绿色矿山评价模型构建研究

2022-05-30 08:21肖青
国土资源导刊 2022年3期
关键词:熵权法层次分析法

肖青

摘 要:绿色矿山作为最佳矿业开发途径,但其评价方法和标准仍处于探索阶段,构建绿色矿山评价模型十分必要。本文结合绿色矿山评价指标特点,确定了基于层次分析法(AHP)-熵权法-离差平方和的组合赋权方式;考虑到评价指标体系具有定性定量相结合、数量多的特点,选择了灰靶模型作为评价方法,并将指标权重引入其靶心度计算,由此建立了绿色矿山综合评价模型。

关键词:绿色矿山评价;层次分析法;熵权法;灰靶模型

中图分类号:X322       文献标志码:A        文章编号:1672-5603(2022)03-81-06

Study on the Construction of Green Mine Evaluation Model

Xiao Qing

(Hunan Center of Natural Resources Affairs,Changsha Hunan 410004)

Abstract: Green mine is the best way of mining development, but its evaluation methods and standards are still in the exploratory stage, so it is necessary to build a green mine evaluation model. In this paper, combined with the characteristics of green mine evaluation index, the combined weighting method based on analytic hierarchy process (AHP) - entropy weight method - sum of deviation squares is determined; Considering that the evaluation index system has the characteristics of qualitative and quantitative combination and large quantity, the grey target model is selected as the evaluation method, and the index weight is introduced into the calculation of the bull's-eye degree, thus the comprehensive evaluation model of green mines is established.

Keywords: green mine evaluation; analytic hierarchy process; entropy weight method; grey target model

2003年,“绿色矿山”这一概念在我国正式被提出。2011年起。国家级的绿色矿山试点工作开始推进[1]。十余年的试点探索,我国绿色矿山建设取得了长足的进步,但国内绿色矿山评价处于探索阶段,虽然初步建立了评价指标体系和评分标准,但在实际操作时存在相当的差异性,目前我国有一批经专家评价合格入库的绿色矿山,经现场复核达不到绿色矿山标准,自然资源部已要求全面整改、重新评价[2]。

因此,建立一个完善的绿色矿山评价体系的要求非常迫切,对科学的评价绿色矿山建设成果,规范管理绿色矿山建设项目,不仅具有理论意义,更具重要的实际需求。

1 绿色矿山评价研究现状

绿色矿山评价的标准和依据是原国土资源部提出的绿色矿山的九项基本原则。大部分专家和学者对于绿色矿山评价的研究都是以该九项基本原则为基准,通过不同的视角和研究方法对具体指标构建展开研究,构建的评价指标体系多以定性指标为主,其评价数据来源于主观评价和专家打分,其评价方法以简单的加权求和为主,具有较大的不确定性[3]。

2020年,自然资源部矿保司发布了绿色矿山评价指标,最新的绿色矿山评价都是基于该评价指标进行评价。虽然初步建立了评价指标体系和评分标准,但指标体系中的部分二级指标并不适用于所有矿种,部分指标存在相关性和重叠性,在实际评价过程中存在重复评价的情况;同时,现有评价方法均为专家主观打分评判,各指标赋值易受企业、地方政府人为干扰;同一矿山不同专家、甚至相同专家不同时点的评价结果差异较大,不能科学客观评价绿色矿山建设情况[4~5]。

2 绿色矿山评价模型研究

2.1 绿色矿山评价流程

绿色矿山评价模型的建立,需要结合绿色矿山指标特点和评价需求,选择合适的指标赋权方法,确定各指标的权重。

(1)指标量化与权重确定

在综合评价指标体系中,设置的指标包括定量指标和定性指标。评价的关键是明确所有指标的意义和赋值准则。定量指标可直接得出,而定性指标则只能经过定性量化处理过程后才能得出,这个结果对评估结论的可信度影响也较大。鉴于影響绿色矿山的各种因素不平衡,想要体现各个指标对评估目标的贡献程度,可采用对每个指标赋权来实现[6]。

(2)建立评价模型

绿色矿山评价的核心,是通过制定的指标体系,运用相关理论和方法构建评价模型。通过选择比较科学的评价方式,建立绿色矿山评价模型,并对其加以评价,以保证绿色矿山建设项目符合政策规定。

2.2 评价指标体系赋权方法

目前主要的指标赋权方法有主观赋权、客观赋权、组合赋权等[7]。

主观赋权法以“层次分析法(AHP)”为代表,主要以专家的主观判断为基本依据,通过构造专门的评价方法和数学计算方法来求得指标权重。适用于缺乏详细信息或难以获得数据的情况。

客观赋权法,是以对目标数量信息的数理推导为主要依据的定量分析方法。因为主观赋权方法评价的主观性和随机性对评价结果影响很大。为保证对数据源最准确的评价指标得到最科学的权重,产生了熵值法、局部变权法等客观赋权方法。

组合赋权方法是主观赋权和客观赋权的有机组合。这种方法产生的原因是单纯使用主观赋权法所得到的结果客观性太差,而且单独使用客观赋权法所得到的结果可能与生产生活的实际重要性不相符。

为了更加科学、客观地确定指标权重,选择组合赋权法进行指标赋权。为了更好地确定绿色矿山评价指标赋权方法,通过梳理和对比各种赋权方法,本文主要选择了以“AHP-熵权法-离差平方和”的组合赋权方式。

2.2.1 基于AHP 的主观赋权方法

层次分析法(AHP)主要以定性方式评价的方法,以数学的表示和处理的方法,来代替由人的个人主观判断因素所引起的臆想,通过AHP方法可以有效降低由于个人客观性原因而造成的局限性,使判断结论更为正确和合理[8]。AHP 计算步骤如下:

① 构造判断矩阵

通过对绿色矿山建设指標体系影响因素间的相互关联关系进行分析,并对各个指数相对本身进行两两对比,构造判断矩阵 C。

② 判断矩阵 C 列归一化

③ 归一化后的矩阵各行相加

④ 计算特征向量

⑤ 计算判断矩阵最大特征值:

⑥ 计算一致性指标

⑦ 一致性检验

2.2.2 基于熵权法的客观赋权方法

2.2.3 基于离差平方和的组合赋权方法

2.3 绿色矿山评价方法确定

2.3.1 常用综合评价方法比选

近年来系统评价方法研究趋于丰富,通过梳理建设工程领域常用的综合评价方法的原理及优缺点,进而选择分析得到适用于绿色矿山评价的方法。常见的系统评价方法有模糊综合评价法、物元分析法、灰色聚类分析法、人工神经网络法等,针对绿色矿山评价指标体系特点,若选用模糊综合评价,不仅主观性太强,难以发挥定量指标的客观评价作用,而且指标数量较多,易发生超模糊现象。物元分析法的缺点是经典域和节域难以合理划分,尤其针对定性指标占半数以上的情况,难以科学划分各等级取值,而这又是物元评价的基础和关键,因此不宜采用。人工神经网络的方法需要大量数据作为模型训练支撑,一方面难以获得大量不同项目的数据,另一方面项目具有唯一性和特殊性,难免对于模型的训练效果具有一定影响,故不宜选用。灰色聚类分析的缺点是聚类系数难以科学确定,同时白化权函数计算复杂,对于非线性关系无法很好地拟合,这对于指标数量、指标关系复杂的绿色矿山评价也不太适用。而灰靶模型则是源于灰色系统理论,相比于灰色聚类法,它可以更有效的实现定性与定量分析的融合,可以应用于在指标中既有定性指标也有定量分析指标的情况,同时其计算原理清晰,计算过程便捷,也适用于指标情况复杂的情形,而唯一美中不足的是其靶心度的计算是以各指标等距的情况作为基础的,故本文将选用“灰靶模型”作为综合评价方法,同时引入指标权重对靶心距的计算进行改进。

2.3.2 改进的灰靶模型

2.4 绿色矿山评价模型构建

根据以上步骤,整理出绿色矿山评价模型构建步骤,如图1所示。

3 结论

绿色矿山在我国推行时间不长,配套标准及管理办法仍需完善,在绿色矿山试点工作积极开展的当下,亟需进一步优化绿色矿山评价标准及方法,精准发力,提高绿色矿山建设水平。本文对绿色矿山评价模型展开了研究,主要结论如下:

(1)确定了基于层次分析法(AHP)-熵权法-离差平方和的评价指标组合赋权方式。基于对常用赋权方法的对比分析,考虑到AHP法主观随意性较大、熵权法无法反映客观数据外的实际情况,故采用离差平方和的方法将主客观权重进行组合,体现绿色矿山评价指标权重赋权的科学性。

(2)基于改进灰靶模型的综合评价方法,构建了绿色矿山评价模型。基于评价指标体系具有定性与定量相结合、数量多的特点,通过对常见综合评价方法的对比分析,考虑到灰靶模型能更好地体现定性和定量分析的结合,同时其计算原理清晰,计算过程便捷,适用于指标情况复杂的情形,故选用“灰靶模型”作为综合评价方法,同时引入指标组合权重对靶心距的计算进行改进,以此构建绿色矿山评价模型。

参考文献/References

[1] 胡炜, 魏本宁, 赵江涛. 国外矿山环境治理管理制度研究及对我国的启示[J]. 中国矿业, 2011(1): 133-136.

[2] 孙映祥,戴晓阳,吴尚昆,等. 国家级绿色矿山试点单位成效分析与建议[J]. 中国矿业, 2020(09): 76-79.

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[4] 张薇,鲍学英.基于改进灰靶的铁路弃渣场生态环境影响等级评价研究[J].工程管理学报, 2020, 34(06): 55-60.

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