基于动态物质流的钢沉淀运动规律分析

王琳++齐中英++潘峰

摘要钢存量是未来二次资源的潜在来源。利用二次资源进行钢铁生产能够降低钢铁工业对铁矿石的依赖，并且能够有效解决当前钢铁行业高能耗、高排放、高污染的问题。掌握钢在中国工业化演进过程中的沉淀运动规律，能够为资源战略、产业政策和环境政策的制定提供科学依据，并为钢铁工业实现循环经济和可持续发展提供战略指导。本文从存量和流量动态性的视角出发，利用国际上新兴的动态物质流分析方法，对工业化演进过程中中国国家层面1949-2012年钢人为沉淀运动规律进行研究。研究结果表明，钢的沉淀运动情况与中国国家工业化进程的所处阶段高度相关。建国后中国钢总存量和人均存量随着工业化进程的演进缓慢增长，然后于国民经济和社会发展的“九五”中期进入快速增长阶段，并于“十一五”时期进入迅速增长阶段。在进入“十二五”时期以后，中国钢总存量和人均存量进一步增长，钢持续蓄积于中国社会经济系统之中。其中，建筑中蓄积的钢存量最多，其次为机械设备，再次为交通运输设备。2006年，中国人均钢存量达到了2t/人，此数值被认为是社会建设进入强劲发展阶段的临界值，而此时正值中国“十一五”时期的开端。2011年和2012年中国人均钢存量分别约为3.69t/人和4.05t/人，尚未出现人均存量饱和的趋势，钢存量会进一步增加。基于实证研究结果，我国应该进行钢产品消费结构的指导，加大循环技术的研发力度、增加钢二次生产能力的投资，以及进一步开展钢人为沉淀运动的预测研究，以充分掌握钢的未来消费、蓄积以及退役规律。

关键词钢；存量；流量；动态物质流；人为物质循环

中图分类号F416.31文献标识码A文章编号1002-2104（2014）12-0164-07doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2014.12.023

钢铁是社会发展中不可或缺的重要基础性原材料，是国家物质财富积累的重要支撑。钢铁的生产过程高度依赖铁矿石的使用，而且还具有高能耗、高排放、高污染的特点。2012年中国铁矿石的对外依存度约为72%，钢铁工业能耗总量约占全国能源消费总量的16%，约占全国工业能源消费总量的23%，是氮氧化物、二氧化碳排放的主要来源之一。近年来，由于钢铁的大规模生产而产生的资源、环境问题愈演愈烈。实际上，存量能够协调经济发展与资源、环境的关系，在实现循环经济过程中具有重要作用。早在1969年城市学家Jane Jacobs就指出城市是“未来的矿山”。在人为活动的作用下，钢铁以建筑、机械设备等实物形式服务于人类的生产和生活，在其生命周期内蓄积于社会经济系统之中，形成钢铁存量，而钢铁存量是未来钢铁生产二次资源的潜在来源。利用二次资源进行钢铁生产能够减少能源消耗及污染物的排放。因此，对钢铁沉淀运动的内在规律进行研究，能够为二次资源的使用提供科学依据，从而为实现循环经济和可持续发展提供战略指导，具有重要的理论和现实意义。

1文献综述

2000年以来，学者们利用物质流分析的理论和方法对物质资源沉淀运动进行了一系列研究。研究可以分为两类，分别是静态分析和动态分析。

在静态物质流分析方面，学者们以某一年为时间截面，在确定的空间边界下，分析该年中物质资源的沉淀情况[1-2]。特定年份的物质存量和流量由当年的相关数据计算得出。现有的静态物质流分析包括对铁[3]、铜[4]、锌[5]、银[1]、镉[6]和镍[7]等物质的研究。

在动态物质流分析方面，耶鲁大学工业生态学中心的STAF项目组通过建立通用的人为物质循环分析框架[3]，得出了最为丰富的成果。在分析1900-2004年美国铁循环时，Müller et al.指出产品存量通过为人类提供服务而支持了人类的生活，是未来二次资源的来源，存量需求的增加拉动了人们对物质的需求，是驱动人为金属循环的关键引擎[8]。发达国家的生活方式高度依赖实物金属存量，在铁路网络、发电和配电系统、个人住房和交通工具等基础设施方面均需要实物金属存量的支持[9]。目前发达国家的人均金属存量约为10-15 t，其中大部分是铁[9]。1954年，在美国工业化的繁盛时期，地球化学家Harrison Brown推断在用铁存量最终会达到饱和。后来一些学者对此推断进行了实证研究，结果表明，美国在1980年左右人均铁存量确实达到了饱和，但不同学者估算的饱和水平数值略有不同，有的学者通过估算认为美国人均铁存量的饱和水平为11-12 t[8]，有的学者认为饱和水平为8-12 t[10]。学者们还对法国[10]、英国[11]、日本[12，13]、韩国[14]、中国[15]等国家的钢铁存量水平进行了研究，研究发现部分国家的人均钢铁存量已经达到了饱和，而另外一些国家的人均钢铁存量仍在持续增加。

从研究方法上来看，静态物质流分析仅考虑了被研究年份的物质沉淀情况，没有考虑其他年份物质资源使用对被研究年份物质资源沉淀造成的影响，缺乏时间概念，具有一定的局限性。而动态物质流分析通过考虑物质资源的产品生命周期弥补了这一不足[16-17]。该方法能够全程追踪连续年份的物质流动状态，并能够反映出若干年前物质投入与被研究年份物质使用之间的关系，是考察发展中国家物质资源沉淀运动规律的一种可靠方法；从研究内容上来看，国际上有关钢沉淀运动的研究还比较匮乏，且研究对象多为工业化进程已经完成的发达国家，尚未有国内学者对中国钢沉淀运动进行系统分析。

王琳等：基于动态物质流的钢沉淀运动规律分析中国人口·资源与环境2014年第12期2钢人为沉淀运动动态物质流分析

2.1系统定义

人为钢循环过程包含四个阶段，分别是生产阶段、加工制造阶段、使用阶段以及废弃物管理与循环阶段。本文重点分析使用阶段，目的是充分认识和掌握蓄积于中国社会经济系统内部的人为钢沉淀运动情况。如图1所示，钢在流入社会经济系统后，通过消费蓄积形成了社会沉淀，钢主要沉积于建筑、机械设备、交通运输设备等最终使用用途中。在钢的消费过程中，少量的钢以废料的形式输出，形成了消费损失。蓄积在不同使用用途中的钢产品具有不同的寿命长度，当生命周期终止后，钢产品会退役，并最终流出社会经济系统。

2.2钢人为沉淀运动动态分析模型

动态物质流分析方法在考虑被研究对象生命周期的基础上追踪物质资源在系统内的演进过程。在动态分析中，特定年份的物质存量和流量源自本期的物质流入量、流出量以及上期的存量。本文借鉴Hatayama et al.所使用的动态物质流模型[18]，构建中国钢沉淀运动分析模型。第t年的物质平衡关系如公式（1）所示：

动态物质流分析有助于理解物质流动随时间的转化情况，可以清楚地显示系统中某一部分变动对整体的波及效应。

2.3数据收集和处理

本文从世界钢铁工业协会的历年“Steel Statistical Yearbook”中获取了1981年以后的钢表观消费量统计数据。假设钢表观消费量与粗钢产量的比率与1981年的该比率一致，估算1981年以前的钢表观消费量，回溯直至1949年的中国钢表观消费量。成品钢材的贸易已经计算进入了钢表观消费量，因此，钢表观消费量即为国内的钢流入量It。

钢的最终使用用途可以分为四类，分别是建筑、机械设备、交通运输设备及其他。其中建筑包括土木工程建筑和住房工程建筑。土木工程建筑是指市政工程中的基础结构性对象，如大坝、给水排水设施、道路、机场等。住房工程建筑是指住宅或商业用建筑，如房屋、办公室、教育或文化设施等。建筑是钢的最大使用用途。机械设备是指电力机械、金属加工机械、电子产品、电气用具等工业机械和消费耐用品。交通运输设备是指汽车、轨道车辆、轮船、飞机等。其他是指包装物和除上述用途以外的各种其他使用用途。

为了研究建筑、机械设备、交通运输设备及其他最终使用用途的钢存量，需要将钢总消费量进行分解，得到每一种最终使用用途的钢消费量。一些文献[3，19-20]及中国钢铁工业协会[21]对中国建筑、机械设备、交通运输设备及其他最终使用用途的耗钢比例进行了零散的估算。实际上，特定的钢铁产品用于特定的用途。比如，板材和棒材主要用于建筑，而镀锡铁皮广泛用于食物的包装，因此Tao Wang et al.建立了一种基本钢铁产品使用矩阵（PTUM）[3]，该矩阵的行代表钢铁产品的品种，矩阵的列代表钢铁产品的最终使用用途，矩阵内的数据代表某一种特定的钢铁产品用于特定最终使用用途的比例。以棒材为例，基本钢铁产品使用矩阵提供了棒材产品在建筑、机械设备和交通运输设备领域的使用情况，大约有67.4%的棒材用于建筑，而其余32.6%的棒材用于机械设备和交通运输设备。基本钢铁产品使用矩阵能够分解钢铁产品的消费量，确定建筑、机械设备、交通运输设备及其他最终使用用途的历年耗钢数量及耗钢比例。

表1所示矩阵为2000年的基本钢铁产品使用数据。Tao Wang et al.通过研究发现，美国、日本、加拿大、中国、印度乃至全球的钢铁产品使用矩阵均具有很强的一致性，不同国家具有相似的产品使用模式[3]。本文对此结论进行延伸，假设该特定的产品使用模式适用于中国的各个历史时期，建筑、机械设备、交通运输设备等最终使用用途的历年耗钢量随不同钢产品的历年消费量而变化，做出该假设的原因是下游行业的需求拉动了钢铁产品的生产，特定钢铁产品消费量的变化能够代表下游行业耗钢比例的变化。本文结合上述两种方法取得的数据，对四种最终使用用途的钢消费量进行动态估算。钢铁产品的数据取自历年“Steel Statistical Yearbook”，缺失的数据采用线性插入的方式进行增补。

钢产品在使用中并不能完全蓄积于住房、大坝、车辆等最终使用用途中，会出现一定量的损失和耗散，钢产品总消费量在扣除消费损失后形成钢产品的实际消费量。最终使用用途不同，钢产品的实际消费比率亦有不同，因

图21949-2012年中国钢总存量示意图

Fig.21949-2012 total stock of steel in China从上文数据及图2中所示的总存量趋势图中可以看出，虽然1949年到“九五”前期中国的钢总存量有了较大的增长，但年均增长幅度均在1亿t以下，钢总存量较少，从整个工业化进程的演进过程来看，尚处于前工业化阶段，社会占有并且可利用的钢并不充足。与此阶段不同，“九五”中期到2005年“十五”时期结束期间，中国进入了一个更为高速的发展阶段，钢存量年均增长量约为1.5亿t，钢总存量继续增加，1998年中国钢总存量约为14亿t，2003年钢总存量突破了20亿t。2005年“十五”时期结束时，钢总存量约为28亿t，较1998年的钢总存量翻了一番。1998-2005年中国钢总存量与1949-1997年钢总存量相比有了更大幅度的增长，基础设施进一步完善，以钢为代表的物质资源财富进一步积累，国民经济水平显著提高，中国工业化程度继续深化。

“十一五”时期，中国钢总存量有了进一步增长。2006年，中国钢总存量接近29亿t，2007年超过了30亿t，到2010年“十一五”时期结束时，中国钢总存量达到了44亿t，2006-2010年钢总存量年均增长量约为3.8亿t，较1998-2005年的钢总存量年均增长量翻了一番。在此阶段，中国大量利用钢产品推进城市发展，建立了较为雄厚的物质基础，人民生活富裕度进一步提高，工业化程度进一步加深。2011年中国钢总存量约为50亿t，较2010年增加了约5亿t。2012年，中国钢总存量接近55亿t。

利用1949-2012年中国钢总存量规模及增涨幅度，可以将中国钢总存量的发展历程划分为不同的发展阶段，而这些不同的发展阶段与中国工业化进程所处的阶段相吻合，各个阶段的发展速度依次增加，以钢为主要原材料的基础设施的完善和发展推动了中国人民生活水平的提高，钢总存量水平代表了中国的社会财富水平，是中国工业化进程演进的必然结果。

3.24种最终使用用途的钢存量情况

为了满足基本生产、生活的需要，中国不断兴建土木工程建筑和住房工程建筑。建筑物的建设需要大量消费钢产品，且建筑物的寿命一般超过30年，寿命周期较长，因而，建筑物中蓄积了大量的钢存量，占钢总存量的50%-60%。1949-2010年建筑钢存量的蓄积具有明显的三阶段特征。1949年中国建筑钢存量低于15万t，1957年建筑钢存量超过了1 000万t，两年后翻了一番，1973年建筑钢存量突破了1亿t，1982年超过了2亿t，1987年达到了3亿t，1997年超过了6亿t，建筑钢存量年平均增长量在1亿t以下。1998-2005年中国建筑钢存量快速增长，2003年建筑钢存量达到了11亿t，2005年达到了14亿t，建筑钢存量年平均增长量约为1亿t。2006-2010年建筑钢存量迅速增加，2006年建筑钢存量超过了15亿t，2010年建筑钢存量达到了25亿t，建筑钢存量年平均增长量超过2.3亿t。2011年中国建筑钢存量接近29亿t，较2010年增加了3亿t。2012年中国建筑钢存量进一步增长，总量接近32亿t。钢的最大使用用途是建筑。

钢的第二大的最终使用用途是机械设备。1952年机械设备钢存量首次超过100万t，1958年达到了1 000万t，两年后机械设备钢存量翻了一番，1974年机械设备钢存量达到了1亿t，1984年超过了2亿t，此后机械设备用钢的蓄积速度不断增大，2001年机械设备钢存量约为5.6亿t，“十一五”时期结束时机械设备钢存量约为8.6亿t，2008年超过了10亿t，并于2011年达到14亿t，2012年机械设备钢存量约为15.6亿t。

交通运输设备是钢的另一主要用途，1952年交通运输设备钢存量首次达到100万t，1958年“二五”时期开始时，交通运输设备钢存量接近1 000万t，1983年交通运输设备钢存量超过了1亿t，1998年达到了2亿t。2006年，“十一五”时期开始时，交通运输设备钢存量达到3亿t，2011年超过了5亿t，2012年接近了6亿t。

除了建筑、机械设备和交通运输设备三种使用用途外，还有一部分钢蓄积在包装物等其他使用用途中。1958年其他钢存量约为100万t，1981年“六五”时期开始时，其他钢存量达到了1 000万t，2009年超过了1亿t，2011年约为1.3亿t。

机械设备、交通运输设备及其他使用用途的钢存量均体现出了与建筑钢存量大体相同的走势，从1949年到“九五”中期先缓慢增长，然后从“九五”中期到“十五”时期结束期间快速增长，并于“十一五”时期迅猛增长，体现了与中国工业化演进相吻合的走势。四种最终使用用途钢存量所表现出的特征与钢在社会中的作用密不可分。

3.3人均钢存量情况

1949年至今，中国人均钢存量不断增长，1996年中国人均钢存量首次超过了1 t，2006年中国人均钢存量比1996年中国人均钢存量增长了1倍，2010年中国人均钢存量超过了3 t。人均钢存量增长速度不断加快。

从工业化完成国家的实践来看，一旦人均钢存量超过2 t/人的临界值，国家经济就进入了持续的强增长阶段，这是工业化进程的核心阶段[10]。在此阶段，住房、大坝、机械设备等基础设施和消费耐用品得以建设和制造，存量不断蓄积于人类社会之中，钢的消费具有主导地位。2006年中国人均钢存量达到2 t/人，标志着中国的社会建设进入了强劲的发展阶段，而此时正值“十一五”时期的开端。相比之下，部分国家要比中国的工业化进程早得多，日本在1965年人均钢存量超过了2 t，法国在1920年超过了该临界值，而美国和英国则在1900年以前就超过了此数值。2011年中国人均钢存量约为3.7 t/人，2012年约为4.05 t/人，尚未达到工业化国家8-12 t/人的人均饱和存量水平，中国人均钢存量仍会进一步增加（见表2）。

第一，钢沉淀运动是人为活动下钢逐年消费累积的结果。钢总存量是钢历年消费量扣除钢消费损失和钢退役量后的消费净累积量。不同时期的钢产品消费活动存在长期效应。钢人为沉淀运动展示了中国钢的长短期消费乃至社会物质构建的演变情景。

第二，1949-2010年中国钢沉淀运动展现出了明显的三阶段特征，2011和2012年中国钢存量进一步增加。研究发现，中国钢总存量、四个最终使用用途的钢存量及人均钢存量在1949年至“九五”中期缓慢增长，在“九五”中期到“十五”时期结束期间快速增长，并于“十一五”时期迅猛增长，呈现出了缓慢上升-快速增长-迅速增长的三阶段特征。2012年，中国人均钢存量约为4.05 t/人，与工业化完成国家8-12 t/人的人均饱和存量水平仍存在一定的差距，按照工业化国家的已有经验，中国人均钢存量会进一步增长，社会物质资源财富会进一步积累。

第三，中国钢沉淀运动的阶段性特征是工业化进程深化的结果。工业化通过推动钢的使用与消费，促使钢产品在其生命周期内蓄积于中国社会经济系统之中。不同的工业化程度代表了不同的物质建设程度。1949年至2012年期间，随着工业化进程的演进和国家经济发展水平的提高，钢的社会蓄积速度持续增加，出现了钢沉淀运动的阶段性特征。

基于实证结果，本文提出如下政策建议：第一，随着工业化进程的演进，我国钢总存量和人均存量会继续快速攀升，中国社会对钢产品仍有大量的需求，因而应该进行钢产品消费结构的指导，为钢铁工业参与社会生产性服务和生活性服务创造便利条件；第二，中国应加大循环技术的研发力度，增加钢二次生产能力的投资，以充分利用国内退役的钢资源，从而降低钢铁工业对铁矿石的对外依存度，减少能源消耗和温室气体排放，减轻钢铁生产对环境造成的压力；第三，应进一步开展钢人为沉淀运动的预测研究，以充分掌握钢的未来消费、蓄积以及退役规律，为政策制定提供依据。

（编辑：李琪）

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Pattern Analysis of Steel Anthropogenic Precipitation

Movement based on Dynamics Material Flow Analysis

WANG LinQI ZhongyingPAN Feng

（School of Management， Harbin Institute of Technology， Harbin Heilongjiang 150001， China）

AbstractSteel stock is the potential source of secondary resources. The use of secondary resources in the production process of iron and steel can reduce the dependence on iron ore， and can also effectively solve the problems of high energy consumption， high emission and high pollution. The precipitation pattern of steel in the evolution of Chinese industrialization process can provide scientific basis for the resource strategy， industrial policy and environmental policy， and can also provide the strategic guidance for circular economy and sustainable development in iron and steel industry. In this paper， anthropogenic precipitation movement of steel resource is studied using dynamic material flow analysis from the perspective of stock and flow dynamics between 1949 and 2012 at Chinese national level. The results show that there is close connection between the precipitation changes of steel resources and the stages of Chinese national industrialization process. Total stock and per capita stock of steel resource grew slowly with the evolution of industrialization process after the founding of China， and then grew quickly from the middle of the Ninth Five Year Plan，and finally entered into the rapid growth phase in the period of the 11th Five Year plan of national economy and social development. The total stock and per capita stock of steel grew further after entering the Twelfth Five Year period， steel is stored continuously in the social and economic system of China. Among them， most of the stock is contained in construction， followed by mechanical and transportation equipments. Per capita stock of steel resource in 2006 reached the critical value of 2t， which means the strong development phase is showed up， and it is the beginning of the 11th Five Year plan in China. Per capita stock of steel is about 3.69 t/cap and 4.05 t/cap in 2011 and 2012 respectively， the saturation trend of per capita stock has not yet appeared， the stock in Chinese society will increase further. Based on the results of the empirical research， the guidance to consumption structure of steel should be taken， the R&D efforts of circulation technology should be intensified， the investment on secondary production capacity of steel should be increased， and the future anthropogenic precipitation movement should be predicted， in order to fully grasp the future patterns of consumption， accumulation and retirement.

Key wordssteel； stock； flow； dynamic material flow； anthropogenic material cycle

[19]高芯蕊， 王安建. 基于“S”规律的中国钢需求预测[J]. 地球学报， 2010，31（5）：645-652. [Gao Xinrui， Wang Anjian. The Prediction of Chinas Steel Demand Based on Sshaped Regularity[J]. Acta Geoscientica Sinica， 2010，31（5）：645-652.]

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Pattern Analysis of Steel Anthropogenic Precipitation

Movement based on Dynamics Material Flow Analysis

WANG LinQI ZhongyingPAN Feng

（School of Management， Harbin Institute of Technology， Harbin Heilongjiang 150001， China）

AbstractSteel stock is the potential source of secondary resources. The use of secondary resources in the production process of iron and steel can reduce the dependence on iron ore， and can also effectively solve the problems of high energy consumption， high emission and high pollution. The precipitation pattern of steel in the evolution of Chinese industrialization process can provide scientific basis for the resource strategy， industrial policy and environmental policy， and can also provide the strategic guidance for circular economy and sustainable development in iron and steel industry. In this paper， anthropogenic precipitation movement of steel resource is studied using dynamic material flow analysis from the perspective of stock and flow dynamics between 1949 and 2012 at Chinese national level. The results show that there is close connection between the precipitation changes of steel resources and the stages of Chinese national industrialization process. Total stock and per capita stock of steel resource grew slowly with the evolution of industrialization process after the founding of China， and then grew quickly from the middle of the Ninth Five Year Plan，and finally entered into the rapid growth phase in the period of the 11th Five Year plan of national economy and social development. The total stock and per capita stock of steel grew further after entering the Twelfth Five Year period， steel is stored continuously in the social and economic system of China. Among them， most of the stock is contained in construction， followed by mechanical and transportation equipments. Per capita stock of steel resource in 2006 reached the critical value of 2t， which means the strong development phase is showed up， and it is the beginning of the 11th Five Year plan in China. Per capita stock of steel is about 3.69 t/cap and 4.05 t/cap in 2011 and 2012 respectively， the saturation trend of per capita stock has not yet appeared， the stock in Chinese society will increase further. Based on the results of the empirical research， the guidance to consumption structure of steel should be taken， the R&D efforts of circulation technology should be intensified， the investment on secondary production capacity of steel should be increased， and the future anthropogenic precipitation movement should be predicted， in order to fully grasp the future patterns of consumption， accumulation and retirement.

Key wordssteel； stock； flow； dynamic material flow； anthropogenic material cycle

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[21]中国钢铁工业协会. 中国“十一五”期间钢材需求预测[J]. 冶金管理， 2006，（7）：14-20. [China Iron and Steel Association. Steel Demand Forecasting during the Period of ‘11th Fiveyear Plan in China[J]. China Steel Focus， 2006，（7）：14-20.]

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Movement based on Dynamics Material Flow Analysis

WANG LinQI ZhongyingPAN Feng

（School of Management， Harbin Institute of Technology， Harbin Heilongjiang 150001， China）

AbstractSteel stock is the potential source of secondary resources. The use of secondary resources in the production process of iron and steel can reduce the dependence on iron ore， and can also effectively solve the problems of high energy consumption， high emission and high pollution. The precipitation pattern of steel in the evolution of Chinese industrialization process can provide scientific basis for the resource strategy， industrial policy and environmental policy， and can also provide the strategic guidance for circular economy and sustainable development in iron and steel industry. In this paper， anthropogenic precipitation movement of steel resource is studied using dynamic material flow analysis from the perspective of stock and flow dynamics between 1949 and 2012 at Chinese national level. The results show that there is close connection between the precipitation changes of steel resources and the stages of Chinese national industrialization process. Total stock and per capita stock of steel resource grew slowly with the evolution of industrialization process after the founding of China， and then grew quickly from the middle of the Ninth Five Year Plan，and finally entered into the rapid growth phase in the period of the 11th Five Year plan of national economy and social development. The total stock and per capita stock of steel grew further after entering the Twelfth Five Year period， steel is stored continuously in the social and economic system of China. Among them， most of the stock is contained in construction， followed by mechanical and transportation equipments. Per capita stock of steel resource in 2006 reached the critical value of 2t， which means the strong development phase is showed up， and it is the beginning of the 11th Five Year plan in China. Per capita stock of steel is about 3.69 t/cap and 4.05 t/cap in 2011 and 2012 respectively， the saturation trend of per capita stock has not yet appeared， the stock in Chinese society will increase further. Based on the results of the empirical research， the guidance to consumption structure of steel should be taken， the R&D efforts of circulation technology should be intensified， the investment on secondary production capacity of steel should be increased， and the future anthropogenic precipitation movement should be predicted， in order to fully grasp the future patterns of consumption， accumulation and retirement.

Key wordssteel； stock； flow； dynamic material flow； anthropogenic material cycle