基于系統動力學的礦產資源價值構成研究

李 遠，姬長生

(中國礦業大學礦業工程學院，煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，江蘇 徐州 221008)

為了適應經濟發展的現狀，礦產資源價值核算的重要性被越來越多的人認識到，對礦產資源實施價值核算也成為近幾年的研究重點。我國在礦產資源價值核算領域起步較晚，尚沒有形成科學、嚴密的研究方法和體系。對于礦產資源價值構成中的很多問題，學術界還沒有形成統一的認識。本文運用系統動力學的研究方法，用Vensim軟件作為輔助工具，探討礦產資源價值的構成體系。

1 礦產資源、礦產資源價值及礦產品價值

礦產資源是指經過地質成礦作用，使埋藏于地下或出露于地表、并具有開發利用價值的礦物或有用元素的含量達到具有工業利用價值的集合體。礦產資源屬于不可再生資源，其儲量是有限的，按其用途可以分為金屬礦產、非金屬礦產和能源礦產三大類。礦產資源是重要的自然資源，是社會生產發展的重要物質基礎。

對于礦產資源是否有價值，國內外存在著幾種觀點：一種觀點認為礦產資源不存在價值，也不存在價格。原因是礦產資源是一種自然存在物，沒有凝結無差別的人類勞動。但是，礦產資源雖然是一種自然存在物，但是并非所有的自然存在物都能稱為礦產資源。既然能被稱之為礦產資源，就說明人類已經認識到了它的使用價值，也就是凝聚了人類勞動。例如，瀑布作為一種自然物，本身沒有凝結人類勞動，但是，由于其存在特殊的觀賞價值，人們將許多瀑布開發成為旅游資源，于是，瀑布這樣一種自然資源就具有了價值。另一種觀點認為礦產資源作為一種自然存在物本身不存在價值，但是其被開發利用的過程中融入了人類的勞動，因此礦產資源存在價格[1]。但是，根據馬克思的勞動價值論，一切事物如果不存在價值也就不可能存在價格，所以這種觀點本身就與勞動價值論相悖。同時，礦產資源已經不是純自然物了，它是具有開發利用價值而且被人們認識到的自然物。還有一種觀點認為礦產資源等所有的自然資源都有價值[2]。

礦產資源是天然賦存于地殼內的物質富集物，是埋藏在地下的物質體。當人類對資源一無所知時，人類無法利用資源，資源只停留在潛在的天然賜物的概念上。但當人類開始了地質勘探勞動，完成了礦產儲量報告，解釋了資源的空間的數量、位置、質量及開采條件等，這時的礦產資源就具有了現實的價值。依此而論，礦產資源是地下礦體與地質勘探勞動相結合的產物，它的物質性能和存在形式是自然界所賦予的，同時又是結合著地質勘探勞動被人們發現和認識的，它是由社會生產方式決定的具體條件下的勞動對象。

由于礦產資源存在分布的不平衡性和隱蔽性，使得任何礦產資源的開發利用一般都要通過有目的的尋找與探明。因此可以認為，礦產資源的自然價值是通過地質勘探勞動變為現實的。所以，“礦產資源價值”中的“價值”應該是勞動價值，也就是凝結在礦產資源中的人類勞動[3]。

運用Vensim軟件將自然賦存物、礦產資源和礦產資源價值的內部關系繪制成流圖，如圖1所示。

圖1 自然賦存物、礦產資源和礦產資源價值的關系

由圖1可以看出，地下的自然賦存物，在凝結了人類的認識和勘查等活動之后變成為礦產資源，同時也擁有了礦產資源價值。

而礦產資源價值和礦產品價值既有區別又有聯系。礦產品是指已經開采出來并經過加工處理后在市場進行交換的礦產資源，這部分礦產資源所包含的價值就被稱為礦產品價值。礦產品價值包含礦產資源價值。凝結在礦產品中的“活勞動”，則是開采、加工和運輸等環節甚至生態環境治理所投入的人類勞動。正是這些活勞動創造了新的價值，連同礦產資源價值的轉移形成了礦產品價值，并通過礦產資源開采企業與其他生產企業的交換來實現。這與凝結在礦產資源中的“活勞動”完全不同，凝結在礦產資源中的“活勞動”是指人類的認識和勘查察勞動。

2 系統動力學簡介

系統動力學(System Dynamics，簡稱SD)認為系統內的一切事物普遍存在因果關系，任何系統都具有一定的結構和由此結構表現出的一定的功能。它是一種以反饋控制理論為基礎，以定性分析和定量研究相結合的用以研究社會經濟管理系統的系統分析方法。其思想基礎是系統的因果關系及系統結構。系統動力學是基于系統行為與內在機制間的相互緊密的依賴關系，并且透過數學模型的建立與操弄過程從而獲得對問題的理解，并逐步發掘出產生變化形態的因、果關系。SD理論突出強調了系統與整體的觀點，聯系、發展與運動的觀點。

系統動力學的應用范圍幾乎遍及各個領域，一切存在聯系與發展并且存在內部結構的系統都可以運用系統動力學的方法來進行研究。礦產資源價值構成具備系統的特性，內部具有完整的結構，且各個部分都相互關聯并處于運動和發展之中，所以它屬于系統動力學研究內容的一部分。運用系統動力學的方法對于認識其價值構成具有重要的現實意義。

Vensim軟件是一個可以觀念化、文件化、模擬、分析、與最佳化動態系統模型之圖形接口軟件。它可以提供一種簡易而具有彈性的方式，以建立包括因果循環、存貨與流程圖等相關模型。使用Vensim建立動態模型，只要用圖形化的各式箭頭記號連接各式變量記號，并將各變量之間的關系以適當方式寫入模型，各變量之間的因果關系便隨之記錄完成。而各變量、參數間之數量關系以方程式功能寫入模型。透過建立模型的過程，可以了解變量間的因果關系與回路，并可透過程序中的特殊功能了解各變量的輸入與輸出間的關系，便于使用者了解模型架構，也便于模型建立者修改模型的內容。

3 礦產資源價值構成系統分析

據以上的分析，基于SD的礦產資源價值系統(Mineral Resource Value System，簡稱MRVS)應該由三個子系統組成，一個是礦產資源作為一種自然賦存物本身具有的價值，簡稱為自然價值；而另一個就是人類認識礦產資源所付出的勞動，簡稱為認識價值；第三個就是人類勘查礦產資源所付出的勞動，簡稱為勘查價值。子系統又由自己的子系統各自組成并層層遞推，而在各層子系統之間、層與層之間又互相聯結，可以描述為：

基于SD的礦產資源價值系統=({子系統，{子系統內部關系}}，{子系統之間的關系})

基于SD的礦產資源價值系統的數學描述如下：

(1)

式中：L為狀態變量；R為速率變量；A為輔助變量；δ為參數；T為時間變量。在礦產資源價值系統中，狀態變量L包括礦產資源的稀缺性、實用性；速率變量R包括礦產資源的可替代性、市場供求狀況等；輔助變量A包括國家經濟政策的影響等；時間變量T包括科技進步和社會發展的時間因素等。

4 礦產資源價值模型

(2)

根據系統動力學原理構造礦產資源價值模型如圖2所示。

圖2 礦產資源價值模型圖

利用Vensim軟件可以方便的對礦產資源的總價值做出計算：

礦產資源價值V式積累變量，計算V，有：

(3)

其中：V1(t)=VA+VC

V2(t)=(T,S,E......)

V3(t)=(I,C,N,F......)

5 礦產資源價值子系統

5.1 自然價值子系統

(4)

式中：VA表示絕對價值；VC表示相對價值。

礦產資源是指具有開發利用價值的礦物或有用元素，這種開發利用價值就是礦產資源的自然價值。礦產資源的自然價值又可以分為絕對價值和相對價值兩個部分。其中，絕對價值由礦產資源的壟斷性和有限性所產生，這類似于土地的絕對價值的概念。但是與之不同的是，礦產資源作為一種不可再生資源，在開發的過程中，礦產資源逐漸消失并部分轉移到礦產品中，而土地作為一種非耗竭性資源，收取地租的同時土地資源卻沒有損失。

相對價值則類似于級差地租，由于礦產資源的地理條件、自然豐度、開采條件的不同而產生。土地的交通便利程度和土壤的肥力不同形成了農業的級差地租。類似的，礦產資源的質量不同形成了礦業的級差收益。級差收益反映礦產資源的相對價值。一般來說，開采品質好、品位高、易采易選的礦產資源，所取得的礦產品數量多，質量也好；反之，開采品質差、品位低、難采難選的礦產資源，所取得的礦產品數量就少，質量也差。因此礦產資源的豐度、品位和位置差別形成不同的超額利潤即礦產級差收益，構成礦產資源總價值的一部分。

在我國現階段的社會主義市場經濟條件下，礦產資源絕對收益存在的兩個條件仍然存在：一是采掘部門的資金有機構成低于社會平均資金有機構成，使得礦產品能夠獲得相應的收益；二是存在礦產資源所有權的壟斷和礦產資源的有限性，使得資源所有權在商品經濟條件下必然要在經濟上得到補償。礦產資源價值的自然價值子系統如圖3所示。

圖3 礦產資源價值的自然價值子系統

5.2 認識價值子系統

(5)

其中，T表示科技水平；S表示社會發展水平；E表示教育投入。

從被埋藏在地下的自然物，到被人類認識成為“礦產資源”，其中凝聚著大量人們的認識勞動。人類經過長期的實踐勞動使得原先由于認識水平的限制而被認為是無用的礦物成為礦產資源。所以，任何一種礦產資源，它們被認識發現的過程都是一個由未知到已知、由淺顯認識到深刻認識的動態過程，所以，礦產資源價值的認識也是一個從無到有，由少到多的動態過程。人類需要經過實踐勞動逐步認識礦物，逐漸認識這些礦物的各種特性和用途。并且隨著科學技術的提高以及人類社會的不斷進步，這些認識不斷加深，凝結在其中的人類復雜勞動也同時不斷積累。

5.3 勘查價值子系統

(6)

式中，I表示勘探投資；C表示勘探成本；N表示市場需求；F表示發現率。

大多數礦產資源埋藏地下，具有復雜性和隱蔽性，因而礦產資源勘查活動帶有風險性和探索性。礦產資源價值是國家作為資源所有者的收益，勘查投資作為一種投資行為，是以投資利潤的最大化為目的的。而勘查勞動是為獲知資源的具體賦存狀況而進行的礦業投資活動的一部分，本不應包含在礦產資源價值之內，但是由于國家擁有礦產資源的所有權，盡管勘探投資轉移到礦產資源上，其收益仍然由勘探投資的經濟效果決定，而這種效果主要體現在礦產資源價值上。這也就是礦產資源具有勘查價值的原因。

勘查價值子系統的內部關系如圖4所示。

圖4 自然資源發現率與其他因素的關系

礦產資源的勘查價值也不是一成不變的。隨著社會科技水平的不斷提高，勘查條件和地理環境會不斷發生變化，原本無法開采而失去價值的礦產資源會重新獲得價值；而隨著新的礦產資源不斷被勘查出來，原有的礦產資源會不斷出現的替代品，從而對礦產資源價值產生影響。

6 結論

(1)通過建立科學合理的礦產資源價值系統構成評價理論體系，認為礦產資源價值是指凝結在礦產資源中的人類勞動，包括人類相當長一段時期內對礦產資源價值認識的經驗積累和經過最后的勘察勞動確認自然埋藏物為礦產資源的具體、抽象勞動。

(2)通過對礦產資源價值系統的分析，礦產資源價值系統可以分為三個子系統：自然價值子系統、認識價值子系統和勘查價值子系統。并運用系統動力學的方法對礦產資源價值系統建立了數學模型。

(3)運用Vensim軟件，繪制了礦產資源價值系統及其子系統的流圖、因果循環圖。清晰地展現了礦產資源價值系統的內部結構。

(4)將系統動力學原理運用于礦產資源價值的研究，是一次全新的嘗試。通過對礦產資源價值系統的分析與建模，為日后對其進行進一步的研究和量化做了鋪墊。對礦產資源價值進行量化研究，是一項復雜而艱巨的任務，將在日后的科學研究工作中進行更深入的探討。

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