基于“S”规律的中国钢需求预测

高芯蕊, 王安建

中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心, 北京 100037

基于“S”规律的中国钢需求预测

高芯蕊, 王安建

中国地质科学院全球矿产资源战略研究中心, 北京 100037

本文基于人均钢消费量与人均GDP“S”形规律, 对典型发达国家工业化过程钢消费量峰值年份进行截面分析, 并依据我国经济增长发展目标厘定高、参考及低三种方案, 解析中国未来钢需求, 结论是: 按高增长方案, 我国人均钢消费峰值点将在2015年到达, 届时人均钢消费量480～500千克, 消费总量6.7～7亿吨; 按参考方案, 我国人均钢消费峰值点将在2015-2016年到达, 届时人均钢消费量430～470千克, 消费总量为 6～6.5亿吨; 按低增长方案, 我国人均钢消费峰值点将在 2017-2018年到达, 届时人均钢消费量400～440千克, 消费总量为5.6～6.1亿吨。

钢需求; “S”形规律; 预测指标; 需求预测

钢铁是国民经济发展的基础。21世纪以来, 伴随着快速工业化和城镇化, 中国已成为世界第一钢铁消费大国。2009年中国粗钢消费量达5.5亿吨, 占全球消费总量的 45%。中国还需要多少钢？钢消费峰值何时到来？峰值期人均钢消费量水平有多高？这些是亟待解决的重大课题(谢承祥等, 2009), 但尚未达成一致看法。

目前, 钢需求预测方法大体分两类: (1)趋势分析法。王安建等(2002, 2010)提出人均钢消费量与人均GDP具有“S”形规律, 中国钢需求将在2013-2015年到达顶点, 峰值为 5.3～5.5亿吨, 越过顶点后需求将缓慢下降。2020年, 中国钢需求将下降至4.5～5.0亿吨; 徐向春等(2007)则认为, 中国钢需求在未来十几年仍将保持增长, 钢消费峰值可能在2020年前后出现, 人均消费峰值低于美国、日本, 为人均493～513千克, 消费总量为 7.10～7.38亿吨; 朱及天等(2006)分析了我国钢需求与 GDP的关系, 预测了 2010和 2015年我国钢需求, 比较法得出结论是5.5亿吨、7.2亿吨, 回归法结论是5.1亿吨、7.7亿吨, 增长率法结论是3.8亿吨、4.9亿吨。(2)数学模型法。李凯等(2005)运用生长曲线模型预测中国钢到达峰值点的时间以及拐点时间, 并认为钢材消费增长率和第二产业增长率基本同步, 我国钢材需求量还将继续增长, 我国钢材消费将在2030年左右达到峰值; 张群等(2004)建立了钢材需求与 GDP之间的关系, 预测我国 2005年钢材需求量为 2.48亿吨, 2010年达 4.26亿吨。2005年我国钢材表观消费量为 3.8亿吨(中国钢铁工业年鉴, 2009), 预测结果低于实际消费量。需要说明的是, 钢材不同于粗钢, 这里虽然是对我国钢材需求的预测, 但能间接反映对粗钢需求预测的结果。

综上所述, 对中国钢需求预测前人做了很多工作, 但预测结果仍差异较大。趋势分析法的问题一方面缺少钢需求理论支撑, 另一方面是虽有理论作指导, 但对钢需求顶点相关参数类别选择和人均钢消费峰值高低的把握存在差异。数学模型法虽能在一定程度上减小趋势分析的主观误差, 但抛开钢消费规律单纯用数学法预测我国钢需求, 预测结果存在偏差。本文基于钢需求“S”形规律(王安建等, 2010;王安建, 2010; 王高尚等, 2002; 徐铭辰等, 2010; 陈其慎等, 2010a, b), 系统梳理工业化国家发展历程,并通过与钢消费有密切关系的指标约束, 如工业化水平、城市化率等, 探讨中国钢需求顶点到来的时间和峰值期人均需求量, 进而科学判断中国钢需求预期, 对促进我国钢铁工业持续、健康、全面发展具有重要意义。

1 钢消费“S”形规律解读及指标选取

发达国家工业化过程中钢消费历史经验表明:人均钢消费量与人均 GDP(1990年盖凯美元计算,以下同)具有“S”形规律(王安建等, 2002, 2010), 对它的解读并进行相应重要指标的选取对中国钢需求的预测具有借鉴意义。

1.1 人均钢消费“S”形规律的内涵

典型发达国家经济增长与钢消费需求的理论与经验表明, 人均钢消费量与人均 GDP的“S”形规律(图1), 即农业社会人均钢消费量呈缓慢增长趋势,当工业化经济起飞时, 人均钢消费量随人均GDP的快速增长而同步增长, 之后随经济结构转变、社会财富积累提高和基础设施日趋完善, 人均钢需求陆续达到顶点, 之后人均钢消费量不再增长或缓慢下降(王安建等, 2002)。“S”形规律有三个关键点, 即起飞点、转折点和顶点(王安建等, 2010)。起飞点, 即人均钢消费量高速增长的开始点, 集中在人均GDP2500～3000美元, 代表一个国家开始由农业社会向工业社会转变, 农业社会生产力发展水平低下,物质生活简单, 人均钢消费量低。进入工业化社会,生产力突飞猛进, 日新月异的工业化快速推进了城市化进程, 大幅度提高了基础设施建设水平, 第二产业比例快速增加, 人均钢消费量急速增长; 转折点处人均钢消费量增速开始减小, 主要集中在人均GDP6000～7000美元, 这一时期, 随着城市化水平不断提高, 基础设施建设不断完善, 工业内部的产业结构开始发生变化, 与钢相关产业处于高端稳定水平, 人均钢消费量增长速率逐渐减缓; 顶点处人均钢消费量增率为零, 所对应人均GDP在10000～12000美元, 由于城市化处于较高水平, 社会基础设施建设趋于完备, 人均钢消费量不再增长或有缓慢下降的趋势。“S”形规律对中国未来钢需求预测具有重要指导意义。

图1 典型发达国家人均钢消费量与人均GDP“S”形规律(来源: 世界钢铁协会, 2009; 美国经济咨询商局(The Conference Board), 2009)Fig. 1 S-shaped rule between per capita crude steel consumption and per capita GDP of typical developed countries (Source: Worldsteel Association, 2009; The Conference Board, 2009)

1.2 “S”形规律顶点相关参数与指标

通过对 10多个经济合作与发展组织(OECD)国家“S”形规律顶点相关参数与指标的考察与整理,包括人均钢消费峰值、人均钢累积量、经济结构、城市化率、基础设施和社会财富积累水平等, 以进行我国人均钢消费顶点指标的选取。

从表 1可总结出以下现象: 各国人均钢消费峰值高低存在差异, 人均钢消费峰值从小到大顺序大致是: 意大利、法国、英国、美国、德国和日本, 这主要与这些国家工业化时间的长短不一, 经济增长模式的多样性有关; 各国人均钢消费峰值点到来的时间有差异, 美国最早, 处于 60年代初期, 意大利和日本最晚, 均处在70年代中后期; 不同国家起飞点与峰值点之间的时间跨度不同, 这与工业化进程中经济结构的演变有关; 二产比例峰值并不处于人均钢消费顶点, 而在人均GDP6000～7000美元时就已到达; 城市化率在经过一个增率急速上升的阶段后, 还会有继续缓慢上升的趋势。这些现象说明, 由于不同国家的发展轨迹及经济发展模式的不同, 其人均钢消费峰值、城市化率及二产比例也有差异,顶点到来时间存在先后顺序。日本是新兴工业化国家, 人均钢消费量高, 峰值点到来的时间也晚于英美等先期工业化国家。意大利第三产业发达, 人均钢消费顶点时峰值不显著, 起飞点与峰值点之间的时间跨度大。

与人均钢消费量不同的是, 人均累积钢消费量依次上升的顺序大致是意大利、日本、法国、美国、德国和英国(图 2), 日本由于工业化进程较短, 故人均累积钢消费量相对较少, 人均 GDP10000～12000美元时, 为 6.2～9.2吨。原因是英美是西方先期工业化国家, 经历了较漫长的工业化过程, 钢不断重复回收再利用, 故人均累积钢消费量相对较高, 但人均钢蓄积量并不一定高。一个国家人均钢蓄积量与其基础设施完备程度和社会财富积累水平密切相关, 日本虽然人均钢累计消费量不高, 但由于其工业化历程较短, 其人均钢铁累计消费量可能比较真实地代表其人均钢蓄积量。显然, 这些参数对于判断和预测我国未来钢需求指标的确定具有重要意义。

表1 发达国家人均钢消费峰值相关参数与指标Table 1 Indexes related to the peak of per capita crude steel consumption in developed countries

图2 人均GDP10000～12000美元典型发达国家人均钢消费量及人均累积钢消费量比较(来源: 世界钢铁协会, 2009)Fig. 2 Per capita crude steel consumption and accumulation of the developed countries at zero growth point (Source: Worldsteel Association, 2009)

2 中国钢需求预测

2.1 预测情景分析

钢消费需求的多少与经济增长过程密切相关。我国因为经济发展具有很多不确定因素, 且通常会根据经济发展状况采取一定的外部宏观调控措施,属政府主导型经济。鉴于此原因, 判断我国人均钢消费峰值点的时间和相应数值, 需假设不同经济增长情景。

2.1.1 经济增长方式的假设

近年中国经济保持持续、快速增长的趋势, 按中国中长期经济发展目标, 本文假设以下三种情景,探讨我国人均钢消费顶点到来的时间、峰值及我国未来钢需求。(1)高增长情景: 2010-2015年, GDP总量年平均增长率按9%增长, 2015-2020年按7%增长; (2)参考情景: 2010-2015年, GDP总量年平均增长率按8%增长, 2015-2020年按6%增长; (3)低增长情景: 2010-2015年, GDP总量年平均增长率按 7%增长, 2015-2020年按5%增长。

2.1.2 相关参数的选取原则

通过上文论述, 人均钢消费峰值、人均累积钢消费量及人均GDP是主要参数。此外, 系统了解我国钢消费结构对参数选取也十分必要。图 3表明, 2004年我国钢消费主要在建筑(含基础设施建设)、机械、汽车、家电、铁道、石油、造船、集装箱等领域内(马力, 2006), 其中建筑占 53.69%, 位居第一。2008-2010年, 建筑、机械和轻工行业仍是钢材消费的主要用户(谢世诚, 2007)。由此推断我国建筑业和基础设施建设是钢消费的主要领域。

以“S”形规律为基础, 本文将钢需求影响参数分为6个, 包括: 经济社会指标、钢消费指标、城市化率、经济结构、基础设施建设及社会财富积累(图4)。其中, 经济社会指标包括国内生产总值GDP和总人口, 这里以人均GDP作参考。钢消费指标一般用人均钢消费量和人均钢累积消费量来衡量, 这两个指标是衡量钢需求的关键参数, 属核心指标; 城市化率与经济结构与钢需求密切相关, 但无明确因果关系, 属约束指标; 基础设施建设和社会财富积累是钢累积消费的结果, 与钢需求有一定联系, 可以帮助判断钢消费水平和变化趋势, 并对预测结果加以修正, 是参考指标。此外, 还有一些不易估量的因素也起到了辅助作用, 比如国家宏观政策导向、产业结构调整和科学技术的不断进步等。

2.1.3 类比国的选取

图3 2004、2008及2010年我国主要行业钢消费结构(来源: 马力, 2006; 谢世诚, 2007)Fig. 3 Consumption structure of China's steel in 2004, 2008 and 2010 (Source: MA Li, 2006; XIE Shi-cheng, 2007)

图4 钢需求影响因素树形图Fig. 4 Factors of steel demand

从样本国发展轨迹看, 人均钢消费峰值有较大差距。如果任意选择某一国家作为研究我国钢需求类比国, 将使研究结果缺乏可信依据。从人口数量、国土面积和国内生产总值的角度综合分析, 我国具有地域广阔、资源丰富、市场容量和经济规模大等特点, 具备相对齐全的现代工业部门体系, 美国、英国具有这种特点。意大利虽然一般意义上也可以说经历从农业经济国到工业经济国进而到服务业经济国的转变, 但并不典型。美国、英国和德国都经历了漫长的工业化过程, 与中国的实际情况不同。韩国国内市场较小, 耗钢大户汽车制造业和造船业发达, 与中国国情也不尽相同。而 20世纪 60年代的日本, 随着经济迈入工业化阶段, 产业结构开始升级, 日本经济以年均 10%的速度快速增长。中国经济发展轨迹与日本有很多相似之处: (1)两国同属政府主导型不完全竞争经济; (2)两国都制订了适合本国情况发展的战略和中长期规划; (3)两国都在短时期内实现了适当的产业升级; (4)两国都确立了有秩序的对外开放体制; (5)两国都实行培养高素质科技人员和劳动力的方针; (6)两国在初期都以廉价劳动力因素为竞争手段(韦伟强, 2006), 且日本的工业化进程相对较短。但我国国土面积大于日本, 故本文综合考虑, 选取日本作为类比国。

2.2 我国钢需求预测

2.2.1 伴随我国经济快速稳定增长的同时, 二产比例会有缓慢下降的趋势

钢需求与经济结构有密切关系。在工业化初期,由于国家基础设施建设刚刚开始, 钢需求量大, 因而钢消费量增长速度高。随着工业化的完成, 基础设施逐渐完备, 高新技术产业及第三产业产值在国民生产总值的比例迅速增高, 而这些产业消耗钢材较少, 因此钢消费量的增长速度就会减缓以致出现负增长。工业化国家的发展几乎无一例外的是, 人均钢消费量随着人均GDP的增长而增加, 这一规律延续到整个工业化进程并将在工业化后期达到峰值。之后, 人均钢消费量将有所下降, 并依旧保持在一个比较稳定的水平上。通过对样本国经济发展轨迹的归纳分析, 人均钢消费顶点处(人均 GDP10000～12000美元)第二产业在国民经济中所占比例并不在峰值, 即二产比例峰值并不处于人均钢消费顶点,而在人均GDP7500美元时就已到达, 并在以后逐渐下降, 钢铁主要用于第二产业, 伴随人均GDP的不断增长, 钢消费量与二产GDP贡献的比值变化呈倒“U”形轨迹(陈其慎等, 2010a)。典型发达国家钢铁消费零增长点时, 第二产业的比例平均达 40%左右。日本在人均GDP10000～12000美元时, 其第二产业比例约 42%。改革开放以来, 我国经济迅猛发展, 经济结构以第二产业为主, 三次产业发展不协调、农业基础薄弱、工业大而不强、服务业发展滞后。2008年, 我国服务业占国内生产总值比重约为40%(中国统计年鉴, 2009)。典型发达国家在人均钢消费顶点处第三产业比例平均为 56%, 我国服务业发展明显滞后。与此同时, 2010年, 我国第二产业所占比例达 49%, 工业增加值占国内生产总值的比重,已超出发达国家工业化时期的最高值。产业结构不合理, 加大了资源环境压力, 制约经济持续发展。所以, 在未来 5年我国必将面临着产业结构大调整的局面。因此, 我国二产比例很有可能已经处在顶点,并在未来时期内呈现缓慢下降的趋势, 客观上可能会导致钢需求的下降。

2.2.2 我国城市化率仍将稳步上升

发达国家工业化过程中, 当人均钢消费量达到零增长点时, 城市化率水平很高, 几乎达到 60%～70%。城镇化水平是一个国家工业化、现代化的重要标志。从工业革命以来的世界发展史看, 一国要成功实现现代化, 在推进工业化的同时, 必须同步推进城市化, 以日本为例, 它在人均钢消费量达到顶点处, 其城市化率为 57%左右。据国家统计局数据, 2000年, 我国的城市化率约36%(中国统计年鉴, 2009), 到2010年, 我国城市化率约47%, 与发达国家还存在不小的差距。但值得注意的是, 应考虑我国城市化概念与发达国家外延的差异, 发达国家城市范围很大, 而我国城市的涵义很窄, 其外围是城镇, 但可能并没有考虑在统计范围之内。此外, 近年来大量农民工进入城市从事非农工作, 没有纳入城市户口统计, 故本文估计我国城市化率较发达国家可能偏小约5%, 因此在未来5年内, 我国城市化率将会和日本人均钢消费顶点时接近。另外, 未来一段时期内, 我国政策规划将积极稳妥推进城镇化建设, 势必会提高城镇综合承载能力, 逐步改变城乡二元结构, 城镇化率将会稳步上升。如果考虑我国平均每年1～1.5个百分点的城市化增率, 则钢消费峰值期时城市化水平会超过日本同期水平, 这对于选择钢铁消费峰值具有重要参考意义。

2.2.3 基础设施建设将逐步完备, 社会财富积累也将平稳增长

基础设施和社会财富积累是预测的参考指标。以日本为例, 当其人均GDP达10000～12000美元时, 人均铁路及公路里程分别为0.25米和10米, 人均住房面积为25平方米。中国2008年人均铁路及公路里程分别为0.06米和2.8米, 人均住房面积27平方米（中国统计年鉴，2009）。但值得考虑的是, 我国目前客运专线和城际轨道交通等逐步发达, 国家高速公路也日趋完善, 且日本国土面积比我国小很多, 显然铁路和公路的利用率比我国高。目前, 我国人均住房面积已超过日本人均钢消费顶点处的水平。在未来一段时间内, 我国基础设施建设将日趋完善, 社会财富积累也将进一步增长。

2.2.4 参数选择与需求预测

综上所述, 我国钢需求的增长是伴随着工业化、城市化进程的不断深化而增长的。基于以上分析可以得出如下结论: 按高增长方案, 我国人均钢消费峰值会提前到来, 即在2015年到达顶点, 届时人均钢消费量480～500千克, 消费总量6.7～7亿吨;按参考方案, 我国将在2015-2016年到达顶点, 届时人均钢消费量430～470千克, 消费总量为6～6.5亿吨; 按低增长方案, 我国将在2017-2018年到达顶点,届时人均钢消费量 400～440千克, 消费总量为5.6～6.1亿吨。我国钢需求按三种给定方案达到峰值后, 则会有缓慢下降。未来我国钢需求趋势见图5, 并将预测结果与其他预测机构及个人的预测值进行对比(表2)。

3 讨论

在上文系统分析我国钢需求的基础上, 笔者还考虑到一些相关因素, 既拉动钢消费总量的增长,也会制约其增长趋势, 本文将这些因素做如下讨论: (1) 国家宏观政策对钢需求的调控

图5 我国未来钢需求趋势Fig. 5 Future trends of China’s steel demand

表2 中国钢需求预测结果及对比Table 2 Prediction of China's crude steel demand

2005年经国务院常务会议讨论通过的《钢铁产业发展政策》指出, 按照可持续发展和循环经济理念, 树立节约使用钢材意识, 减少钢材使用数量, 鼓励用可再生材料替代和废钢材回收。因此, 建立节约型社会、发展低碳经济、淘汰落后产能是必然趋势, 钢铁行业也必然要走上集约节约的道路, 我国钢需求可能会比预测值偏低。同时, 随着“西部大开发”十年重提, “振兴东北老工业基地”、“中部崛起”战略的进一步实施和深入推进, 固定资产投资仍会保持一定增长, 进而在一定程度上带动钢需求(冶金工业规划研究院. 2006)。

(2) 经济结构调整影响钢消费需求

李克强副总理在《关于调整经济结构促进持续发展的几个问题》(李克强, 2010)一文中指出, 我国已进入只有调整经济结构才能促进持续发展的关键时期。目前, 我国三次产业发展不协调。与此同时,我国工业增加值占国内生产总值的比重, 则已超出发达国家工业化时期的最高值。产业结构不合理,制约着国民经济整体素质的提高和经济的持续发展。所以, 我国必将面临着产业结构大调整的局面。(3) 技术进步对我国钢需求的影响

现代经济增长理论中对经济增长因素的分析表明, 技术进步已成为发达国家经济增长的最重要因素, 也是现代经济增长的基础(赵珊迪等, 2008)。由于技术进步采用先进设备、技术、材料降低钢消费量, 可能会使我国人均钢消费顶点提前到来, 且由于科技发展, 使用率、回收率提高, 顶点处人均钢消费峰值会有一定程度的下降。

致谢: 本文撰写过程中得到陈其慎、于汶加及杨丰的大力支持和帮助, 在此表示最诚挚的感谢！

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The Prediction of China’s Steel Demand Based on S-shaped Regularity

GAO Xin-rui, WANG An-jian
Research Center for Strategy of Global Mineral Resources, CAGS, Beijing 100037

This paper analyzes the peak of the steel consumption in typical developed countries during the process of industrialization in the light of the per capita consumption of the crude steel and per capita GDP S-shape rule. This paper assumes three scenarios based on the actual situation of China’s economic development environment, i.e., the high growth scenario, the medium growth scenario and the low growth scenario. It also predicts China's steel demand. It is concluded that the per capita consumption of the crude steel will reach 480~500 kg and the total consumption of China's crude steel will attain 670~700 million tons according to the high growth scenario. According to the medium growth scenario, the per capita consumption of the crude steel will be 430~470 kg and the total consumption of China's crude steel will amount to 600~650 million tons. Under the low growth scenario, the per capita consumption of the crude steel will reach 400~440 kg and the total consumption of China's crude steel will be 560~610 million tons.

steel demand; S-shaped regularity; index of prediction; demand prediction

F113.3; F113.4; F113.2

A

1006-3021(2010)05-645-08

本文由地质大调查项目(编号: N0702)和中央公益性院所基金项目(编号: K1009)联合资助。

2010-07-26; 改回日期: 2010-08-30。

高芯蕊, 女, 1979年生。博士研究生, 助理研究员。主要从事资源经济学和矿产资源战略的研究。通讯地址: 100037, 北京市西城区百万庄大街26号。电话: 010-68999655。E-mail: sherrytaylor79＠sohu.com。