20卷第6期
1998年 11月
资 源 科 学
RE9 URCES SCIENCE
Ⅷ ．20．No．6
N 1998
矿产资源战略开发评价模型
(中国城市规划设计研究院 北京 100037)
产资源开发
了
唐中实
f ————一-—～
(清华大学 21世纪发展研 究院 北京 100084)
摘 要 本文将模糊数学理论和传统评价模型相结合，建立了矿产资源开发综合评价模
型．并对白山市矿产资源进行了开发评价，提出了自山市矿产资源的开发策略。
苎 开发 策略莲{辱彳蔓，Imr~ 分类号(中图法> ~TD8(34) ，
STRATEGIC EXPLOITATION／EVALUATION M0DEL 0F
M INERAL RES0URCES AND M INERAL RES0URCES
EXPL0ITAT10N IN BAISHAN CITY
WANG Hong-wd
f ‘眦Academy UrbanPlanning＆、
、 Design．Beijing 100037 ，
TANG Zhong—shi
iAcademy of 21 Center21l 却哪 ＆ Research
、 T 增 衄^ University，Beijing 100084
Abstract In place~abound in rich mineral 培0uroes，it is a cornphcatod engineering system
to decide which kinds of minedal res0urces are to be exploited bec邮se a number of intluancial
faclots are pattially fuzzy characterized．At the same time．decisions。I1 mineral re∞urces ex—
ploimtion are also distinctively fuzzy characterized．Tbe author5．by taldng into ac~--otmt the
above-mentioned opinions，combine fuzzy mathematics With traditional eva~uation mode1．and
Set up strategic exploitation／evaluation model tot mineral rts0uroes by defining rational evalu—
ationindex andindexw~aghtin themode1．Thenthe strategic evaluationmodelis appliedto e—
valuate mineral resou es exploitation practices in Baishan city．and satisfactory calculation re—
sults are obtained．This indicated that the strategi~evaluation modeI of mineral 培0urces e*一
ploitation is feasible and practicable．Strategies for mineral res0uroes exploitation al'e put for—
wardior the city oft~ shan．
收蔷 日期：1997—02—04；收蓟修改稿 日期 1998—0l一06。
*得蓟了国家科委“八五”珂 目 长白山生态保护与经济可持续发展战略和模式研究”资助．得到清华大学范德清教
授指导。
矿
市
山
壬
q
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Key wolds： Mineral re．offices~ Exploitation； Evaluation model； Strategy
矿产资源具有不可再生性，是国民财富重要来源之一，因此在开发矿产资源时必须对其
进行合理评估，按照评估后排出的开发顺序进行投入资金的倾斜，并进行优先开发。
1 矿产资源开发综合评价模型的建立
在矿产资源密集地区，要确定重点开发的矿产种类，是一个十分复杂的系统工程，它牵
涉到矿产的储量、品位、地质条件、交通运输、经济技术条件、国家需求和经济效益等若干因
素，而这些因素往往具有一定的模糊性，人们很难对各个因素的作用给予准确的数量表达，
同时，矿产资源开发决策本身就具有鲜明的模糊性特征，在划分过程中并不存在绝对分明的
界限，具有中介过渡性，因此作者将模糊贴近度及模糊综合评判等模糊数学原理和传统的决
策方法相结合，建立了矿产资源开发综合评价的模糊最优归类模型，其原理设计如下：
设 x为论域即由n个开发矿产组成的矿产种类开发方案集：
= 1 1， 2，⋯， t
而为集合中的矿产种类，J=1，2，⋯，n。则矿产资源综合评价的根本目的在于确定每
个矿产种类置 对于模糊概念“优”(以A表示)的隶属度：“ (置)，即确定映射
MA{x一[0，1]
q一“^ ( ) (1)
其中隶属度最大的矿产种类其开发综合条件相对最好。设有 m个评价指标组成对全体
个矿产种类的评价指标集(评价指标的取值应以实测数据为准，否则，可采用专家打分法进
行指标量化)
=( ， )一 { 1，2，⋯，m； J=1，2，⋯， (2)
式中 ，为第j个矿产种类的第i个评价因素的指标取值。它有越大越优型与越小越优型两
种类型指标，分别用不同的公式计算单个评价因素对于优的隶属度(归一化处理)。对越大
越优型指标，可用相对隶属度公式(3)来描述。
，= (3) ‘
|一 一 I皿 口
式中 rl，为第 个矿产种类的第i个评价因素的指标隶属度： 墨一分别表示矿产种
类集中的第i个指标特征量的最大值与最小值。对越小越优型指标，可按 的余集rb计算
其指标隶属度，即
，
= 1一rt，=土 I_ (4)
|一 一 X lmin
这样就可将指标特征量矩阵(2)转换为指标隶属度矩阵
R：(rl，) × i=1，2，⋯，m；J=l，2，⋯， (5)
根据优化的相对性，可由矩阵(5)建立标准优等矿产种类开发方案，作为优化比较的相
对标准。可以按下述原则建立优等矿产种类开发方案。即优等矿产种类开发方案 m个指
标的隶属度应是全体矿产种类相应指标隶属度的最大值。于是以向量表示的优等矿产种类
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方案的表达式(A、V分别为取大、取小运算符)为：
， V r )
(6)
类似，次等矿产种类开发方案 m个指标的隶属度应是全体矿产种类相应指标隶属度的
最小值。则次等矿产种类开发方案的表达式为：
， A r )
(7)
矿产种类开发应考虑各项指标不同的权重，设 m项指标的权向量为：
W =( 1， 2，⋯， ) (8)
为了确定映射式(1)，先将经典的最小二乘方最优准则加以拓展，建立如下的最优准则：
全体矿产种类的权距优距离平方与权距次距离平方之总和为最小，即目标函数为：
min{F(uj)=
。誊[( w(G—Rj)II)2+((1一 )II W(R 一B)II)2]} (11)
其中： II W(G—R，)II为权距优距离
”川 W(R，一B)Il为权距次距离
求目标函数式(11)的导数，且令导数为零
半 ：0 (12)
— — — — — — — — — — — 一 ： — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 一
垦=重 1。 瞧[ ，(旷 ) ； (R~-B一川lJ l¨ J (13)
式(13)就是作者建立的矿产资源战略开发综合决策的模糊优选模型。距离参数 P可
取为 l的海明距离或取为2的欧氏距离。
2 白山市矿产资源战略开发综合决策
白山市地处长白山腹地，矿产资源丰富，矿种多，储量大，是其一大资源优势，按现有勘
查资料，全市共有近68种矿产，占吉林省已发现矿种的71％。目前，白山市已成为吉林省重
点矿区之一，勘探、采掘和加工三业并举，已开发矿产 34种，各类矿山12 000余座，从业人员
10xlO4人以上，产值占工业总产值的30％以上。根据白山市各矿产资源的储量、质量、开
采等条件及在吉林省的地位，我们选择了煤、铁、金、铜、锑、钴、硅藻土、滑石、石膏、白云岩、
膨润土、硅石、磷等 l3种矿产进行综合评价。并选择了保有储量、开采难易程度、交通运输
条件、矿产资源分布集中程度、可选性、矿产资源 目前开发的市场前景和经济基础、矿产资源
开发对生态和环境的破坏等 8个因素为评价指标，详见表 l。
V
V
I：_
V
V
V
r
V
， r
r ， V 乳
n n
= =
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表 1 白山市矿产资源指标特征值
Table1 EvainatlouindexⅧ ofi~llift． Ill r~om'ces ofBalelum dq
保有储量 名 称
开采条件 交运条件 集中程度 可选性 市场前景 经济基础 对生志环境破坏
t×10 t)
攥 4．6 80 84 75 65 77 70 55
铁 2．5 73 80 80 65 78 69 50
金 0．0o0035 70 75 85 60 85 63 45
钴 2．4 78 02 95 75 90 65 45
铜 0．0291 7"1 75 80 60 83 65 45
锑 0．0001 65 75 90 62 75 60 47
硅羹土 4．0 80 82 90 75 02 60 49
滑石 0．0309 60 77 85 60 70 60 54
石膏 1 71) 77 85 08 70 61) 52
白云岩 1．3 79 75 05 75 68 55 52
膨榈土 0．0l 62 60 85 66 60 60 52
硅石 0 01 62 67 80 65 60 57 50
辞 0．0104 62 65 77 65 67 55 50
注：保有储量指标的效据是通过实际勘察得到的，其它评价指标是通过实际状况分析和专家打分相结
台的方法得到的。除对生态环境破坏指标值越小越好外，其余指标值越大越好。
将表1的数据及各指标的权重(表2，通过专家打分及层次分析法计算得到)输入矿产资
源综合评价软件包，计算出白山市13种矿产资源的优势程度分值及其排序(表3)。
衰 2 白山市主要矿产资源评价指标权■
Tab le 2 Evalmtlouindex 0fmI rcsom~m of B~dllndty
指 标 保有储量 开采条件 交运条件 集中程度 可选性 市场前景 经济基础 对生态环境的破坏
权重 0 124 0．116 0．115 0．1l4 0．115 0．151 0．139 0．125
衰 3 白山市主要矿产资薄的优势度爰排序
Table 3 s一 砷 ynd艄h arranl~mmtof m叫 mineral rmom'cesh &凼-如 d竹
名 称 攥 铁 金 诂 铜 锑 硅羹土 滑石 石膏 白云岩 膨淘土 硅石 碡
优势度 0．422 0．565 0．587 0．610 0．5l2 0．473 0．613 0．377 0．385 0．401 0 372 0．321 0．301
捧序 7 4 3 l 5 6 2 l0 9 8 1l 12 13
从表3可看出，自山市矿产资源中优势度较大的矿种有：钴、硅藻土、金、铁、铜、煤、白云
岩等，今后在资金安排上，应加强对优势度较大矿种的倾斜，将有限的资金用在刀刃上；同时
在开发时间安排上，优先开发优势度大的矿种。
3 白山市矿产资源开发策略
3．1 统一规划、合理开发利用矿产资源
矿产资源是不可再生资源，只有搞清资源，制定出统一的发展规划，才能始终在矿产开
发上立于不败之地，具体应做好以下工作： ①搞好矿产勘查，充分利用前人做过的工作，依
靠两条腿走路的原则。一是积极向国家地质勘查单位提供线索，纳入国家勘查项目，探明资
源；二是依靠地方政府，建立专项勘查基金，有目的、有重点地对重要矿产进行详查，使其早
探明、早开发、早见效益。 ②制定矿产开发规划，重点矿产要在全市的统一规划和指导下
进行开发，并根据经济建设的需要和国内市场的变化，制定出近期、中期和长期开发规划，同
时，制定出保护性矿产的保护措施。 ③强化矿产资源管理，建立权威管理机构，依法对矿
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产资源进行管理。
3．2 建立集约型与松散型并存的开发管理体系
根据白山市矿产资源的特点和工业价值，将其分为5个种类： ①普通建材非金属矿
产，包括：河砂、砾石、火山灰、建筑毛石(石灰岩、玄武岩)、砖瓦粘土、水泥、石灰用石灰岩、料
石等； ②非金属矿产，包括硅藻土、石膏、高岭石、膨润土、石英砂岩等； ③冶金、化工原料
非金属矿产，包括冶金用白云岩、硫铁矿、磷、溶剂石灰岩、耐火粘土等； ④金属、燃料矿产，
包括钴、金、铜、银、铁、铅、锌、锑、煤炭等； ⑤出口创汇矿产，包括滑石、浮石、硅石、饰面花
岗岩、大理岩石材等。
对以上 5种矿产可采用松散型、松散集约型和集约型 3种开发管理类型。第一种矿产
采用松散型，即允许全民、集体和个人共同开采。第二种矿产以松散型为主，不允许个体采
挖，个别矿产实行集约型。第三种矿产以集约型为主，个别矿产实行松散型，不允许个体开
采。第四种矿产实行集约型开发管理，钴和金矿产为集约型，非全民矿产一律不许采矿；铁、
铜、铅、锌、锑，必须以集约型为主；煤炭开采．以国家和集体为主，集体矿井必须建立规模小
井，提高资源回收率。第五种矿产为集约型，减少资源损失，提高资源回收和利用率，扩大出
口创汇，增加经济实力。
3．3 形成矿产品综合生产系列
依靠科技进步，推广应用科技成果，形成白山市矿业五大产品系列： ①砂石、砖瓦、保
温、新型建筑材料系列，这类产品继续以原料状态产出，用以发展水泥、外墙、内墙、保温等建
材工业； ②煤炭及综合利用产品系列，以焦碳、洗精煤为主延伸到煤气生产和应用领域，推
广煤矸石、粉煤灰综合利用技术进而发展到其它行业； ③硅藻土、膨润土、磷、耐火粘土、高
岭石、石灰岩、白云岩综合产品系列，以原矿为基础，广泛开展深加工，扩展应用领域．推动白
山市农业、养殖业、冶金、化学和纺织业的大发展； ④钴、金、银、铁、铜、铅、锌、锑金属产品
系列，扩大金矿规模．提高生产能力，巩固已有的基地，增加有色金属产出； ⑤滑石、浮石、
硅石、各种饰面石材出口产品系列，瞄准国际市场，依靠科技进步，最大限度地开发这部分宝
贵资源．提高白山市的知名度和出口、剖汇能力。
3．4 在矿产资源开发中要特g9注意对生态和环境的保护
长白山是中国最重要的森林生态系统之一，是欧亚大陆绿色长廊，在东北亚．乃至全球
生态系统中具有特殊的战咯地位。白山市矿产资源的开发肯定对这种生态系统及其环境有
强烈的扰动甚至破坏作用 因此在矿产资源开发过程中要高度重视生态环境的保护工作；做
好矿产资源开发工程的环境影响评价报告，并认真加以实施监督；做到开发和保护的同步
性．使矿产资源开发造成的生态环境破坏损失减少到最低限度；要运用环境经济学及可持续
发展理论指导矿产资源开发，并使矿产资源开发过程中的生态环境损失费用内部化。
参 考 文 献
1 樊宏 ．略论市场经济体制下的资源评价 ．国土与自然资源研究，1994，(4)
作 者 简 介
王宏伟 男，3l岁，高级城市规划师。1995年获北京大学人文地理专业博士，之后在清华大学土木、水
利博士后流动站做博士后研究．现在中国城市规划设计研究院工作，发表论文近 20篇．已有2篇得到国外
权威机构的检索。
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