影響因子量化加權(quán)法優(yōu)選選礦廠廠址和運(yùn)輸方案

母傳偉 亢建民

(1.中冶沈勘秦皇島工程技術(shù)有限公司，河北 秦皇島 066001；2.鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司東鞍山鐵礦，遼寧 鞍山 114000)

影響因子量化加權(quán)法優(yōu)選選礦廠廠址和運(yùn)輸方案

母傳偉1亢建民2

(1.中冶沈勘秦皇島工程技術(shù)有限公司，河北 秦皇島 066001；2.鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司東鞍山鐵礦，遼寧 鞍山 114000)

目前常用的各種廠址選擇方法或者不能對備選方案的影響因子進(jìn)行定量分析，或者只能對備選方案的部分影響因子進(jìn)行定量分析。為解決這一問題，提出了一種能對備選方案的所有影響因子進(jìn)行全面定量分析的廠址選擇新方法——影響因子量化加權(quán)法。其具體做法是先針對建設(shè)投資和運(yùn)營費(fèi)等定量影響因子計(jì)算出定量影響因子價(jià)值分，再將自然、經(jīng)濟(jì)、社會等方面的定性影響因子賦予條件概率和比重，并由條件概率和比重乘積之和得出定性影響因子價(jià)值分，最后將定量影響因子價(jià)值分和定性影響因子價(jià)值分分別乘以各自的權(quán)重后相加，得出綜合影響因子價(jià)值分，綜合影響因子價(jià)值分最高者即為最優(yōu)方案。運(yùn)用該方法對中國某企業(yè)擬在蒙古國建設(shè)的H鐵礦選礦廠進(jìn)行廠址和運(yùn)輸方案優(yōu)選，結(jié)果表明，2個(gè)備選廠址及6種備選運(yùn)輸方案中，備選廠址一所對應(yīng)的運(yùn)輸方案1～3的綜合影響因子價(jià)值分明顯高于備選廠址二所對應(yīng)的運(yùn)輸方案4～6的綜合影響因子價(jià)值分，而運(yùn)輸方案3的綜合影響因子價(jià)值分在6種備選運(yùn)輸方案中最高，由此直觀明了地得出了廠址一配運(yùn)輸方案3為最佳方案的結(jié)論。

影響因子量化加權(quán)法 選礦廠廠址選擇 選礦廠運(yùn)輸方案選擇

選礦廠廠址選擇是礦山企業(yè)建設(shè)前一個(gè)至關(guān)重要的決策環(huán)節(jié)，物料運(yùn)輸方案與廠址方案息息相關(guān)，也直接影響廠址方案的合理性[1-2]。合理的選礦廠廠址和物料運(yùn)輸方案有利于充分利用礦產(chǎn)資源，有效借助社會力量和現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施條件，節(jié)省基建投資，加快建設(shè)速度，節(jié)約運(yùn)營成本[3-4]。

目前廠址選擇常用的方法有多種，如定性分析法、優(yōu)缺點(diǎn)比較法、專家評分法、比較矩陣法、模糊數(shù)學(xué)法、費(fèi)用分析比較法等，其中定性分析法、優(yōu)缺點(diǎn)比較法只能對方案進(jìn)行定性比較，專家評分法、比較矩陣法屬于將定性分析與定量分析相結(jié)合的方法，模糊數(shù)學(xué)法、費(fèi)用分析比較法一般僅限于投資和費(fèi)用的定量分析，這些方法均不能對所有的方案影響因素進(jìn)行全面的定量比較[5-9]。影響因子量化加權(quán)法是中冶沈勘秦皇島工程技術(shù)有限公司提出的一種廠址選擇新方法，可以將定性影響因素定量化后結(jié)合定量影響因素構(gòu)建數(shù)學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值比較，從而實(shí)現(xiàn)方案的全面定量分析。

H礦是中國某企業(yè)擬在蒙古國南部開采的一座鐵礦山，該中國企業(yè)計(jì)劃在蒙古國境內(nèi)新建一座選礦廠，選出鐵精礦通過中蒙鐵路運(yùn)至國內(nèi)。本研究采用影響因子量化加權(quán)法優(yōu)選廠址和運(yùn)輸方案，為項(xiàng)目決策提供依據(jù)。

1 備選廠址建設(shè)條件定性分析

H礦位于蒙古國南部中戈壁省境內(nèi)，距中蒙鐵路喬伊爾火車站68 km。根據(jù)礦區(qū)地理位置、建廠條件，結(jié)合選礦工藝設(shè)計(jì)及產(chǎn)品運(yùn)輸流向，本著盡量降低建設(shè)投資和經(jīng)營費(fèi)用的原則，考慮了2個(gè)備選廠址方案：廠址方案一為礦山廠址方案，將廠址選擇在采礦場附近；廠址方案二為喬伊爾廠址方案，將廠址選擇在戈壁蘇木貝爾省城喬伊爾，距離礦山68 km，臨近喬伊爾火車站。兩個(gè)廠址方案建設(shè)條件的比較見表1。

2 運(yùn)輸方案定性分析

物料運(yùn)輸方案也決定著廠址方案的合理性，廠址方案必須與運(yùn)輸方式統(tǒng)一考慮。兩個(gè)廠址方案各有3種備選運(yùn)輸方案(汽車運(yùn)輸、準(zhǔn)軌鐵路運(yùn)輸和窄軌鐵路運(yùn)輸)與之相匹配，因此派生出6個(gè)運(yùn)輸方案。6個(gè)運(yùn)輸方案的示意見圖1、圖2，各運(yùn)輸方案的特點(diǎn)見表2。

3 影響因子量化加權(quán)法確定廠址和運(yùn)輸方案

3.1 定量影響因子價(jià)值分計(jì)算

針對2個(gè)廠址方案所包含的6種運(yùn)輸方案分別計(jì)算其建設(shè)投資和年運(yùn)營費(fèi)，然后換算成定量因子價(jià)值分。選廠和運(yùn)輸系統(tǒng)建設(shè)投資和運(yùn)營費(fèi)包含項(xiàng)目較多，只對可比項(xiàng)目進(jìn)行比較，包括物料運(yùn)輸線路、輸電線路、輸水管道、建筑工程、設(shè)備等各項(xiàng)投資(其中物料運(yùn)輸線路投資包括修建準(zhǔn)軌鐵路、窄軌鐵路和公路的工程投資和設(shè)備投資以及火車機(jī)車與車輛、礦用自卸汽車等運(yùn)輸設(shè)備的投資等)和物料運(yùn)輸(包括原礦運(yùn)輸、精礦運(yùn)輸、燃料和材料運(yùn)輸、水電輸送)費(fèi)用等。定量影響因子價(jià)值分的計(jì)算公式為

表1 廠址方案建設(shè)條件比較Table 1 Comparison of site construction methods

圖1 與廠址方案一匹配的3個(gè)運(yùn)輸方案Fig.1 3 transportation schemes matching with site 1

圖2 與廠址方案二匹配的3個(gè)運(yùn)輸方案Fig.2 3 transportation schemes matching with site 2

Si=EKi+Ci，

式中，Mi為方案i的定量影響因子價(jià)值分；Si為方案i的總費(fèi)用；S為所有方案總費(fèi)用之和；n為方案數(shù)；E為投資效果系數(shù)，一般取0.08；Ki為方案i的建設(shè)投資；Ci為方案i的經(jīng)營費(fèi)用。

6種運(yùn)輸方案的定量影響因子價(jià)值分計(jì)算結(jié)果見表3。

3.2 定性影響因子價(jià)值分計(jì)算

定性影響因子價(jià)值分的計(jì)算公式為

表2 各運(yùn)輸方案特點(diǎn)Table 2 Characteristics of each transportation scheme

表3 定量影響因子價(jià)值分計(jì)算結(jié)果Table 3 Calculation results of quantitative influence factors values

影響方案選擇的定性因子及相應(yīng)的Rj，Ai,j，Pi,j見表4，6種運(yùn)輸方案的定性影響因子價(jià)值分見表5。

3.3 綜合影響因子價(jià)值分計(jì)算

綜合影響因子價(jià)值分的計(jì)算公式為

(5)

式中，Vi為方案i的綜合影響因子價(jià)值分；X為定量影響因子決策權(quán)重，本項(xiàng)目取0.6。

6種運(yùn)輸方案的綜合影響因子價(jià)值分計(jì)算結(jié)果見表6。

3.4 廠址和運(yùn)輸方案的確定

表6中，前3個(gè)運(yùn)輸方案的綜合得分明顯高于后3個(gè)運(yùn)輸方案的綜合得分，說明廠址方案一優(yōu)勢明顯；而前3個(gè)運(yùn)輸方案中方案3的綜合得最高，說明運(yùn)輸方案3為最佳運(yùn)輸方案。因此確定采用廠址方案一配運(yùn)輸方案3。

表4 定性影響因子及其Rj，Ai,j，Pi,jTable 4 Qualitative influence factors and its Rj，Ai,j，Pi,j

表5 定性影響因子價(jià)值分Table 5 Calculation results of qualitative influence factors values

表6 綜合影響因子價(jià)值分計(jì)算結(jié)果Table 6 Calculation results of comprehensive influence factors value

影響因子量化權(quán)重法所推薦的廠址距離礦山較近，原礦運(yùn)距短，綜合建設(shè)條件好，與之相匹配的運(yùn)輸方案機(jī)動靈活，公路建設(shè)投資比鐵路省，雖然年運(yùn)營費(fèi)用較之準(zhǔn)軌和窄軌鐵路運(yùn)輸方案稍高，但投資風(fēng)險(xiǎn)小，是一個(gè)比較理想的方案。

4 結(jié) 語

廠址和運(yùn)輸方案選擇涉及經(jīng)濟(jì)、社會、政治等諸多因素，是一項(xiàng)綜合性強(qiáng)的宏觀多目標(biāo)決策。影響因子量化加權(quán)法為項(xiàng)目投資者提供了一種簡易、有效的決策方法，可以把定性分析不易比較的問題予以定量，以數(shù)值大小直觀地顯示方案的優(yōu)劣，從而使項(xiàng)目投資者達(dá)到科學(xué)決策的目的。

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(責(zé)任編輯 孫 放)

Site Selection and Transportation Method Optimization by Influence Factor Quantification and Weighting Methods

Mu Chuanwei1Kang Jianmin2

(1.ShenkanQinhuangdaoEngineering&TechnologyCo.，Ltd.，ChinaMetallurgicalGroupCorporation，Qinhuangdao066001，China；2.DonganshanIronMine，AnshanIron&SteelGroupMiningCo.，Ltd.，Anshan114000，China)

The popular site selection methods at current cannot be used to make quantitative analysis on the influence factors from the alternatives or partly.In order to solve this problem，a new method,influence factor quantification and weighting method is put forward，which can fully or quantitatively analyze the alternatives of all influence factors.The specific approaches are as follows:firstly，the value of influence factors is calculated out according to quantitative factors of construction investment and operating costs.Then，the probability and weighting for the natural，economic and social aspects of conditional influence factors are given，and the qualitative value of the influence factors is obtained by multiplying the probability with the weighting.Finally，the value of comprehensive influence factors is gained by sum of both of multiplying the quantitative influence factors and qualitative influence factors with their weighting separately.The method with the highest influence factors value will be optimum.The optimum method is used to optimize the site selection and transportation scheme of H iron dressing plant in Mongolia built by a Chinese company.The results indicates that among the two alternative sites and six alternative transportation schemes，value points of comprehensive influences factors corresponding to transportation scheme 1～3 for site 1 is obviously higher than that of transportation scheme 4～6 for site 2，meanwhile the value points of comprehensive influence factors of transportation scheme 3 is the highest among the six transportation alternatives.The conclusion is that site 1 matching with transportation scheme 3 is the best choice.

Influence factor quantification and weighting methods，Site selection of dressing plant，Transportation method selection of dressing plant

2014-06-18

母傳偉(1970—)，男，礦山設(shè)計(jì)院副院長，總工程師，教授級高級工程師。

TD928.1，TD928.7

A

1001-1250(2014)-10-082-04