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作者:鄭曉蒙
主客觀權(quán)重相結(jié)合的湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力綜合評(píng)價(jià)內(nèi)容簡(jiǎn)介:
湖南省礦產(chǎn)資源豐富,種類齊全、配套程度較高,被譽(yù)為“有色金屬之鄉(xiāng)”和“非金屬之鄉(xiāng)”,全省礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值約為1.2萬(wàn)億元,排全國(guó)第16位。據(jù)湖南省地質(zhì)部門(mén)統(tǒng)計(jì),截至2007年底,探明礦產(chǎn)1196處,發(fā)現(xiàn)各類礦床點(diǎn)6000余處,已發(fā)現(xiàn)各類礦產(chǎn)120種,占全國(guó)已發(fā)現(xiàn)171種礦產(chǎn)的70.18%,已探明儲(chǔ)量的礦產(chǎn)101種,占全國(guó)已探明儲(chǔ)量156種礦產(chǎn)的53. 21%,位居國(guó)內(nèi)前五位的有41種。其中鎢、鉍、普通螢石等11種礦種的保有資源儲(chǔ)量居全國(guó)之首,錳、鈷、重晶石等8種礦種居全國(guó)第二,錫、鈾、金剛石等6種居第三,居國(guó)內(nèi)前10位的有64種。在全省獨(dú)立核算工業(yè)企業(yè)中,礦業(yè)(含采選、金屬和非金屬制品、金屬冶煉和壓延加工)總產(chǎn)值2793. 55億元,占全省工業(yè)總產(chǎn)值的33.0%。鑒于湖南省礦業(yè)在全省工業(yè)發(fā)展中的重要地位,其可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r成為湖南省政府和社會(huì)普遍關(guān)注的問(wèn)題。因此,如何評(píng)價(jià)其礦產(chǎn)資源可持續(xù)力發(fā)展的水平成為重要的研究?jī)?nèi)容。
由于權(quán)重的確定對(duì)于多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)合理性具有重要的影響,因此對(duì)于礦產(chǎn)資源可持續(xù)力的綜合評(píng)價(jià)而言,權(quán)重的確定顯得尤為重要。一些學(xué)者對(duì)于礦產(chǎn)資源可持續(xù)力綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行了相關(guān)研究,在評(píng)價(jià)模型及指標(biāo)體系的構(gòu)建上取得了較多的成果,然而大部分文獻(xiàn)對(duì)于評(píng)價(jià)過(guò)程中權(quán)重的確定未做深入研究,少數(shù)幾篇文獻(xiàn)采用單一的主觀賦權(quán)法,完全按照專家經(jīng)驗(yàn)確定權(quán)重,沒(méi)有考慮評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)字特征,過(guò)于主觀。文獻(xiàn)[6]~[9]采用了專家調(diào)查法和層次分析法聯(lián)合確定權(quán)重,其中層次分析法建立的判斷矩陣由于需要不斷進(jìn)行一致性檢驗(yàn),直至其滿足為止,所以計(jì)算量相當(dāng)大。文獻(xiàn)[10]利用客觀賦權(quán)法確定權(quán)重,將指標(biāo)重要性同等化,忽視了決策者的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)等主觀信息,難免會(huì)出現(xiàn)權(quán)重系數(shù)不合理等情況。
因此,為了避免單一賦權(quán)法的弊端,本文采用改進(jìn)的層次分析法和熵權(quán)法結(jié)合的組合權(quán)重法確定礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評(píng)價(jià)中各指標(biāo)的權(quán)重值。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的方法對(duì)湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力進(jìn)行分級(jí)綜合評(píng)價(jià)。
1 確定主客觀權(quán)重
1.1基于改進(jìn)的AHP法的主觀權(quán)重的確定
改進(jìn)的AHP法即層次分析法的標(biāo)度擴(kuò)展法,運(yùn)用AHP法計(jì)算權(quán)重時(shí),需要對(duì)判斷矩陣反復(fù)進(jìn)行一致性檢驗(yàn),若需要比較的元素有n個(gè),則只建立判斷矩陣就要進(jìn)行n(n-2)/2次的比較判斷,而礦產(chǎn)資源可持續(xù)力系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的時(shí)空交互影響的多層巨系統(tǒng),系統(tǒng)指標(biāo)較多,n值較大,計(jì)算量非常大,另外實(shí)際計(jì)算過(guò)程中常因判斷矩陣無(wú)法通過(guò)一致性檢驗(yàn)而導(dǎo)致決策困難。采用改進(jìn)的層次分析法來(lái)確定判斷矩陣時(shí),不論采用什么標(biāo)度,構(gòu)造的判斷矩陣都是一致的,不需進(jìn)行一致性檢驗(yàn),大大簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程,方法簡(jiǎn)便,便于利用。
改進(jìn)的AHP法基本步驟如下:根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)對(duì)n個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行比較,按照重要性進(jìn)行排序:x1≥x2≥…≥xn,將xi與xi+1的標(biāo)度值之比記為ti,然后根據(jù)傳遞性可計(jì)算其他元素的值,得出的判斷矩陣見(jiàn)式(1)。
式(1)中判斷矩陣R具有一致性,不需要進(jìn)行一致性檢驗(yàn),據(jù)此得出的各項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重見(jiàn)式(2)。
式中:wi為礦產(chǎn)資源可持續(xù)力各評(píng)價(jià)指標(biāo)的主觀權(quán)重值;rij為判斷矩陣R中第i個(gè)元素與第J個(gè)元素相比的標(biāo)度值,其涵義見(jiàn)表1。
1.2基于熵權(quán)法的客觀權(quán)重的確定
根據(jù)信息論的基本原理,信息是系統(tǒng)有序程度的度量,而熵是無(wú)序程度的度量。利用信息熵獲得的客觀熵權(quán)并不表示指標(biāo)在實(shí)際意義上的重要性系數(shù),而是各指標(biāo)在競(jìng)爭(zhēng)意義上的激烈程度系數(shù),它依評(píng)價(jià)對(duì)象的取值不同而有所變化。熵權(quán)法能夠準(zhǔn)確反映礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)的信息量,可有效解決礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)信息量大、量化難的問(wèn)題。
熵權(quán)法的基本思路如下:礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和要素層,每個(gè)要素層的指標(biāo)集U={ul,u2,…,un}是由評(píng)價(jià)要素的n個(gè)指標(biāo)組成的集合;評(píng)判集Q={q1,q2,…,qm)是由m種評(píng)價(jià)組成的集合,通常取為很強(qiáng)、較強(qiáng)、中等、較差、很差。對(duì)于U中的每個(gè)指標(biāo)ui做一次評(píng)價(jià),可得到U到Q的一個(gè)模糊映射f(ui),根據(jù)模糊變換原理,模糊映射最終可以確定一個(gè)模糊評(píng)判矩陣F(式(3))。
則第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵值見(jiàn)式(4)。
其中假定,當(dāng)fij=0時(shí),fijln fij=0。
則總熵值見(jiàn)式(5)。
第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的熵權(quán)如式(6)所示。
1.3綜合權(quán)重的確定
綜合權(quán)重ai如式(7)所示。
2礦產(chǎn)資源可持續(xù)力綜合評(píng)價(jià)方法
本文采用三級(jí)模糊綜合評(píng)判的方法對(duì)礦產(chǎn)資源可持續(xù)力進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
1)采用模糊統(tǒng)計(jì)法確定因素評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度,然后對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)的隸屬度進(jìn)行歸一化處理,形成矩陣F= [fij](i=1,2,…,n; j=l,2,…,m),其中fij為第i個(gè)指標(biāo)處于第j個(gè)等級(jí)的比重。
2)設(shè)組合權(quán)重為A= [a1,a2,…,an],則評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)式(8)。
3)對(duì)B進(jìn)行加權(quán)平均得式(9)。
4)以上為對(duì)要素層進(jìn)行一級(jí)模糊綜合評(píng)判的步驟,最終得出要素層十個(gè)要素的最終評(píng)判結(jié)果,然后對(duì)準(zhǔn)則層進(jìn)行二級(jí)模糊綜合評(píng)判,得出準(zhǔn)則層發(fā)展力和協(xié)調(diào)力的模糊綜合評(píng)判結(jié)果,最終對(duì)目標(biāo)層進(jìn)行三級(jí)模糊綜合評(píng)判,得出目標(biāo)層可持續(xù)力的評(píng)判結(jié)果。礦產(chǎn)資源可持續(xù)力各級(jí)綜合評(píng)價(jià)步驟見(jiàn)圖1。
3 湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力實(shí)證評(píng)價(jià)
湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)與評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2,由于礦產(chǎn)資源珂持續(xù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系包含3個(gè)層次,10種要素,34項(xiàng)指標(biāo),進(jìn)行綜合評(píng)判時(shí)計(jì)算量較大,限于篇幅,僅以第一個(gè)要素——資源稟賦與開(kāi)發(fā)條件的綜合評(píng)判為例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
首先確定資源稟賦與開(kāi)發(fā)條件的因素集U和評(píng)判集Q。據(jù)表可知U={人均主要礦產(chǎn)保有儲(chǔ)量潛在價(jià)值,礦產(chǎn)資源壓力指數(shù),主要礦產(chǎn)資源聚集度,地質(zhì)勘查程度,礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)條件),Q={很強(qiáng)、較強(qiáng)、中等、較差、很差)。依照評(píng)判集Q將資源稟賦與開(kāi)發(fā)條件的各指標(biāo)分為5種等級(jí)。對(duì)資源稟賦與開(kāi)發(fā)條件的水平進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的基本步驟如下所示。
3.1 改進(jìn)的層次分析法確定主觀權(quán)重
1)依照調(diào)查的專家意見(jiàn)及相關(guān)資料,對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)得出如下序關(guān)系:潛在價(jià)值>勘查程度>開(kāi)發(fā)條件>資源聚集度>壓力指數(shù)。
2)通過(guò)專家調(diào)查可確定各指標(biāo)的相對(duì)重要性:
r12=1.2,r23=1.7,r34=1.6,r45=1.8。
3)根據(jù)式(1)得出判斷矩陣R。
4)根據(jù)式(2)可得各指標(biāo)的主觀權(quán)重值:w1=0. 357,w2=0.298,w3=0.175,w4=0.11,w5=0. 061。依次表示潛在價(jià)值、勘查程度、開(kāi)發(fā)條件、資源聚集度、壓力指數(shù)的主觀權(quán)重值。
3.2求評(píng)判矩陣F
根據(jù)表2中數(shù)據(jù),采用模糊統(tǒng)計(jì)的方法求得各指標(biāo)的隸屬度,再將其進(jìn)行歸一化處理,可得資源稟賦與開(kāi)發(fā)條件的評(píng)判矩陣。
3.3 由熵權(quán)法確定客觀權(quán)重
1)根據(jù)矩陣F及式(4),計(jì)算可得各指標(biāo)的熵值為:e1 =0. 379,e2=0.724,e3=0.914,e4=0.758,e5 =0. 785。
2)根據(jù)式(5)得總熵值為:E=3.56。
3)根據(jù)式(6)可得潛在價(jià)值、勘查程度、開(kāi)發(fā)條件、資源聚集度、壓力指數(shù)的客觀權(quán)重:υ1=0. 431, υ2=0. 192, υ3=0.06, υ4 =0.168, υ5 =0.149.
3.4求組合權(quán)重
根據(jù)式(7)可得組合權(quán)重向量為A=[0. 618,0. 229,0.042,0.074,0.037],依次代表潛在價(jià)值、勘查程度、開(kāi)發(fā)條件、資源聚集度、壓力指數(shù)的權(quán)重值,該權(quán)重即為由改進(jìn)的層次分析法和熵權(quán)法結(jié)合求得的資源稟賦與開(kāi)發(fā)條件的最終權(quán)重。
3.5計(jì)算評(píng)判結(jié)果
根據(jù)式(8)計(jì)算評(píng)判結(jié)果:B11=[0. 439,0.28,0. 1525 ,0. 1033 ,0. 0249].
3.6對(duì)B11進(jìn)行加權(quán)平均
由式(9)可得B'11=1. 99,這就是對(duì)資源稟賦與開(kāi)發(fā)條件的最終評(píng)判結(jié)果,B'11介于1和2之間,即資源稟賦與開(kāi)發(fā)條件介于“很強(qiáng)”和“較強(qiáng)”之間。
以上為對(duì)湖南省礦產(chǎn)資源稟賦與開(kāi)發(fā)條件的綜合評(píng)價(jià),要素層其余9項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)步驟與其類似,最終求得一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)中各指標(biāo)的評(píng)判結(jié)果為:B12=(0. 02,0.3325,0.3475,0.195,0.105);B13= (0. 02,0.24,0.39,0.29,0.06); B14= (0,0,0. 25 ,0. 5,0. 25); B15=(0,0.1,0.32,0.31,0.27);B21=(0.16,0.385,0.26,0.145,0.05);B22=(0,0.2775,0.34,0.2825,0.1);B23=(0.0975,0.195,0.3325,0.3225,0.0525);B24=(0.02,0.275,0.38,0.2,0.125);B25=(0,0.185,0.225,0.3525,0. 2375)。
根據(jù)二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià),得出發(fā)展力和協(xié)調(diào)力的評(píng)價(jià)結(jié)果為B1=(0.1397,0.22275,0.2745,0. 24 ,0. 123), B2=(0.07675,0.298,0.296,0.23,0. 0996)。加權(quán)平均可得:B'1=2. 98,B'2=2.977,這就是對(duì)發(fā)展力和協(xié)調(diào)力的最終評(píng)價(jià)結(jié)果。
根據(jù)三級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià),最終可得目標(biāo)層湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力的評(píng)價(jià)結(jié)果為B=(0. 1187,0. 248,0.282,0.237,0.115)。加權(quán)平均后得:B'=2. 98,這就是對(duì)湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力的最終評(píng)價(jià)結(jié)果,B'介于2和3之間,所以湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力介于“較強(qiáng)”和“中等”之間。
4 湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評(píng)價(jià)分析
為了深入研究湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力指標(biāo)體系中各評(píng)價(jià)要素的特征及不足,對(duì)B12~B25進(jìn)行加權(quán)平均得:B'12=3.03,B'13=3.13,B'14=4.0,B'15=3.75, B'21=2.54, B'22=3.21, B'23=3.04, B'24=3.14,B'25=3.64。依次代表經(jīng)濟(jì)發(fā)展與效益,社會(huì)發(fā)展與生活質(zhì)量,環(huán)境影響,智力水平,資源轉(zhuǎn)化效率,經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)度,社會(huì)協(xié)調(diào)度,環(huán)境協(xié)調(diào)度,智力協(xié)調(diào)度的最終評(píng)判結(jié)果。圖2為湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力各項(xiàng)指標(biāo)的等級(jí)評(píng)價(jià)因子。
圖2中指標(biāo)Ull和U21等級(jí)評(píng)價(jià)因子趨近于2,即等級(jí)在“較強(qiáng)”附近,而指標(biāo)U14、U15和U25等級(jí)評(píng)價(jià)因子趨近于4,維持在“較差”附近,其余指標(biāo)均趨于“中等”。根據(jù)以上綜合評(píng)價(jià)結(jié)果,認(rèn)為湖南省在全國(guó)范圍內(nèi)具有中等礦產(chǎn)資源可持續(xù)力,其優(yōu)勢(shì)為資源稟賦與開(kāi)發(fā)條件和資源轉(zhuǎn)化效率,主要表現(xiàn)為人均主要礦產(chǎn)保有儲(chǔ)量潛在價(jià)值大,共伴生礦產(chǎn)資源綜合利用率和接替資源支撐強(qiáng)度較好。不足為環(huán)境影響和智力水平,主要表現(xiàn)為三廢污染指數(shù)較高,礦業(yè)科技人員流失嚴(yán)重,科技貢獻(xiàn)增長(zhǎng)率較低,萬(wàn)人在校大學(xué)生數(shù)低于全國(guó)平均水平。如能進(jìn)一步改善礦業(yè)智力情況,將有助于湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力水平的提升。經(jīng)過(guò)向湖南省統(tǒng)計(jì)局、國(guó)土資源廳、環(huán)保局的有關(guān)專家調(diào)查,上述評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際基本相符,表明本文的評(píng)價(jià)方法和結(jié)果具有一定的科學(xué)性和合理性。
5 結(jié) 論
1)考慮到權(quán)重在綜合評(píng)價(jià)中的重要性,本文在以往單一賦權(quán)法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化,采用改進(jìn)的層次分析法和熵權(quán)法相結(jié)合的主客觀組合權(quán)重法對(duì)礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評(píng)價(jià)模型進(jìn)行了修正,使主觀和客觀相統(tǒng)一,賦權(quán)方法更加合理,更符合實(shí)際。
2)針對(duì)礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系具有的多層次多指標(biāo)的特點(diǎn),采用改進(jìn)的AHP法確定權(quán)重,和傳統(tǒng)AHP法相比,判斷矩陣無(wú)需再進(jìn)行一致性檢驗(yàn),大大減少了評(píng)價(jià)過(guò)程中的計(jì)算量。
3)對(duì)得出的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行加權(quán)平均,使最終的評(píng)價(jià)結(jié)果更加直觀,便于統(tǒng)計(jì)和分析。
4)本文最終的結(jié)果為對(duì)同一時(shí)間段內(nèi)同一區(qū)域礦產(chǎn)資源可持續(xù)力各指標(biāo)間進(jìn)行的對(duì)比分析,以便于發(fā)現(xiàn)區(qū)域各指標(biāo)的優(yōu)勢(shì)和不足。還可以運(yùn)用此模型進(jìn)行同一時(shí)間段內(nèi)不同區(qū)域間的礦產(chǎn)資源可持續(xù)力橫向比較評(píng)價(jià),或者進(jìn)行同一區(qū)域在不同時(shí)間段內(nèi)的礦產(chǎn)資源可持續(xù)力動(dòng)態(tài)發(fā)展縱向評(píng)價(jià)。
6評(píng)述:
為了改進(jìn)礦產(chǎn)資源可持續(xù)力模糊綜合評(píng)價(jià)模型,提高其科學(xué)性和客觀性,本文采用改進(jìn)的層次分析法和熵權(quán)法相結(jié)合的主客觀權(quán)重組合法來(lái)確定礦產(chǎn)資源可持續(xù)力綜合評(píng)價(jià)中各指標(biāo)的權(quán)重值,與以往的單一賦權(quán)法相比,權(quán)重確定更加合理。在此基礎(chǔ)上,將組合權(quán)重法和分級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)法有機(jī)結(jié)合,進(jìn)行了湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力綜合評(píng)價(jià)。實(shí)例分析表明,根據(jù)該方法得到的礦產(chǎn)資源可持續(xù)力綜合評(píng)價(jià)結(jié)果具有一定的科學(xué)合理性,對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的定量化研究有重要的參考價(jià)值和推廣意義。