基础。而矿产资源是钢铁工业可持续发展的基础，也是不可再生资源。总 之，钢铁工业没有铁矿石原料不行，有

33、铁矿石原料但价格太高也“吃”不起。可以说， 铁矿石是关系到钢铁工业生存的命脉14。目前，由于我国进口量剧增，国际铁矿石市场 紧张，已由买方市场转而成为卖方市场，从建立安全稳定供应体系考虑，须大力加强国 产铁矿生产，增加国产矿自给率，增加市场竞争力。(2)进口铁矿石的必要性1) 经济全球化对铁矿业的影响15】经济全球化有利于我国更好的实施“走出去”战略，积极的以多种形式，充分利用 国外资源和市场，以降低我国经济发展的总成本。我国铁矿资源缺乏富矿，目前年产量已下降到2.4亿吨，不足当年消耗量的65%, 利用国外富铁矿资源己成必然趋势，2000年进口铁矿石近7000万吨。加入wto后，国 家对进口铁

34、矿砂长期实行零关税，必将造成更大量的进口。总的看来，降低低品位矿石 的使用量，尽可能多的使用高品位的优质矿石，是世界钢铁工业发展的大趋势。2) 我国铁矿资源条件决定了利用国外资源的必要性。我国铁矿资源贫乏，仅能维持40多年，国内现有铁矿生产能力只能满足生铁产量的 半，另一半靠进口【16。而且我国铁矿资源以贫矿为主，富矿很少，能直接入炉的富铁 矿石只占全国保有储量的3%左右，而且大多零散分布在一些矿区中，全国铁矿石平均 品位为33%左右，只有国外富铁矿石品位的一半，多组份共伴生铁矿石所占比重大，约 占全国总储量的1/3。其次，在五六十年代投产的矿山中，有相当大一批骨千矿山资源已 近枯竭，生产能力

35、大幅递减，铁矿生产能力年均消失300万吨。而近十年来，我国资源 需求量大幅度增加，已到了非“积极走出去”充分利用国外资源不可的程度1】力。1990 1997年间，我国共进口富铁矿石2.7亿吨，其中1997年进口量551万吨，比1990年增 长2.9倍，铁矿石进口已占目前年消费量的30%以上。进入80年代中期后，国产铁矿产量并未随钢产量的迅速增长而增长。尤其到了 1994 年以后，国产铁矿基本停止了增长，钢产量增加所需矿石基本依赖进口铁矿的增加来保 证。1997年进口铁矿5511万吨，相当于生产3500万吨钢所需的铁矿。也就是说近1/3 的钢是用进口铁矿来生产的。大量使用进口铁矿，大大改善了炼铁

36、生产的原科条件，提 高了炼铁生产的经济技术指标，进口铁矿对我国钢铁工业的发展起了重要支持作用。从 国产矿石数量上看，我国每年原矿产量只能维持z5亿t左右，有缺口：因此为了保持 我国钢铁业的持续、稳定的发展，我国进口铁矿石应占世界商品铁矿石总量的18% 20%。我国钢铁业的高速发展客观上决定了铁矿石大量进口的必要性，并且也成为进口 铁矿石的内在因素。从宏观上看进口铁矿石是大势所趋，是完全必要的。如果没有国外 铁矿石做补充，我国钢铁工业就不会有90年代突飞猛进的发展，以致现如今已成为世界 第一钢铁生产大国。1.2.4铁矿石开采的经济地位和作用我国冶金矿山经过四十多年的建设，矿山企业的装备水平、开釆

37、工艺和管理水平都 有了很大的提髙。几十年的建设形成了一整套较为完善的矿山体系。矿山企业的建设为 国民经济和钢铁工业的发展做出了重大贡献，主要表现在-(1) 形成了以铁矿石资源开发为主的中小城市和经济地区我国矿山分布于全国各地，除国家重点矿山外，还有许多省、地方所属中小矿山。 特别是在一些重点矿山所在地区，铁矿资源的开发和钢铁企业的建设，形成了许多以铁 矿开采业和矿产品加工业为基础的矿业城市。例如四川當的攀枝花市、甘肃省的嘉略关、 辽宁省的本溪市、内蒙古的包头市等等。这钱矿业城市地处内地和边远地区，多数是在 矿区或非县城基础上发展起来的，在促进地区城市化和经济发展过程中发挥了巨大作用。 此外，首

38、钢、鞍钢也先后在秘鲁和澳大利亚收购矿权，合资建立矿山。(2) 铁矿石的幵采活动构成了对其他工业产品的消费矿山企业开采活动本身就是对其他行业的消费。从矿山企业的生产过程来看，矿石 开采需要物质支持，维持生产需要化工、机械、电力等其他行业的支持，从而构成这些 行业的一个消耗市场。(3) 铁矿石开采支持了我国钢铁工业的发展，推动国民经济增长铁矿石的直接消费对象是钢铁企业。没有铁矿石的充足供给，就谈不上钢铁企业tjy 发展。而钢铁是国民经济增长的主要物质基础。近十年来，我国钢铁工业呈现出连年持 续高速增长的态势，全国钢产量己由1990年的6535万吨增加到2002年的.81亿吨， 年均增长率高达8%。

39、现在钢铁企业把自有矿山当作财富和优势，认为谁拥有更多的铁 矿石资源，谁就能在今后钢铁工业的发展中掌握主动。1.3课题研究的目的意义(1) 由于我国铁矿石生产量和贸易量巨大，所以如果铁矿石产量或贸易量出现较大幅度 的变动，则不仅对我国钢铁行业的徤康发展乃至整个国民经济产生不利影pl，而且会对 世界的铁矿石生产和贸易产生不利影响。因此对我国未来铁矿石需求进行科学的定量预 测，对企业的自身生存和发展，制定我国钢铁工业发展的中长期铁矿石供给战略，弥补 我国钢铁工业在资源布局上的天然缺陷具有非常重要的现实意义；科学预测国民经济发 展对铁矿石的需求，有利于合理利用国内外两种资源，建立科学的宏观调控体系，保

40、证 社会地可持续发展(2) 我国已经加入世贸组织，国内市场国际化地步伐日益加快，国内钢铁行业及铁矿石 市场的竞争将更加激烈，本文基于博弈理论论证相关开发战略的必要性，为管理部门和 矿山企业制定相关政策提供了理论依据，对我国的铁矿石开发提供现实指导，具有相应 的实践意义。(3) 本论文虽然研究的中国铁矿石需求预测与开发战略问题，但是对地方铁矿石开发利 用及其他矿产资源的开发具有相应的借鉴意义。1.4课题研究的内容(1) 分析影响我国铁矿石需求的主要影响因素，建立系统流程图，运用系统动力学专用 模拟软件(vensim)构造方程式。建立我国铁矿石需求的系统动力学模型，并对未来数 年我国的铁矿石需求进

41、行预测。(2) 运用我国铁矿石需求预测的系统动力学模型，进行政策模拟，分析影响铁矿石供需 的因素。(3) 由于铁矿石开釆秩序混乱；政府部门管理强度不够；对铁矿业的投入欠缺；矿业税 过重；铁矿石价格上涨过快及经济全球化对我国铁矿业的影响等问题，本文基于博弈论 提出相应的对策：加强监管力度，强化矿业管理；增加对矿业的投入；公平税赋；进出 口贸易中保持价格稳定的合理性；建立亚洲铁矿石市场，我国铁矿石用户代表要参加一年 一度的铁矿产品价格綱。2.系统动力学与博奔论2.1系统动力学 2.1.1常用预测方法(1) 普通时间序列预测法普通时间序列预测法的特点是仅仅利用变量本身的纵向历史数据，去构造时间变化

42、的表达式，而不去分析变量的横向影响因素。这一方法仅适应于各种经济变量保持恒定 的情况所以这一方法的使用受到了极大的限制，实践中也很少应用。在这一方法的基 础上，还发展起来另外一种模糊时间序列预测法。由于这一方法和普通时间序列预测法 具有同样的适用条件和局限性，因而在实践中也很少应用，所以此处不予介绍。(2) 灰色预测法灰色预测理论是用来解决信息不完备系统的数学方法，灰色预测适用于原始数据较 少而且数据序列呈递增的情况，灰色建模理论的实质是对原始随机序列釆用“生成”的 信息处理方法弱化其随机性，使原始灰序列转化为易于建模的新序列。灰序列的生成不 是寻求概率统计规律，而是来强化对灰序列中有用信息的

43、利用率。由于灰色预测系统本 质上是一种趋势判断，因而其在经济预测领域的应用受到了局限。(3) 神经网络预测法学习和训练对神经网络来说是最基本的。网络不是通过修改处理单元本身来完成训 练的，而是靠改变网络的各连接权重来学习的。利用神经网络进行预测，不需要建立数 学模型，只需要选择网络结构，将已有的数据提交该网络，任何一个网络只要能接受实 际矢量为输入，并且能产生实际输出，都可用于时间序列的预测。由于神经网络对变量 权重的调整具有某些灰色的性质，对于经济领域的一些特殊现象的处理，如经济惯性现 象的处理、多重共线性的处理以及随机经济变量的处理等比较困难，所以这一方法在经 济领域的应用受到了局限。(4

44、) 计量经济学与系统动力学18】计量经济学与系统动力学的比较如表2.1所示。表2.1计量经济学与系统动力学的比较经济学系统动力学(1)是经济学、统计学两门学科的工具和 概念相结合的一门学科。(1)主要基于反馈理论、非线性系统理论、 系统学和计算机模拟技术。(2)虽然强调根据事务的因果关系来构造 模型，由于受到统计资料、数据的限制， 实际上很难反映系统内部的因果机制；因 此实质上将系统作为黑箱处理。其模 型不强调反馈回路之闭合。(4)建模完全依赖于统计数据。对模型方 程要进行严格的统计检验。 (2)注重系统的内部机制和结构。强调系统 行为模式主要依赖于内部的“内生”观点，其 模型是结构型的，是具

45、有一定边界和闭合回路 的信息反馈结构。十分强调模型中的大部分反 馈回路必须是闭环的。强调建模必须面向问 题，对建模必须有清晰明确的目的。(4)重视统计数据，但对历史数据完整性的 要求相对低一些。为剖析系统的内在结构尚需 运用更大量的非统计资料。只要求对灵敏度髙 的参数做精确估计。统计检验只能用来建议模 型的总体行为模式。 (5)用途。主要用于短期经济预测。 用于长期预测和经济计划。 (5)用途。可用于短、中、长期预测.但以 中期特别是长期预测和战略规划为见长-其主 要用途在于作政策试验。 2.1. 2系统动力学的特点系统动力学（systems dynamics)简称sd，是由美国麻省理工学院雷

46、斯特 (jay.w.forrester)教授创立的。初创于20世纪50年代末，并于6070年代获得迅猛发展。 创立初期，人们主要应用系统动力学方法来解决经营管理方面的问题,不久后这一方法就 被应用到社会、环境和宏观经济问题的分析。到80年代中期，人们进一步应用系统动力 学方法进行商业政策和决策分析，这期间产生了一些可视化模型模拟软件(如：ithink、 powersim 和 vensim 等)。系统动力学是在总结运筹学的基础上，为适应现代社会系统的管理的需要而发展起 来的。鉴于管理科学太拘泥于“最佳解”这一不足，系统动力学从观点上做了基本的改 变,它不依据抽象的假设，而是以现实的世界为前提，寻

47、求改善系统行为的机会和途径。 从技巧上说，它不是依据数学逻辑的推演而获得解答，而是依据对系统实际的观测所获 得的信息建立动态仿真模型，并通过计算机来获得对系统未来行为的描述。(1) 处理长期性、周期性问题，在数据缺少的条件下仍可进行研究(2) 系统动力学是一门可用于研究处理社会、经济、生态和生物等一类高度非线性、 高阶次、多变量、多重反馈、复杂时变大系统问题的学科(3) 研究的对象主要是开放系统。它强调系统的观点，联系、发展与运动的观点，认 为系统的行为模式与特性主要根植于其内部的动态结拘与反馈机制。(4) 解决问题的方法是一种定性与定量结合，系统、分析、综合与推理的方法。(5) 建模过程便于

48、实现建模人员、决策者和专家群众的三结合：便于运用各种数据、 资料、人们的经验与知识；也便于汲取、融汇其他系统学科与其他科学理论的精髓。2.1.3系统动力学解决问题的主要步驟统分析结构分析+系统动力学解决问题的主要步骤如图2.1所示, 任务调研问题定义-划定界限i反馈结构分析-i变量定义一建立方程建立模型模型模拟模型评估政策分析与模型使用图2.1系统动力学解决问题的主要步驟(1)系统分析1) 调查收集有关系统的情况与统计数据。2) 了解用户提出的要求、目的与明确所要解决的问题。3) 分析系统的基本问题与主要问题，基本矛盾与主要矛盾，变量与主要变量,4) 初步划定系统的界限，并确定内生变量，外生变

49、量，输入量。5) 确定系统行为的参考模式。(2) 系统的结构分析1) 分析系统总体的与局部的反馈机制。2) 划分系统的层次与子块。3) 分析系统的变量、变量间的关系，定义变量(包括常数)，确定变量的种类及主要变量。4) 确定回路及回路间的反馈关系；初步确定系统的主回路及它们的性质；分析主回路 隨时间转移的可能性；收集有关的经验的因果关系并构成系统的因果反馈环。(3) 建立数学的规范模型绘制系统流图建立状态变量方程l、速率方程r、辅助方程a、赋值方程c等方程；确定与估计参 数；给所有的初始值方程n, c方程与表函数赋值；对因果反馈环中的基本要素的类型 和性质加以区分；确定有关变量，依照流图中所使

50、用的各类记号，绘制成适用的系统流 图；根据系统流图写出有关的数学方程式。(4) 模型模拟与政策分析1) 以系统动力学的理论为指导进行模型模拟与政策分析，更深入地剖析系统。2) 寻找解决问题的决策，并尽可能付之实施，取得实践结果，获得更丰富的信息，发 现新的矛盾与问题。3) 修改模型，包括结构与参数的修改。(5) 模型的检验与评估根据仿真结果，分析系统的行为，评估各种策略。2.l4系统动力学模型的特点铁矿石需求的总体系统模型主要有经济计量模型、线性规划模型、灰色预测模型和 系统动力学模型，在这些不同类别的模型中，系统动力学模型基本思路是运用系统结构 决定系统功能的原理，在对所要研究的系统全面分析

51、的基础上，通过构造系统结构、功 能因果关系反馈回路，再利用反馈、调节和控制原理对这些反映系统行为的反馈回路构 建出整体数学模型,并借助计算机对此模型进行模拟试验分析以期得到实际问题的结论。系统动力学不同于其他一些数学模型，它有一些特别之处- (1)它是一种仿结构模型，它是对实际系统做出详细的结构及功能分析基础上，根据所 研究系统的结构特征而设计出的模型，模型和现实系统的吻合程度较高，距离较小，模 型能更好的反映出真实系统的运动机理，因而根据该模型对真实系统的发展动态和趋势 能做出较准确的预测。.(2)正因为系统动力学是一种仿结构模型，因此根据模型不仅能准确预测出其所代表的真实系统的发展趋势，还

52、可以试验各种虚拟假设条件的变更对其趋势产生如何影响，通 过变动模型中某些相应的参数或政策变量，就可借助于计算机很快的模拟出真实系统新 的发展趋势，从而为我们做出决策提供科学的参考依据。因此，有人形象地称系统动力 学模型是一个政策实验室，它能让我们看到各种不同政策之下真实系统的行为如何改变， 趋势将如何变化。(3)系统动力学是结构型模型，模型的支持系统不是数据，而是所研究的真实系统结构。 正如福瑞斯特教授所指出的那样，现实系统都是由系统内各个因素相互关系的结构来确 定系统行为的，信息反馈能够平衡扰动系统，一个因素的误差在系统中经常因其他因素 的自感应变化来达到平衡。系统愈完全，愈真实，6对大多数

53、参数的细小改变愈加不敏 感。正是基于这些原理，系统动力学从真实系统的因果环中得出模型的构造，软化了数 据要求，使我们能够利用它对现实系统（即使这个系统是“灰色”的，缺乏长期、稳定、 全面的统计数据）进行定量研究，而不奇求数据的十分准确。最后，系统动力学模型结 构设计较为简单，操作起来较为方便，因此对于高阶次、非线性、多重反馈且具有延迟 作用的复杂时变系统的问题也能较好地加以运用。2.1.5系统动力学模型的选择(1) 由于影响铁矿石需求量的因素很多，不仅涉及到铁矿石的生产和消费部门，还涉及 到与之相关的能源、环保、国家和行业政策等因素，而且这些因素之间还存在复杂的关 系，所以铁矿石需求量系统是一

54、个较为复杂的非线性反馈系统。一般的说，系统边界越 大，作用于系统的因素越复杂，外推预测的结果与实际的差异就越大。而系统的边界越 小，作用的因素越单纯，外推预测的差异就越小。(2) 本研究的预测属于中期预测，而系统动力学可用于短、中、长期预测，但以中期特 别是长期预测和战略规划为见长，所以在本研究中用系统动力学作为预测方法是可行的。 同时，从应用系统动力学解决问题的角度看，借助模型进行政策研究分析固然是建模的 主要目的之一，然而应该说“决策分析”也是建立模型的一个必要步骤。所以在建立和 应用模型过程中，可以利用政策试验认清影响铁矿石需求的各主要因素，并确定其影嘛 范围。在我国，系统动力学自八十年

55、代引入以来，也已经得到了广泛的应用，并取得了很 好的效果。在预测领域，有的学者己运用该方法对中国外贸进出口总额、邮政函件量、 木材供需等问题进行了成功的预测。2.2博弈论现代经济学最新发展中有一个特别引人注目的特点，那就是博奔论在经济学的教 学、研究和应用中受到越来越多的重视。除了许多专门研究博弈、博弈论，或者博弈论 应用的理论文章和书籍以外，在众多经济学科、经济领域的理论研究和应用研究中，博 弈论也成了普遍运用的工具，许多经济现象和经济行为都被经济学家理解为某种博弈问 题。博弈论是由美国数学家冯诺伊曼(von neumann)和奥斯卡摩根斯顿*(oskarmorgenstem)作为理性行为理论的组成部分而创立的