建筑石料礦山可持續發展評價指標體系的構建及應用

姚 震，肖勁奔

（1.中國地質大學 （北京），北京100083；2.中國地質調查局發展研究中心，北京100037）

建筑石料是現代土木建筑工程中用量最大用途最廣的一種建筑材料，建筑石料礦山與其他礦山相比具有鮮明的特點，即儲量豐富，對環境影響較小，受工程、地質、交通條件影響較大。但是建筑石料礦山多是露天開采，使其成為各地“青山掛白”、“山體破損”、“景觀破碎”的主要原因。

礦山可持續發展是指礦山開采與社會經濟發展需要相適應，在開發資源中取得良好的經濟效益，保持相對穩定的資源儲采比，并把對環境的損害限制在社會可容忍范圍內的生產發展［1］。礦山可持續發展的目標是：資源集約節約利用，礦山環境得到有效保護，礦區土地及時復墾，礦山企業與地方和諧發展。

本文以礦山可持續發展目標為依據，選取相應合理指標構建建筑石料礦山可持續發展評價指標體系，并以瑞安建筑石料礦山為例，說明其應用。

1 指標體系構建的原則

1.1 系統性、層次性相結合

系統性是指要充分考慮可持續發展對資源、環境、經濟、社會、安全等因素的要求；層次性是指要從不同層次對復雜系統進行表現，使可持續發展目標與影響指標有機結合起來。

1.2 科學性、可操作性相結合

科學性是指評價指標的構建與選取要符合自然規律；可操作性是指指標要具有可獲取性、可測量性、可調控性，便于進行客觀判斷。

1.3 前瞻性、引導性相結合

前瞻性是指評價指標除了能反映行業一般水平外，還能提出建筑石料礦山可持續發展的更高要求；引導性是指評價指標要具有導向性，能動態地反映出建筑石料礦山可持續發展的趨勢。

2 評價指標體系的構建

2.1 評價指標的選取

建筑石料礦山評價指標分為三個層次，分別是目標層、準則層和指標層。目標層綜合評價了礦山的可持續發展度，能夠反映某地區的絕對發展度和橫向比較。準則層分為資源、環境、經濟、社會、安全等五個方面，反應了礦山可持續發展的運行機理。指標層是評價體系的最底層，是直接獲取評價數據的層次，反應了資源、環境、經濟、社會、安全的發展程度［8］。三個層次的相互關系詳見圖1。

圖1 建筑石料礦山可持續發展評價指標體系

2.2 評價方法

本文采取問卷的形式分別對學術專業人員、當地相關部門管理人員、礦山企業主進行了調查，主要調查了各指標的重要性，在此基礎上，綜合運用德爾菲法、層次分析法和數據標準化等方法來計算各礦山的可持續發展度，最后采用原因度分析方法對其進行評價。

2.2.1 德爾菲法確定評價標準

德爾菲法是一種專家預測方法，滿分9分，依據系統的流程，采用匿名的方式，克服意見的相互影響，通過問卷調查，經過反復征詢、商討、歸納等方法使預測結果具有可靠性。

經德爾菲法反復預測，對分值平均數四舍五入，確定各評價指標最終值，得到以下幾個評價標準（表1～6）。

2.2.2 層次分析法確定指標權重

層次分析法是對一些較復雜和模糊的問題做出決策的簡單方法，特別是使用于難以完全定量分析的問題［12］。它把復雜的問題表示為結構層次，按照兩兩比較的判斷矩陣計算權重值，并對原始數據進行標準化和排序。經層次分析法計算，得指標權重如表7所示。對矩陣最大特征值進行判斷并進行一致性檢驗，如表8所示。經檢驗，CI＜0.1，通過檢驗。

表1 判斷矩陣A－B

表2 判斷矩陣B1－C

表3 判斷矩陣B2－C

表4 判斷矩陣B3－C

表5 判斷矩陣B4－C

表6 判斷矩陣B5－C

表7 指標權重

表8 判斷矩陣最大特征值與一致性檢驗

2.2.3 數據標準化

數據的標準化是將數據按比例縮放，使之落入一個小的特定區間。各指標原始數據的量綱差異會影響評價結果的準確性，因此，需對原始數據進行標準化處理，使每一個變量都在共同的均勻化數值范圍內。

對于正向指標，則有

對于負向指標，則有

極差標準化法使得數據落在［0，1］區間內，能夠有效表示可持續發展度。其中，Xi為第i礦區的各原始數據，Xmin為各指標最小值，Xmax為各指標最大值。

3 瑞安市建筑石料礦山可持續發展評價

3.1 原始數據標準化

原始數據來源于瑞安市礦產資源統計年報，部分數據來源于實地勘測。標準化后結果如表9、表10所示。

3.2 評價結果

對標準化數據進行權重求和，得到各礦區可持續發展度，并用SPSS軟件對可持續發展度進行聚類分析，將數據分類到不同的類，為歸納決策提供依據。各礦區可持續發展度及其分類見表11。

由于汀田礦區屬于大型山體開發項目，資源儲量豐富，主要供應遠期圍墾項目，用地拓展空間大，經濟社會效益良好，礦山可持續發展較強；上干山、鳳凰山、關頭波山礦區屬于海島開發項目，重點供應近期圍墾，交通便利，運輸費較低，銀岙、中北礦區儲量較豐富，能夠支持周邊工業園區基建，可持續發展居中；其他礦區就近供應基礎設施建設，相比較為最弱。

3.3 瑞安市建筑石料礦山原因度分析

決策試驗與試驗評估法是關于因素分析和識別的一種有效方法。該方法通過系統中各因素之間的邏輯關系與直接影響矩陣，計算出每個因素對其他因素的影響以及被影響度，從而得出每個因素的中心度與原因度［15］。中心度是指該因素的影響度與被影響度之和，表示該因素在評價指標體系中的位置和所起的作用大小；原因度指各因素的影響度和被影響度之差，若影響度大于0，則表示該因素對其他因素影響程度較大，若影響度小于0，則表示其他因素對該因素影響程度較大，則該因素為結果因素。原因度分析是對評價指標體系的重要補充，這種方法充分利用了現有的指標體系，對如何提高系統可持續發展度進行了科學的分析。

由相關專家和工作人員對各指標要素進行打分。其中0表示沒影響，1表示影響程度較弱，2表示影響程度稍弱，3表示影響程度中等，4表示影響程度稍強，5表示影響程度較強。影響程度的選取以數值出現的最高頻率為準，建立各要素的直接影響矩陣見表12。

表9 原始數據標準化

表10 原始數據標準化

表11 瑞安市建筑石料礦山可持續發展評價

表12 影響矩陣打分

根據上述直接影響矩陣，利用MATLAB軟件計算出各指標因素的中心度和原因度，結果見表13。

表13 中心度與原因度值

從指標層要素分析結果來看，石料資源儲量、礦山占地面積、剝離物體積、礦山區位優勢、礦區單位面積產出、地質災害區域等級的原因度大于0，建筑石料礦山的布局主要受以上因素影響較大，究其原因，主要是由于建筑石料礦山的選址受交通影響、工程地質條件影響較大，另外由于瑞安市用地面積緊張，各圍墾工程、基礎設施建設對建筑石料的需求急劇增加，石料資源儲量、礦山占地面積等也成為主要影響因素。

4 瑞安市建筑石料礦山可持續發展政策建議

根據原因度分析，限制瑞安市建筑石料礦山發展的影響條件主有三種。一是礦山約束性條件，指能否在特定礦區開礦的硬性條件，主要包括礦區交通、礦體特征、礦山環境條件等。二是礦山預期性條件，指對礦山開采量和開采效益產生影響的因素，主要包括氣候條件，水文條件、資源儲量與類別等。三是礦山導向性條件，指對礦山產品產生外部影響的因素，主要包括產品價格，市場需求，產業集群等。礦山約束性指標具有否決性，礦山預期性指標具有可突破性，礦山導向性指標具有不可預測性。

根據影響條件的分析，當地政府通過科學設置三種規劃目標，可以實現瑞安市建筑石料礦產資源的可持續性發展。一是約束性目標，是在預期性基礎上進一步明確并強化了政府責任的指標，是對地方政府和國土資源部門提出的工作要求，政府要通過合理配置公共資源和有效運用行政力量，確保目標規劃的實現。主要體現在規劃分區管理、礦山數量控制、礦山最低開采規模、優勢礦產資源保護、礦山生態環境保護與治理、公益性地質勘查工作等方面。二是預期性目標，是政府期望的發展目標，主要依靠市場主體的自主行為實現。政府要創造良好的宏觀環境，制度環境和市場環境，并適時調整宏觀調控方向和力度，綜合運用各種政策引導社會資源配置，努力爭取實現。主要體現在礦產品需求總量、開采總量、礦業產值及增長速度等經濟指標上。三是導向性目標，是根據產業特征與市場規律引導性發展目標。主要體現在礦業權市場建設、開發利用基地建設、礦產資源綜合利用、技術結構和礦產品結構調整、礦地綜合利用、商業性勘查、礦產資源宏觀管理體制改革等方面。

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