基于模糊層次分析法的整裝勘查區(qū)綜合評價探討

呂曉嵐，王 文，王 楠，于 清

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心，北京 100037；2.中國地質(zhì)大學(北京)，北京 100083)

2010年以來，在國土資源部、國家發(fā)展改革委、科技部、財政部等四部委的共同推動下，全國共劃定國家級整裝勘查區(qū)109片(其中包括2013年新設(shè)整裝勘查區(qū)31片)。隨著整裝勘查區(qū)工作的不斷推進，勘查區(qū)的數(shù)量持續(xù)增加，需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的問題越來越多，這就為整裝勘查區(qū)的規(guī)范管理提出了新要求。為科學地綜合評價整裝勘查區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用條件，使相關(guān)管理和決策部門及時了解整裝勘查區(qū)動態(tài)，制定有針對性的政策措施，本文根據(jù)影響整裝勘查區(qū)的因素建立了整裝勘查區(qū)綜合評價指標體系，結(jié)合模糊綜合評價法建立了模糊層次評價模型。

1 評價方法的選擇

整裝勘查區(qū)礦產(chǎn)資源地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟評價有別于其他礦產(chǎn)資源評價，最大難題就是指標多而復(fù)雜，需要仔細篩選，同時整裝勘查區(qū)涉及的定性指標較多、模糊性大。本文將層次分析法與模糊綜合評價結(jié)合起來，使用層次分析法確定指標權(quán)重，模糊綜合評價進行層級評價[1]。層次分析法較少考慮人為判斷的模糊性，而模糊綜合評價法能夠根據(jù)模糊數(shù)學的隸屬度理論把定性評價轉(zhuǎn)化為定量評價，模糊集能表達指標的模糊性和不明確性[2]。因此，模糊層次分析法應(yīng)用到整裝勘查區(qū)綜合評價中，彌補了個人主觀性過強以及定量指標較少的劣勢，使評價結(jié)果更能真實地反映實際情況，增強整裝勘查區(qū)綜合評價的科學性、合理性和客觀性。

2 模糊層次分析法分析步驟

2.1 確定評價因素集U和評語集V

設(shè)U={u1,u2，……,um},V={v1,v2,……,vn},m是評價因素的個數(shù)，n是評語的個數(shù)。

2.2 建立模糊關(guān)系矩陣R

在構(gòu)造了等級模糊子集后，要逐個對被評事物從每個因素上進行量化，即確定從單因素來看被評事物對等級模糊子集的隸屬度，進而得到模糊關(guān)系矩陣R，見式(1)。

(1)

矩陣R中第i行第j列元素rij，表示某個被評事物從因素ui來看對vj等級模糊子集的隸屬度，具體地說，rij表示第i個因素ui在第j個評語vj上的頻率分布，一般將其歸一化滿足∑rij=1。這樣，R陣本身就是沒有量綱的，不需做專門處理。

另外，用等級比重法確定隸屬度時，為了確?？煽啃?，一般要注意兩個問題。第一，評價人數(shù)不能太少，因為只有這樣，等級比重才趨于隸屬度；第二，評價者必須對被評價事物有相當?shù)牧私猓貏e是一些涉及專業(yè)方面的評價[2]。

2.3 確定評價因素權(quán)重

2.4 構(gòu)建模糊層次綜合評價模型

利用合適的算子將A與各被評事物的B進行合成，得到各被評事物的模糊綜合評價結(jié)果向量B，見式(2)。

(2)

bi表示被評價對象具有評語vi的程度，如果評判結(jié)果∑bi≠1，應(yīng)將其歸一化。各評判指標具體反映了評判對象在所評判的特征方面的分布狀態(tài)。

3 整裝勘查區(qū)綜合評價指標體系

3.1 構(gòu)建整裝勘查區(qū)綜合評價體系

模糊層次分析法評價的依據(jù)就是指標，指標的選擇是把評價理論轉(zhuǎn)化為可操作評價實踐的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)[1]。整裝勘查區(qū)綜合評價所涉及的評價指標很多，其中更多的是模糊性很強的定性指標。根據(jù)系統(tǒng)性、獨立性、科學性和可操作性指標選取原則，在參考研究大量相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，通過多輪多專家研討會，結(jié)合各位專家給出的意見，最終篩選出具有典型代表性的指標構(gòu)成整裝勘查區(qū)綜合評價指標體系。

運用層次分析法建立的評價指標體系中[3]，以綜合評價為最高目標層，以五大類評價影響因素為約束層，各類影響因素對應(yīng)的具體指標為指標層。約束層包括5個一級指標，U={u1,u2,u3,u4,u5}；指標層包括17個二級指標，u1={u11,u12}、u2={u21,u22,u23,u24,u25，u26,u27}、u3={u31,u32,u33}、u4={u41,u42,u43}、u5={u51,u52}；，整裝勘查區(qū)綜合評價指標體系層次結(jié)構(gòu)見表1。

表1 整裝勘查區(qū)綜合評價指標體系

3.2 確定評價等級和標準

本文采用五級制評價等級(評價集)，V= {很好、較好、中等、一般、較差}。在實際調(diào)研和查閱相關(guān)統(tǒng)計資料的基礎(chǔ)上，聘請專家以研討會進行討論，對于定量指標給出指標標準值，對于定性指標給出指標狀態(tài)描述，初步得出整裝勘查區(qū)綜合評價各指標的評價標準，在5個評語級別“很好、較好、中等、一般、較差”上認為最合適的一個級別上打勾。對應(yīng)各評語集給定評語分值，很好—10；較好—8；中等—6；一般—5；較差—3。

4 典型整裝勘查區(qū)綜合評價示范

我們選取了某金礦整裝勘查區(qū)進行了應(yīng)用示范。在充分收集勘查區(qū)相關(guān)資料基礎(chǔ)上，主要以該整裝勘查區(qū)的勘查實施方案(2010年)為參考，提取整裝勘查區(qū)綜合評價要求的17項指標信息，聘請10位來自中國礦業(yè)聯(lián)合會、中國國土資源經(jīng)濟研究院等單位的副高級以上地質(zhì)、資源經(jīng)濟相關(guān)專業(yè)的專家，填寫層次分析法建立的判斷矩陣和模糊綜合評價法的評語集，對各位專家不同意見進行統(tǒng)計、處理、分析和歸納。

4.1 建立模糊層次評價模型

根據(jù)整裝勘查區(qū)地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟綜合評價指標體系，采用層次分析法，按照各級評價指標的從屬關(guān)系，建立整裝勘查區(qū)模糊層次分析模型[4]，如圖1所示。

圖1 整裝勘查區(qū)模糊層次分析模型

4.2 確定權(quán)重

建立層次模型之后，請所聘請的專家對指標進行客觀判斷，根據(jù)1～9標度法，建立準則層B對目標層A的判斷矩陣。同樣，分別建立方案層C對準則層B的判斷矩陣。運用MEC-AHP軟件對各判斷矩陣進行運算，通過一致性檢驗，依次沿遞階層次結(jié)構(gòu)由上而下逐層計算，即可計算出各指標綜合權(quán)重。取各位專家的算術(shù)平均值，最終得出各指標相對于目標層的重要性，如表2所示。

4.3 確定隸屬度

在實際調(diào)研和查閱相關(guān)統(tǒng)計資料的基礎(chǔ)上，提取該整裝勘查區(qū)各指標的描述值，聘請專家參照評價標準表對整裝勘查區(qū)進行評價，在5個評語級別“很好、較好、中等、一般、較差”上認為最合適的一個級別上打勾。依據(jù)各專家給出的評語集，統(tǒng)計得出指標隸屬度，見表3。

4.4 計算結(jié)果

1)市場需求u1評價。

Au1=(0.0564,0.0304)；

Bu1=Au1*Ru1=(0.0725,0.0143,0,0,0)，歸一化得，(0.8353,0.1647,0,0,0)。

2)礦產(chǎn)地質(zhì)條件U2評價。

Au2=(0.0348,0.0562,0.0769,0.1075,0.0653,0.0530)

Bu2=Au2*Ru2=(0.2995,0.0812,0.0130,0,0)，歸一化得，(0.7607, 0.2062, 0.0330,0,0)。

3)社會經(jīng)濟條件u3評價。

表2 二級指標組合權(quán)值列表

表3 指標隸屬度表

Au3=(0.0651, 0.0655, 0.0568)；

Bu3=Au3*Ru3=(0.1508, 0.0367,0,0,0)，歸一化得，(0.8043,0.1957,0,0, 0)。

4)環(huán)境約束條件u4評價。

Au4=(0.0785,0.0494,0.0634)；

Bu4=Au4*Ru4=(0.0319, 0.1225, 0.0369,0,0)，歸一化得，(0.1668, 0.6403, 0.1929,0, 0)

5)組織實施條件u5評價。

Au5=(0.0550,0.0854)；

Bu5=Au5*Ru5=(0.1068,0.0195,0.0140,0,0)，歸一化得(0.7612,0.1390, 0.0998,0,0)。

6)最高層次U的模糊綜合評價。

AU=(0.0605, 0.4618, 0.1271, 0.3133, 0.0373)

BU=AU* RU=(0.5847, 0.3359,0.0794,0,0)

4.5 結(jié)果分析

從綜合評價的結(jié)果可以看出該整裝勘查區(qū)的分值較高，結(jié)果基本反映出實際情況。表明了運用模糊層次分析法對整裝勘查區(qū)進行綜合評價的可行性，具有應(yīng)用價值。同時，得出的評價結(jié)果可以為整裝勘查區(qū)的建設(shè)規(guī)劃、優(yōu)化調(diào)整以及社會資金的進入提供參考信息。

5 展望

1)整裝勘查區(qū)綜合評價是對整裝勘查區(qū)進行的直觀評價。應(yīng)用模糊層次分析方法構(gòu)建整裝勘查區(qū)綜合評價模型，可以將定性分析和定量評價相結(jié)合，能夠很好地保證各指標權(quán)重的客觀性和準確性，合理反映了整裝勘查區(qū)的真實情況。

2)進行整裝勘查區(qū)綜合評價的前提是建立科學合理的指標體系，影響整裝勘查區(qū)的因素很多，如何合理地選取評價指標，各方說法不盡相同。隨著研究的深入，整裝勘查區(qū)礦產(chǎn)資源地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟綜合評價指標體系需進一步完善。

3)確定評價標準是非常重要的工作，盡管邀請大量專家進行了研討，但目前整裝勘查區(qū)綜合評價指標評價標準還沒有最后確定，仍需繼續(xù)改進。

4)評價結(jié)果反映了當前整裝勘查區(qū)開發(fā)利用的實際情況，對于確定今后整裝勘查區(qū)的發(fā)展方向具有較大的指導(dǎo)意義。但隨著技術(shù)的進步、經(jīng)濟社會條件的改變，整裝勘查區(qū)的開發(fā)優(yōu)劣將會發(fā)生變化，需進行持續(xù)跟蹤評價。

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