影响因子量化加权法优选选矿厂厂址和运输方案

母传伟 亢建民

(1.中冶沈勘秦皇岛工程技术有限公司，河北 秦皇岛 066001；2.鞍钢集团矿业公司东鞍山铁矿，辽宁 鞍山 114000)

影响因子量化加权法优选选矿厂厂址和运输方案

母传伟1亢建民2

(1.中冶沈勘秦皇岛工程技术有限公司，河北 秦皇岛 066001；2.鞍钢集团矿业公司东鞍山铁矿，辽宁 鞍山 114000)

目前常用的各种厂址选择方法或者不能对备选方案的影响因子进行定量分析，或者只能对备选方案的部分影响因子进行定量分析。为解决这一问题，提出了一种能对备选方案的所有影响因子进行全面定量分析的厂址选择新方法——影响因子量化加权法。其具体做法是先针对建设投资和运营费等定量影响因子计算出定量影响因子价值分，再将自然、经济、社会等方面的定性影响因子赋予条件概率和比重，并由条件概率和比重乘积之和得出定性影响因子价值分，最后将定量影响因子价值分和定性影响因子价值分分别乘以各自的权重后相加，得出综合影响因子价值分，综合影响因子价值分最高者即为最优方案。运用该方法对中国某企业拟在蒙古国建设的H铁矿选矿厂进行厂址和运输方案优选，结果表明，2个备选厂址及6种备选运输方案中，备选厂址一所对应的运输方案1～3的综合影响因子价值分明显高于备选厂址二所对应的运输方案4～6的综合影响因子价值分，而运输方案3的综合影响因子价值分在6种备选运输方案中最高，由此直观明了地得出了厂址一配运输方案3为最佳方案的结论。

影响因子量化加权法 选矿厂厂址选择 选矿厂运输方案选择

选矿厂厂址选择是矿山企业建设前一个至关重要的决策环节，物料运输方案与厂址方案息息相关，也直接影响厂址方案的合理性[1-2]。合理的选矿厂厂址和物料运输方案有利于充分利用矿产资源，有效借助社会力量和现有基础设施条件，节省基建投资，加快建设速度，节约运营成本[3-4]。

目前厂址选择常用的方法有多种，如定性分析法、优缺点比较法、专家评分法、比较矩阵法、模糊数学法、费用分析比较法等，其中定性分析法、优缺点比较法只能对方案进行定性比较，专家评分法、比较矩阵法属于将定性分析与定量分析相结合的方法，模糊数学法、费用分析比较法一般仅限于投资和费用的定量分析，这些方法均不能对所有的方案影响因素进行全面的定量比较[5-9]。影响因子量化加权法是中冶沈勘秦皇岛工程技术有限公司提出的一种厂址选择新方法，可以将定性影响因素定量化后结合定量影响因素构建数学模型进行数值比较，从而实现方案的全面定量分析。

H矿是中国某企业拟在蒙古国南部开采的一座铁矿山，该中国企业计划在蒙古国境内新建一座选矿厂，选出铁精矿通过中蒙铁路运至国内。本研究采用影响因子量化加权法优选厂址和运输方案，为项目决策提供依据。

1 备选厂址建设条件定性分析

H矿位于蒙古国南部中戈壁省境内，距中蒙铁路乔伊尔火车站68 km。根据矿区地理位置、建厂条件，结合选矿工艺设计及产品运输流向，本着尽量降低建设投资和经营费用的原则，考虑了2个备选厂址方案：厂址方案一为矿山厂址方案，将厂址选择在采矿场附近；厂址方案二为乔伊尔厂址方案，将厂址选择在戈壁苏木贝尔省城乔伊尔，距离矿山68 km，临近乔伊尔火车站。两个厂址方案建设条件的比较见表1。

2 运输方案定性分析

物料运输方案也决定着厂址方案的合理性，厂址方案必须与运输方式统一考虑。两个厂址方案各有3种备选运输方案(汽车运输、准轨铁路运输和窄轨铁路运输)与之相匹配，因此派生出6个运输方案。6个运输方案的示意见图1、图2，各运输方案的特点见表2。

3 影响因子量化加权法确定厂址和运输方案

3.1 定量影响因子价值分计算

针对2个厂址方案所包含的6种运输方案分别计算其建设投资和年运营费，然后换算成定量因子价值分。选厂和运输系统建设投资和运营费包含项目较多，只对可比项目进行比较，包括物料运输线路、输电线路、输水管道、建筑工程、设备等各项投资(其中物料运输线路投资包括修建准轨铁路、窄轨铁路和公路的工程投资和设备投资以及火车机车与车辆、矿用自卸汽车等运输设备的投资等)和物料运输(包括原矿运输、精矿运输、燃料和材料运输、水电输送)费用等。定量影响因子价值分的计算公式为

表1 厂址方案建设条件比较Table 1 Comparison of site construction methods

图1 与厂址方案一匹配的3个运输方案Fig.1 3 transportation schemes matching with site 1

图2 与厂址方案二匹配的3个运输方案Fig.2 3 transportation schemes matching with site 2

Si=EKi+Ci，

式中，Mi为方案i的定量影响因子价值分；Si为方案i的总费用；S为所有方案总费用之和；n为方案数；E为投资效果系数，一般取0.08；Ki为方案i的建设投资；Ci为方案i的经营费用。

6种运输方案的定量影响因子价值分计算结果见表3。

3.2 定性影响因子价值分计算

定性影响因子价值分的计算公式为

表2 各运输方案特点Table 2 Characteristics of each transportation scheme

表3 定量影响因子价值分计算结果Table 3 Calculation results of quantitative influence factors values

影响方案选择的定性因子及相应的Rj，Ai,j，Pi,j见表4，6种运输方案的定性影响因子价值分见表5。

3.3 综合影响因子价值分计算

综合影响因子价值分的计算公式为

(5)

式中，Vi为方案i的综合影响因子价值分；X为定量影响因子决策权重，本项目取0.6。

6种运输方案的综合影响因子价值分计算结果见表6。

3.4 厂址和运输方案的确定

表6中，前3个运输方案的综合得分明显高于后3个运输方案的综合得分，说明厂址方案一优势明显；而前3个运输方案中方案3的综合得最高，说明运输方案3为最佳运输方案。因此确定采用厂址方案一配运输方案3。

表4 定性影响因子及其Rj，Ai,j，Pi,jTable 4 Qualitative influence factors and its Rj，Ai,j，Pi,j

表5 定性影响因子价值分Table 5 Calculation results of qualitative influence factors values

表6 综合影响因子价值分计算结果Table 6 Calculation results of comprehensive influence factors value

影响因子量化权重法所推荐的厂址距离矿山较近，原矿运距短，综合建设条件好，与之相匹配的运输方案机动灵活，公路建设投资比铁路省，虽然年运营费用较之准轨和窄轨铁路运输方案稍高，但投资风险小，是一个比较理想的方案。

4 结 语

厂址和运输方案选择涉及经济、社会、政治等诸多因素，是一项综合性强的宏观多目标决策。影响因子量化加权法为项目投资者提供了一种简易、有效的决策方法，可以把定性分析不易比较的问题予以定量，以数值大小直观地显示方案的优劣，从而使项目投资者达到科学决策的目的。

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(责任编辑 孙 放)

Site Selection and Transportation Method Optimization by Influence Factor Quantification and Weighting Methods

Mu Chuanwei1Kang Jianmin2

(1.ShenkanQinhuangdaoEngineering&TechnologyCo.，Ltd.，ChinaMetallurgicalGroupCorporation，Qinhuangdao066001，China；2.DonganshanIronMine，AnshanIron&SteelGroupMiningCo.，Ltd.，Anshan114000，China)

The popular site selection methods at current cannot be used to make quantitative analysis on the influence factors from the alternatives or partly.In order to solve this problem，a new method,influence factor quantification and weighting method is put forward，which can fully or quantitatively analyze the alternatives of all influence factors.The specific approaches are as follows:firstly，the value of influence factors is calculated out according to quantitative factors of construction investment and operating costs.Then，the probability and weighting for the natural，economic and social aspects of conditional influence factors are given，and the qualitative value of the influence factors is obtained by multiplying the probability with the weighting.Finally，the value of comprehensive influence factors is gained by sum of both of multiplying the quantitative influence factors and qualitative influence factors with their weighting separately.The method with the highest influence factors value will be optimum.The optimum method is used to optimize the site selection and transportation scheme of H iron dressing plant in Mongolia built by a Chinese company.The results indicates that among the two alternative sites and six alternative transportation schemes，value points of comprehensive influences factors corresponding to transportation scheme 1～3 for site 1 is obviously higher than that of transportation scheme 4～6 for site 2，meanwhile the value points of comprehensive influence factors of transportation scheme 3 is the highest among the six transportation alternatives.The conclusion is that site 1 matching with transportation scheme 3 is the best choice.

Influence factor quantification and weighting methods，Site selection of dressing plant，Transportation method selection of dressing plant

2014-06-18

母传伟(1970—)，男，矿山设计院副院长，总工程师，教授级高级工程师。

TD928.1，TD928.7

A

1001-1250(2014)-10-082-04