基于動態(tài)物質(zhì)流的鋼沉淀運動規(guī)律分析

王琳++齊中英++潘峰

摘要鋼存量是未來二次資源的潛在來源。利用二次資源進行鋼鐵生產(chǎn)能夠降低鋼鐵工業(yè)對鐵礦石的依賴，并且能夠有效解決當前鋼鐵行業(yè)高能耗、高排放、高污染的問題。掌握鋼在中國工業(yè)化演進過程中的沉淀運動規(guī)律，能夠為資源戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)政策和環(huán)境政策的制定提供科學依據(jù)，并為鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展提供戰(zhàn)略指導。本文從存量和流量動態(tài)性的視角出發(fā)，利用國際上新興的動態(tài)物質(zhì)流分析方法，對工業(yè)化演進過程中中國國家層面1949-2012年鋼人為沉淀運動規(guī)律進行研究。研究結(jié)果表明，鋼的沉淀運動情況與中國國家工業(yè)化進程的所處階段高度相關。建國后中國鋼總存量和人均存量隨著工業(yè)化進程的演進緩慢增長，然后于國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的“九五”中期進入快速增長階段，并于“十一五”時期進入迅速增長階段。在進入“十二五”時期以后，中國鋼總存量和人均存量進一步增長，鋼持續(xù)蓄積于中國社會經(jīng)濟系統(tǒng)之中。其中，建筑中蓄積的鋼存量最多，其次為機械設備，再次為交通運輸設備。2006年，中國人均鋼存量達到了2t/人，此數(shù)值被認為是社會建設進入強勁發(fā)展階段的臨界值，而此時正值中國“十一五”時期的開端。2011年和2012年中國人均鋼存量分別約為3.69t/人和4.05t/人，尚未出現(xiàn)人均存量飽和的趨勢，鋼存量會進一步增加?；趯嵶C研究結(jié)果，我國應該進行鋼產(chǎn)品消費結(jié)構(gòu)的指導，加大循環(huán)技術的研發(fā)力度、增加鋼二次生產(chǎn)能力的投資，以及進一步開展鋼人為沉淀運動的預測研究，以充分掌握鋼的未來消費、蓄積以及退役規(guī)律。

關鍵詞鋼；存量；流量；動態(tài)物質(zhì)流；人為物質(zhì)循環(huán)

中圖分類號F416.31文獻標識碼A文章編號1002-2104（2014）12-0164-07doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2014.12.023

鋼鐵是社會發(fā)展中不可或缺的重要基礎性原材料，是國家物質(zhì)財富積累的重要支撐。鋼鐵的生產(chǎn)過程高度依賴鐵礦石的使用，而且還具有高能耗、高排放、高污染的特點。2012年中國鐵礦石的對外依存度約為72%，鋼鐵工業(yè)能耗總量約占全國能源消費總量的16%，約占全國工業(yè)能源消費總量的23%，是氮氧化物、二氧化碳排放的主要來源之一。近年來，由于鋼鐵的大規(guī)模生產(chǎn)而產(chǎn)生的資源、環(huán)境問題愈演愈烈。實際上，存量能夠協(xié)調(diào)經(jīng)濟發(fā)展與資源、環(huán)境的關系，在實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟過程中具有重要作用。早在1969年城市學家Jane Jacobs就指出城市是“未來的礦山”。在人為活動的作用下，鋼鐵以建筑、機械設備等實物形式服務于人類的生產(chǎn)和生活，在其生命周期內(nèi)蓄積于社會經(jīng)濟系統(tǒng)之中，形成鋼鐵存量，而鋼鐵存量是未來鋼鐵生產(chǎn)二次資源的潛在來源。利用二次資源進行鋼鐵生產(chǎn)能夠減少能源消耗及污染物的排放。因此，對鋼鐵沉淀運動的內(nèi)在規(guī)律進行研究，能夠為二次資源的使用提供科學依據(jù)，從而為實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟和可持續(xù)發(fā)展提供戰(zhàn)略指導，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

1文獻綜述

2000年以來，學者們利用物質(zhì)流分析的理論和方法對物質(zhì)資源沉淀運動進行了一系列研究。研究可以分為兩類，分別是靜態(tài)分析和動態(tài)分析。

在靜態(tài)物質(zhì)流分析方面，學者們以某一年為時間截面，在確定的空間邊界下，分析該年中物質(zhì)資源的沉淀情況[1-2]。特定年份的物質(zhì)存量和流量由當年的相關數(shù)據(jù)計算得出?，F(xiàn)有的靜態(tài)物質(zhì)流分析包括對鐵[3]、銅[4]、鋅[5]、銀[1]、鎘[6]和鎳[7]等物質(zhì)的研究。

在動態(tài)物質(zhì)流分析方面，耶魯大學工業(yè)生態(tài)學中心的STAF項目組通過建立通用的人為物質(zhì)循環(huán)分析框架[3]，得出了最為豐富的成果。在分析1900-2004年美國鐵循環(huán)時，Müller et al.指出產(chǎn)品存量通過為人類提供服務而支持了人類的生活，是未來二次資源的來源，存量需求的增加拉動了人們對物質(zhì)的需求，是驅(qū)動人為金屬循環(huán)的關鍵引擎[8]。發(fā)達國家的生活方式高度依賴實物金屬存量，在鐵路網(wǎng)絡、發(fā)電和配電系統(tǒng)、個人住房和交通工具等基礎設施方面均需要實物金屬存量的支持[9]。目前發(fā)達國家的人均金屬存量約為10-15 t，其中大部分是鐵[9]。1954年，在美國工業(yè)化的繁盛時期，地球化學家Harrison Brown推斷在用鐵存量最終會達到飽和。后來一些學者對此推斷進行了實證研究，結(jié)果表明，美國在1980年左右人均鐵存量確實達到了飽和，但不同學者估算的飽和水平數(shù)值略有不同，有的學者通過估算認為美國人均鐵存量的飽和水平為11-12 t[8]，有的學者認為飽和水平為8-12 t[10]。學者們還對法國[10]、英國[11]、日本[12，13]、韓國[14]、中國[15]等國家的鋼鐵存量水平進行了研究，研究發(fā)現(xiàn)部分國家的人均鋼鐵存量已經(jīng)達到了飽和，而另外一些國家的人均鋼鐵存量仍在持續(xù)增加。

從研究方法上來看，靜態(tài)物質(zhì)流分析僅考慮了被研究年份的物質(zhì)沉淀情況，沒有考慮其他年份物質(zhì)資源使用對被研究年份物質(zhì)資源沉淀造成的影響，缺乏時間概念，具有一定的局限性。而動態(tài)物質(zhì)流分析通過考慮物質(zhì)資源的產(chǎn)品生命周期彌補了這一不足[16-17]。該方法能夠全程追蹤連續(xù)年份的物質(zhì)流動狀態(tài)，并能夠反映出若干年前物質(zhì)投入與被研究年份物質(zhì)使用之間的關系，是考察發(fā)展中國家物質(zhì)資源沉淀運動規(guī)律的一種可靠方法；從研究內(nèi)容上來看，國際上有關鋼沉淀運動的研究還比較匱乏，且研究對象多為工業(yè)化進程已經(jīng)完成的發(fā)達國家，尚未有國內(nèi)學者對中國鋼沉淀運動進行系統(tǒng)分析。

王琳等：基于動態(tài)物質(zhì)流的鋼沉淀運動規(guī)律分析中國人口·資源與環(huán)境2014年第12期2鋼人為沉淀運動動態(tài)物質(zhì)流分析

2.1系統(tǒng)定義

人為鋼循環(huán)過程包含四個階段，分別是生產(chǎn)階段、加工制造階段、使用階段以及廢棄物管理與循環(huán)階段。本文重點分析使用階段，目的是充分認識和掌握蓄積于中國社會經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)部的人為鋼沉淀運動情況。如圖1所示，鋼在流入社會經(jīng)濟系統(tǒng)后，通過消費蓄積形成了社會沉淀，鋼主要沉積于建筑、機械設備、交通運輸設備等最終使用用途中。在鋼的消費過程中，少量的鋼以廢料的形式輸出，形成了消費損失。蓄積在不同使用用途中的鋼產(chǎn)品具有不同的壽命長度，當生命周期終止后，鋼產(chǎn)品會退役，并最終流出社會經(jīng)濟系統(tǒng)。

2.2鋼人為沉淀運動動態(tài)分析模型

動態(tài)物質(zhì)流分析方法在考慮被研究對象生命周期的基礎上追蹤物質(zhì)資源在系統(tǒng)內(nèi)的演進過程。在動態(tài)分析中，特定年份的物質(zhì)存量和流量源自本期的物質(zhì)流入量、流出量以及上期的存量。本文借鑒Hatayama et al.所使用的動態(tài)物質(zhì)流模型[18]，構(gòu)建中國鋼沉淀運動分析模型。第t年的物質(zhì)平衡關系如公式（1）所示：

動態(tài)物質(zhì)流分析有助于理解物質(zhì)流動隨時間的轉(zhuǎn)化情況，可以清楚地顯示系統(tǒng)中某一部分變動對整體的波及效應。

2.3數(shù)據(jù)收集和處理

本文從世界鋼鐵工業(yè)協(xié)會的歷年“Steel Statistical Yearbook”中獲取了1981年以后的鋼表觀消費量統(tǒng)計數(shù)據(jù)。假設鋼表觀消費量與粗鋼產(chǎn)量的比率與1981年的該比率一致，估算1981年以前的鋼表觀消費量，回溯直至1949年的中國鋼表觀消費量。成品鋼材的貿(mào)易已經(jīng)計算進入了鋼表觀消費量，因此，鋼表觀消費量即為國內(nèi)的鋼流入量It。

鋼的最終使用用途可以分為四類，分別是建筑、機械設備、交通運輸設備及其他。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礎結(jié)構(gòu)性對象，如大壩、給水排水設施、道路、機場等。住房工程建筑是指住宅或商業(yè)用建筑，如房屋、辦公室、教育或文化設施等。建筑是鋼的最大使用用途。機械設備是指電力機械、金屬加工機械、電子產(chǎn)品、電氣用具等工業(yè)機械和消費耐用品。交通運輸設備是指汽車、軌道車輛、輪船、飛機等。其他是指包裝物和除上述用途以外的各種其他使用用途。

為了研究建筑、機械設備、交通運輸設備及其他最終使用用途的鋼存量，需要將鋼總消費量進行分解，得到每一種最終使用用途的鋼消費量。一些文獻[3，19-20]及中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會[21]對中國建筑、機械設備、交通運輸設備及其他最終使用用途的耗鋼比例進行了零散的估算。實際上，特定的鋼鐵產(chǎn)品用于特定的用途。比如，板材和棒材主要用于建筑，而鍍錫鐵皮廣泛用于食物的包裝，因此Tao Wang et al.建立了一種基本鋼鐵產(chǎn)品使用矩陣（PTUM）[3]，該矩陣的行代表鋼鐵產(chǎn)品的品種，矩陣的列代表鋼鐵產(chǎn)品的最終使用用途，矩陣內(nèi)的數(shù)據(jù)代表某一種特定的鋼鐵產(chǎn)品用于特定最終使用用途的比例。以棒材為例，基本鋼鐵產(chǎn)品使用矩陣提供了棒材產(chǎn)品在建筑、機械設備和交通運輸設備領域的使用情況，大約有67.4%的棒材用于建筑，而其余32.6%的棒材用于機械設備和交通運輸設備。基本鋼鐵產(chǎn)品使用矩陣能夠分解鋼鐵產(chǎn)品的消費量，確定建筑、機械設備、交通運輸設備及其他最終使用用途的歷年耗鋼數(shù)量及耗鋼比例。

表1所示矩陣為2000年的基本鋼鐵產(chǎn)品使用數(shù)據(jù)。Tao Wang et al.通過研究發(fā)現(xiàn)，美國、日本、加拿大、中國、印度乃至全球的鋼鐵產(chǎn)品使用矩陣均具有很強的一致性，不同國家具有相似的產(chǎn)品使用模式[3]。本文對此結(jié)論進行延伸，假設該特定的產(chǎn)品使用模式適用于中國的各個歷史時期，建筑、機械設備、交通運輸設備等最終使用用途的歷年耗鋼量隨不同鋼產(chǎn)品的歷年消費量而變化，做出該假設的原因是下游行業(yè)的需求拉動了鋼鐵產(chǎn)品的生產(chǎn)，特定鋼鐵產(chǎn)品消費量的變化能夠代表下游行業(yè)耗鋼比例的變化。本文結(jié)合上述兩種方法取得的數(shù)據(jù)，對四種最終使用用途的鋼消費量進行動態(tài)估算。鋼鐵產(chǎn)品的數(shù)據(jù)取自歷年“Steel Statistical Yearbook”，缺失的數(shù)據(jù)采用線性插入的方式進行增補。

鋼產(chǎn)品在使用中并不能完全蓄積于住房、大壩、車輛等最終使用用途中，會出現(xiàn)一定量的損失和耗散，鋼產(chǎn)品總消費量在扣除消費損失后形成鋼產(chǎn)品的實際消費量。最終使用用途不同，鋼產(chǎn)品的實際消費比率亦有不同，因

圖21949-2012年中國鋼總存量示意圖

Fig.21949-2012 total stock of steel in China從上文數(shù)據(jù)及圖2中所示的總存量趨勢圖中可以看出，雖然1949年到“九五”前期中國的鋼總存量有了較大的增長，但年均增長幅度均在1億t以下，鋼總存量較少，從整個工業(yè)化進程的演進過程來看，尚處于前工業(yè)化階段，社會占有并且可利用的鋼并不充足。與此階段不同，“九五”中期到2005年“十五”時期結(jié)束期間，中國進入了一個更為高速的發(fā)展階段，鋼存量年均增長量約為1.5億t，鋼總存量繼續(xù)增加，1998年中國鋼總存量約為14億t，2003年鋼總存量突破了20億t。2005年“十五”時期結(jié)束時，鋼總存量約為28億t，較1998年的鋼總存量翻了一番。1998-2005年中國鋼總存量與1949-1997年鋼總存量相比有了更大幅度的增長，基礎設施進一步完善，以鋼為代表的物質(zhì)資源財富進一步積累，國民經(jīng)濟水平顯著提高，中國工業(yè)化程度繼續(xù)深化。

“十一五”時期，中國鋼總存量有了進一步增長。2006年，中國鋼總存量接近29億t，2007年超過了30億t，到2010年“十一五”時期結(jié)束時，中國鋼總存量達到了44億t，2006-2010年鋼總存量年均增長量約為3.8億t，較1998-2005年的鋼總存量年均增長量翻了一番。在此階段，中國大量利用鋼產(chǎn)品推進城市發(fā)展，建立了較為雄厚的物質(zhì)基礎，人民生活富裕度進一步提高，工業(yè)化程度進一步加深。2011年中國鋼總存量約為50億t，較2010年增加了約5億t。2012年，中國鋼總存量接近55億t。

利用1949-2012年中國鋼總存量規(guī)模及增漲幅度，可以將中國鋼總存量的發(fā)展歷程劃分為不同的發(fā)展階段，而這些不同的發(fā)展階段與中國工業(yè)化進程所處的階段相吻合，各個階段的發(fā)展速度依次增加，以鋼為主要原材料的基礎設施的完善和發(fā)展推動了中國人民生活水平的提高，鋼總存量水平代表了中國的社會財富水平，是中國工業(yè)化進程演進的必然結(jié)果。

3.24種最終使用用途的鋼存量情況

為了滿足基本生產(chǎn)、生活的需要，中國不斷興建土木工程建筑和住房工程建筑。建筑物的建設需要大量消費鋼產(chǎn)品，且建筑物的壽命一般超過30年，壽命周期較長，因而，建筑物中蓄積了大量的鋼存量，占鋼總存量的50%-60%。1949-2010年建筑鋼存量的蓄積具有明顯的三階段特征。1949年中國建筑鋼存量低于15萬t，1957年建筑鋼存量超過了1 000萬t，兩年后翻了一番，1973年建筑鋼存量突破了1億t，1982年超過了2億t，1987年達到了3億t，1997年超過了6億t，建筑鋼存量年平均增長量在1億t以下。1998-2005年中國建筑鋼存量快速增長，2003年建筑鋼存量達到了11億t，2005年達到了14億t，建筑鋼存量年平均增長量約為1億t。2006-2010年建筑鋼存量迅速增加，2006年建筑鋼存量超過了15億t，2010年建筑鋼存量達到了25億t，建筑鋼存量年平均增長量超過2.3億t。2011年中國建筑鋼存量接近29億t，較2010年增加了3億t。2012年中國建筑鋼存量進一步增長，總量接近32億t。鋼的最大使用用途是建筑。

鋼的第二大的最終使用用途是機械設備。1952年機械設備鋼存量首次超過100萬t，1958年達到了1 000萬t，兩年后機械設備鋼存量翻了一番，1974年機械設備鋼存量達到了1億t，1984年超過了2億t，此后機械設備用鋼的蓄積速度不斷增大，2001年機械設備鋼存量約為5.6億t，“十一五”時期結(jié)束時機械設備鋼存量約為8.6億t，2008年超過了10億t，并于2011年達到14億t，2012年機械設備鋼存量約為15.6億t。

交通運輸設備是鋼的另一主要用途，1952年交通運輸設備鋼存量首次達到100萬t，1958年“二五”時期開始時，交通運輸設備鋼存量接近1 000萬t，1983年交通運輸設備鋼存量超過了1億t，1998年達到了2億t。2006年，“十一五”時期開始時，交通運輸設備鋼存量達到3億t，2011年超過了5億t，2012年接近了6億t。

除了建筑、機械設備和交通運輸設備三種使用用途外，還有一部分鋼蓄積在包裝物等其他使用用途中。1958年其他鋼存量約為100萬t，1981年“六五”時期開始時，其他鋼存量達到了1 000萬t，2009年超過了1億t，2011年約為1.3億t。

機械設備、交通運輸設備及其他使用用途的鋼存量均體現(xiàn)出了與建筑鋼存量大體相同的走勢，從1949年到“九五”中期先緩慢增長，然后從“九五”中期到“十五”時期結(jié)束期間快速增長，并于“十一五”時期迅猛增長，體現(xiàn)了與中國工業(yè)化演進相吻合的走勢。四種最終使用用途鋼存量所表現(xiàn)出的特征與鋼在社會中的作用密不可分。

3.3人均鋼存量情況

1949年至今，中國人均鋼存量不斷增長，1996年中國人均鋼存量首次超過了1 t，2006年中國人均鋼存量比1996年中國人均鋼存量增長了1倍，2010年中國人均鋼存量超過了3 t。人均鋼存量增長速度不斷加快。

從工業(yè)化完成國家的實踐來看，一旦人均鋼存量超過2 t/人的臨界值，國家經(jīng)濟就進入了持續(xù)的強增長階段，這是工業(yè)化進程的核心階段[10]。在此階段，住房、大壩、機械設備等基礎設施和消費耐用品得以建設和制造，存量不斷蓄積于人類社會之中，鋼的消費具有主導地位。2006年中國人均鋼存量達到2 t/人，標志著中國的社會建設進入了強勁的發(fā)展階段，而此時正值“十一五”時期的開端。相比之下，部分國家要比中國的工業(yè)化進程早得多，日本在1965年人均鋼存量超過了2 t，法國在1920年超過了該臨界值，而美國和英國則在1900年以前就超過了此數(shù)值。2011年中國人均鋼存量約為3.7 t/人，2012年約為4.05 t/人，尚未達到工業(yè)化國家8-12 t/人的人均飽和存量水平，中國人均鋼存量仍會進一步增加（見表2）。

第一，鋼沉淀運動是人為活動下鋼逐年消費累積的結(jié)果。鋼總存量是鋼歷年消費量扣除鋼消費損失和鋼退役量后的消費凈累積量。不同時期的鋼產(chǎn)品消費活動存在長期效應。鋼人為沉淀運動展示了中國鋼的長短期消費乃至社會物質(zhì)構(gòu)建的演變情景。

第二，1949-2010年中國鋼沉淀運動展現(xiàn)出了明顯的三階段特征，2011和2012年中國鋼存量進一步增加。研究發(fā)現(xiàn)，中國鋼總存量、四個最終使用用途的鋼存量及人均鋼存量在1949年至“九五”中期緩慢增長，在“九五”中期到“十五”時期結(jié)束期間快速增長，并于“十一五”時期迅猛增長，呈現(xiàn)出了緩慢上升-快速增長-迅速增長的三階段特征。2012年，中國人均鋼存量約為4.05 t/人，與工業(yè)化完成國家8-12 t/人的人均飽和存量水平仍存在一定的差距，按照工業(yè)化國家的已有經(jīng)驗，中國人均鋼存量會進一步增長，社會物質(zhì)資源財富會進一步積累。

第三，中國鋼沉淀運動的階段性特征是工業(yè)化進程深化的結(jié)果。工業(yè)化通過推動鋼的使用與消費，促使鋼產(chǎn)品在其生命周期內(nèi)蓄積于中國社會經(jīng)濟系統(tǒng)之中。不同的工業(yè)化程度代表了不同的物質(zhì)建設程度。1949年至2012年期間，隨著工業(yè)化進程的演進和國家經(jīng)濟發(fā)展水平的提高，鋼的社會蓄積速度持續(xù)增加，出現(xiàn)了鋼沉淀運動的階段性特征。

基于實證結(jié)果，本文提出如下政策建議：第一，隨著工業(yè)化進程的演進，我國鋼總存量和人均存量會繼續(xù)快速攀升，中國社會對鋼產(chǎn)品仍有大量的需求，因而應該進行鋼產(chǎn)品消費結(jié)構(gòu)的指導，為鋼鐵工業(yè)參與社會生產(chǎn)性服務和生活性服務創(chuàng)造便利條件；第二，中國應加大循環(huán)技術的研發(fā)力度，增加鋼二次生產(chǎn)能力的投資，以充分利用國內(nèi)退役的鋼資源，從而降低鋼鐵工業(yè)對鐵礦石的對外依存度，減少能源消耗和溫室氣體排放，減輕鋼鐵生產(chǎn)對環(huán)境造成的壓力；第三，應進一步開展鋼人為沉淀運動的預測研究，以充分掌握鋼的未來消費、蓄積以及退役規(guī)律，為政策制定提供依據(jù)。

（編輯：李琪）

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[20]閻建明， 蒲剛清， 劉貞， 等. 基于分行業(yè)級別的鋼鐵需求預測研究[J]. 科技管理研究， 2012，（18）：254-258. [Yan Jianming， Pu Gangqing， Liu Zhen， et al. Study on Needs Prediction Model in Steel Industry Based on Different Levels[J]. Science and Technology Management Research， 2012，（18）：254-258.]

[21]中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會. 中國“十一五”期間鋼材需求預測[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.]

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”規(guī)律的中國鋼需求預測[J]. 地球?qū)W報， 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.]

[20]閻建明， 蒲剛清， 劉貞， 等. 基于分行業(yè)級別的鋼鐵需求預測研究[J]. 科技管理研究， 2012，（18）：254-258. [Yan Jianming， Pu Gangqing， Liu Zhen， et al. Study on Needs Prediction Model in Steel Industry Based on Different Levels[J]. Science and Technology Management Research， 2012，（18）：254-258.]

[21]中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會. 中國“十一五”期間鋼材需求預測[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.]

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”規(guī)律的中國鋼需求預測[J]. 地球?qū)W報， 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.]

[20]閻建明， 蒲剛清， 劉貞， 等. 基于分行業(yè)級別的鋼鐵需求預測研究[J]. 科技管理研究， 2012，（18）：254-258. [Yan Jianming， Pu Gangqing， Liu Zhen， et al. Study on Needs Prediction Model in Steel Industry Based on Different Levels[J]. Science and Technology Management Research， 2012，（18）：254-258.]

[21]中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會. 中國“十一五”期間鋼材需求預測[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.]

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