鋼、水泥需求“S”形規律的三個轉變點剖析

陳其慎, 王安建, 王高尚

1)中國地質大學(北京), 北京 100083;

2)中國地質科學院全球礦產資源戰略研究中心, 北京 100037

鋼、水泥需求“S”形規律的三個轉變點剖析

陳其慎1,2), 王安建2), 王高尚2)

1)中國地質大學(北京), 北京 100083;

2)中國地質科學院全球礦產資源戰略研究中心, 北京 100037

本文剖析了人均鋼、水泥消費“S”形軌跡的三個重要轉變點, 論述了人均消費量和消費強度變化規律的影響因素和內在機制, 闡述了產業部門鋼消費強度的倒“U”形軌跡, 在分析國內外經濟結構演變趨勢的基礎上, 提出我國第二產業占GDP比例已經達到頂點, 指出鋼、水泥消費強度頂點大小及到來的時間。

鋼鐵; 水泥; 需求頂點; 轉變點; 消費強度

鋼鐵、水泥均是用于工業生產和建筑行業的重要礦產品, 是社會經濟發展所必需的基礎性材料。2009年, 我國粗鋼、水泥消費量分別為 5.6億噸和16.5億噸, 分別占全球消費總量的46%和48%。由于用量大、用途廣泛, 二者的供應和消費直接關系到國家的資源、環境安全問題。因此, 正確判斷未來需求趨勢是科學制定相關規劃, 保障資源、環境安全的基礎(謝承祥等, 2009)。長期以來, 國內外不同學者一直試圖探尋影響鋼、水泥需求趨勢的因素,以達到科學預測未來變化趨勢、及時制定對策的目的。總體來看, 多數學者認為影響鋼、水泥需求的因素有產業結構(郭廷杰, 1993)、GDP水平(朱及天等, 2006)、GDP增長率(黃永強等, 2007)、固定資產投資(鄭瑞芳等, 2007)、各鋼鐵消費部門發展趨勢(中國鋼鐵工業協會, 2003)等。有人曾提及鋼需求的重要轉變點, 例如鋼消費強度頂點出現在人均GDP2000美元時(郭廷杰, 1993), 也有人提及社會鋼需求存在飽和點(王曉齊, 1995)。以上研究均作了大量工作, 為后來的研究提供了很好的基礎, 但多缺乏對長尺度的處于不同發展階段國家的研究, 同時也沒有對人均GDP、產業結構、城市化率等影響因素進行全面綜合的分析。21世紀初, 王安建、王高尚等學者提出了人均礦產資源消費的“S”形規律,系統論述了礦產資源需求的基本理論及應用(王安建等, 2002, 2008; 王安建, 2010; 王高尚等, 2002;高芯蕊等, 2010; 徐銘辰等, 2010; 陳其慎等, 2010),在近期發表的《礦產資源需求理論與模型預測》(王安建等, 2010)文章中, 本文作者提出了礦產資源需求“S”形軌跡上的三個重要轉變點(起飛點、轉折點、零增長點)的理論, 由于篇幅所限, 均沒有對不同礦種的三個轉變點出現的條件和內涵展開論述,本文將系統解剖鋼、水泥的“S”形曲線上的三個重要轉變點出現時間及其內涵, 并總結消費強度變化規律及影響因素。本文通過對先期工業化國家(英、法、德、美、意、加等)、新興工業化國家和地區(日本、韓國等)和典型發展中國家(巴西、印度、中國等)等數十個國家近 100年以來鋼鐵、水泥消費與經濟社會發展諸要素的深入分析, 分別用強度分析法和人均分析法剖析影響鋼和水泥需求的影響因素, 確定鋼、水泥需求的三個轉變點, 根據經濟發展趨勢,指出了我國鋼、水泥頂點到來的時間。

1 鋼、水泥的人均消費規律

人均鋼、水泥消費量是指單位時間內某個國家或地區消費總量與人口總數的比值, 是表征消費水平的重要指標。本文將人均消費量與人均GDP(本文GDP均采用1990年GK美元)聯系在一起進行分析,可以將資源消費水平和經濟發展水平密切關聯起來研究, 進而尋求經濟發展與資源需求的內在規律和機制。

1.1 人均消費量的“S”形規律

通過對10多個國家近百年的人均鋼、水泥消費量與人均GDP的相關性分析, 發現人均鋼、水泥消費量具有“S”形變化規律(圖1-A, 圖1-C)。即伴隨人均GDP的不斷增長, 人均消費量呈現先快速上升,后達到頂點, 最后趨于穩定并緩慢下降的“S”形變化規律。并且, 多數國家的人均鋼鐵消費頂點多集中于人均GDP10000～12000美元區域, 人均水泥消費量頂點集中于人均GDP11000～13000美元。頂點位置的人均鋼消費量分布于 360～630千克/人, 人均水泥消費量頂點分布于范圍較廣, 高的有 880千克/人, 低的有350千克/人。各國鋼人均鋼消費頂點高低順序和水泥一致, 由大到小分別為韓國、日本、德國、美國、英國。

1.2 人均消費增幅的三個轉變點及內涵

為了進一步分析和刻畫人均鋼(水泥)消費變化軌跡, 對人均消費量增長幅度和人均GDP進行了相關性分析(圖 1-B, 圖 1-D)。分析結果顯示, 人均鋼(水泥)消費量存在三個重要轉變點: 起飛點、轉折點和零增長點, 分別對應于“S”形曲線的起飛點、轉折點和頂點。

圖1 人均鋼、水泥消費量及消費增幅Fig. 1 Relationship of per capita steel and cement consumption to per capita consumption amplitude with per capita GDP

1.2.1 起飛點

起飛點即人均鋼消費的高速增長的開始點, 對應與人均消費“S”形軌跡的起飛點。這一點位于人均GDP3000美元時, 與國家工業化起飛階段完全吻合, 它代表了一個國家從農業社會向工業社會轉變,鋼鐵加速消費的開始。意味著工業化進程、城市化進程均進入加速增長期, 因此對鋼、水泥的需求也進入加速增長期(圖1-B, 圖1-D, 圖2)。

1.2.2 轉折點

轉折點, 即人均鋼消費增速由大到小的轉折點,或者人均消費增幅由大到小的轉變點, 對應于“S”形軌跡的轉變點。轉折點位于人均GDP7000～8000美元時, 此時, 人均消費增長幅度達到最大值, 位于轉折點的多數國家城市化率達到 50%。此前, 基礎設施建設和城市化進程均高速增長, 人均消費增幅也不斷上升; 之后, 雖然城市化建設仍舊保持較高速度增長, 但基礎設施建設趨于完備, 消費增幅開始波動下降, 人均消費增長速度開始遞減(圖 1-B,圖1-D, 圖2)。鋼、水泥人均消費量的轉折點對應于消費強度的頂點以及第二產業占 GDP比例的頂點(圖3)。

1.2.3 零增長點

圖2 人均鋼、水泥消費增幅的三個轉變點Fig. 2 Threeturning points of per capita steel and cement consumption

零增長點, 即人均鋼消費增幅由正數轉變為零或負數的點, 對應于人均鋼消費的“S”形軌跡的頂點。零增長點位于人均GDP10000～12000美元, 此時人均消費增幅降低到零或負數, 人均消費量開始保持穩定或下降。位于零增長點的多數國家城市化率超過60%, 城市化速度達到最大, 鋼、水泥需求量也達到頂點。零增長點之后, 城市化速度開始減緩,第二產業對GDP的貢獻率明顯下降, 鋼鐵、水泥消費量趨于穩定并呈緩慢下降趨勢(圖1-B, 圖1-D, 圖2)。

2 鋼、水泥的消費強度規律

鋼、水泥消費強度是指單位時間內每創造單位GDP的社會財富所需要消費的鋼或水泥的量。消費強度是分析資源需求趨勢, 表征社會生產效率的最為重要的指標之一。客觀分析強度變化趨勢是預測資源需求趨勢、評估社會生產效率、制定相關規劃的基礎。因此, 揭示消費強度變化的規律, 找出影響其變化的內在機制極其重要。

2.1 鋼、水泥消費強度的變化規律

本文計算了美國、英國、德國、法國、日本、韓國等國家近 100年的鋼鐵、水泥的消費強度。時間范圍基本涵蓋了所有國家的工業化過程, 因此可以清晰地反映不同國家在不同發展階段的強度變化趨勢。

2.1.1 鋼、水泥消費強度均呈倒“U”形軌跡

通過分析可以發現, 隨著人均GDP的不斷增長,鋼鐵和水泥消費強度軌跡均呈倒“U”形變化軌跡:隨著人均GDP的不斷增長, 消費強度呈現先上升后下降的趨勢(圖3-A, 圖 3-B)。無論鋼還是水泥的消費強度軌跡均存在頂點, 而且頂點出現的位置相對較為集中。大部分國家鋼消費強度倒“U”形的頂點出現于人均GDP6000～9000美元之間, 集中于人均GDP7500美元附近。多數國家的水泥消費強度倒“U”形的頂點均出現于人均GDP6500～10000美元之間, 多集中于人均 GDP8000美元附近區域, 這一點與鋼不同。消費強度頂點的大小差異性也很大,鋼的頂點大小在 40～65噸/百萬美元范圍內; 水泥的頂點大小在30～120噸/百萬美元范圍內。各國鋼的消費強度頂點高低順序和水泥一致, 由大到小分別為中國、韓國、日本、德國、美國、英國。

2.1.2 鋼消費量與二產GDP之比也呈倒“U”形軌跡

由于鋼鐵主要用于第二產業, 本文分析了幾個國家的鋼消費量與二產GDP之比, 結果顯示, 伴隨人均GDP的不斷增長, 比值變化軌跡也呈倒“U”形軌跡, 頂點出現的時間同樣出現在人均 GDP7500美元附近(圖3-C)。鋼消費量與二產之比的這種變化軌跡主要與二產內部結構優化有關。

圖3 鋼、水泥消費強度和二產比例變化趨勢Fig. 3 Steel and cement consumption intensity and trends of GDP proportion of the secondary industry

2.1.3 第二產業占GDP的比例呈倒“U”形分布

為了深入分析鋼、水泥消費與產業發展的關系,對十幾個國家的二產占 GDP的比例的衍化趨勢進行了分析。研究結果顯示, 伴隨人均GDP的不斷增長, 二產結構也呈先上升后下降的倒“U”形軌跡,而且頂點出現于人均 GDP6000~9000美元之間, 集中于人均GDP7500美元附近(圖3-D)。

鋼、水泥消費強度與二產比例的倒“U”形軌跡以及頂點出現的時間驚人的相似, 這并不是偶然的, 而是必然的。

2.2 消費強度變化規律的內涵

鋼、水泥消費強度變化趨勢主要受經濟發展的影響, 在不同經濟發展階段、不同發展模式下消費強度具有不同的特點。

2.2.1 如何解釋消費強度的倒“U”形軌跡

產業部門鋼消費強度和二產結構的倒“U”形軌跡決定了鋼、水泥消費強度的倒“U”形軌跡。通過對數十個國家二產結構的分析可以明顯看出,人均GDP7500美元是消費強度變化的重要分水嶺。在人均GDP3000～7500美元時, 一方面, 第二產業高速發展, 二產比例呈快速上升趨勢, 拉動了對資源的消費, 使消費強度不斷上升; 另一方面, 產業部門鋼消費強度也呈快速增長趨勢。在這兩個因素的共同作用下, 鋼、水泥消費強度呈快速增長趨勢。在人均GDP7500美元以后, 經濟發展基本進入工業化中期發展階段, 一方面, 第二產業所占比例達到頂點開始出現下降, 第三產業進入高速發展階段,二產比例的下降帶動了強度的下降; 另一方面, 在人均GDP7500美元以后, 第二產業本身的消費強度也在減弱。因此, 在二產比例下降和二產消費強度下降的雙重作用下, 鋼、水泥的消費強度也出現了明顯下降。

2.2.2 如何解釋不同國家消費強度頂點的高低

如上所述, 各國鋼的消費強度頂點大小順序和水泥一直, 由大到小分別為中國、韓國、日本、德國、美國、英國。這主要是由這些國家的發展模式不同造成的。越是老牌的發達國家, 其工業化進程越是緩慢, 在同一發展階段的消費強度就越低; 而新興工業化國家, 往往是壓縮式工業化發展模式,短期內實現工業化, 因而消費強度偏高。

3 我國鋼、水泥需求趨勢判斷

3.1 我國經濟發展趨勢

我國經濟已經連續30多年保持高速增長, 2009年, 人均GDP為6519美元, GDP增長率為9.1%, 城市化率為46.6%, 二產占 GDP的比例為46.8%, 基礎設施基本完善, 城市化進程不斷推進。目前, 我國已進入工業化中期發展階段, 面臨應對經濟危機和經濟結構順利轉型兩大問題。

3.1.1 經濟保持較長時間的高速增長, 二產比例已達到頂點

1978年以來, 我國GDP增速長期保持在8%以上, 經濟結構以第二產業為主, 二產占GDP的比例一直保持在40%以上, 并且當前二產占GDP的比例已經接近 50%, 這是英、法、美、日、韓等國從來沒有達到過的。并且根據西方近 20個國家的經驗,人均GDP7500美元時, 二產所占比例達到頂點, 開始出現下降。另一方面, 以外向型經濟為主導的經濟發展模式造成的資源環境壓力不斷增大, 這種發展模式是不可持續的。因此, 經濟發展的內在規律和巨大的資源環境問題都要求我國進行經濟結構調整。

3.1.2 城市化進程即將進入平穩增長期

根據城市化率與人均GDP的相關性分析, 在人均GDP3000GK美元～7000GK美元時, 城市化率呈高速增長之勢, 當人均 GDP超過 7000GK美元時,城市化進程開始放緩。2009年我國人均 GDP已經達到 6519GK美元, 根據發達國家經驗, 未來城市化進程將進入平穩增長期。由于我國特有的戶籍制度的影響, 農村進入城市的常住人口沒有統計到城市人口中去, 因此, 如果考慮城市非戶籍常住人口的話, 我國實際城市化率將比目前統計數據高10個百分點, 即當前我國城市化率至少已經達到 55%以上。

3.1.3 經濟增長開始從依靠固定資產投資拉動向擴大內需轉變

長期以來, 中國經濟一直靠固定資源投資拉動經濟增長, 尤其是進入21世紀以來, 固定資產投資連年高速增長, 2008年固定資產投資總額超過17萬億元, 比2000年增長了近5倍。由于目前我國道路、交通等基礎設施建設已經基本完善, 各行業工業設施建設已經高度發達, 許多生產行業產能建設已經出現過剩, 房地產投資、冶金行業投資高峰期已過,因此, 未來固定資產投資將趨緩。

基于以上幾點, 本研究認為, 未來我國經濟增長將出現以下幾個轉變: 城市化將從高速發展向平穩發展過渡, 固定資產投資高增長趨勢將放緩, 出口導向型經濟將向內需拉動型經濟發展, 二產主導型經濟將向三產主導型經濟發展。2010年, 我國人均GDP將有望達到(8%的增長率)7100美元, 預計未來5年, GDP增長率將保持在9%左右, 城市化率每年增長1.3%左右, 到2015年, 我國人均GDP將達到11000美元, 實際城市化率達到60%左右。

3.2 我國鋼、水泥需求趨勢

3.2.1 鋼、水泥消費強度已進入峰值期, 未來將呈不斷下降趨勢

根據鋼、水泥消費規律, 基本可以判斷, 當前我國鋼鐵、水泥消費強度已經進入峰值期。鋼消費強度頂點在 50～60噸/百萬美元, 低于韓國, 高于日本、美國、英國等國家。水泥消費強度頂點將在120噸/百萬美元, 高于所統計的所有國家水平。這主要是因為我國走的是壓縮式發展的工業化模式, 二產比例嚴重偏高。未來, 伴隨二產結構的不斷下降, 我國鋼、水泥消費量將出現不斷下降趨勢。

3.2.2 人均鋼、水泥消費量已接近轉折點, 5年之內將進入峰值期

2010年我國人均GDP將超過7000美元, 已經接近人均鋼鐵(水泥)消費的轉折點, 人均消費增幅開始不斷下降, 人均消費量增長乏力。2015年, 我國人均GDP將突破11000美元, 在此之前將進入人均鋼、水泥消費的峰值期。我國人均鋼消費頂點為400～450千克/人, 低于韓國和日本, 接近美國、英國。人均水泥消費頂點將不低于800千克/人, 低于韓國, 高于日本、美國等國家。我國人均消費頂點之所以低于韓國, 高于美國、英國等國家同樣是由壓縮式發展模式和偏高的二產結構造成的。

3.2.3 越過頂點后, 人均鋼、水泥消費在較長一段時間內將保持在較高水平

我國人口基數大, 國土面積廣大, 自然條件差異性大, 經濟發展極不平衡, 雖然東部地區經濟發展已經達到較高水平, 但廣大的中部和西部地區仍較落后。要想中西部地區經濟實現現代化仍需要較長一段時間, 因此, 未來我國鋼、水泥消費在越過頂點后, 在較長一段時間內仍將保持在較高水平。研究表明, 2020年之前, 我國鋼消費仍將保持在較高水平。

總之, 未來5年, 我國經濟面臨較大調整, 鋼、水泥消費也將出現重大轉變, 消費強度和消費總量將先后進入峰值區, 應及時制定應對產業規劃。

4 主要認識和結論

(1) 人均鋼、水泥消費的三個轉變點(起飛點、轉折點、零增長點)出現的時間分別為人均GDP3000、7000～8000、10000～12000美元。我國鋼、水泥消費將在2015年前進入峰值期。

(2) 鋼、消費強度呈倒“U”形變化軌跡, 頂點出現的時間為人均GDP7500美元附近, 我國鋼、水泥消費強度正處于峰值期。

(3) 鋼消費量與二產 GDP之比隨著人均 GDP的增長呈倒“U”形軌跡, 其頂點出現于人均GDP7500美元時, 這主要與二產結構優化有關。

(4) 第二產業占GDP比例隨著人均 GDP的增長呈先上升后下降的倒“U”形軌跡, 二產結構頂點一般出現在人均 GDP7500美元。我國二產占 GDP比例已經達到頂點, 未來二產比例將逐漸下降。

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An Analysis of the Three Turning Points in the “S-Shape”Rule of Steel and Cement Demand

CHEN Qi-shen1,2), WANG An-jian2), WANG Gao-shang2)
1) China University of Geosciences, Beijing 100083;
2) Research Center for Strategy of Global Mineral Resources, CAGS, Beijing 100037

This paper analyzes three key turning points on per capita steel and cement consumption S-shaped track, discusses the impacting factors and internal mechanism of the changing rule of the consumption intensity and per capita consumption amount, and illustrates an inverted-U track for the steel consumption intensity in the second industrial departments. Based on an analysis of economic structure changing tendency both in China and abroad, this paper concludes that GDP proportion in the second industry has reached the summit; it also predicts the peak value that the steel and cement consumption intensity will arrive at as well as the arrival time.

steel; cement; demand summit; turning point; consumption intensity

F123.2; F201

A

1006-3021(2010)05-653-06

本文由公益性科研院所項目(編號: K1007)、地質調查項目(編號: N0702)和國家開發銀行項目(編號: E0811)聯合資助。

2010-09-13; 改回日期: 2010-09-15。

陳其慎, 男, 1979年生。助理研究員, 博士研究生。長期從事資源經濟學和礦產資源戰略研究。通訊地址: 100037, 北京市西城區百萬莊大街26號全球礦產資源戰略研究中心。電話: 010-68999655。E-mail: chenqishen@126.com。