水泥需求预测研究——水泥行业信用分析方法系列

我国水泥需求起步期为1949年到1984年，这35年间人均水泥需求为0.05~0.1吨；1984年开始水泥需求进入高速增长期，至2013年水泥产量保持10%左右的增长率，水泥产能快速扩张，行业利润保持较高水平；2014年起水泥需求增速逐步回落，处于逐渐达到高峰期的需求探顶阶段，产能过剩矛盾凸显，企业分化加剧，集中度提高，由错峰限产、行业协同等方式勉力维持行业弱平衡；2015年水泥需求总量首次下探后2016年略有回升，总量维持在24亿吨上下。未来，伴随我国大规模建设的逐步完成，水泥需求在逐步回落后将在2020年左右进入稳定期，在增量消失，只能分配存量蛋糕的背景下，水泥企业将面临挑战。

与发达国家相比，我国地理环境较为复杂，山地、高原和沙漠较多，建设难度较大，建筑物平均寿命短，此外我国水泥产品结构中低强度水泥占比相对较高，受此影响，要达到一定的建设成熟程度，我国水泥需求高峰时期水泥需求量超过发达国家经验值，人均累积水泥消费量为24~26吨，年人均消费量为1.7~2吨。

长周期来看，水泥行业下游需求构成相对稳定，主要来自于房地产、基建、制造业固定资产投资（厂房建设）和农村固定资产投资，各个板块的构成比例在不同年份有一定变动，整体看房地产和基建板块占比较大（合计约占80%~85%），且房地产所占的比例逐步上升。短周期来看，水泥产量还可能受到一些其他因素的影响，比如天气、重大活动期间的环保停产等。

由上图可以看出，房地产建设需求在多数年份对水泥需求影响较大，而基建仅在少数年份（如2009年以基建为首的“四万亿”投资落地）对水泥需求起主导作用；民用投资主要是农村建设需求和工业建设需求，前者带有消费属性，表观消费基本平稳，后者随工业投资增速下降而需求下降。

对于房地产对水泥需求起主导作用的原因，我们认为主要有以下几个方面：一是房地产建设包含的内容相对单一，除了土地成本外，建安成本（建筑材料为主）是其资金的主要用途，而水泥作为其中使用量较大的建筑材料，其消费量与房地产投资额的相关性比较高；二是房地产涉及的产业链较广泛，除了房屋施工对水泥需求的直接拉动作用外，还会通过一系列上下游产业链起到间接带动作用（建筑材料、土建房建、装饰装修、家具家电等），其影响面更加广泛。

为了验证上述观点，我们尝试将水泥需求与房地产、基建、民用投资等解释变量进行线性回归分析。由于并无民用投资数据，我们以制造业投资和农村固定资产投资代替。

首先，我们选用水泥产量作为对水泥需求量的衡量指标。考虑到水泥的保质期相对较短，水泥生产完毕通常很快就被市场消化，产销率通常接近100%，加之水泥运输半径局限性较大（一般陆路运输200公里以内，水路运输500公里以内），进出口量均较低，因此以水泥产量来衡量水泥的需求量是比较合理的。

其次，对于房地产、基建、民用投资等解释变量的具体指标选取，我们认为，对于房地产而言，最能反映水泥需求量的指标是房屋施工面积，但由于基建投资、制造业投资和农村投资三个指标无法提取对应的面积数据，因此出于数据可用性的考虑，在尝试使用投资额、投资额增速、投资额一阶差分、投资额取对数等进行回归后，发现选用投资额进行回归的模型拟合优度、F检验、各解释变量的T检验等指标表现最佳，故最终统一选取投资额作为衡量指标。

再次，由于水泥需求呈现一定季节性波动，为规避时间序列的季节性影响，考虑到基建投资的有效数据始于2004年，以上变量选取了2004年~2015年的年度数据作为样本。

假设回归方程为：

Y=αX1+βX2+γX3+δX4+c

其中Y为水泥产量，X1为房地产开发投资额，X2为基建投资额，X3为制造业固定资产投资额，X4为农村固定资产投资额，c为误差项。

关于在回归方程中是否添加滞后项（即先行解释变量），考虑到水泥需求一般视为宏观经济的先行指标，很难有其他经济指标走势先于水泥需求，故我们倾向于通过对未来宏观房地产、基建投资数据的预测，以及其与水泥需求的影响关系预判，进而预测同期水泥需求；换言之，对水泥需求的预测实际上是对宏观经济走势的预测，宏观层面的预测显然远超出我们本文的讨论范围，故而本文假定已知宏观预测数据，通过分析各投资指标与水泥需求的关系，以实现需求预测的目的。因而在回归方程中我们均使用当期数据。

从回归结果来看，在5%的检验水平下，房地产开发投资额、制造业固定资产投资额和农村固定资产投资额的系数估计值都很显著，但基建投资额的系数估计值不显著，需要从解释变量中剔除；剔除后重新回归，在5%的检验水平下，上述三项指标的系数估计值都很显著。

从回归结果的解读来看，对于水泥产量的影响因素，能够较好解释的变量为房地产开发投资额、制造业固定资产投资额和农村固定资产投资额，由于后两者体量与房地产投资相比很小，故实际中体现为房地产开发投资额对水泥需求的影响最大，进一步验证了我们的观点。对于基建投资影响不显著的原因，一方面可能是基建投资包含的项目十分庞杂，特别是占比较高的市政公用投资，其单位投资额对水泥的需求拉动或弱于房地产投资，导致回归后的系数估计值不显著；另一方面可能是数据本身与模型设定不符，即解释变量和因变量本身的线性关系并不显著，根据经验，基建投资通常是用于对冲房地产较低迷的政策调控手段，存在一定大小年的内在规律，且基建投资对水泥需求的拉动是点式的，二者的线性相关性不如房地产投资。

综上，从水泥需求构成来看，房地产和基建投资在水泥需求中占主要部分，由于房地产单位投资额对水泥的需求拉动作用更强，且产业链影响更广泛，其投资增速走势对水泥需求量的增速走势影响起主导作用。故我们可尝试通过计算房地产施工水泥用量及其在水泥总需求中的比例，对水泥需求进行预测。

1、通过房地产施工水泥用量及占比预测水泥需求

由于在房屋建筑中水泥是先制作为混凝土后再进行建设的，因此对于单位面积商品房水泥用量的测算，主要是通过两个指标完成，一是每立方米混凝土所需要的水泥重量（kg水泥/m3混凝土），即混凝土中的水泥掺量；二是每平方米房屋施工面积所需要的混凝土量（m3混凝土/m2房屋施工面积），即房屋施工中混凝土的平均浇注量，二者的乘积即为单位房屋施工面积对水泥的需求量。

对于混凝土中的水泥掺量，不同强度的混凝土使用的水泥量是不一样的。按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定，普通混凝土划分为14个等级即：C15，C20，C25，C30，C35，C40，C45，C50，C55，C60，C65，C70，C75，C80，而影响混凝土强度等级的因素主要与水泥等级和水灰比等因素有关。不同房屋建筑对混凝土强度的要求不一样，而目前房地产项目中，混凝土强度以C30使用比例较大，而C30强度混凝土配比中，配料折合后的P.O42.5水泥用量约为350kg/m3，若使用P.O32.5水泥，则用量需要再增加30~40kg/m3。由于国家对P.O32.5水泥的使用是逐渐限制的，使用P.O42.5水泥配比是大势所趋，因此本文采用P.O42.5配比少量P.O32.5水泥进行测算，认为每立方米C30强度混凝土需要使用水泥360kg。

对于房屋施工中混凝土的浇注量，根据房屋结构的不同有所差异。我们以建筑结构进行区分，房屋建筑中常见的结构有砖混、框架和剪力墙，根据调研了解，目前我国住宅建筑中以剪力墙结构为主，而商用建筑则较多采用框架或半框架半剪力墙结构，砖混结构则多用于中小城市的较低层建筑中。不同建筑结构的混凝土浇注量如下表所示：

综合以上系数，假设全国房地产项目均采用C30强度的混凝土，配比中以P.O42.5水泥为主，单位施工面积的混凝土浇注量为0.5，则单位施工面积的水泥用量约为180kg/m2。不过随着房屋结构比例、建筑要求、建筑风格和消费的升级，新增单位施工面积对应的水泥用量系数可能会有所变动。

此外，随着房地产整体竣工速度的放缓，存量施工面积对应的水泥用量系数应考虑施工周期的影响而逐年下降，考虑到一般房地产项目开发建设周期为3年左右，我们根据中债资信房地产团队测算的历史新开工累计月数（施工面积包括本期新开工的面积和以前年度开工跨入本期继续施工的房屋面积，以及上期已停建在本期恢复施工的房屋面积。中债资信认为，施工面积可以约等于前期n个月单月新开工面积之和，累计月数同房企项目进展速度等因素相关。），以2011年为基期，对历史各年房地产施工面积对应的水泥用量系数进行调整，并根据调整后的系数测算房地产施工水泥用量占比，详见以下图表。

由上图可知，随着我国城镇化建设的推进，房地产施工水泥用量占水泥需求的比重整体呈波动上升趋势，不过，由于近一两年宏观经济增速放缓压力较大，基建的稳增长日益承担更为重要的作用，故2016年以来房地产施工水泥用量占比略有下降，但仍维持在43%左右的水平，房地产对水泥需求的主导地位仍保持，进一步验证了我们上文的观点。

故我们定义：

水泥总产量Y*=Y/A

其中Y为房地产施工水泥用量，A为房地产水泥用量占比。短期内我们可假定房地产水泥用量占比A仍保持在43%左右的水平，而对于房地产施工水泥用量Y的预测，则要结合未来年度房屋施工面积预测及单位施工水泥用量系数的调整得出，预测难度相对较大。

2、通过固定资产投资及单位投资水泥拉动系数预测水泥需求

尽管房地产对水泥需求起主导作用，但其仅部分反映了水泥需求的构成，特别是近年来基建的稳增长作用已不容忽视。考虑到水泥行业具有强周期的特点，长周期来看水泥需求增速与固定资产投资增速趋势吻合度较高，且我们将水泥产量和固定资产投资完成额的历史数据进行线性回归分析，系数估计值非常显著。故我们亦可通过预测固定资产投资完成额及单位固定资产投资水泥拉动系数，进而对水泥的总需求进行预测。

考虑到固定资产投资与房地产类似，其对水泥需求的拉动倍数是随着时间的推移而变动的，因此我们定义：

拉动倍数αt=固定资产投资完成额It/水泥产量Qt

根据2006年~2016年的历史数据计算α值如下：

由上表分析发现，拉动倍数呈明显递减规律，原因如下：

一是中国的城镇化率和基础设施处于不断上升和完善的过程，房地产投资中土地成本占比逐步升高，且如上文分析，存量施工对应的水泥用量系数应考虑施工周期延长的影响而逐年下降，因此单位房地产投资中水泥的用量占比逐步下降；另一方面，水泥属于低端原材料，在城镇化率较低的时期，基础设施处于初级阶段，对水泥的用量是更高的，而随着城镇化率的提高，基础设施建设的逐步完善，高端设施和配备的占比会逐步增加，因此单位基建投资对水泥需求的拉动倍数亦有所下降；

二是货币因素，固定资产投资额包含了价格因素，考虑通胀影响后的单位投资额拉动倍数递减；

三是技术进步和产业升级，在城市发展兴起的同时，固定资产投资中的无形资产、设备等投资额的占比会逐步增加，且随着建筑业的升级发展，钢结构、新型墙体材料等的使用逐步提高，对水泥形成了一定程度上的替代，因此单位投资所需的水泥数量呈现递减趋势。

故水泥需求的测算公式为：

水泥需求量Qt=拉动倍数αt*固定资产投资完成额It

                    =拉动倍数αt*固定资产投资完成额It-1*固定资产投资增速qt

其中，It-1为上一年的已知数据，αt和qt为t年度的预测值。根据宏观经济走势的判断，我们可对固定资产投资增速进行预测，再加上根据拉动倍数的历史规律对其进行预测（从表中可以看出，该倍数呈现一定递减规律，具体年度的拉动倍数需综合考虑宏观经济增速等情况进行预测。）后，便可得出对未来年度水泥需求量的预测。

综上所述，对水泥需求的预测可以采用如上两种方法，通常而言市场上对固定资产投资增速的预测是比较统一而准确的，而对房地产施工面积的预测难度则更高且差异较大，因此实际操作中我们倾向于采用固定资产投资及单位投资水泥拉动系数预测水泥需求总量。

而对于区域水泥需求的预测，考虑到各区域经济发展水平及城镇化水平或处于不同阶段，应先判断该区域水泥需求是房地产拉动为主还是基建支撑为主，对于房地产需求驱动的区域亦可使用房地产施工水泥用量及占比进行预测，或综合两种方法，酌情得出结论。