现代区域开发的矿产资源需求生命周期研究及意义，本文主要内容关键词为：矿产资源论文,生命周期论文,意义论文,区域论文,需求论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
作为区域开发的重要物质基础，矿产资源早在区域开发之初就已被利用到社会生产中了。但是，受当时经济发展水平和生产技术的限制，矿产资源的需求低下，消费增长极其缓慢。自工业革命以来，大机器的社会生产不断加大人类利用矿产资源的广度和深度。在现代区域开发中，高速发展的国家（特别是大国）和地区经济愈来愈依赖于大量而廉价的矿产资源投入。面对日益增大的矿产资源供应压力，人们开始探讨人类区域开发的矿产资源消费行为规律，以便把握未来区域开发的主动。
1 研究及理论的发展
早在本世纪40年代，西方国家就开始着手进行矿产资源需求生命周期的研究。例如，美国当时成立了未来资源基金会，其目的就是为了推动这方面的研究。但是，受当时统计资料和技术手段的限制，这类研究工作的进展十分缓慢。直至60年代，资源需求生命的研究才有了重大突破。1961年，哈维（S.P.Harvey）和洛顿（W.Jr.Lowdon ）发表了“自然资源秉赋与区域开发”。文章根据美国近200年的区域开发实践， 提出了资源开发与区域发展阶段理论[1]。他们认为， 资源始终是人类区域开发的物质基础，所不同的是，随着开发程度的提高和社会需求的变化，各类资源在区域开发各阶段的作用不尽相同。美国区域开发初期的50年（1790年～1840年），东部的纽约、波士顿、菲洛道费亚以及巴尔迪摩一带的农业土地开发占据了国家经济发展的主导。 在此后的近100年内， 美国成了世界矿产资源开发与矿产品加工的基地。 大约自本世纪中叶起（1940年～1954年），服务业的发展又成为区域开发的中心。而这一产业的兴旺则完全建立在良好的区域自然环境基础之上。
1973年，马林鲍姆（W.Malenbaum ）开始创立矿产资源消费强度理论[2]。 这一理论建立在以人均为度量的矿产资源消费水平变化基础上。在分析了美国矿产资源消费需求增长的长期变化之后，马林鲍姆发现，区域开发的矿产资源消费强度的变化反映了区域开发程度和经济发展水平。据此推断，他提出处于不同发展阶段上的国家或地区应有不同的矿产资源需求和消费特点。1978年，他在《1985—2000年的世界矿产品消费》一书中进一步指出，各类金属及能源矿种的消费需求都存在着同一性的变化规律[3]。据此， 马林鲍姆首次提出矿产资源需求生命周期的理论。
1990年，克拉克（A.L.Clark）和杰奥恩（G.J.Jeon ）提出了矿产资源消费的结构分类理论，从而进一步完善了矿产资源需求生命周期理论。二者根据世界各国矿产资源消费过程的差异特点，确定了现代区域开发的矿产资源需求结构的基本组合类型[4]。
2 矿产资源需求生命周期
一般说来，矿产资源需求生命周期包含了两个定义域。一个是时间定义域，一个是空间定义域。
2.1 时间定义域
是指区域开发矿产资源需求生命周期的整个过程（图1）。 依马氏的理论，这种过程呈现出一种倒“U”字型态，其变化由初始、增长、 成熟和衰落4个阶段组成。图1中的纵坐标代表着以单位GDP 产出所需的矿产资源产品投入为度量的消费强度〔1〕，横坐标代表着人均GDP的增长水平。曲线变化过程表明，消费强度的增长最初高于人均收入的提高（弹性系数大于0），经过一段平稳发展后（弹性系数等于0），消费强度的增长逐步减弱（弹性系数小于0），导致曲线走向的不断下滑， 最终形成倒“U”字型的生命过程。50年代以来， 世界发展中国家的钢消费强度始终保持着稳定的上升趋势。与此相反，60年代末在完成战后经济重建和高速发展后，发达国家的钢消费强度开始逐步减弱。倘若将发达国家视为发展中国家的明天，而把发展中国家视为发达国家的昨天，将这两类国家集团的钢消费强度变化曲线对接在一起，就可印证马氏的生命周期理论。在这方面， 美国的例子最具代表性。 由于美国在不到200年的时间内就走完了工业化初期到后期发展的全过程， 所以传统矿种——钢的消费强度变化趋势就具有更为明显的倒“U”字型特征。 我国是世界最大的发展中国家，大规模的工业化开始于50年代，因此，无论在传统和新兴矿种的消费方面都表现出强劲的增长势头。
图1 现代区域开发的矿产资源需求生命周期变化
Fig.1 Theoretical life-cycle curve of mineral requirement in modem regional development
概言之，决定矿产资源需求生命周期倒“U ”字型态变化的主要因素有3个。
（1）社会生产结构的演进因素
作为现代人类社会生产的组成主体，农业、工业和服务业三大产业虽然在自然资源的使用上存有共性的一面，但是在各自发展所依赖的资源主体方面却不尽相同。工业生产在土地资源的使用方面较之农业和服务业为低，但在矿产资源的投入方面却大大高于其它二者（表1）。因此， 当国家或地区经济发展从农业生产为主向工业制造业为主的生产类型转变时，其过程就会表现出高矿产资源消费特征，因而造成生命周期曲线的急剧上扬（图1）。 一旦这种结构转变接近完成时，矿产资源的社会需求增长便开始出现减缓，并逐步进入平稳增长阶段。当国家和地区经济步入以教育、信息、旅游及政府管理行为为主的服务业发展阶段后，矿产资源需求生命周期的曲线延展最终呈现出下降趋势。
表1 社会生产的资源直接占用及消费部门构成* （单位：%）
Tab.1 The composition of resources used by human'ssociety society directly
资源种类
直接占用量总计
农 业
土地资源100 85～90
金属矿产100 >1
矿物燃料100
3～5
资源种类 工 业服务业
土地资源
2～4 7～10
金属矿产 92～95 4～7
矿物燃料 65～7025～30
*资料来源：①国外经济统计资料，1949年～1976年.北京：中国财政经济出版社，1979年。
②Caneron E N.At the corssroads——The mineral problemsof the United States.US Bureau of Mines,1986.
（2）资源取代因素
由于多种金属资源和燃料矿种的物理特性方面都存在着某些共性特征，因此决定了矿产品在使用上具有广泛的相互取代性。随着工业化生产的发展和社会需求的迅速增长，新的矿种不断被发掘和利用。结果，造成原有矿种的消费相对重要性的下降和矿产资源消费结构的多元化发展。作为推动和支持了工业化发展达200 年之久的关键燃料矿种——煤炭，自本世纪中叶起其地位被同类中的石油和天然气所取代（图2），加速了煤炭消费需求强度的下降。与此同时， 作为工业化发展历史中的另一关键矿种——铁矿，其产品的主导地位也愈来愈受到铝、镍、锰等其它金属矿种和石油化工制品（如塑料制品）的共同挑战。
图2 能源矿种替代变化趋势
Fig.2 Changing pattern of the substitution of energyminerals
（3）技术进步因素
它体现了人类对自身智力的开发和周围自然界认识的深化过程，为不断提高矿产资源的利用效益提供着各种有效手段。自50年代初至70年代中期，西方发达国家的钢铁工业生产普遍采用包括矿石精选、球团、高炉氧吹、大容量电炉冶炼、连浇连注、各类合金以及标准化设计和生产等系列先进技术，极大地改善了产品的质量，降低了经济发展对钢材的需求增长。从理论上讲，技术进步因素对矿产资源需求生命周期的影响程度有一个积累过程。在现代区域开发初期，技术进步因素的影响力通常显得十分脆弱，只有在进入中期后，其作用力才有显著加强（图3）。
图3 区域开发的智力和矿产资源投入演进趋势
Fig.3 Human (quality)
and mineral inputs in regionalgrowth
2.2 空间定义域
是指矿产资源消费生命周期过程某一时间断面上的区域差异特征。换句话说，由于社会经济发展存在着区域间的不平衡，国家和区域发展的矿产资源需求也就存在着明显的差异。这种差异不仅体现着需求数量的大小，而且也体现着需求质量的高低。
按照克拉克和杰奥恩的结构组成理论，区域开发各阶段的矿产资源需求结构可划分为三大基本组合类型，而每种类型都有各自的主导矿种。具体类型的划分及主导矿种如下：①传统类型——主导矿种有铜、铁、铅、锌、锡以及煤等；②现代类型——主导矿种有铝、铬、锰、镍、钒和石油及天然气等；③新兴类型——主导矿种有钴、锗、铂、稀土元素、钛及铀等。
一般来说，传统类型是工业化初期阶段所依重的矿种。现代类型是在工业化开始进入成熟和生产技术较为发达阶段后被广泛使用的矿种。新兴类型则是在经济结构多样化及技术先进的区域开发后期才得到一定程度的利用。从世界现代区域开发看，这三种类型的划分恰好同处在不同开发阶段的发展中国家、中等发达国家和发达国家的矿产资源消费特征相一致（图4）。50年代初， 欧洲和日本的铁矿石消费强度尚处上升趋势，但自60年代中期完成战后经济重建和区域开发进入繁荣期后，这类矿种的需求强度开始减弱。与此同时，随着现代类型矿种，如石油和金属铝等在建筑业、工业制造业（特别是汽车和飞机制造业）以及日用生活的广泛应用，最终导致发达国家金属矿产资源消费需求结构从传统类型向现代类型的转变。
图4 矿产资源需求生命周期的空间结构特征
Fig.4 Spatial organization of mineral life-cycle curve
图4 说明的正是这种需求生命周期的空间组织特征。
1990年，发展中国家的人口和GNP分别为世界的58.3%和5.1%，处于现代区域开发的初期阶段。由于此时发展中国家的区域开发重点在于进行工业和诸如铁路、灌溉、电站水坝等基础设施的建设方面，其经济发展和国民收入的提高须依赖传统矿种消费强度的增大来实现。结果，发展中国家在两大传统矿种煤炭和铁矿石消费上分别占了世界总消费量的近40%和27%。相比之下，拥有世界人口15.5%和GNP78.7 %的发达国家，却占用了世界铝和石油消费总量的67%和50.7%。这种消费的区域差异分布特征便构成了矿产资源需求生命周期空间组织的基础。
3 意义
（1）矿产资源需求强度集中反映着区域开发阶段、 生产技术水平和资源取代状况，因此，这种需求强度的变化在区域矿产资源消费总量增长中往往起着决定性作用。
（2）一般地说，在现代区域开发初期， 社会经济发展速度取决于矿产资源投入的大小。为加快区域大开发、保障矿产资源的消费需求，矿业及相应部门的发展往往具有决定性的意义。
表2 1990年世界主要矿种消费及人口、GNP分布（%）
Tab.2 Distribution of key mineral consumption, population and GNP,1990
国家煤炭
铁矿石原油
金属铝
人口 GNP**
发展中国家38.526.6 10.514.558.3
5.1
中等发达国家 26.427.7 38.819.026.2 16.2
发达国家 35.145.7 50.766.515.5 78.7
世界总计 100.0
100.0100.0
100.0
100.0 100.0
* 资源来源：①德国金属生产协会（1992）“1991年世界金属统计”，弗兰克林。
②世界银行（1993）“1993年世界发展报告”，牛津大学出版社。
③联合国（1992）“1990年能源统计年鉴”，纽约。
* * 1991年GNP.
（3）随着区域开发步入成熟阶段， 矿产资源的需求结构出现多样化发展，其消费强度逐步减弱。但是，由于人口和消费水平的提高，矿产资源消费的总量依然会有增加，在1770年～1990年的170年内， 世界人口增长了近1倍，矿产资源的消费量增长了9倍。从1901年～1970年的70年间，世界人口增长了2.3倍，矿产资源消费增长了12倍[5]。
（4）更重要的是， 矿产品的地域供应范围将随着矿产资源需求生命周期的变化而变化。由于矿产资源的分布空间的不平衡，其资源消费的结构愈是先进，资源的供应范围也就愈大。换言之，国家或地区的开发程度越高，社会生产结构越是先进，矿产资源供应的对外依存程度也就越高（图5）。美国在区域开发之初（1785 年）的矿产资源供应几乎全部靠国内自给，但到1985年时，其矿产品供应的50%则依赖于国外进口。
（5）对所有国家和地区而言， 资源需求生命周期的变化不仅对区域开发的矿产资源消费水平及社会生产结构演进起着决定性影响，而且对区域重大基础设施建设的基本走向、工业生产布局的主要落点、城市化发展空间组织的主体框架以及环境控制的指标选择等都产生着重大影响。例如，第二次世界大战后，北美及西欧各国铁路运输业的逐步衰落及公路与海洋运输业的发展，大城市中心区的“荒废”和郊区化发展趋势的加剧，以及重化工业沿海布局指向变化都是石油这类现代矿种占据其矿产资源消费结构主体的必然结果[5]。
图5 区域矿产资源供应自给率变化趋势
Fig.5 Development stages of mineral self-supply
（6）对发展中国家来说，矿产资源需求生命周期的意义有以下5个方面：①国内和国际消费市场的不断扩大是发展中国家实现工业化的一个至关重要的因素；②为满足国内市场的增长需求，发展中国家的矿产资源开发战略应将传统类型的矿种的开发置于首位。这种发展战略不仅取决于该类资源的开发只需较少的技术和资本投入（二者都是发展中国家所欠缺的），而且决定于国内消费市场的发展特点〔2〕。例如， 发展中国家传统类型矿种的消费强度自1951年至1975年增长了近0.8倍，高于世界平均值4.3倍之多； ③为减少现代区域开发初期的高消费强度所带来的国内矿产品供应压力，发展中国家必须有效地控制国家或地区的人口规模增长速度；④为满足国内市场的需求增长以及减少矿产资源与其它资源（如土地和区域环境资源）开发日益尖锐的矛盾，发展中国家同样有必要利用国际矿产品市场（包括半制成品市场），为自身区域的发展建立起一个稳定而可靠的矿产资源供应系统〔2〕。例如， 印度从50年代中期以来就用其外贸进口总值的20%购买国家经济发展所急需的关键现代矿种——石油；⑤对于一个发展中的大国来说，人口数量愈大，消费市场的潜力也就愈大，资源开发的需求规模也就愈大，其结果，矿产资源需求生命周期的过程也就愈长。
来稿日期：1996—04；收到修改稿日期：1996—06。
注释：
〔1〕矿产资源消费强度公式为
IU[,t]＝D[,t]／Y[,t]
这IU[,t]：为消费强度；D[,t]为单位GDP矿产资源消费；Y[,t] 为人均GDP。
〔2〕Zhang Lei. Mineral industry and China's regionaldevelopment an exploratory analysis.Unpublished Ph.D.thesis.The University of Manitoba,1995.