基于信息熵的礦產(chǎn)資源承載力因素權(quán)重研究

鄭亦寧

摘 要：我國正處于快速發(fā)展階段，工業(yè)是一個(gè)國家不可缺少的一個(gè)部分，而工業(yè)的發(fā)展背后需要礦產(chǎn)資源的支撐，因此研究礦產(chǎn)資源承載力具有重要意義。影響礦產(chǎn)資源可持續(xù)性的因素眾多，分析各因素的權(quán)重情況有利于對(duì)礦產(chǎn)資源承載力進(jìn)行提升與優(yōu)化，文章基于信息熵理論及其計(jì)算步驟的研究，以2005-2015年河北省數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，量化分析了影響礦產(chǎn)資源承載力各因素的權(quán)重大小，以期為我國礦產(chǎn)資源的可持續(xù)發(fā)展做出指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：礦產(chǎn)資源;承載力;因素;信息熵;權(quán)重

中圖分類號(hào)：F224 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）07-0202-02

0 引言

礦產(chǎn)資源承載力是在土地資源、水資源等自然資源承載力的研究中引申出的一個(gè)概念，主要是指礦產(chǎn)資源在時(shí)間和空間上通過合理配置與替代，進(jìn)而可持續(xù)發(fā)展的能力[1]。當(dāng)前河北省礦產(chǎn)資源用量較大，使得資源趨于匱乏，礦產(chǎn)資源儲(chǔ)存量急劇下降，其承載能力面臨著巨大考驗(yàn)。因此，通過研究河北省的礦產(chǎn)資源可持續(xù)力，探究影響礦產(chǎn)資源承載能力影響因素的具體情況，可以找出更有效、更直接的治理辦法來解決河北省礦產(chǎn)資源短缺、工業(yè)有害物排放量加劇的問題，使河北地區(qū)在接下來的發(fā)展道路上走得更加長遠(yuǎn)、順利，并把一片藍(lán)天、一汪清流、一快綠地還給河北省人民。基于此，文章利用信息熵來對(duì)礦產(chǎn)資源承載力因素權(quán)重進(jìn)行分析，可以直觀、快速、簡(jiǎn)潔地找出對(duì)礦產(chǎn)資源承載力影響占比最大的因素。

1 信息熵理論及其計(jì)算步驟

1.1 信息熵理論原理

信息熵是由克勞德·艾爾伍德·香農(nóng)在1948年基于熱力學(xué)熵引申提出的對(duì)信息系統(tǒng)決策起重要作用的研究方法，其科學(xué)本質(zhì)是根據(jù)數(shù)據(jù)本身的變異性和不均勻程度，來定量度量指標(biāo)因素的重要程度[2]。香農(nóng)用數(shù)學(xué)理論說明了概率與信息繁雜的關(guān)系。在指標(biāo)分析中，指標(biāo)的變化量越大，信息熵越小，表明該指標(biāo)所提供的信息量越大;反之當(dāng)指標(biāo)變化量越小時(shí)，信息熵越大，表明該指標(biāo)所提供的信息量越小[3]。

1.2 信息熵計(jì)算具體步驟

熵權(quán)法計(jì)算主要包括有以下步驟：

2.1 實(shí)例數(shù)據(jù)

本文從綜合角度方面，基于對(duì)礦產(chǎn)資源承載力理解，遵循系統(tǒng)性、科學(xué)性、綜合性、可行性等原則，選取河北省2005-2015年工業(yè)污染源治理投資（萬元）、GDP（億元）、工業(yè)固體廢物綜合利用量（萬噸）、城市綠地面積（公頃）、廢水排放總量（萬噸）、煤炭消費(fèi)量（萬噸）和城鎮(zhèn)人口（萬人）等7個(gè)指標(biāo)，具體數(shù)據(jù)如表1所示。

2.2 結(jié)果與討論分析

根據(jù)表1中原始數(shù)據(jù)，由1.2.1中歸一化計(jì)算公式可得2005-2015年河北省礦產(chǎn)資源承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)歸一化數(shù)據(jù)如表2所示。

根據(jù)熵權(quán)法的計(jì)算步驟，進(jìn)而可求得影響礦產(chǎn)資源承載力因素GDP、城鎮(zhèn)人口、工業(yè)污染源治理投資、城市綠地面積、廢水排放總量、固體廢物綜合利用量和煤炭消費(fèi)量的權(quán)重值為ω=（0.1437，0.1400，0.1519，0.1408，0.1402， 0.1432，0.1401）。

由權(quán)重值可知，影響河北省礦產(chǎn)資源承載力由高到低的指標(biāo)依次是工業(yè)污染源治理投資、GDP、工業(yè)固體廢物綜合利用量、城市綠地面積、廢水排放總量、煤炭消費(fèi)量和城鎮(zhèn)人口。

由此可見，工業(yè)污染源治理投資占比最大，提高工業(yè)污染治理投資金額相當(dāng)于提高了工業(yè)固體廢物利用量，也就進(jìn)而提高了資源的再利用率。資源再利用率提高后，對(duì)礦產(chǎn)資源的開采率也就能進(jìn)一步減少，從而節(jié)約礦產(chǎn)資源，加長了剩余的礦產(chǎn)資源可持續(xù)利用時(shí)間，同時(shí)也減少了許多因?yàn)榈V產(chǎn)資源過量開采誘發(fā)的問題，比如：綠地面積銳減、地面塌陷、自然環(huán)境惡化等不可逆轉(zhuǎn)的情況。GDP所占比重位居第二，GDP象征著一個(gè)地區(qū)的發(fā)展水平，發(fā)展離不開工業(yè)，工業(yè)又依附在礦產(chǎn)資源上，所以經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)，開采量越大，兩者之間是正比關(guān)系。若停止或減少開采，那么經(jīng)濟(jì)水平就會(huì)停滯不前或增長緩慢，經(jīng)濟(jì)又將成為河北省的一個(gè)大問題，所以停止開采礦產(chǎn)資源是行不通的。若轉(zhuǎn)型去研究高新科技則可以緩解礦產(chǎn)資源開采所帶來的環(huán)境問題，并且提升了礦產(chǎn)資源承載力。此外，綠化面積減少這個(gè)方面，依然與礦產(chǎn)資源承載力息息相關(guān)，當(dāng)?shù)叵碌V產(chǎn)資源被挖出時(shí)需要抽干地下水，導(dǎo)致土壤喪失了水分來源，地表的綠化受到影響，植物枯竭。煤炭資源的大量使用以及人口在這11年間快速的增加，都可以反映出礦產(chǎn)資源消耗量的增加。

3 結(jié)語

研究與分析礦產(chǎn)資源承載力是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程問題，需要國家、部門、企業(yè)和個(gè)人共同參與，攜手共進(jìn)。文中分析的影響礦產(chǎn)資源承載力的因素不僅和國家政策因素相關(guān)聯(lián)，也與每個(gè)公民有關(guān)，或許一次不經(jīng)間的隨手關(guān)燈、一次少抽一張紙，可能都是在間接性的節(jié)約煤炭等礦產(chǎn)資源。礦產(chǎn)資源的承載力看似是一個(gè)既宏觀又遙不可及的名詞，但卻又貼近我們的生活，需要我們共同為之而努力。

基于信息熵的權(quán)重計(jì)算是一種量化分析影響因素權(quán)重的統(tǒng)計(jì)分析方法，其計(jì)算形式雖然簡(jiǎn)單、快捷，但是其結(jié)果直接受數(shù)據(jù)質(zhì)量影響，與所選用的數(shù)據(jù)樣本直接相關(guān)，因此在操作過程中也需結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行甄別、判斷。

參考文獻(xiàn)

[1] 薛黎明，崔超群，李長明，等.基于正態(tài)云模型的區(qū)域礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評(píng)價(jià)[J].中國人口資源與環(huán)境，2017（6）：67-74.

[2] 劉瓊，史諾.熵權(quán)法在教學(xué)評(píng)價(jià)中的量化分析與實(shí)證研究[J].長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，15（3）：21-24.

[3] 章穗，張梅，遲國泰.基于熵權(quán)法的科學(xué)技術(shù)評(píng)價(jià)模型及其實(shí)證研究[J].管理學(xué)報(bào)，2010，7（1）：34-42.