基于时间序列模型的中国钒矿产量预测分析

(成都理工大学(成都)地球科学学院 四川 成都 610066)

一、前言

钒是一种重要的战略矿产，在国民经济中占有重要的地位。我国工业生产离不开钒资源，特别是由钢铁大国向钢铁强国转变进行钢铁工业结构调整的关键时期，对钒的需求将进一步加大[1]。目前我国作为世界上钒产品产销第一大国，且钒资源储量丰富，未来钒矿资源的开发与合理利用对我国的长远发展具有重要的作用，因此对钒资源的供需形势进行分析具有重要的现实意义，本文结合中国近些年钒生产量数据，运用预测模型预测分析中国未来几年的钒矿产量，通过预测数据分析中国钒资源的内部保证程度；并结合当前世界和我国的钒资源供需形势对我国未来钒矿资源生产情况进行评价。

二、中国钒资源供需情况分析

中国作为全球钒资源的储量大国，钒资源丰富。据近年美国地质调查局公布的数据显示，我国钒资源储量为510万吨，全国分布广泛，大约19个省市都有分布。2009年中国钒的产量已几乎达到全球产量的三分之二，从2005到2016年产量从2.78万吨增加到9.4万吨，平均年增长率约为66.2%。随着钒在工业生产中的大量推广和使用，我国对钒的需求加大，钒制品消费量也呈快速增长的态势[2]。2005年钒制品的消费量为2.32万吨，较2004年增长10%以上。2005年以后我国对钒制品的需求出现快速增长，到2016年国内钒制品的需求量高达7.7万吨。

三、中国钒资源可供性研究

(一)中国钒产量预测

结合我国钒生产的实际情况和综合矿产资源预测分析的方法，本文采用了时间序列分析法来预测我国钒产量情况。其中，指数平滑模型是由加拿大人C.C.霍尔特于1957年在一次未公开的报告中首次提出的，在1962年，美国人布朗提出了高次指数平滑模型，并将其应用在非线性模型的预测分析[3]。根据所设置的参数不同把指数平滑预测方法分为：一次指数预测，二次指数预测和三指数预测。

一次指数平滑法是适用于对具有平稳特性的时间序列进行预测，设时间序列为y1,y2,…yn，一次指数平滑数列的递推公式[5-6]:

st=ayt+(1-a)st-11

(2-1)

其中，St表示t时刻的一次指数平滑值，a是参数，一次指数平滑法较为单一，可以对其进行改进，得到能跨期预测的高测指数平滑法。

(2-2)

(2-3)

二次指数平滑法的预测公式为

yt+k=at+btk

(2-4)

(2-5)

三次指数平滑法的预测公式为

yt+k=at+btT+ctT2

(2-6)

本文预测时间点选1、2、3、4分别预测2017、2018、2019、2010年中国钒的生产量，平滑系数从0.1-0.9以0.05为间隔进行变化，检验时显著性水平设置为0.05。

表1 中国钒产量三次指数平滑预测结果(单位：V2O5万吨)

表2 2017-2020中国钒产量预测表(单位：V2O5万吨)

(二)预测结果分析

根据三次平滑指数模型预测结果可以看出2017到2020年我国钒产量将持续增长，预计产量从2017年的10.11万吨增加到2020年的12.7万吨，增长率约为25.6%，年平均生产量为11.64万t，如果以这样的生产量来对我国钒资源的可开采量进行计算的话，我国当前金属钒储量为510万t，金属钒资源大约可以开采45年左右，随着未来对钒开采技术水平的提高，中国可以开采钒资源的保有储量还很大，对钒的开采年限也会随着不断延长[5]。

四、结论

本文用三次指数平滑法预测了中国2017-2020年钒生产量，分析可以得出，在未来几年内我国钒资源产量将逐年上升，与目前的产量情况相比共增加了大约2.5万吨，平均年增长率约为8.7%。根据钒矿产量预测结果，结合当前实际可知我国钒资源内部保证程度较好，不但可以满足内需，还有一部分可用于出口。并且钒资源储量大，未来钒消费市场广阔，钒矿开发利用优势明显，我国应鼓励钒产业的发展。做到合理利用与开发钒资源，加大对钒资源开发的投入力度，提高技术水平，减少浪费，提高伴生矿种的利用率。