基于博弈論的綠色礦山運營風險管控分析

柳曉峰

(金堆城鉬業集團有限公司,陜西 渭南 714000)

0 引 言

綠色礦業是在科學規劃指導下和高新技術支撐下,既保護生態環境、合理利用資源,又最大限度獲得經濟效益的礦產資源理性開發的系統工程[1]。綠色礦山注重生態優先,核心是礦山技術裝備設施和管理的先進性,最終實現礦業生產和發展的目標[2]。我國建立綠色礦山戰略由來已久。2003年,科學發展觀正式提出,為綠色礦山建設理念奠定了深厚的理論基礎。2008年,《全國礦產資源規劃(2008—2015年)》指出了發展綠色礦業的明確要求,確立了到2020年基本建立綠色礦山格局的戰略目標[2]。2023年兩會指出,目前納入全國綠色礦山名錄的礦山以大中型礦山為主,不到全國礦山總數的3%,但我國小型及以下礦山比例約占70%,綠色礦山建設任務艱巨[4]。

近些年,我國礦業綠色發展明顯提速,在保護生態的前提下搞好礦業資源開發已經成為自覺行動和必然選擇,綠色礦山建設已成為礦業領域生態文明建設的生動實踐[5]。隨著國家對環境保護的意識的提高,綠色礦山已成為當前研究熱點,但綠色礦山建設仍是漫長而復雜的工程[6]。綠色礦山運營過程中,需要什么樣的長效運作機制, 才能保證礦區生態環境達到綠色礦山建設的要求仍是一個值得探討的問題[7]。綠色礦山建設過程中,參與主體涉及政府、企業及公眾。綠色礦山建設的難點在于各方利益難以協調,。

博弈論被廣泛應用于涉及各方的沖突防控中,將博弈論應用于風險管控是一個相對較新的課題[8]。將綠色礦山建設與博弈論相結合,分析博弈主體行為,找到風險管控的利益平衡點,可以有效地降低經濟損失。文章以金堆城鉬業集團有限公司綠色礦山運營過程作為研究對象,進行各個環節的風險分析,將參與者設定為博弈方,根據風險制定管控措施,降低工程事故發生的概率,以使博弈三方得到最佳的利益分配。

1 綠色礦山風險分析與博弈主體確認

1.1 礦山概況

金堆城鉬礦位于陜西省渭南市華州區金堆鎮,是國內外著名的特大型鉬礦床,是國家級綠色礦山試點單位,也是全國礦產資源綜合利用示范基地。礦山目前探明礦石儲量約6.40億t,目前保有資源量54萬t,年供礦量約1 320萬t。金堆城鉬業集團有限公司擁有鉬采礦、選礦、冶煉、化工和金屬深加工上下游一體化的完整產業鏈條;擁有亞洲最大的露天鉬礦山、選礦廠、冶煉廠以及先進的鉬化工、鉬金屬深加工生產線。金堆城鉬礦選礦采用先進科學的浮選工藝技術,采用無氰選鉬藥劑,有效地保護了環境,遵循綠色礦山開采的原則,推動了國內鉬選礦技術的發展。

1.2 綠色礦山風險分析

在金堆城鉬業集團有限公司的礦山運營過程,主要涉及礦山開采、選礦生產、礦石運輸及尾礦庫管理4個環節。這4個環節是礦山運營的關鍵環節,每個環節的工作量都存在一定的差距,需要各參與方相互協作,共同參與才能保質保量地完成任務。根據對4個環節的風險分析,可以得出綠色礦山運營的事故樹,如圖1所示。

圖1 綠色礦山運營風險事故樹

金堆城鉬礦的開采方式為露天開采,在開采過程中受自然因素的限制,作業程序復雜,開采難度較大,存在多種風險。露天爆破具有一定的危險性,是導致安全事故的主要因素之一。礦山防水排水是邊坡穩定性的重要影響因素,邊坡質量對于整個礦區安全有著巨大的影響。在開采過程中可能出現的安全風險有機械傷害、爆破傷害、邊坡坍塌、排土場滑坡、泥石流等。

百花嶺選礦廠隸屬于金堆城鉬業集團有限公司,承擔著鉬業公司三分之二以上的初級產品生產任務,是我國規模最大的鉬選礦廠,也是亞洲最大的鉬選礦廠,日處理礦石20 000～25 000 t。鉬礦原礦品位極低,約為巖石含量的千分之一。將有用礦物與脈石礦物分離,需要復雜的分選工藝。選礦的流程主要有破碎、磨礦、浮選、脫水、壓濾、烘干等,選礦流程見圖2。在鉬礦選礦過程中易出現人員的機械傷害、爆炸與火災、職業病危害以及場地污染等風險。

圖2 鉬選礦流程

在礦石與精礦產品運輸過程中,金堆城鉬業集團有限公司有完整的物流運輸體系。礦石運輸采用公路開拓—汽車—電機車方案,產品采用公路運輸。礦石及產品運輸常見的安全風險有疲勞駕駛、車輛事故、落石撞擊、公路損毀等。

礦山分公司目前年產尾礦約1 269萬t,通過管道輸送至尾礦庫。由于尾礦存儲量巨大,對礦區甚至是周邊居民的生命安全形成較大安全風險。在尾礦庫管理環節存在的安全風險有潰壩、漫頂、滲流、輸送冒漏、庫區揚塵等。

在金堆城鉬礦的綠色礦山運營過程中,對于礦山開采、選礦生產、礦物運輸、尾礦庫管理這4個環節可能出現風險進行分析,制定事故應對方案,推進項目安全進行,增加更多的正面收益。

1.3 博弈主體的確定

隨著我國對綠色礦山建設標準不斷完善,生態文明建設對綠色礦山生產過程提出了更高的要求。礦山企業在進行礦山運營的過程中,除了將獲取利益作為目標之外,也要兼顧綠色礦山的各項指標達標,減少安全事故的發生。在企業進行礦山管理時,涉及多環節、多重任務。為方便對可能出現風險的分析,本文將風險易發生的主要環節鎖定為礦山開采、選礦生產、礦物運輸與尾礦庫管理這4個環節。

在這4個環節中,礦山公司作為項目的利益主體,對于礦山運營的相關事項應有絕對的話語權。因為在礦山運營的過程中,工作量巨大,除礦山主體公司外,需要其他力量的加入才可以使項目正常運作,例如工程設計方、建設方、監督方等,將這些參與方統稱為礦山公司。礦山公司作為項目的投資者、決策者和組織者,對綠色礦山的運營起著主導作用,但作為項目主體有可能為了獲取利益而忽略了工作質量。所以在綠色礦山生產過程中,政府需要對礦山公司的工作進行監督與評價,并依照綠色礦山建設標準來對企業進行獎懲,政府在項目實施過程中起著至關重要的作用。在所有參與指向中,公眾處于不可或缺的位置,一部分作為工人參與礦山運營,一部分作為監督者來確保工程保質保量的完成。在礦山工程中,公眾作為工程參與者、監督者以及利益風險共享者存在。同時公眾也與政府存在利益糾纏,當公眾起監督作用時,就會獲得政府的舉報獎勵,礦山企業也會受到相應懲罰。在三方的主要工作中各方職責相互交叉,在這個過程中就會形成利益鏈以及競爭鏈。

在政府部門、礦山企業及公眾形成三方博弈的情況下,根據金堆城鉬礦項目運營的具體情況設定出特定的情境分析。在礦山的運營過程中,3個博弈方對于項目情況的認知是不均衡的,博弈的過程也可以看作是彼此的信息戰,就像田忌賽馬,需要根據對方的策略來調整自己的方案以達成最終的勝利。三大博弈主體為追求自身利益最大化,需要根據其他兩方的策略選擇來決定自身策略,這種博弈并非傳統的靜止的一次性的博弈,而是三大博弈群體中每個有限理性的個體依據自身經驗,在大環境中對群體中其他個體的行為進行觀察學習,并在此基礎上調整自身策略,最終趨于穩定的過程[9]。

2 博弈模型建立

在三方博弈中,3個參與方都可以持有支持或不支持兩種決策,具體可以分為三方都不支持、三方中有一方支持、三方中有兩方支持和三方都支持這4種可能,共有8種方案。但依托于金堆城鉬礦的綠色礦山建設背景,可以看出政府與企業都持支持態度。而公眾作為項目的參與者與監督者,若其對于綠色礦山建設不支持的話,其博弈值為0,顯然處于利益驅使以及對環境條件的監督,公眾也會選擇支持,即三方對綠色礦山建設支持的概率都為1。由此作出假設：(1)對于政府,支持金堆城鉬礦進行綠色礦山的運營,需要付出監管成本A,與此同時,若項目順利進行,政府可獲得正面收益B;(2)對于金堆城鉬業集團有限公司,企業正常營收為N,進行綠色礦山建設的運營成本為C。因為政府對于綠色礦山的建設有相應的扶持,會有繳稅金額減少D。此時,綠色礦山的發展有兩種發展,若綠色礦山建設符合標準,則有企業獲得綠色礦山建設獎勵E;若未達到標準,企業則承擔相應的罰金F1;(3)公眾綠色礦山的建設對于其生活質量會有所提升,會帶來一定的經濟效益M1。公眾對于企業的行為起監督作用,付出的監管成本為R(R

企業、政府、公眾的博弈組合有以下8種情況,為(0,0,0)、(1,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)、(1,1,0)、(1,0,1)、(0,1,1)、(1,1,1)。結合實際,金堆城鉬礦已進行綠色礦山建設,所以該博弈相較于其他博弈略有不同,在綠色礦山運營過程中,在既定條件設定下,礦山企業支持進行綠色礦山的建設是必然的,所以博弈方案組合簡化為(1,0,0)、(1,1,0)、(1,0,1)、(1,1,1)。

根據上述的參數設定,可得以下各方的最終利潤,見表1。

表1 不同方案下博弈各方的最終利潤

已知礦山企業已進行綠色礦山建設,對于企業與公眾來說,由表1可知(1,1,1)博弈方案,可以使三方利潤最大化,即有：

政府利潤： G=B-A+F1-E

礦山企業利潤：W=N-C+E-F1-F2+D

公眾利潤： P=M1+M2-R

在綠色礦山運營過程中,政府的主要作用就是監督礦山企業的行為,并根據相關規定對其行為進行獎勵或處罰。政府的利潤構成主要是綠色礦山帶來的正面利潤B,政府投入的監管成本是定量的,擴大收益的主要方法就是規范企業行為,使綠色礦山帶來更多的正面收益。

企業作為綠色礦山運營的主體,需要負責項目實施的正常開支,還需要接受企業以及公眾的監督,在出現違規行為時,需要支付一定金額的罰金F。所以企業要保證自己的利潤最大化,就要接受其他兩方的監督,規范礦山運營的操作,減少罰款的產生。

相較于另外兩方,因為公眾群體過大,且每個人對于綠色礦山運營的參與程度不同,其參與度難以界定,唯一重合的權利就是對與企業與政府行為的監督作用。公眾付出一定的監管成本R,其利潤大程度依賴于綠色礦山帶來的正面收益。

博弈發生的原因就是增加己方的利潤收入,3個參與方占據著不同的資源與信息,在參與綠色礦山運營過程中的博弈行為時,存在行動的先后順序和信息不對稱問題[10]。這就導致三方均以自身獲得利潤最大化為目標,只有當三方形成相關利潤鏈,才能保證各方為同一目標努力。根據金堆城鉬業集團有限公司出具的公告顯示,該公司在2020～2022年內未受到過自然資源和生態環境等部門行政處罰,所以我們可以看出,在博弈中只需滿足G、W1、P1均為正值,且越大越好。總體來說,就是盡量降低監管成本,創造出更多的正面收益。根據該結論結合金堆城鉬礦的實際情況,三方博弈結果要想達到各方的利潤最大化,就要時刻關注綠色礦山運營過程中可能出現的風險,及時發現及時規避,盡可能減少項目的利潤損失(將項目的利潤損失降到最低)。這樣就可以更好地促進三方合作,以實現博弈的最終目的,創造更多的可分配利潤。

3 風險應對措施

在金堆城鉬礦的運營過程中,可能出現風險的環節數不勝數,我們將易發生的風險聚焦于礦山開采、選礦生產、貨物運輸及尾礦庫管理這4個環節。根據上述博弈結果分析,在綠色礦山運營過程中,各方的利潤相互關聯,而且直接與風險發生造成的利潤損失有關。對上述4個環節可能出現的風險進行合理的分析,并制定相應的解決措施、優化工作結構來規避風險,可以促使正面效益的產生,保證各方的利潤最大化。

在礦山開采階段,可能出現風險的就是礦山爆破環節。在爆破過程中,工作人員的安全防范意識、爆破技術不夠成熟以及安全應急體系不完善都易導致事故的發生[11]。所以企業應該加強員工安全培訓,對生產一線的員工、爆破人員進行相應的安全生產知識教育,規范其操作方式,來減少事故發生的概率;聘請專業人員對爆破工作進行監督,在爆破過程中,礦山爆破參數的設置至關重要,若參數設置不合理會導致事故的發生,所以將爆破工作系統化并加以監督,可以降低事故發生的風險;引進露天礦開采新技術,礦山開采智能化是礦山開采的發展趨勢,合理地利用新技術可以提升礦山開采的效率,還能減少安全事故的發生。

在選礦生產過程中,礦物工業化生產涉及多種藥物的使用且需求量大,藥物的合理存放及使用非常重要。對于選礦生產來說,生產人員對于藥物使用應加以規范,藥品儲存應按照其物理化學特性合理分類。在藥物使用過程中,注意保持通風設備有效且正確使用,工作人員需要進行必要的防護。規范相關儀器以及機械設備的使用,避免工作人員出現安全事故,可以降低事故發生的風險,減少利益損失。

在礦物的生產運輸方面,金堆城鉬業集團有限公司主要采用公路運輸,無論是礦石的運輸還是礦產品的運輸,在運輸過程中都存在發生交通事故的風險。礦區大都隨山而起,運輸過程中經過山路,這就要求運輸人員要注意道路情況,在易出現落石、打滑的路段謹慎行駛。在貨物運輸方面,嚴格遵守運輸車輛的裝載要求,不得超載超高,這樣就從根本上減少交通事故的發生。另外,司機的操作不當、違規駕駛、超速超載都易引發事故,所以要求物流公司的管理部門能夠完善員工的管理制度,加大監管力度。

在尾礦庫管理方面,我們需要堅守綠色礦山的礦山清潔生產原則。在生產廢水排放時,對其進行一系列處理,使其無毒無害。在尾礦庫建設時,進行合理設計,保證其構造的合理性,確定其儲量能夠支撐選礦廠的生產廢水的儲存。在尾礦庫的施工過程中加強監管,避免偷工減料來保證尾礦庫的質量,加強邊坡防護,從根源上遏制尾礦庫潰堤事故發生的風險。在尾礦庫使用的過程中,應加強巡檢,在發現安全隱患時,及時采取措施應對,避免風險擴大造成事故。

對于上述易發生風險的4個環節的分析中,礦山企業作為運營主體承擔著主要責任,在工程建設前期就應制定風險預警方案,盡量規避風險。政府作為綠色礦山標準的制定者與監督者,對于綠色礦山運營過程中可能出現的風險,應及時對企業進行警醒,嚴格要求礦山企業按照相關條例進行施工,才可以盡可能減少風險事故的發生。公眾中一部分作為礦山運營中的參與者存在,并伴隨著監督行為;一部分單純作為監督者存在,在綠色礦山運營過程中,基礎工程出現可能發生風險的環節,應及時向相關管理者進行建議,或及時向政府相關部門舉報,規避風險的發生。政府和公眾作為監督者,可以使礦山企業保持警醒,及時發現并規避風險。

4 結 論

對于綠色礦山運營來說,礦山企業、政府、公眾這三方是事件的主要參與者,礦山開采、選礦生產、礦物運輸、尾礦庫管理是出現事故風險較高的4個環節。三方參與者形成三方博弈,對于綠色礦山風險管控顯現出積極作用,各方為使己方所獲得的利益最大化,對其他參與方的行為會形成約束與監督。其中礦山企業作為綠色礦山運營的實施者和利益主體而存在,而政府和公眾在此過程中主要起監督作用。在這樣的情形下,礦山企業從4個風險易發環節來把握全局,根據可能出現的風險,提前制定出相關的解決措施,來降低風險發生的概率。在綠色礦山運營過程中,發生事故的風險降低,安全事故量減少,礦山企業的生產效率會相應提高,礦山帶來的正面效益也會逐漸增加,由此形成經濟正循環。礦山企業的利益增加,政府、公眾所付出的監管成本逐漸降低且收獲越來越多的正面收益,這就在保證各方利益都得到滿足的情況下,促進了綠色礦山的有序發展。