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序論:在您撰寫礦產資源供應時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
一、公允價值在礦物資源儲量資產上的運用條件分析
其一,歷史成本計量屬性的局限性。在歷史成本法下,當價格明顯變動時,不同的交易時點,相同的歷史成本代表不同的價值量,這些代表不同價值量的歷史成本之間沒有可比性。由于費用以歷史成本計量,而收入以現行價格計量,除非發生在同一時點,否則現行成本與歷史成本是不一致的,從理論上看,在價格變動時二者的配比缺乏邏輯上的統一性。尤其是在物價持續上漲的情況下,以現行價格與成本的配比來確認收益,必然低估成本,虛增利潤,而虛增的利潤不僅要交所得稅,還要進行分配,不利于企業的資本保全。在價格上漲時,費用按歷史成本計量將無法區分和反映管理當局的經營業績和外在價格變動產生的持有利得。而信息使用者使用這些歷史成本提供的歷史信息,面對現在和未來做出決策,這樣按歷史成本計量得出的信息就有可能既不相關又不可靠。成果法、完全成本法、權益區域法和核銷法本質上都是歷史成本基礎,不能提供礦物資源生產活動的財務狀況和經營成果的充分信息。
其二,公允價值計量礦物資源儲量的必然性。礦物資源儲量是給采礦企業帶來未來經濟利益的經濟資源,符合資產的定義,因此,礦物資源儲量應當包括在采礦企業資產中。我國財務會計的目標首先強調決策有用觀,提供決策者相關的信息。而歷史成本注重可靠性,相關性較差,公允價值計量屬性比歷史成本計量屬性更具有價值相關性。采用公允價值計量礦物資源儲量,應當在每一財務報表日采用可獲得的最新信息對儲量進行估價,儲量價值的定期變化應當直接在收益表中反映,或在資產負債表的股東權益部分直接報告價值的變化。在公允價值下,采礦企業可以編制單獨的數據:新發現導致價值的增加;儲量數量的調整帶來價值的變化;為反映該時期單位價值的變化而重新評估期末儲量數量產生的持有資產利得和損失。以公允價值對礦物儲量進行會計處理的概念性理由非常充分。有關項目的公眾記錄表明,許多債權人和投資者發現價值信息是相關的和有用的,并且這些信息既可以從企業獲得也可以自己估計。采礦業的投資和信貸決策在很大程度上要依賴于有關礦物儲量數量和價值以及預計現金流量的信息。為了使儲量信息對投資者和債權人有用,就必須對已估計的儲量予以價值評估。
其三,IASB在《采掘活動工作草案》中對公允價值在采掘活動運用的探討。采掘活動工作草案的4.8-4.31段對礦物資源公允價值計量作了深入的研究,焦點集中在對公允價值作為采礦和石油天然氣公司儲量的財務報告計量和披露目標的適當性進行評估,包括公允價值估價技術的選擇、礦物資源公允價值計量下的記賬單元的確定,如何確定礦物資源公允價值計量適用的公允價值級次以及以財務報告信息的質量特征評估儲量資產公允價值問題等。(1)公允價值估計方法。采掘活動草案4.11――4.37討論了公允價值估計的三種方法,包括市場法、成本法和收益法。但排除了市場法和成本法,建議采用收益法。收益法計算公允價值是通過折現估計未來的現金流量。重視重置成本的成本法和重視可比數據的市場法都是以目前的情況為重點,相比較而言,收益法更重視未來,是未來導向的。收益法的基本思路是,將自己的未來經濟收益按照一定的比率折現,得到所計量項目的現值作為其公允價值,所以這種方法又被稱為現值技術。收益法有多種分類,一種是按照折現的現金流量的不同進行分類,分為未來現金流量折現法和收益資本化法;另一種是根據對風險處理方式的不同進行分類,分為傳統法和預計現金流量法。這兩類不同的方法有著不同的估計和假設,對于傳統法而言,主要的估計包括預計現金流量和各自的可能性;對于預計現金流量法而言,主要的估計包括預計現金流量的金額、每期的價值增長率和折現率或資本化率。鑒于市場法和成本法的不足,礦物資源資產的公允價值和許多探礦權資產的公允價值使用收益法來取得。國際評估標準委員會(IVSC)指南14條指出,折現現金流量分析是企業進行采掘活動投資決策最常用的方法。因此,收益法是通常用于評估礦物儲量的估價技術。(2)公允價值級次在儲量中應用的研究。FAS157定義了公允價值的級次,并且為財務報告目的建立了一個計量公允價值的框架。FAS157把公允價值計量的參數按優先次序分為三個級次。采掘活動草案提出了公允價值在勘探項目和礦物石油天然氣資產的應用問題。如果公允價值要用做勘探項目和礦物石油天然氣資產的計量基礎,需要有一些與第三級參數相關的不確定系數。在收益法中估計公允價值,通常以各個參數不同價值的不同概率為基礎,通過計算預期價值來完成。礦物資源可采量的概率分布將被發展以及有關商品價格和任何其他很大不確定性的重要參數的概率分布。第三級參數的概率分布將反映在沒有可測的市場參數主體自己的假設,包括對有關礦物資源礦床知識程度的假設。使用預期價值的方法解決了未來現金流量估計固有的不確定性。但是,公允價值估計還包括用于預測時間、金額或未來現金流量概率的潛在計量誤差的風險調整。(3)礦物資源資產公允價值計量。礦業權的取得,實際上,也獲得了一項可以改善潛在的未來現金流量的期權以及該期權將影響公允價值。期權價值會考慮潛在優勢,以保留但不包括在預期價值中的潛力,進一步勘探可發現更多的礦物資源,或開發計劃尚未考慮,技術或開采技術目前還不可能增加經濟可采礦物資源數量。礦區權益的取得就是主體擁有礦區的合法權益。包括購買獲得產權、由權利所有者授予的特許權安排或租賃、與政府的產品分成合同。勘探特定地區的法定權利符合資產的定義,他們已經存在,并能給主體帶來預期的正的經濟利益。因此是有價值的。如有必要,主體可以申請開采已發現的礦物和石油天然氣的其他法定權利。這些權利也具有價值,因為其排除其他主體開始這些活動。礦業權符合資產確認標準,當初始取得時,符合無形資產確認的可能性標準。即主體獲得無形資產所支付的價格,將反映主體預計未來經濟利益的流入。同時當礦業權的取得成本或價值能可靠計量時,才確認為一項資產。確認時必須對使用的不同計量基礎分別予以考慮。礦業權初始確認時,歷史成本能夠可靠取得時以歷史成本計量。如果礦業權的取得是公平交易的結果,礦物資源儲量的經濟可采量是很可能的,礦業權能夠可靠計量,則初始確認的計量基礎是現值(如公允價值)。例如,政府勘探權的拍賣或通過與礦權持有人的談判獲得的權利。在這種情況下,獲得權利的成本應等于現值。隨后的勘探和評價活動對礦床的特征及經濟可采儲量的前景有更深入的了解。隨著時間的推移,勘探和評價活動將提供更多的信息,從而減少地質和經濟的不確定性。而開發和生產階段產生的信息將進一步減少不確定性。新的信息可能增加礦業權的價值,也可能不會增加。例如,勘探結果可能會增加或減少經濟可采儲量的可能性,而基礎儲量更多的信息可能會影響資產的計量,也可能導致資產被終止確認。
其四,國際市場上主要金屬礦物資源價格由談判體系或期貨市場決定。國際市場上,主要金屬礦產品貿易定價方式主要有兩種:由國際市場上的主要供需方進行商業談判以確定價格;或以作為全球定價中心的國際期貨市場的期貨合約價格為基準價格來確定國際貿易價格。鐵礦石價格由第一種定價機制確定。作為最重要的金屬礦物資源,鐵礦石在價格操縱與反操縱的反復博弈過程中,逐漸形成了相關企業價格談判體系:主要供需方“交叉捉對”展開談判,采取“首發――跟風”模式,遵循“長協、離岸價、同漲幅”原則。但從2008年開始,傳統定價機制被供需雙方共同詬病(從1981年到2009年的28年談判歷程中,共有12個年度鐵礦石價格下跌,15個年度價格上漲,1985年價格維持不變)。占據全球一半以上需求份額的中國希望在實施長協價的基礎上,實現量價互動、量大優先和中國市場統一價格;供方則希望依照現貨行情簽署短期供貨合同。傳統的年度長協定價機制可能被與現貨價格聯系更緊密的季度定價機制代替。
二、公允價值在我國石油天然氣會計準則中的運用
2006年,我國了《企業會計準則第27號――石油天然氣開采》。不難看出,該準則總體上是歷史成本導向的,但為了克服歷史成本會計模式的不足,該準則在揭示和計量兩方面作了進一步的要求,即一方面在附注中要求揭示儲量數量,另一方面要求在資產減值時采用一定的現值基礎。企業會計準則第8號第6條規定:資產存在減值跡象的,應當估計其可回收金額??苫厥战痤~應當根據資產的公允價值減去處置費用后的凈額與資產預計未來現金流量的現值兩者之間的較高者確定。第13條規定:(計算現值的)折現率是反映當前市場貨幣時間價值和資產特定風險的稅前利率。該折現率是企業在購置或者投資資產時所要求的必要報酬率。
會計準則體系的建立,尤其是石油天然氣會計準則的建立,使我國會計規范的系統性、完整性得到了很大的提升,公允價值在資產減值(包括石油天然氣資產減值)方面的運用,大大地提高了我國會計規范的質量。但是,由于我國基本準則(起概念框架作用)的歷史導向性,公允價值在石油天然氣會計中的運用還很不充分。即使是在石油天然氣資產減值方面的運用,運用條件與運用程序也還缺乏,操作起來非常困難。礦物資源用公允價值計量比用實際成本計量能更為真實地反映其價值。但由于我國新企業會計準則對公允價值在什么情況下可以運用,設定了頗為嚴格的限制條件。首先,公允價值必須有活躍的交易市場;其次,企業能夠從活躍交易市場上取得同類或類似的礦物資源市場價格及其他相關信息,從而對礦物資源的公允價值作出合理的估計。不是任何企業在任何情況下都可以運用公允價值。可見,公允價值運用的條件較為苛刻。雖然公允價值計量有很多優點,能夠較為真實地反映礦物資源的價值,但是,由于目前我國礦物資源尚不存在活躍的交易市場,不能滿足采用公允價值進行計量的條件,公允價值計量目前還不能采用,等條件具備時方能采用。
[本文系2010年度教育部人文社會科學研究規劃基金項目《礦物資源價值計量與報告研究》(編號:10YJA790018)階段性研究成果]
參考文獻:
[1]徐國君、李中山:《會計計量規律總結:以價值觀演變為中心》,《現代會計》2004年第6期。
[2]FASB.FASNo.19.Financial accounting and reporting by oil and gas producing companies,1977(12).
[3]FASB.FASNo.25.Suspension of Certain Accounting Requirements.for Oil and Gas Producing Companies,1979(2).
關鍵詞:礦山資源 測繪綜合技術應用
中圖分類號:[P24] 文獻標識碼:A 文章編號:
一、引言
對于生產礦井而言,礦山測量工作是非常重要的,也是不可或缺的。當前,很多礦山的測量設備效率低,誤差大,精度低,嚴重老化,成圖仍為手工繪制,仍采用傳統的模擬測量儀器,而且一些礦山自行購買的測繪儀器,不完善也不配套,其弊端逐漸凸顯。隨著電子計算機和電子全站儀的普及,地形圖的成圖方法 也開始由傳統的白紙法成圖逐步轉向數字測圖。數字測圖尤其是在我國的東部沿海發達地區,幾乎占據了大多數的地形圖測繪市場。因此,筆者將在本文中介紹綜合技術中的幾種先進的技術在礦產資源中的應用。
二、先進測量儀器在礦山測量中的應用
例如,全站儀、電子經緯儀、精密測距儀、光電測距儀等很多先進的測量儀器給礦山測量提供了先進的技術手段和工具,改變了過去礦山測量鋼尺拉邊、經緯儀測角度等作業方法,給礦山測量向數字化、自動化、現代化方向發展提供了有利的條件。尤其是全站儀的產生和應用是礦山測量中的一大變革,給礦山測量作業在很大程度上節省了精力和時間。目前全站儀在礦山測量中已被廣泛的應用,它是集電子經緯儀和測距儀的優勢為一體的先進儀器,是光電技術和電子技術相結合發展的光電測量儀器,它性能穩定,操作簡便,可以使用電子手簿和計算機進行數據通訊。以現代計算機技術和全站儀為基礎,可以把礦山三維數據自動采集,傳輸,處理的礦山測量數據處理系統建立起來,將傳統的繁瑣計算、手工錄入、手簿記錄等大量的重復性工作取代。再者,在實施礦區土地復墾、礦山地表移動檢測工程等方面,全站儀也得到了廣泛的應用。用全站儀替代傳統的測量儀器,在礦山測量中進行日常的測量工作,不但保證了精度,減少了開發,而且加快了速度,提高了效益。
在礦山測量中陀螺經緯儀是另外一類主要的測量儀器,新一代的陀螺經緯儀可以連續、自動的對陀螺的搖動進行觀測且能對外部的干擾進行補償,由微機控制,觀測精度高、時間短。
礦山測量中,空間信息技術是實現現代任務的重要保障和技術支撐。礦區資源環境信息系統就是在礦山測量中空間信息技術應用的綜合性結構,以其他測量儀器和3s技術的有機結合為基礎。
此外,還有其他如數字化儀、激光指向儀及其相關的測繪技術等的現代測繪儀器也都在礦山測量中得到了應用,且基于這些技術,形成了很多礦山測量專用的儀器,成為了礦山測量的現代技術和儀器。
三、GPS定位技術在礦山測量中的應用
以計算機為主體的地理信息系統GIS、全球衛星定位系統GPS、成圖軟件和遙感RS、電子設備在測量工程中的應用,只是為了縮短成圖周期,加快測量成圖速度。隨著計算機成圖和外業數據采集有機結合的快速發展,成圖的可操作性不斷增強,成圖精度明顯提高,自動化也大大加快。當前的硬件和軟件條件使全新的數字化礦圖具備了將傳統成圖模式代替的可行性。尤其是80年代以來,測繪定位技術產生了革命性的變革,給工程測量提供了全新的技術方法和手段。GPS全球定位系統在我國變形監測、工程測量和大地測量等測繪領域得到了廣泛的實驗與應用,不受氣候條件和時間影響,具有費用低、效益高、精度高的優勢。在礦山測量中GPS主要是建立高精度施工控制網,便于使用這些網點的坐標直接獲取并達到高精度的測量數據。
四、數字化繪圖技術在礦山測量中的應用
1、基本的礦山數字測圖作業方法
當前,礦山井下數字成圖所使用的方法有兩種:一是現場數字測圖;二是原圖數字化。其主要的作業過程可以平均分為三個步驟:數據采集,數據處理和輸出地形圖的數據。
(1)現場數字測圖
這種方法也可以稱作內外業一體化的數字測圖,可以在井下直接使用現場數字測圖的方法。精度高是使用這種方法所得到數字地圖的特點,只要采取一定的措施就可以把相對于鄰近控制點的重要地物精度控制在5 cm以內。但其的缺點是投入的財力、物力和人力都比較大。
(2)原圖數字化
這種方法只需要配備繪圖儀、數字化儀和計算機。具有因為數字化軟件的支持,所以能夠對數字成果在很短的時間內進行獲取。具體的實現方式有兩種數字化:掃描矢量化數字化和手扶跟蹤數字化,其中前一種的數字化方式要比后一種的數字化方式效率高,精度高。
不過,由于受到數字化過程中和原圖精度所產生的各種誤差的影響,使用這種方法所得到的數字地圖精度,其精度和原圖相比比較差。為了通過這種方法能獲取比較精確的數字地圖,可以使用補測和修測等方法,對一部分地物點的精確坐標進行實測,然后再用這些點的坐標將原來的坐標代替掉,這樣就可以在一定程度上使原有圖的精度得到提高。此外,隨著實測坐標的不斷增加,地圖的不斷更新,還可以再提高地圖的精度。
2、數字礦圖的優勢
數字化礦圖也稱作數字礦圖,具有以下優勢:
(1)和地理信息系統GIS相衍接,能夠給土地復墾、環境保護方案的優化、礦區運輸路線的優化、礦山發展規劃的優化提供準確、快速的決策依據。我們應當在礦山測量中使用“數字”說話,增強精度意識。數字化與礦圖的緊密結合,會使礦產資源得到更加合理的開展,使礦山企業得到更大的發展。
(2)能夠以圖形文件形式把各種礦圖存貯在計算機外存貯器中,能夠按照需要簡易的轉換為數據結構,給礦山信息管理系統以及礦圖數據庫的建立做好作技術上的準備。
(3)能夠實現一測多用的目的,對各種比例尺圖紙進行派生和連續更新。
不受圖紙變形因素的限制,精度高且均勻、技術先進、效率高。
3、數字化繪圖技術的應用
地面建筑物和礦區的回采工作面、各種巷道、井下礦物產狀及地質條件、地面的地貌、地物之間的關系均是客觀存在的,但是它們隨著勘探、建井、開采的進行也是在不斷變化的。及時的、正確的、科學的將它們反映在各種圖紙上就是測量工程技術人員的任務,這些圖紙統稱為礦圖。礦山測量的重要任務和內容就是礦圖的測繪和大比例尺的地形圖。常規的成圖方法產品單一,成圖周期長,具有大量的繪圖和室內數據處理工作,是一項體力勞動和腦力勞動相結合的艱苦工作,很難與現代礦井建設和生產的需要相適應。同時在開發礦產資源的過程中,會不可避免的造成生態環境惡化,導致土地被破壞。礦區環境和土地的破壞,在對地方經濟的可持續發展產生很大負面影響的同時,也對整個礦區的經濟發展造成了直接的影響。
在信息時代快速發展的今天,我們需要不斷的改進和完善礦區資源環境。怎樣使用先進的科學技術來進行管理和決策,決定了如何使礦區開發的最大效益得到發揮。隨著時間的推移和生產的發展,井下和地面的工程、設備、設施、建筑是在不斷變化著的,這是礦山的一個顯著特點。過去的成圖手段已經難以與現代礦山企業實施可持續發展、保護環境、協調采掘、管理貯量、安全管理、組織生產的要求相適應。礦圖數字化即將礦圖轉化為數字信息,以上問題可以通過計算機分析、成圖、管理得到解決,通過這些新的技術手段能夠對井下和地面的空間關系進行及時的掌握,給礦山企業提供準確、快速的決策依據。
五、結語
隨著傳統測繪技術向數字化測繪技術方向的轉變,礦山測量科技的發展也很迅速,取得了顯著成績;礦山測量技術在21世紀的發展方向和趨勢為:測量數據傳播和應用的社會化、多樣化及網絡化;測量數據管理的規格化、標準化及科學化;采集與處理測量數據的數字化、實時化及自動化。在礦山測量中,先進的地面測量儀器、數字化測繪技術、GIS技術、RS技術以及GPS技術等將被廣泛應用并發揮重要的作用。
參考文獻
1 谷大勇:《數字化技術在工程測量中的應用》《硅谷》2008年14期
[關鍵詞]多目標決策;BP神經網絡;礦產資源;綜合開發利用評價
[中圖分類號]TK019 [文獻標識碼]A [文章編號]1005-6432(2011)15-0118-02
礦產資源綜合開發利用評價是一個典型的多目標決策問題,應用多目標決策的有關技術進行方案的排序選優,能較好地解決多方案的優化問題。關鳳峻根據給出的多個綜合開發利用方案,采用的層次評價方法,建立評價體系并采用理想點法進行排序,選出最優方案。宋光興等人改進了理想點法中權重的確定方式,利用熵技術法確定礦產資源綜合開發利用的評價指標的權重,并得出了排序選優的最終結果。李學全等人提出了一種灰色關聯度線性加權和方法,是解決礦產資源綜合開發利用評價問題的一個有益的嘗試。周科平提出了一種新的多屬性決策法,有效解決了主觀確定的權重不精確的缺點。陳林、曹樹剛采用博弈論分析框架中混合策略情況下應用最優化方法,尋求混合策略Nash均衡的最優化點,作為多指標決策問題的優選方案。
礦產資源綜合開發利用評價中權重的確定是一個關鍵,采用BP人工神經網絡技術構建的非線性評價模型對礦產資源的綜合利用水平進行評價,可避免人為確定各指標的權重帶來的主觀性。本文試采用BP人工神經網絡方法對礦產資源綜合開發利用各個方案做出評價,并把評價結果與其他方法作比較,以驗證方法的可靠性。
1 數據來源以及研究方法
1.1 數據來源
(1)數據來源于參考文獻三篇論文的舉例部分,某鐵金礦經研究設計得出9個方案。
(2)將數據進行歸一化處理,將每一列的數字xi代入歸一化公式x*i=[SX(]ximaxxi′[SX)]
即每一指標數據除以各自指標中的最大值,將數據劃歸在[0,1]范圍之內。
1.2 研究方法
BP人工神經網絡簡介:人工神經網絡是將大量簡單的神經元廣泛連接而成,用以模擬人腦思維方式的復雜網絡系統,具有自組織、自適應、自學習和容錯性等特點,被廣泛應用于模式識別、圖像處理、自適應控制等領域。由于礦產資源綜合利用水平評價系統是一個多層次、多因素的復雜系統,采用BP人工神經網絡技術構建的非線性評價模型對礦產資源的綜合利用水平進行評價和識別可避免人為確定各指標的權重帶來的主觀性,提高評價結果的準確性。
2 運用BP人工神經網絡對礦產資源綜合開發方案進行評價
運用matlab環境下的BP網絡模塊,我們將經濟發展水平分級指標作為樣本輸入,評價級別作為網絡輸出BP網絡通過不斷學習修改權重,找出評價指標與評價級別間的內在對應關系,利用此網絡模型進行經濟發展水平的綜合評價。
第一、評價指標體系的建立。以某銅鐵礦設計方案為例建立評價體系。參考其他人的研究成果及數據的可獲取性,選取5項指標,分別為鐵選礦回收率(%)、金選礦回收率(%)、產值利潤率(%)、成本利潤率(%)、噸礦利潤(元/噸)。
第二、網絡模型的構建。選取以上5項指標作輸入神經元,輸出神經元為銅鐵礦的綜合開發利用水平,構建神經網絡,采用等間距的線性內插方法,對已經歸一化了的數據進行等級劃分,構建人工神經網絡的訓練數據(見表1),并將銅鐵礦的綜合開發利用水平分為3級,3代表綜合開發利用水平高,2代表綜合開發利用水平中等,1代表綜合開發利用水平低。
據此構建5×1×1的神經網絡結構,其中隱含層神經元為3個,輸出層神經元1個。網絡設計的參數為:網絡初始值為[0,1]之間的隨機數,基本學習速率 0.1;網絡訓練的終止參數為:最大訓練批次為10000次,最大誤差為0.01。網絡訓練達標后,將表1中的原始數據歸一化后輸入網絡,得出銅鐵礦的綜合開發利用水平的BP估計值。
表2表明,方案8的綜合開發利用水平BP值最大,是諸方案中最優的;方案7的綜合開發利用水平次之,為次優方案;方案1的綜合開發利用水平BP值最小,是諸方案中最差的。
3 與基于理想點法評價模型計算得到的結果相比較
3.1 理想點法簡介
理想點法是屬于多屬性效用理論的多目標決策方法,它最基本的思想是依據“綜合效用值”進行方案排序選優。其效用值的計算是用理想點法中的“距離值”的計算方法而得。通過選取各個目標中的最優值構成一個多目標的理想方案(也稱為理想點),并以目標空間中,各方案與理想方案的距離值來度量各方案的優劣。距離越小表示方案目標值越接近理想方案的目標點。這樣依距離值的大小來排列方案的優劣順序,距離越小,方案越優。
以下兩表格分別為基于層次評價方法與基于熵值法確定權重的理想點法得到的礦產資源綜合開發利用評價結果。
3.2 各評價模型所得結果比較
將礦產資源綜合開發利用水平的BP值排序情況(表2)分別與基于層次方法和基于熵值法確定權重的理想點法(表3)得到的優方案排序相比較。采用BP人工神經網絡計算得到的結果與采用熵值確定權重的理想點法得到的結果相同;BP值法計算的結果中最好的三個方案分別為方案8、方案7、方案9,與層次理想點法的結果相同,不同之處僅僅存在于方案1與方案2,方案5與方案6,他們的排名也十分接近。這充分說明采用BP人工神經網絡方法對礦產資源的綜合開發利用進行評價是可行的。此外,由于運用matlab軟件可以輕易地實現BP神經網絡運算,這種方法在處理大量數據方面還有著獨特的優越性。
4 結 論
礦產資源綜合開發利用評價從本質上講是一個多目標決策問題。目前,求解多指標決策問題的方法很多,但各方法的關鍵在于如何合理確定各指標的權重。采用BP人工神經網絡技術構建的非線性評價模型對礦產資源的綜合利用水平進行評價,可避免人為確定各指標的權重帶來的主觀性,可以有效地解決礦產資源的綜合開發利用評價問題。
參考文獻:
[1]李學全,李松仁,尹蒂.礦產資源綜合開發利用評價的多目標決策灰色關聯度方法[J].礦產綜合利用.1996(2):39-43.
[2]關鳳峻.礦產資源綜合開發利用的評價方法[J].資源開發與市場.1999,15(3):138-141.
[關鍵詞]多目標決策;BP神經網絡;礦產資源;綜合開發利用評價
礦產資源綜合開發利用評價是一個典型的多目標決策問題,應用多目標決策的有關技術進行方案的排序選優,能較好地解決多方案的優化問題。關鳳峻根據給出的多個綜合開發利用方案,采用的層次評價方法,建立評價體系并采用理想點法進行排序,選出最優方案。宋光興等人改進了理想點法中權重的確定方式,利用熵技術法確定礦產資源綜合開發利用的評價指標的權重,并得出了排序選優的最終結果。李學全等人提出了一種灰色關聯度線性加權和方法,是解決礦產資源綜合開發利用評價問題的一個有益的嘗試。周科平提出了一種新的多屬性決策法,有效解決了主觀確定的權重不精確的缺點。陳林、曹樹剛采用博弈論分析框架中混合策略情況下應用最優化方法,尋求混合策略Nash均衡的最優化點,作為多指標決策問題的優選方案。
礦產資源綜合開發利用評價中權重的確定是一個關鍵,采用BP人工神經網絡技術構建的非線性評價模型對礦產資源的綜合利用水平進行評價,可避免人為確定各指標的權重帶來的主觀性。本文試采用BP人工神經網絡方法對礦產資源綜合開發利用各個方案做出評價,并把評價結果與其他方法作比較,以驗證方法的可靠性。
1 數據來源以及研究方法
1.1 數據來源
(1)數據來源于參考文獻三篇論文的舉例部分,某鐵金礦經研究設計得出9個方案。
(2)將數據進行歸一化處理,將每一列的數字xi代入歸一化公式x*i=[SX(]ximaxxi′[SX)]
即每一指標數據除以各自指標中的最大值,將數據劃歸在[0,1]范圍之內。
1.2 研究方法
BP人工神經網絡簡介:人工神經網絡是將大量簡單的神經元廣泛連接而成,用以模擬人腦思維方式的復雜網絡系統,具有自組織、自適應、自學習和容錯性等特點,被廣泛應用于模式識別、圖像處理、自適應控制等領域。由于礦產資源綜合利用水平評價系統是一個多層次、多因素的復雜系統,采用BP人工神經網絡技術構建的非線性評價模型對礦產資源的綜合利用水平進行評價和識別可避免人為確定各指標的權重帶來的主觀性,提高評價結果的準確性。
2 運用BP人工神經網絡對礦產資源綜合開發方案進行評價
運用matlab環境下的BP網絡模塊,我們將經濟發展水平分級指標作為樣本輸入,評價級別作為網絡輸出BP網絡通過不斷學習修改權重,找出評價指標與評價級別間的內在對應關系,利用此網絡模型進行經濟發展水平的綜合評價。
第一、評價指標體系的建立。以某銅鐵礦設計方案為例建立評價體系。參考其他人的研究成果及數據的可獲取性,選取5項指標,分別為鐵選礦回收率(%)、金選礦回收率(%)、產值利潤率(%)、成本利潤率(%)、噸礦利潤(元/噸)。
第二、網絡模型的構建。選取以上5項指標作輸入神經元,輸出神經元為銅鐵礦的綜合開發利用水平,構建神經網絡,采用等間距的線性內插方法,對已經歸一化了的數據進行等級劃分,構建人工神經網絡的訓練數據(見表1),并將銅鐵礦的綜合開發利用水平分為3級,3代表綜合開發利用水平高,2代表綜合開發利用水平中等,1代表綜合開發利用水平低。
據此構建5×1×1的神經網絡結構,其中隱含層神經元為3個,輸出層神經元1個。網絡設計的參數為:網絡初始值為[0,1]之間的隨機數,基本學習速率 0.1;網絡訓練的終止參數為:最大訓練批次為10000次,最大誤差為0.01。網絡訓練達標后,將表1中的原始數據歸一化后輸入網絡,得出銅鐵礦的綜合開發利用水平的BP估計值。
表2表明,方案8的綜合開發利用水平BP值最大,是諸方案中最優的;方案7的綜合開發利用水平次之,為次優方案;方案1的綜合開發利用水平BP值最小,是諸方案中最差的。 轉貼于
3 與基于理想點法評價模型計算得到的結果相比較
3.1 理想點法簡介
理想點法是屬于多屬性效用理論的多目標決策方法,它最基本的思想是依據“綜合效用值”進行方案排序選優。其效用值的計算是用理想點法中的“距離值”的計算方法而得。通過選取各個目標中的最優值構成一個多目標的理想方案(也稱為理想點),并以目標空間中,各方案與理想方案的距離值來度量各方案的優劣。距離越小表示方案目標值越接近理想方案的目標點。這樣依距離值的大小來排列方案的優劣順序,距離越小,方案越優。
以下兩表格分別為基于層次評價方法與基于熵值法確定權重的理想點法得到的礦產資源綜合開發利用評價結果。
3.2 各評價模型所得結果比較
將礦產資源綜合開發利用水平的BP值排序情況(表2)分別與基于層次方法和基于熵值法確定權重的理想點法(表3)得到的優方案排序相比較。采用BP人工神經網絡計算得到的結果與采用熵值確定權重的理想點法得到的結果相同;BP值法計算的結果中最好的三個方案分別為方案8、方案7、方案9,與層次理想點法的結果相同,不同之處僅僅存在于方案1與方案2,方案5與方案6,他們的排名也十分接近。這充分說明采用BP人工神經網絡方法對礦產資源的綜合開發利用進行評價是可行的。此外,由于運用matlab軟件可以輕易地實現BP神經網絡運算,這種方法在處理大量數據方面還有著獨特的優越性。
4 結 論
礦產資源綜合開發利用評價從本質上講是一個多目標決策問題。目前,求解多指標決策問題的方法很多,但各方法的關鍵在于如何合理確定各指標的權重。采用BP人工神經網絡技術構建的非線性評價模型對礦產資源的綜合利用水平進行評價,可避免人為確定各指標的權重帶來的主觀性,可以有效地解決礦產資源的綜合開發利用評價問題。
參考文獻:
[1]李學全,李松仁,尹蒂.礦產資源綜合開發利用評價的多目標決策灰色關聯度方法[J].礦產綜合利用.1996(2):39-43.
一、人類社會發展與礦產資源開發利用共存
細石器文化中有關農業的石器在林西發現。
商代司母戍方鼎(河南安陽殷墟出土)。
重875kg;化學成分:Cu84.77%,Sn 11.64%,Pb2.79%。
人類社會發展史亦是一部人類認識礦產、利用礦產的歷史。
二、礦產資源的性質、種類與應用
礦產資源是人類社會產生與發展過程中形成的一個概念。
礦產資源是指由地質作用形成的,具有利用價值的,呈固態、液態、氣態的礦物 (礦物質) 和巖石資源,是自然資源中的重要組成部分。
1、礦產資源的性質
礦產資源具有三重性:應用性、可變性、不可再生性。
應用性:可為人類社會所利用。
可變性:隨社會科學技術發展,礦產資源的數量及其內涵是不斷變化的。
不可再生性:絕大部分礦產資源是不可再生的。
目前世界上已知的礦產資源有近二百種。
2、礦產資源的種類
從人類社會對礦產資源利用的角度來劃分,有四種分類方案:
.以存在形式;
.以有機、無機屬性;
.按可利用的特性;
.按化學物理性質及在各經濟部門的應用不同。
3. 目前社會上常用的分類方案
按化學物理性質及在各經濟部門的應用不同,劃分為:
能源礦產(煤炭、油頁巖、石油、天然氣、頁巖氣、鈾、釷、地下熱水等)
金屬礦產:
1.黑色金屬礦產(鐵、錳、鉻、 鈦、釩等 );
2.有色金屬礦產(銅、鉛、鋅、鎂、鎳、鈷、鎢、錫、鉍、汞、銻等);
3.貴金屬礦產(金、銀、鉑、鈀、銥、銠、鋨、釕);
4.稀有金屬礦產(鈮、鈹、鋰、鉭、鋯、鍶、銣、銫);
5.分散元素金屬礦產(鎵、銦、鉈、錸、鎘、鈧、硒、碲);
6.稀土金屬礦產(釔、鏑、鈰、鑭、鐠、釤、銪)。
非金屬礦產:
⑴、冶金輔助原料非金屬礦產,如藍晶石、夕線石、菱鎂礦等;
⑵、化工原料非金屬礦產,如硫鐵礦、明釩石、重晶石、螢石、磷礦、鉀鹽、鹽礦、硼礦等;
⑶、寶玉石非金屬礦產,如金剛石、寶石、玉石;
⑷、建材非金屬礦產,如高嶺土、陶瓷土、膨潤土、各種建筑材料巖石等;
⑸、氣水非金屬礦產,如礦泉水、地下水、二氧化碳氣。
4、礦產資源需要經過地質調查與礦產勘查才能獲得。調查、預查、普查、祥查、勘探五階段。
獲得的礦產資源根據其有用組分的含量、規模以及其開發利用的經濟、技術和環境可行性,可分為當前可利用的礦產資源和不可利用的或潛在的礦產資源。
5、礦床(礦產資源)的成因分類
從礦產資源在地質作用過程中形成的宏觀機制可分為三大類:
由沉積作用在海洋、湖、河、沼澤以及陸地地表風化帶形成的沉積礦床類;
由地球內部與巖漿作用(包括地幔、地殼中各種成因的巖漿及其火山、侵入混融活動)有關形成的巖漿和熱液交代、充填礦床類;
由巖石圈內變質作用形成的變質礦床類。
三大類礦床之間相互都有過渡型礦床。各大類內部還有次一級的各種成因分類。
在這三大類之外,根據大陸科學深鉆的資料,在地殼深處存在礦化度高的熱流體,因此有可能存在另一類與巖漿作用、變質作用無關的地殼流體形成礦床,成為第四大類礦床。
三、世界礦產資源形勢
1、世界礦產資源消費與現狀
20世紀100年以來,全球累計消費了石油1420億噸;天然氣78萬億立方米;煤2650億噸;鐵(鋼)380億噸;鋁 7.6億噸;銅4.8億噸。
2、資源供需格局發生重大變化,區域性供需不平衡
(1) 能源
過去30年全球能源消費總量增長90%,消費重心轉向亞洲。
2011年全球一次能源消費123億噸油當量,為1980年1.9倍;
2011年全球石油、煤炭和天然氣消費量分別為41億噸、72億噸、32229億M3,是1980年的1.4倍、2.1倍和2.2倍。
全球形成中東、北美、前蘇聯三大油氣供應中心。
中東、北美、前蘇聯石油產量分別占全球32%、17%和17%,合計占2/3。
北美、前蘇聯、中東天然氣產量分別占全球25%、24%和16%;合計占2/3 。
過去30年全球能源供需格局重大轉變。
石油格局貿易
2011年,全球石油貿易量27億噸;中東是最大輸出地,占36%。亞洲-中東貿易圈:亞洲56%來自中東;歐洲-前蘇聯貿易圈;亞洲一半來自前蘇聯;美洲貿易圈:美國44%來自美洲國家。
天然氣貿易格局
2010年,全球天然氣貿易量1.03萬億立方米,其中管道氣占68%;亞洲-中東貿易圈:亞洲區外進口60%來自中東;歐洲-前蘇聯貿易圈:歐洲區外進口66%來自前蘇聯;美洲貿易圈:美國進口90%來自加拿大。
逐步形成美洲、亞洲-中東、歐洲-前蘇聯三大區域油氣貿易圈以及兩大供需體系。
全球能源消費形勢,近10年全球增量的55%來自中國。
鐵銅鋁
資源需求的周期性上升與工業化周期和人口增長密切相關。2011年,中國 鋼消費量6.5億噸,占全球45%;銅消費量786萬噸,占全球40%;鋁消費量1724萬噸,占全球41%;全球60-70%的鋼銅鋁被亞太消費,比例還在擴大。
全球資源消費中心隨著工業浪潮在不斷轉移。
未來20年全球鋼、銅和鋁需求仍將持續增長,累計需求是過去20年的2倍。
2030年,全球鋼、銅和鋁需求量將分別達到24億噸、3800萬噸和8400萬噸,較2011年分別增長64%、98%和100%。
2011-2030年,全球鋼累計需求390億噸,銅5.6億噸,鋁13.0億噸,分別是過去20年的2.0倍、2.2倍和2.5倍。
印度、東盟等發展中國家成為資源需求增長的主要拉動者。
中國鋼需求頂點已到來,2030年仍是第一需求大國,占全球比例仍高達25%;
未來10年,中國銅需求仍將繼續增長,全球占比可達45%;
未來10年,中國鋁需求繼續增長,10年后占全球比例仍超40%;
全球鐵礦石產能增長較快,或將出現短暫的供大于求局面。全球銅礦產量增長緩慢,供應壓力較大。全球鋁土礦資源豐富,供應集中度不高,資源供應壓力相對較小。
3.主要認識和判斷
(1)未來5年,全球資源需求增速放緩,供需矛盾將有所緩解。
中國進入工業化中期轉型調整期,資源需求增速放緩。
西方國家金融危機,經濟增長乏力,資源需求不振。
十年勘查繁榮,主要礦產資源儲量和產能增長明顯。
全球金融治理,炒作將得到一定抑制,資源價格逐步回歸。
(2)能源格局發生重大調整,亞洲油氣供需矛盾最為突出。
初步形成美洲、亞洲-中東、歐洲-前蘇聯三大區域油氣貿易圈以及供需供需一體、供需分離兩大體系。
非常規油氣利用將重繪全球能源版圖。
中、印和東盟仍將是全球能源消費的主要拉動者,亞洲油氣供應將日趨緊張,地緣政治矛盾將會日益突出。
美國趨于能源獨立,有可能繼續在中東、中亞制造混亂,獲取石油利益。
福島核事故導致全球核電發展放緩,但未來仍將較快發展。
(3)全球礦產資源有保障,供需分離和市場壟斷是主要矛盾。
全球石油、天然氣、鐵、鋁、銅、鉛、鋅、鎳等大部分資源儲量增長明顯,資源保障程度上升。
資源安全主要表現為供需方分離、壟斷、炒作造成的市場風險。
未來20年中國仍是全球資源需求第一大國,加之日本、東盟和印度為主要需求方,南美和澳大利亞為主要供應方的供需 分離格局將愈演愈烈(非洲的資源地位有上升趨勢)。
未來鐵礦石產能增長較快,或將出現短暫的供大于求的局面。
四、我國礦產資源形勢
(一)礦產資源概況
截至2011年底,全國已發現172種礦產(含頁巖氣),具有查明資源儲量的礦產159種,其中能源礦產10種,金屬礦產54種,非金屬礦產92種,水氣礦產3種,是全球礦產資源種類比較齊全的國家之一。
我國礦產資源特點:總量豐富,但人均較少;小品種資源豐富,大宗礦產資源相對不足;資源品質較差,難利用資源多;大礦少,小礦多;成礦地質條件良好,找礦潛力大。
我國資源品質較差,鐵礦石平均品位為33%,比世界平均水平低近20個百分點,富鐵礦資源儲量僅占全國總量的1.4%;錳礦平均品位22%,不到世界商品礦石工業標準48%的一半;鋁土礦幾乎全部是利用難度大、成本高的一水硬鋁石;磷礦平均品位僅17%,且膠磷礦多。品質原因使得我國部分礦產開發成本過高,產能增長乏力。
我國石油、天然氣、鐵、銅、鋁、鎳等大宗礦產資源稟賦不佳,稀土、鎢、鉬、銻等小品種資源和石墨、重晶石等非金屬礦產比較豐富,世界排名第一。
我國人均礦產資源儲量較低,人均石油、天然氣儲量不足世界人均的10%,鐵、銅、鋁、鎳人均儲量等不足世界人均的50%,只有稀土、鎢等稀散金屬和石墨、重晶石等非金屬資源超過了世界人均水平。
(二)我國礦產資源供需形勢
2000年以來,中國經濟快速發展,礦產資源消費迅猛增長。
我國礦業產業快速發展,礦業產值從2000年的0.4萬億人民幣增長到了2010年的4.5萬億人民幣。
2000-2010年,中國煤炭消費量增長了2.5倍。
2000-2010年,中國粗鋼消費量增長了4.3倍。
2000-2010年,中國銅消費量增長了4.0倍。
2000-2010年,中國鋁消費量分別增長了4.6倍。
2011年,我國煤炭消費量34億噸。
2011年,我國原油消費量4.44億噸,進口量2.54億噸,對外依存度54%。
2011年,我國鐵礦消費量10億噸(標礦),進口6.9億噸,對外依存度68.6%。
2011年,我國精煉銅消費量786萬噸,礦山銅產量127萬噸,考慮二次資源,對外依存度69%。
2011年,我國原鋁消費量1724萬噸,鋁土礦產量3194萬噸(折原鋁581萬噸),考慮二次資源,對外依存度60%。
2000年以來的12年間,我國共消費了283億噸煤炭、46億噸鋼、1.1億噸鋁和5300萬噸銅,遠遠超過建國以后50年的消費總量。
2000-2011年,中國粗鋼消費占全球的比例從16%增長到了45%、銅占全球的比例從13%增長到了41%、鋁消費量占全球的比例從13%增長到了42%。
巨量的消費需求帶動了我國礦產品進口的不斷增長和對外依存度的持續攀升,帶動了全球礦產品價格的飆升。
2000-2010年煤炭、鐵礦石、銅、鉛、錫、鎳價格分別上漲了2.8倍、3.8倍、3.2倍、3.7倍、2.8倍和1.5倍。
2000-2010年,我國礦產品進口總額從594.3億美元上漲到了4828.52億美元,折合人民幣近3萬億。
我國2010年經濟發展所消耗的能源和礦產資源價值量超過7萬億人民幣,相當于GDP總量的17.5%。
資源需求趨勢
2030-2035年能源需求達到40-45億噸油當量的頂點;
2013年左右鋼鐵需求達到7億噸左右的頂點;
2020-2025年左右銅需求達到1500萬噸左右的頂點;
2025年前后原鋁需求達到2800萬噸左右的頂點。
2011-2030年(未來20年)累計需求:一次能源:720億噸油當量,是過去20年的3倍(石油:120億噸、煤炭約700億噸、天然氣9萬億m3);粗鋼:129億噸,是過去20年的2.6倍;銅:2.4億噸,是過去20年的4.6倍;鋁:4.8億噸,是過去20年4.4倍。
除能源礦產外,未來10年多數礦產對外依存度將陸續下降,但對外依存絕對量仍然巨大。
資源供需形勢小結
>能源礦產:未來20年能源需求持續增長,石油、天然氣供應緊張,煤炭面臨清潔開采和使用問題;
>鐵礦石:未來幾年,供需形勢仍然很嚴峻,但2015年以后供需將出現明顯緩解,但國內供應能力依然不容樂觀,對外依存度將長期保持在50%以上;
>鉛、鋅、鋁:未來10年需求仍將持續增長,資源儲量的靜態保障年限過低,已查明資源的保障能力不足;
>銅、鎳:未來10-15年,需求仍將不斷增長,對外依存度將持續保持70%以上,形勢非常嚴峻;
>傳統的優勢礦產中煤炭、鎢、鉬、稀土和磷保障能力較強,但仍需加強全球市場控制能力。
五、我國礦產資源可持續發展的戰略
為保證全球礦產資源可持續供應,需共同實施三項戰略。
1、持續找礦戰略,并部署、實施、開拓新礦產資源領域。
2、公平、合理、科學地配置全球礦產資源戰略,各國家和平、合作、互利、互惠,共同開發利用全球資源,謀求雙贏。
3、合理、節約、循環利用礦產資源和保護礦山環境戰略。
我國應采取的對策:
1、持續地加強礦產勘查工作,增加投入,擴大規模。開展新一輪礦產評價勘查工作,國家投入做到普查工作,為商業勘查、開投入減小風險提供條件。提高大宗礦產自供率。
2、重點加強西部地區礦產勘查工作,建立西部地區礦產資源新基地。
3、開展老礦山深部、勘查工作,延長礦山壽命、生產周期。
4、積極開拓新礦產資源。
5、科學、合理地向國外供給國內優勢礦產,充分利用我國短缺的國外礦產資源。
6、實施戰略礦產資源儲備。
7、合理、節約、循環利用礦產 資源。
8、加強礦產環境保護和冶理。
9、加強礦產資源管理。提高全民資源意識。
10、強化礦產資源領域地質科學理論與勘查技術研究開發。
一、礦產資源利用存在問題
隨著我國經濟的快速發展,礦產資源供給不足的局面越來越突出。另外,雖然我國的礦產資源開發利用取得巨大的成績,但也產生較大的資源浪費和環境污染問題。
(1)礦產資源供需前景不容樂觀。我國礦產資源消費總量很大,但人均水平不高。與需求快速增加相反的是,國內礦產資源的保障程度在下降。一方面,國家經濟建設所需要的大宗支柱性礦產,如石油、鐵礦石、銅、鉻鐵礦、鉀鹽等,供需缺口越來越大,進口量逐年攀升,另一方面,礦產資源對經濟發展的支持力度,已經從過去的基本保障供給到難以滿足需求。
(2)資源浪費。雖然國家在資源節約和礦山環境保護方面,做出了很大的努力,并取得了明顯的進步。但由丁小型礦山,特別足個體礦山的人員素質、技術水平、機械設備等方面的原因,資源回收率普遍偏低。
(3)污染問題嚴重。我國由于采礦而誘發的各類地質災害和生態環境破壞問題也相當突出,需要給予足夠的重視。
二、礦產資源可持續發展思路
制定礦產資源戰略的目標體系應當是多元化的,要通過全球資源的優化配置,建立穩定、安全和經濟的供應體系,滿足我國全面建設小康社會對礦產資源的需求;通過開源節流,在滿足當代人需求的同時,也保征我們的子孫后展的需求;通過高效利用,將礦產資源的優勢轉化為經濟優勢,帶動地區發展,促進地區問發展的公平性;通過戰略儲備,降低突發事件和國際市場價格波動對我國的影響,保障國家經濟安全;通過科技進步,提高礦產資源的利用效率和經濟效益;重視災害預防和環境保護,實現資源、環境與社會經濟發展的良性循環。
1.加強勘查,摸清家底。地質礦產是經濟生活的基石,在國家發展中具有不可替代的作用。因此,目前國家要做的工作是加大礦產資源的勘查和評價力度,摸清資源家底;礦產資源查明之后,然后根據國家發展戰略和開采的經濟性,決定礦產資源的開發與否,我國是一個資源大國,礦產資源種類多、總量大,應該有能力做到基本自給。而基本自給是在摸清家底基礎上的。
2.需求導向,全球配置。我國的資源供應戰略應從過去“自給自足”型轉變為立足國內、全球配置。首先是立足國內生產,對關系國計民生的戰略資源做到基本自給?;咀越o不是“自給自足”,而是在全球范圍內優化配置,發揮資源的最大效益。應根據形勢變化的需要,研究新問題,提出新思路,以礦產資源的永續利用和穩定供應支持經濟社會的可持續發展。
2.1多元化的市場資源戰略。多元化、多渠道、多方式地利用國外礦產資源,重點是利用國內相對短缺而國民經濟發展又急需資源,如石油、銅等,以及單位經濟價值較高的金、鉑族金屬、金剛石等資源。充分重視地緣關系,立足亞太周邊國家,開拓非洲和拉美發展中國家市場,實現礦產資源供應在全球范圍內的優化配置。
實行統一的礦產品進出口政策,積極開展國際貿易。根據比較優勢,有計劃、分步驟地對礦產品貿易結構進行調整:進口國內緊缺而國民經濟又必需的礦產品,控制并調整優勢礦產出口量,鞏固其在國際市場上的地位,以獲取最大的經濟效益。
2.2“走出去”戰略。到國外勘查、開發礦產并舉,直接購買、期貨等形式進口,采用單獨或與跨國礦業公司聯合勘探開發獲取份額礦等方式,摸索“走出去”的成功途徑。目前,我國石油和有色金屬礦石等在國外勘查開發的份額,占國外來源礦產品總量的比例還不高。應依不同礦種具體確定安全的進口和份額礦比例,建立國外礦產資源供應基地。
“走出去”的主體是企業,政府的作用是為企業“走出去”創造條件,提供財政支持,減少海外勘探投資的風險。應將國家的對外經濟援助與“走出去”戰略有機地結合起來,在增強礦業企業在國際市場上的競爭力和我國對全球礦產資源的影響控制力的前提下,建立穩定、經濟、多元的礦產供應體系。
2.3“引進來”戰略。礦業發展戰略要順應經濟全球化的趨勢,抓住加入WTO及國際礦業形勢好轉的有利時機,繼續貫徹積極、合理、有效利用外資的方針,調整并統一規劃礦業“引進來”的地區導向、礦種導向,促進“引進來”的快速發展。將西部資源開發作為“引進來”的重點區域。我國西部地區礦產資源豐富,集中度高,潛力巨大。
選擇必要的礦種作為“引進來”的重點礦種,推進利用外資進行商業性礦產勘查的步伐。要加強東北亞的礦產資源、特別是能源合作,全面開放海上礦產勘查開發,共同抗御世界礦產品市場的風險,進一步促進我國礦產的升級改造和結構調整。
2.4礦產資源全球配置戰略。從全球配置的角度出發,用最小的經濟成本實現礦產資源的穩定供給,是我們的努力方向。在宏觀層次上,要對成本、就業、消費預期等進行綜合平衡,做出是利用國內資源還是國外資源的取舍。應分析自己的比較優勢,實施有利的貿易戰略,實現國內外礦產資源市場的并軌。由于國內資源的賦存特點,導致一部分資源的生產成本要高于國際水平;同樣,國內礦產資源的開采也要考慮經濟成本。政府的基本作用之一,就是創造公平、公正、公開的市場環境,加大對基礎性、公益性礦產勘查的投入;特定的礦產開發、企業的發展則要按市場規律運作,有進有退。對一般性的礦產資源,通過國際貿易調劑余缺,出口自己的優勢資源或原料,并逐步減少出口;進口國內建設必需的資源和原料,實現供需平衡。礦產資源的開發利用應帶動地區經濟發展,發展礦產資源的深加工,將資源優勢轉化為經濟優勢,在提高礦產品產值的同時,也創造較多的就業機會,為社會穩定創造條件。
2.5提高礦產資源的綜合利用率。優化礦產資源的開發利用結構。應優化礦產開采規模結構、產品結構、上卜游比重結構等,調整和優化礦業結構。加強科學規劃,加強中小型礦山的技術改造,通過市場機制促進礦山企業的兼并、聯合或重組,壓縮礦山企業總量,關閉那些污染環境、浪費環境的小礦山,力爭使中小型礦山數目有較大的減少。力爭使礦產資源開發利用總量與社會、經濟發展水平相適應;引導開采適銷對路的礦產,限制開采供過于求的礦產。
關鍵詞 礦產資源;系統特征尺度;精益戰略;臨界戰略;可持續發展
中圖分類號 F420 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104(2007)04-0144-05
作為世界上最大的發展中國家,中國目前正處于工業化進程的快速發展時期。改革開放以來經濟的持續快速增長,基本上是建立在粗放式的規模增長基礎之上,建立在對礦產資源的大規模消耗基礎之上。這種增長方式的結果,必然導致礦產資源供應的瓶頸約束和生態環境的嚴重破壞。當前,中國的社會經濟發展正處于重大的轉型時期,一是以技術進步為基礎的由資源消耗粗放型向集約型的轉變;二是以結構性調整為基礎的由初級產品生產向精深加工產品生產的產業結構高級化轉變。而要實現這一發展目標,對礦產資源的消費結構和數量都將發生重大的變化。如何審時度勢,確定科學合理的資源開發利用戰略,以適應社會經濟發展的資源需求,實現礦產資源的可持續利用,是一項重要的研究課題。
1 對礦產資源可持續利用內涵的理解
社會經濟的可持續發展是國際社會經過長期艱苦探索得到的經驗總結,是人類重新認識和審視自身發展與生態系統關系的結晶。目前,可持續發展的思想已被世界各國廣泛接受,相繼制定和開始實施符合本國或本地區特色的可持續發展戰略。然而,社會經濟的可持續發展是建立在礦產資源的可持續供應基礎之上的,而礦產資源又具有現實的可耗竭性和不可再生性,因而,如何實現礦產資源的可持續利用已成為社會經濟可持續發展的關鍵問題。
有關礦產資源的可持續利用問題,國內外眾多學者從各個方面、不同的角度和不同的層面開展了深入廣泛的研究[1]。但就如何實現礦產資源的可持續利用,現有的研究成果基本上可以劃分為兩種傾向。一種是側重于礦產資源的代際分配研究,探求礦產資源在當代人與后代人之間公平、合理的分配方式和途徑。這一方面的研究是基于國際環境與發展委員會在其出版的《我們共同的未來》報告中對可持續發展的定義。即“持續發展是既滿足當代人的需要,又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展[2]?!睘榱藵M足后代人實現其發展對礦產資源的需求要求,這些研究成果或者追求礦產資源代際配置的社會福利最大化[3],或者探求礦產資源耗減量與可更新資源補償量的動態平衡等[4][5],實質上都是解決有限資源在人類社會發展時間維度上的合理配置問題。第二種是側重于礦產資源的可持續供應研究。這一方面的研究是基于礦產資源對社會經濟發展的基礎支撐功能,探究不可再生的、有限的礦產資源如何實現持續供應,以保證經濟的可持續發展[6][7]。解決的途徑或者是擴大供應范圍的開源模式(如全球資源戰略),或者是集約高效利用現有資源的節流模式(如資源開發利用的集約化戰略)。筆者認為,上述兩個方面的研究存在著一個共同的局限性,那就是將礦產資源和社會經濟作為兩個獨立的對象來看待,立足于礦產資源的靜態有限性,來解決經濟發展的動態持續性問題。過多地關注于礦產資源的可耗竭性和不可再生性,忽視了礦產資源系統內涵和結構上的發展演變性。事實上,礦產資源的勘查、開發和利用,本身就是構成社會經濟發展的有機組成部分,是社會經濟大系統的一個子系統,社會經濟的可持續發展本身就包含了礦產資源勘查、開發和利用的可持續性。因而,與社會經濟可持續發展不同階段的礦產資源需求要求相適應,礦產資源系統的結構和內涵是在不斷地發展演變的(即礦產資源的發展屬性),正是礦產資源系統在人類社會經濟發展時間緯度上的發展演變屬性,才使得人類的社會經濟發展存在可持續發展的可能性,也使得礦產資源系統本身存在著可持續性的可能性。因此,探究礦產資源的可持續利用問題,第一,必須緊密結合地區產業構成及其未來的發展態勢,不能就資源來談資源;第二,必須從動態發展的觀念來理解和考察礦產資源的構成和內涵的發展與變化,即必須強調發展的思想;第三,必須從系統科學的觀點和思想來認識礦產資源發展演變的客觀規律性。這樣,探究一定區域礦產資源的可持續性,實際上就是要在全面分析和研究地區礦產資源系統發展演變特征和規律的基礎上,研究地區礦產資源系統的穩定高效運行和更替升級問題。
2 礦產資源的系統特征尺度及臨界演進規律
系統是由相互聯系、相互依賴、相互作用的事物或過程組成的具有整體功能和綜合行為的統一體,它反映了客觀事物存在和發展的本質特征,不同的事物表現出不同的系統屬性。系統特征尺度是系統的一個基本特征,是特征時間尺度和特征空間尺度的統稱。所謂特征時間尺度,是指能夠體現系統本質變化的最短時間跨度;與特征時間尺度相對應的空間范圍被稱為特征空間尺度。系統特征尺度定義中的關鍵是“本質特征”,這一“本質”是一事物區別于其他事物的標志,系統特征尺度反映了系統在保持其特定本質特征狀態下的時空范圍。同時,系統又是在不斷發展演變的,當客觀事物的發展演化發生了質變時,標志著事物性質的根本變化,表現為系統特征的根本變化,即系統的臨界狀態變化?!芭R界”的概念最早源于物理學,意思是說,對于一個物理系統,其性質隨著物理參數的變化而變化,當物理參數達到或超過某一閥值時,物理性質將發生突變,超導現象就是典型的臨界行為。諾貝爾獎獲得者普里高津(Prigogine)在研究非線性熱力學系統時發展出了一套從混沌到有序的科學理論,其核心思想之一就是系統在臨界分叉點上的選擇[8]。
為社會經濟發展提供基礎保障的礦產資源具有明顯的系統特征。研究表明,一國家或一定區域隨著工業化發展的不同進程,對礦產資源的消費和需求強度表現出明顯的周期性變化規律,即礦產資源的系統特征時間尺度。在某一特定的特征時間尺度范圍內,礦產資源的消費呈現出一種倒“U”字型分布,其變化過程由初始、增長、成熟和衰落四個階段組成。這種對礦產資源消費強度的階段劃分與地區工業化發展過程的初期、中期和后期三個階段大體相適應(見圖1)。礦產資源消費需求的這一發展變化特征,表現出礦產資源系統在保持其特定資源消費結構狀態下,一個完整的系統特征尺度范圍內的發展演化過程[9]。
區域礦產資源系統不僅表現為特定系統性質特征時間尺度范圍內的消費需求變化規律,從更長的時間尺度上來考察,礦產資源系統表現出明顯的非線性和非平衡特征。當控制參數達到某一閥值λ0時,系統將發生分叉,系統在分叉點上所面臨的選擇可能很多,但總體上可以劃分為新資源結構(機會型或可持續性分支)、混合資源結構(波動性分支)和原資源結構(危機型或不可持續性分支)(見圖2)。礦產資源系統在分叉點上具體選擇哪一個分支取決于系統所掌握的知識、信息、偏好和對未來的預期。
上述礦產資源系統通過臨界點選擇實現的系統更替與演進規律,已被世界各國工業化發展過程中礦產資源消費結構的現實演變過程所證實。根據世界上不同地區工業化發展對礦產資源投入大規模開發的先后,區域工業化發展不同階段的礦產資源消費結構大體上劃分為三大基本類型,每一種類型都有各自的主導礦種。具體類型劃分及代表金屬與能源礦種為:①傳統類型-主導礦種有煤、鐵、銅、鉛、錫等礦種;②現代類型-主導礦種有石油及天然氣、鋁、鉻、錳、鎳、釩等礦種;③新型類型-主導礦種有鈾、鈷、鍺、鉑、稀土元素以及鈦等礦種。由此形成了傳統礦產資源系統、現代礦產資源系統和新型礦產資源系統在社會經濟發展時間維度上的依次疊瓦狀更替與演進規律(見圖3)。
由區域礦產資源系統特征尺度及其臨界演進規律可知,區域礦產資源的可持續發展存在著兩種時間尺度上的含義。一種是某一特定礦產資源結構基礎上,在其系統特征尺度時間范圍內的可持續性;另一種是在更長的時間尺度上,建立在系統臨界點上及時科學的系統選擇與更替上的可持續性,礦產資源可持續利用的真正內涵是這兩種可持續性的綜合。因此,建立在上述礦產資源可持續利用內涵基礎上,研究區域未來一定時期礦產資源消費需求的發展變化趨勢,以及由此來規劃和確定本地區礦產資源開發利用的戰略和對策,必須首先準確判斷地區所處的系統特征狀態,是處于某一系統特征尺度內的緩慢演進狀態,還是處于系統發展演化的臨界狀態,才能對未來本地區礦產資源消費需求態勢做出一個較為準確的分析和判斷,從而確定不同的戰略規劃和對策,即礦產資源系統特征尺度內的精益戰略選擇和礦產資源系統的臨界戰略選擇。
3 基于系統特征尺度的礦產資源開發利用精益戰略選擇
當礦產資源系統演化處于遠離臨界點的穩定狀態時,區域社會經濟發展的礦產資源需求處于某一特定資源需求結構基礎上相對緩慢的量變過程。此時,如果從區域礦產資源系統特征時間尺度內某一時間點截面來觀察系統運行特征,區域礦產資源系統是地區空間范圍內,礦產資源勘查、開發、加工、利用等環節和過程構成的復雜大系統。按照其各組成部分的功能差異,又可進一步劃分為礦產資源勘查、礦產資源采選、礦產資源加工和礦產資源利用四個次一級的子系統,這四個子系統之間表現為相互影響、相互制約的作用關系(見圖4)。一方面,四個子系統相互依從,沒有前一個環節的作用,后一個環節將無法進行。隨著礦產資源勘查、采選、加工和利用的不斷深入,前一個環節構成了后一個環節的前提和基礎。區域礦產資源的現實可供量,是由其中最薄弱環節上的生產能力和水平決定的;另一方面,后一環節對前面的環節具有很強的反作用。如果后一環節的資源利用不合理,會造成資源浪費,加重以前環節的工作強度。正是區域礦產資源系統各環節的相互作用和相互影響,構成了整個區域礦產資源系統的整體功能和本質特征。
由圖中可以看出,在系統時間尺度范圍內的任一時間點上,區域礦產資源系統均表現為相同的系統作用要素構成,不同的是,在不同的時間點上,即系統發展變化的不同階段,各個作用要素的作用強度存在著明顯的差異性。在系統運行的初始期和增長期,表現為區域經濟發展對本地區現有資源儲量的大量消耗,其它作用因素影響程度較??;當系統逐步進入成熟期和衰退期時,隨著產業結構的調整、資源加工深度的加大、資源勘查、開發、利用等環節的技術進步,表現為礦產資源系統開源要素(包括:發現新的礦產資源、開發替代資源、非資源的資源化、礦產品進口、國外資源的開發利用等)和節流要素(包括:提高資源的加工深度、提高礦產資源的采選回收率、礦產資源的循環利用、綜合利用礦產資源、降低單位產品的資源消耗等)作用強度的增大,實現了對地區原有資源儲量消耗強度的降低,從而構成了區域礦產資源系統的波狀運行特征。在這種情況下,要實現區域礦產資源的可持續利用,則必須保證系統輸入和輸出的動態平衡。根本的選擇在于以技術進步為標志的礦產資源開發利用過程精益戰略的選擇與實施。通過礦產資源系統勘查、采選、加工和利用各個環節的技術進步,增加資源的有效存量和提高資源的利用率[10][11],從提高礦產資源開源與節流各個要素的精益程度來保證一定時期內,系統的輸入應大于或至少等于系統的輸出。鑒于發展中國家和地區社會經濟發展的實際,由于充分借鑒了發達國家和地區的發展經驗和教訓,以及發達國家資金、技術、管理等要素的輸入,目前發展中國家和地區工業化發展的速度和步伐在明顯加快,礦產資源系統特征時間尺度明顯變短,使得礦產資源消費強度的曲線分布區間變窄,對礦產資源需求強度的增長速度明顯加快,表現為短期內對礦產資源消耗需求量的大幅度增長,使得一定時期內資源需求的增長速度遠遠大于系統自身的供應能力和區域生態環境的承載能力,導致地區經濟發展過程中的資源供應和生態環境壓力增大(如我國目前出現的資源與環境問題)。因此,必須加快產業結構調整,加快資源勘查、加工、利用各個環節的技術進步,全面實施礦產資源開發利用的精益戰略,切實提高礦產資源的開發利用效率和技術貢獻率,才能實現資源供應、經濟發展和環境保護的協調,實現區域礦產資源的可持續利用。
4 礦產資源系統演變狀態的臨界戰略選擇
礦產資源的可持續利用既包含系統特征尺度范圍內量變意義上的持續性,又包含不同資源消費結構系統演化質變意義上的持續性,是通過系統不斷量變和質變的循環往復演化過程來實現區域礦產資源的可持續性,而這一過程的另一關鍵點就在于系統遠離平衡態時臨界戰略的正確選擇。
礦產資源系統的臨界狀態和分叉點類型與控制參數密切相關。在構建礦產資源系統模型時,環境對系統的影響就表現為參數。礦產資源系統的環境發生變化(不同工業化發展階段地區產業結構對礦產資源的消費構成發生了變化)就導致控制參數發生變化。環境對礦產資源系統的非平衡約束能夠使隱藏在系統非線性特征之中的復雜動力學行為充分展現出來,使礦產資源系統遠離平衡態,出現臨界狀態和分叉行為。此時,對于礦產資源系統發展的戰略選擇來說,客觀上存在著三種類型的戰略選擇。第一類是新資源結構戰略,即機會型或可持續性戰略。這一戰略選擇隨著地區工業化進程的不斷發展,適時地實現了礦產資源構成結構的轉變,由傳統類型的資源結構轉移到現代類型的資源結構,再到新型類型的資源結構等,從而保證了地區社會經濟的可持續發展,也實現了礦產資源的可持續發展(見圖5)。如在人類社會發展過程中,能源消費不但在數量上不斷增加,而且在能源結構上也發生了變化,先后經歷了柴薪為主階段、煤炭為主階段、石油和天然氣為主階段,以及未來的核電為主階段、太陽能及風能為主階段等。能源系統結構的演變與更替,向人們展示了礦產資源可持續利用的現實遠景。第二類是混合資源結構戰略,即波動性分支戰略。本戰略選擇基于地區的資源基礎特征,采用了舊資源結構與部分新資源結構的結合,由于區域資源與經濟結構的不適應,造成經濟發展受到資源供應的制約,表現出區域經濟發展的資源代價增大。第三類是原有資源結構戰略,即危機型或不可持續性分支戰略。本戰略選擇往往過分地強調本地區原有的資源優勢,沒有及時地實現資源結構隨著產業結構的升級而轉換,基于特定類型資源自身的有限性和不可再生性,表現出地區礦產資源系統資源供應能力的不足。
5 結 論
區域礦產資源的可持續利用,其關鍵的問題在于“發展”,在于地區礦產資源系統的結構和內涵隨著社會經濟發展的要求和需要不斷地演變和更新。這一可持續發展過程依賴于系統特征尺度范圍內礦產資源供應和消費產業鏈運行中以技術進步為特征的精益戰略選擇和實施??赏ㄟ^礦產資源系統勘查、采選、加工和利用各個環節的技術進步,增加資源的有效存量和提高資源的利用率,從提高礦產資源開源與節流各個要素的精益程度來保證一定時期內,系統的輸入應大于或至少等于系統的輸出。這一可持續發展過程還取決于礦產資源系統演化更替過程中臨界戰略的及時選擇與正確實現。礦產資源系統的臨界狀態和分叉點類型與控制參數密切相關,對于礦產資源系統發展的戰略選擇來說,客觀上存在著三種類型:第一類是新資源結構戰略,是機會型或可持續性戰略;第二類是混合資源結構戰略,是波動性分支戰略;第三類是原有資源結構戰略,是危機型或不可持續性分支戰略。當前我國面臨的資源短缺和環境污染問題,根本的原因不是資源的供應能力不足,而是產業技術落后及資源低水平利用造成的需求壓力和環境負荷?,F實的解決途徑是加快產業結構調整,提高資源開發利用的技術進步。因此,實現區域礦產資源可持續利用的根本途徑在于適應社會經濟發展需求條件下精益戰略選擇和臨界戰略選擇的循環往復和有機結合??v向上實現資源供應與社會經濟發展的需求相適應,橫向上滿足礦產資源開發和利用不突破生態環境的承載水平,并隨著工業化發展的進程要求,及時地完成資源結構的更替與變遷,從而實現礦產資源的可持續利用和資源、環境、經濟的協調發展。
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