基于灰色模型的我国铁矿石需求量预测分析

陈 芳，栾海庆

(1.安徽大学 经济学院，安徽 合肥 230601；2.中南财经政法大学 经济学院，湖北 武汉 430073)

一、引 言

铁矿石需求量的预测有两种途径：第一，对铁矿石的表观消费量进行分析，从而对未来的需求量进行直接预测；第二，根据钢铁生产过程，按照铁元素平衡原理，首先通过宏观经济指标来预测粗钢需求量，再通过粗钢、下游生铁来预测铁矿石需求量。

利用第一种途径分析的有：黄国榜(1996)根据中国“六五”“七五”“八五”期间的铁矿石生产、进口与消耗情况以及国民经济平均增速9%推算出2000年中国铁矿石需求量为2.6亿吨；金基德·威克斯依据世界钢铁工业发展历程和部分国家的经济发展史，预测2000年世界海运铁矿石量为3.8亿吨；邹健(2004)分析2005年中国钢铁企业发展和铁矿石消耗情况，预测2006年铁矿石需求量为7亿吨；朱俊峰(2006)通过对中国近年来进口铁矿石、全球铁矿石海运情况以及中国主要铁矿石进口钢吞吐量分析，估计2006年中国进口铁矿石新增3500万吨；焦玉书(2011)预测2010年铁矿石需求量为4.825亿吨。定量分析有时间序列回归模型法、回归分析法、规划法、神经网络法、灰色理论法等。利用上述方法对铁矿石需求量进行预测的国内外专家学者有：赵瑞荣(1999)用灰色理论预测了1996～1999年中国铁矿石的需求量；张东亮(2004)利用计量经济学软件G7预测2010年中国铁矿石需求量为6.5667亿吨；张宗成(2005)建立中国铁矿石供需缺口模型，预测2010年铁矿石进口量约为3.7亿吨；张惠丽(2006)运用系统动力学方法建立了中国铁矿石需求预测动力学模型，预测2010年我国铁矿石需求量为72533.5万吨；刘铁敏(2007)对中国2006～2010年铁矿石需求量进行预测，在给定场景下，2010年铁矿石需求量的低限和高限分别为8.8亿吨和10.7亿吨；杨丽梅(2009)预测铁矿石需求量为8.71亿吨。

本文将铁矿石的需求量与进口量挂钩并进行预测，比原有预测方法与粗钢需求挂钩更准确。首先预测出铁矿石的进口量，按照历年铁矿石对外依存度选取合理指数，将铁矿石进口量除以对外依存度得出铁矿石的需求量。

二、数据选取和处理

灰色预测模型GM(1，1)是关于一个变量、一阶微分，基于随机的原始时间序列，经按时间累加后所形成的新的时间序列呈现的规律，用一阶线性微分方程的解来逼近。灰色预测过程分为灰色生成、求参计算以及精度检验。

1.累加生成数列

首先对进口量数列进行累加生成，结果见表1，原始进口量为x(0)，生成累加数列为x(1)。

表1 2001～2011年铁矿石进口量累加生成数列

2.建立预测模型

根据累加数列x(1)建立预测模型，首先建立数据矩阵B，xn。

xn=[x0(2),x0(3),x0(4)，…,x0(n)]=

(1.14,1.48,2.08,2.75,3.26,3.83,4.44,6.28,6.186,6.86)

然后使用最小二乘法计算系数向量a：

所以得：a=-0.171，u=1.36，将a，u值代入下式得到各期值累加预测值：

3.对累加数列进行预测(结果见表2)

表2 累加预测结果及还原预测结果(铁矿石进口量)

三、模型检验

1.残差e(0)及相对误差q(0)

计算结果见表2。

2.计算小误差概率

表3 小概率一览表

如果精度大于0.95时,精度好，精度在0.8和0.95之间为接近好,低于0.8为合格。p为0.909，在“好”和“合格”之间接近于好。

3.计算标准偏差比

精度小于0.35为好,大于0.5为合格。此时精度为0.4943481，所得结果合格。根据小误差概率P和标准偏差比C可以判断采用此模型进行预测是符合精度要求的，可以直接用所拟合的模型来预测，无须对此模型进行修正。

四、灰色模型在铁矿石进口量预测中的应用结果

表4 预测2014～2017年铁矿石需求量 (亿吨)

表4中的预测需求量为预测进口量/0.6得出。从预测的结果来看，灰色理论模型预测的结果增幅较明显，究其原因是因为灰色理论模型中的数据波动性和突变性不能大，否则会影响数据预测的结果。但从我国铁矿石进口现状来看，2008～2009年铁矿石进口从4.44亿吨激增到6.28亿吨，出现了异常值，所以导致灰色理论模型的预测出现了偏差。如果剔除这个异常值，预测结果会回归正常。总之，短期内铁矿石需求大幅度增加的趋势是不容置疑的。

五、结 论

我国铁矿石供需最大的特点就是“供不应求”。国内供给无法满足需求，只能依靠进口来弥补供需缺口。第一，国内铁矿石产能不能满足我国对于铁矿石的需求，从上面我们进行的短期、中长期的需求预测来看，我国铁矿石需求增长趋势明显，短期内扭转的可能性不大。第二，增加海外权益矿产能是满足我国铁矿石需求的有效途径。由于铁矿石进口压力和风险加大，国内一些大型钢铁企业将视线转到海外，积极开拓海外权益矿。宝钢、武钢等国内多家钢企纷纷积极海外找矿。而从2013年开始，武钢、山钢等企业陆续有部分海外权益矿运回国内，中国企业海外拿矿的效果开始显现。有关专家预测到2015年，我国铁矿石海外权益矿产量将达到1.5亿吨。由于海外铁路、港口的建设需要巨大的财力和运作能力，加上对海外情况的不了解导致了项目开发工作遇到瓶颈，上述海外权益矿的铁矿石供给量有限，目前中国的海外权益矿产量占铁矿石进口量的比例整体还很低，不到10%。第三，我国铁矿石在品位上也不能满足需求。我国铁矿石资源丰而不富，贫矿多，富矿少，分布不均匀，平均品位为33%，低于世界铁矿石平均品位11个百分点。我国铁矿石供给是量多而质不优，换算成世界平均品位值很有限。刘长春(2011)认为：在“十二五”期间全球铁矿石贸易供不应求的格局已接近尾声，我国铁矿石进口在未来5年～10年可能会出现拐点。本文认为出现这种情况可能性很小。第一，由于中国城镇化建设以及民生工程的需要，中国的粗钢产量仍将处于较高水平，对铁矿石需求会增势明显；第二，我国自身产能尤其是高品位铁矿石产能遇到瓶颈，短期内不可能出现改观；第三，海外权益矿因投产周期较长和企业海外拿矿经验不足等原因，对缓解我国铁矿石供需不平衡局面作用有限。所以本文认为铁矿石“供不应求”将是我国长期面临的难题。即使出现铁矿石供需的转折点，但考虑到铁矿石作为战略资源的重要性，我国可以进行资源储备，这样国外铁矿石的进口量也不会减少。

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