河北省铁矿资源保障能力分析

贺 喜, 张举钢, 周吉光, 刘剑波, 李随民

1)河北省地矿局, 河北石家庄 050081; 2)石家庄经济学院资源学院, 河北石家庄 050031; 3)河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队, 河北秦皇岛 066001

河北省铁矿资源保障能力分析

贺 喜1), 张举钢2), 周吉光2), 刘剑波3), 李随民2)

1)河北省地矿局, 河北石家庄 050081; 2)石家庄经济学院资源学院, 河北石家庄 050031; 3)河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队, 河北秦皇岛 066001

钢铁行业是河北省的支柱产业, 其发展紧密依赖于铁矿资源, 保障铁矿资源供给安全, 对于河北省钢铁行业乃至国民经济健康发展具有重要的战略意义。本文采用多级模糊综合评判方法, 从发展力和协调力两方面对河北省铁矿资源的保障能力进行了分析研究, 同时对上述两个准则层之下又细分为不同的要素层。分析结果显示, 在发展力方面, 得益于河北省铁矿资源赋存的先天条件, 资源禀赋和开发条件较强; 对环境影响的评价为较差, 应加紧环境的治理和恢复; 在协调力方面, 铁矿产资源转化效率处于较强水平, 说明河北省钢铁工业的技术水平具有一定的优势; 经济协调度处于较差水平, 而社会协调度和环境协调度都处于中等水平。总之, 河北省的铁矿矿产资源禀赋较强, 开发条件较好, 矿产资源能够为矿业的发展提供物质保障, 具有较强的保障能力, 可为河北省钢铁行业的可持续发展提供重要的基础原材料。

多级模糊综合评判; 铁矿资源; 保障能力; 河北省

河北省是钢铁大省, 钢铁产业近年来得到快速发展, 已成为全国钢铁生产的一支主要力量, 在区域及全国工业布局、以及河北省国民经济中占据重要的地位, 是河北省产业构成中的龙头老大, 对本省的社会经济发展起着重要的支撑作用。然而, 钢铁产业又是一种强资源依托型产业, 要实现钢铁产业的可持续发展, 必须保证铁矿石资源的可持续供应(成金华, 2005)。因此, 必须科学地对河北省铁矿资源的保障能力进行分析研究。根据自身矿产资源的可供性特征, 制定切实可行的矿产资源安全保障战略(仇耀辉等, 2010)。

区域矿产资源保障能力分析是矿产资源的开发利用程度以及对区域经济发展支持能力的反映, 也是区域矿产资源经济评价的重要依据。从本质上来讲, 影响矿产资源承载力、竞争力和可持续力的因素大致是相同的, 只不过由于研究视角的不同, 相同的因素对矿产资源承载力、竞争力和承载力的影响权重不同而已。矿产资源承载力侧重于对资源的经济可采储量(或其生产能力)对社会经济发展的支持能力的评价; 而矿产资源竞争力侧重于资源的开发评价, 即侧重评估区域或矿区能否将资源优势转化为经济优势; 矿产资源可持续力则侧重于对资源在时间和空间上配置与替代是否合理, 人类对矿产资源开发利用的质量和数量能否不被降低而有所提高, 从而满足人类社会发展需要的能力进行评价(闫军印等, 2006a, b, c; 杨忠敏, 2010; 张志东, 2001)。本文结合河北省实际情况对评价因素进行了必要的筛选组合, 之后为各指标赋予合理的影响权重, 采用多级模糊综合评判方法对河北省铁矿资源保障能力进行了分析研究(李中念等, 2003; 王其藩等, 2000)。

1 评价指标和评价方法

1.1 指标选取原则

从产业经济学的视角看, 矿业经济的发展受地区性产业结构和产业布局影响因素的制约, 既包括要素禀赋、地理位置等自然条件因素, 也包括地区需求结构导向、地区生产集中度、科学技术发展水平等社会经济因素。衡量一个地区的矿产资源开发利用总体状况也依赖于对这些方面指标的分析, 一般来说, 主要遵循全面原则、可比性原则和可行性原则(王安建, 2010)。

1.2 评价指标选取

本文从发展力和协调力两方面来分析铁矿资源的可保障力:

将资源禀赋与开发条件、经济发展与效益、社会发展与生活质量、环境影响和智力水平指标归入发展能力类别之中(陈其慎等, 2010; 高芯蕊等, 2010;熊鹏, 2006), 并分别进行了指标层的细分(表1)。

表1 铁矿资源保障力评级指标发展力准则层Table 1 The rule levels of the development of the rating indexes on support capability of iron ore resources

1)资源禀赋与开发条件衡量的是该地区拥有的各种矿产资源储量以及地区矿产资源的开发利用情况。包括人均主要矿产保有储量潜在价值、矿产资源压力指数、主要矿产资源聚集度、地质勘查程度和矿产资源开发条件。保有储量=期初累计保有储量±本期因勘探、重新计算等原因增减量–开采量–损失量–其它原因减少量, 潜在价值是指潜藏的、一旦条件成熟就可能发挥出来的价值。

2)经济发展与效益是指经济发展水平以及资金占用、成本支出与有用生产成果之间的比较。本文中用人均GDP、人均GDP年增长率、人均固定资产净值、每百元矿业固定资产原值实现利税、每百元矿业总产值实现利税和矿业产值投资弹性来衡量。利税是利润和税收的合称, 反映的是对企业的经济效益和对国家税收方面的贡献; 矿业产值投资弹性表示矿业产值投资对经济增长的贡献。

3)社会发展与生活质量包括人口自然增长率、非矿业人口占总人口比例、人均收入和恩格尔系数。恩格尔系数是指食品支出总额占个人消费支出总额的比重, 恩格尔系数越低说明人民生活质量越高。

4)环境影响是用“三废”污染指数来衡量。“三废”包括废气、废水和固体废弃物。

5)智力水平是指人认识、理解客观事物并运用知识、经验等解决问题的能力。本文用学龄儿童入学率、科技人员增长率和科技贡献率来衡量。

协调力的衡量指标包括资源转化效率、经济协调度、社会协调度、环境协调度和智力协调度(表2)。

1)资源转化效率衡量的是资源的利用效率。包括矿产资源利用率(三率)、共伴生矿产资源综合利用率和接替(替代)资源支撑强度。矿产资源开发的“三率”是指开采回采率、选矿回收率和综合利用率, 本文选用的是矿产资源综合利用率; 共伴生矿产是在同一矿区(或矿床)内存在两种或多种符合工业指标, 并具有小型以上规模(含小型)的矿产; 矿产接替资源是指矿山所在矿区的深部、外围及至邻区可以经济开发的一定范围内存在的, 但是尚未列入现期开采设计的矿产资源。

2)经济协调度反映的是矿业发展与经济之间的关系, 包括非矿业增加值比重、矿业盈利增长率和万元GDP能源消耗量。

3)社会协调度包括城镇就业率和社会保障覆盖率。社会保障覆盖率是政府及其社会保障服务机构提供社会保障资金和服务的能力与社会保障对象的保障需求之间的协调程度。

4)环境协调度反映的是环境状况和经济发展水平之间的关系, 包括万元GDP环保投资额、“三废”综合处理率和土地复垦率。

5)智力协调度是指教育发展与经济的协调度,包括教育经费占GDP比例、万人在校大学生数、R&D(Research and Development)经费占GDP比例和矿业管理水平。

表2 铁矿资源保障力评级指标协调力准则层Table 2 The rule levels of coordination of the rating indexes on support capability of iron ore resources

1.3 评价方法

由于矿产资源的动态性和可替代性, 导致对其承载力、竞争力和可持续力的评价具有模糊性和层次性两大特点。所谓模糊性是指矿产资源承载力、竞争力和可持续力的评价因素和评价结果是不确定的, 即不满足“非此即彼”的二值逻辑关系, 存在中间过渡和不分明性。层次性是指影响矿产资源承载力、竞争力和可持续力评价的因素可以划分为经济因素、生态环境因素和社会因素等大类。每一大类又可以进一步细分为若干类, 以此下推, 呈层次结构。目前常用的评价方法有: 单因素评价法、背景分析法、多因素模糊综合评判法、多目标规划法、多目标决策分析法等。其中模糊综合评判法是用模糊数学对受多种因素影响和制约的事物和现象做出一个总体评判的方法, 其基本原理是应用模糊变换原理与最大隶属度原则, 考虑被评价事物相关的各因素, 对其作综合评价。它不仅考虑了影响因素的模糊性, 还考虑了评价因素的多层次性。因此, 本研究选择多级模糊综合评判方法对河北省铁矿资源保障能力进行评价(谢承祥等, 2009)。

设有两个论域u=｛u1, u2, u3, ......um｝, v=｛v1, v2, v3, ......vm｝, 其中u代表所有综合评判因素组成的集合, 称为因素集; v代表所有评语所组成的集合,称为评判集或评语集。

上述模型为一级模糊综合评判模型, 对于比较复杂的评价问题往往评价因素具有多层性。将不属于一类且级别不同的影响因子罗列在一起给出的权重系数往往不能准确反映实际情况, 造成评判结果与实际情况存在偏离, 为此要进行多级模糊综合评判。多级模糊综合评判就是在模糊综合评判的基础上再进行模糊综合评判, 它不仅考虑影响承载力、竞争力和可持续力因素的模糊性, 还与影响因素的层次性特点相一致。

设有m个影响因素, 得到影响因素集合为: u=｛u1, u2, u3, ......um｝, 而ui又有n个影响因素, 对其中的ui(i=1, 2, 3, ......m)再进行划分: ui=｛ui1, ui2, ui3, ......uim｝(i=1, 2, 3, ......m)。同理, 将其中的uij(i=1, 2, 3, ......m; j=1, 2, 3, ......n)再进行划分, 并可以根据需要继续下去。

若将因素作了x次划分, 则第y次(y=1, 2, 3, ......x-1)划分的单因素评判, 应是第y+1次划分的模糊综合评判。评判从第x次划分的诸因素开始, 逐级往上评判, 构成多级模糊评判的一般模型, 评判的基本原理同上。将隶属度及权重带入模糊综合评价模型, 计算综合评价结果, 就可取定出评价的等级。

2 评价权重和等级的确定

本次设定了两个子准则层即发展能力、协调力来进行铁矿资源保障力的综合评价, 两个子准则层对总体评价目标需确定相应的权重。同时, 在各子准则层之下又分不同的要素层, 需要根据相关因素的影响作用确定要素层对上层因素即子准则层的权重; 要素层又由影响程度相异的指标层组成, 需要进一步确定指标层对要素层的影响程度, 即权重。这样, 可以构造成对比较矩阵, 确定下层各因素对上层因素的影响程度和权重。又由于本研究所设定的指标层与要素层不存在交叉(仅借鉴了多目标层次分析法的思想), 故在进行指标权重的一致性检验时, 仅进行层次单排序的一致性检验。应该指出, 由于所处的经济发展阶段和人们对事物的认识在不断变化, 因此, 评价等级及指标的权重也应当随着客观的变化进行适时的调整。

表3 铁矿资源保障力评级指标权重系数表Table 3 The weight coefficient of support capability of iron ore resources

本研究采用五级制评价等级(评语集), 即v={很强、较强、中等、较弱、很弱}, 作为河北省矿产资源的承载力、竞争力和可持续力评价的等级。评价标准的确定为: 取全国平均水平作为评级等级中的“中等”标准, 全国最高水平、最低水平分别作为“很强”、“很弱”标准, 将全国最高和平均水平的中间值作为评价等级中的“较强”标准, 全国最低和平均水平的中间值作为评价等级中的“较弱”标准。在实际调查和查阅有关统计资料的基础上, 对于定量指标, 计算出指标值, 对于定性指标, 对指标状态进行描述。

表4 铁矿资源保障力评级指标等级分布表Table 4 The levels of the rating indexes on support capability of Iron ore resources

本研究主要采用带信任度的德尔菲法, 确定出矿产资源承载力评价等级及竞争力和可持续力各评价指标对于各评价等级的隶属度及权重(表3, 4)。被邀请参与问卷的人员是直接从事与研究区域有关的矿产资源可持续发展方面工作与研究的专家。在本项研究中, 主要邀请了来自河北省国土资源厅及中国地质大学(武汉)相关的专家和教授。将评估指标体系及指标相关解释发送给选定的数位专家, 将重要性矩阵的概念和应满足的条件告知专家, 请专家对指标之间的重要度给出估计值, 让专家各自独立完成的。之后, 不记名地将全部数据送交给各位专家, 同时附上计算出的均值和离差, 请每位专家在阅读和思考之后, 给出新的估计值。视需要重复若干次, 使专家小组的意见趋于集中, 最后做出符合实际趋势的结论。

3 模糊综合评判结果及分析

专家给定的权重加权平均, 得到评价指标的权重集合为:

A=(0.6, 0.4)

A1=(0.3, 0.25, 0.15, 0.15, 0.15)

A2=(0.3, 0.3, 0.1, 0.15, 0.15)

对各评价指标等级隶属度进行归一化处理, 得到单因素等级评判矩阵(略), 根据模糊综合评判模型,进行一级综合评判, 得到:

(1)对资源禀赋与开发条件的评价

B11=A11·R11=(0.653, 0.248, 0.065, 0.025, 0.010)

(2)对经济发展与效益的评价

B12=A12·R12=(0.093, 0.268, 0.343, 0.215, 0.083)

(3)对社会发展与生活质量的评价

B13=A13·R13=(0.035, 0.210, 0.360, 0.280, 0.115)

(4)对环境影响的评价

B14=A14·R14=(0.000, 0.000, 0.150, 0.500, 0.350)

(5)对智力水平的评价

B15=A15·R15=(0.090, 0.405, 0.225, 0.205, 0.075)

(6)对资源转化率的评价

B21=A21·R21=(0.160, 0.385, 0.260, 0.145, 0.050)

(7)对经济协调度的评价

B22=A22·R22=(0.000, 0.078, 0.160, 0.483, 0.280)

(8)对社会协调度的评价

B23=A23·R23=(0.098, 0.295, 0.333, 0.233, 0.053)

(9)对环境协调度的评价

B24=A24·R24=(0.098, 0.295, 0.333, 0.243, 0.053)

(10)对智力协调度的评价

B25=A25·R25=(0.045, 0.270, 0.310, 0.250, 0.125)

经二级模糊综合评判, 对发展力的评价为:

B1=A1·R1=(0.241, 0.236, 0.215, 0.206, 0.103)

对协调力的评价为:

B2=A2·R2=(0.084, 0.266, 0.273, 0.259, 0.119)

最后经三级模糊综合评判, 得到河北省铁矿资源保障力总的模糊综合评判结果为:

B=A·R=(0.1777, 0.2481, 0.2378, 0.2272, 0.1093)

依据模糊综合评判的结果, 比照评价等级(很强,较强, 中等, 较差, 很差), 可知评价值“0.2481”较为显著, 即表明河北省铁矿资源具有“较强”的安全保障能力。

通过模糊综合评判表明, 河北省的铁矿资源禀赋较强, 开发条件较好。矿产资源能够为钢铁行业的发展提供物质保障, 具有较强的保障能力。但目前的市场及投资环境不佳, 科技含量不高, 资源优势并未能真正转化为经济优势, 铁矿对经济、社会发展的贡献有待进一步提高。因此, 在加大省内及境外急需矿种、战略矿种的勘查力度和勘查投入的同时, 应努力改善外部矿业投资环境, 注重产业链条的延长以及矿产品的深加工, 促进相关产业的合理布局及结构创新,为国民经济及地方经济的可持续发展做出更大的贡献。

根据以上模糊综合评价, 认为河北省铁矿资源具有“较强”的安全保障能力。其中发展力偏强,其“较强”和“中等”的隶属度分别为0.236和0.215, 协调力中等偏强, 其“较强”和“中等”的隶属度分别是0.266和0.273。

4 结论

(1)运用多级模糊综合评判方法对河北省省铁矿矿产资源的保障力进行了分析, 结果表明河北省的铁矿矿产资源禀赋较强, 开发条件较好, 矿产资源能够为矿业的发展提供物质保障, 具有较强的保障能力, 也为河北省矿业发展及钢铁行业的可持续发展提供了重要的基础原材料。

(2)在发展力方面, 资源禀赋和开发条件较强,得益于河北省铁矿资源赋存的先天条件; 对经济发展与效率要素的评价为中等, 矿业的投资水平和能力应该得到进一步的增强; 对社会发展与生活质量的评价为中等水平, 即社会发展和人民生活质量的发展程度应进一步提高, 与钢铁工业的高速发展不相同步; 对环境影响的评价为较差, 环境形势严峻应加紧治理和恢复; 对智力水平的评价为中等偏强水平, 教育及科技水平有一定的优势但要注意转化为现实的生产能力。

(3)在协调力方面, 铁矿产资源转化效率处于较强水平, 说明河北省钢铁工业的技术水平具有一定的优势; 经济协调度处于较差水平, 而社会协调度和环境协调度都处于中等水平, 即河北省在发展如钢铁工业的同时, 要注重经济发展与社会发展的协调程度, 并保障人民生活环境的改善; 智力协调度处于较强水平, 河北省十分重视教育事业的发展,不断完善教育事业发展所需要的硬件设施, 要注重产学研间的协调关系, 形成自身的生产力优势。

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An Analysis of Guarantee Capability of Iron Mine Resources in Hebei Province

HE Xi1), ZHANG Ju-gang2), ZHOU Ji-guang2), LIU Jian-bo3), LI Sui-min2)
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Iron and steel industry is the pillar industry in Hebei Province, and its development closely relies on the iron ore resources. Therefore, the ensuring of the security of iron ore resource supply has important strategic significance for the iron and steel industry of Hebei Province as well as for the healthy development of national economy. Using multilevel fuzzy comprehensive evaluation method, this paper analyzes the iron ore resources guarantee capability in the aspects of development and coordination, and the two rule levels are subdivided into layers of different elements based on the two aspects of criteria. The analytical results show that the potential of iron mine mineral resources is relatively strong, the development conditions are ideal, and the mineral resources can provide material guarantee for the development of the mining.

fuzzy multilevel synthesis evaluation; iron ore resource; guarantee capability; Hebei Province

F416.31; F124.5

A

10.3975/cagsb.2013.06.10

本文由河北省地矿局项目(编号: NO2012457)资助。

2013-09-03; 改回日期: 2013-10-20。责任编辑: 闫立娟。

贺喜, 男, 1961年生。教授级高级工程师。长期从事矿产勘查及生产管理工作。E-mail: qhdhexi@126.com。