■ 蔣健明/汪應(yīng)宏
(1.中國礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測繪學(xué)院,江蘇 徐州 221116;2.安徽省公益性地質(zhì)調(diào)查管理中心,合肥 230601)
《礦產(chǎn)資源權(quán)益金制度改革方案》(國發(fā)〔2017〕29號)從頂層設(shè)計角度構(gòu)建了礦產(chǎn)資源權(quán)益金制度體系,覆蓋礦產(chǎn)資源開發(fā)全過程,其中礦業(yè)權(quán)出讓收益(出讓環(huán)節(jié))和資源稅改革(開采環(huán)節(jié))是權(quán)益金制度體系的核心環(huán)節(jié),體現(xiàn)了礦產(chǎn)資源所有者權(quán)益。礦產(chǎn)資源權(quán)益金是礦產(chǎn)資源權(quán)益價值的貨幣化體現(xiàn),權(quán)益價值理論來源于產(chǎn)權(quán)理論和價值理論(朱學(xué)義,2008)[1]。礦產(chǎn)資源權(quán)益價值在表現(xiàn)形式上體現(xiàn)為產(chǎn)權(quán)與收益的結(jié)合,級差礦租決定了權(quán)益價值量大小,繼而決定了權(quán)益金的大?。≧oach and Wade,2006;朱學(xué)義,2008;袁懷雨,2012)[1-3]。礦產(chǎn)資源稟賦條件差異是產(chǎn)生級差礦租的決定性因素(蔣健明等,2017)[4],由于這些差異性因素紛繁復(fù)雜且互相影響,很難單純依靠某一兩個指標(biāo)來判斷與衡量權(quán)益金數(shù)額的大小,資源稟賦的差異性也要求權(quán)益金標(biāo)準(zhǔn)的核定差異化。礦產(chǎn)資源種類繁多,資源稟賦條件因礦種不同其影響程度也不盡相同。基于此,需要構(gòu)建一個科學(xué)、便捷、有效的評價指標(biāo)體系來衡量礦產(chǎn)資源權(quán)益金標(biāo)準(zhǔn)。層次分析法(AHP)能把錯綜復(fù)雜的因素整理成有序的指標(biāo)層次,有效地解決多因素交互影響的情況。本文以鐵礦為例,采用AHP法構(gòu)建礦產(chǎn)資源權(quán)益金評價指標(biāo)體系,并提出指標(biāo)體系的應(yīng)用方法,為礦產(chǎn)資源權(quán)益金標(biāo)準(zhǔn)評價提供指標(biāo)基礎(chǔ)。
根據(jù)礦產(chǎn)資源權(quán)益價值理論,級差礦租決定了權(quán)益價值量的大小,而產(chǎn)生級差礦租的主要因素是礦產(chǎn)地所處位置和礦產(chǎn)資源稟賦條件的差異性,正是這些因素直接影響并決定了礦產(chǎn)資源權(quán)益金的多少。本文通過定量分析礦產(chǎn)資源稟賦,建立評價模型,綜合評價影響礦產(chǎn)資源權(quán)益金的因素。礦產(chǎn)資源權(quán)益金評價體系由指標(biāo)集、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集和評價模型共同組成。評價指標(biāo)集是由一系列能夠反應(yīng)和概括礦產(chǎn)資源權(quán)益金的要素組成,是評價體系核心部分;基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集主要來自于原始統(tǒng)計數(shù)據(jù),如資源儲量、埋藏深度、地質(zhì)品位等,是定量分析評價指標(biāo)的基礎(chǔ);評價模型定量描述評價體系中各要素的數(shù)量關(guān)系。
(1)經(jīng)濟(jì)區(qū)位條件是與地理空間位置有關(guān)的影響經(jīng)濟(jì)活動地理空間所有因素綜合。礦業(yè)發(fā)展往往受制于經(jīng)濟(jì)區(qū)位布局(李娜等,2014)[5],影響礦產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)的區(qū)位條件主要包括地理位置、地形地貌、氣候條件和產(chǎn)業(yè)配套。地理位置指礦區(qū)所處位置,也指礦區(qū)與其他自然和社會經(jīng)濟(jì)要素的空間聯(lián)系,交通條件和收入水平是主要影響因素:距離遠(yuǎn)近直接決定礦產(chǎn)品的運輸費用;收入水平主要影響勞動力成本,進(jìn)而影響礦產(chǎn)品生產(chǎn)成本,勞動力成本與城市規(guī)模相適應(yīng)。地形地貌不同對礦山生產(chǎn)成本的影響主要體現(xiàn)在礦山建設(shè)投資、自然坡穩(wěn)定性治理以及礦山恢復(fù)所需費用等,復(fù)雜的地形和地貌將增加礦山生產(chǎn)成本;礦山建設(shè)和生產(chǎn)與氣候條件休戚相關(guān),不同氣候條件直接影響了礦山的年有效生產(chǎn)時間和產(chǎn)量。在本文,產(chǎn)業(yè)配套是礦山所在城市區(qū)域內(nèi)是否形成了與礦產(chǎn)品密切相關(guān)的產(chǎn)業(yè)鏈,包括產(chǎn)品上下游關(guān)系、礦產(chǎn)品銷售半徑以及與此相關(guān)的人力資源、技術(shù)水平等,產(chǎn)業(yè)配套一般用產(chǎn)業(yè)集聚效應(yīng)指標(biāo)替代,配套齊全區(qū)域相應(yīng)勞動力資源豐富、采購成本相對也較低。
(2)礦產(chǎn)資源儲量即礦石蘊(yùn)藏量,資源儲量情況與礦床、礦體和礦石質(zhì)量等指標(biāo)高度相關(guān)。儲量規(guī)模顯示了礦床儲量絕對量,是估算礦床經(jīng)濟(jì)價值、確定礦山生產(chǎn)規(guī)模和服務(wù)年限的基本依據(jù)。儲量大的礦山其生產(chǎn)規(guī)模相應(yīng)較大,從而產(chǎn)生“規(guī)模效應(yīng)”,但生產(chǎn)規(guī)模也不是越大越好,超過規(guī)模效益盈虧平衡點時,即邊際成本降為負(fù)數(shù)以后,反而產(chǎn)生“規(guī)模不經(jīng)濟(jì)”,因此,出于理性考慮,應(yīng)該用生產(chǎn)規(guī)模替代儲量規(guī)模。礦體分布密集程度與礦體數(shù)密切相關(guān),儲量一定的前提下,礦體數(shù)越少越好。地質(zhì)品位是礦石中所含有用成分(元素或化合物)的百分含量,地質(zhì)品位高低表示礦產(chǎn)資源富貧程度,是判斷礦產(chǎn)資源質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。品位高低直接影響礦產(chǎn)資源權(quán)益價值,繼而影響權(quán)益金的多少。任何一個礦體,其有用組分在礦體中分布不可能是絕對一致的,一般用品位變化系數(shù)表示有用組分在礦體中分布均勻程度,品位變化差異性也影響著礦產(chǎn)資源權(quán)益金標(biāo)準(zhǔn)的差異性。
(3)開采技術(shù)條件是影響和決定開采方法和技術(shù)措施的重要地質(zhì)因素,主要包括礦體的埋藏深度,礦體的產(chǎn)狀、形狀,礦石頂、底板圍巖的機(jī)械物理性質(zhì)以及水文地質(zhì)條件等。水文地質(zhì)條件對礦山開采有著一定的影響,當(dāng)水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜時,會增加礦山防治水成本,從而最終影響到礦山的經(jīng)濟(jì)效益和權(quán)益價值。平均開采深度對采礦成本影響是顯著的,例如,馮耀男(1990)[6]通過對平均開采深度與開采成本的相關(guān)性分析得出:當(dāng)其它因素不變時,開采深度每加深1米,成本增加0.75元/噸。圍巖穩(wěn)固性也是選擇采礦方法考慮的重要因素,如空場采礦法適用于圍巖比較穩(wěn)固,當(dāng)圍巖不穩(wěn)固時,選擇崩落法、充填法較為妥當(dāng)。礦體厚度、傾角與礦體厚度變化系數(shù)也是采礦方法選擇的重要指標(biāo)依據(jù),從而對采礦成本與權(quán)益價值產(chǎn)生影響。礦體形態(tài)是指礦體在空間的產(chǎn)出樣式和形狀,其復(fù)雜程度直接影響著礦山開采巷道設(shè)計和實際開采,對礦山生產(chǎn)成本影響較大。
(4)礦石處理成本高低取決于選冶技術(shù)條件的優(yōu)劣,其主要影響因素是礦石類型、有益有害元素、礦床類型、可選性等。礦石類型是根據(jù)礦石物質(zhì)成分、品位高低、物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或氧化程度不同而進(jìn)行類別劃分的。礦石類型也是影響資源價值大小的重要因素。元素是組成巖石和礦石的基本單元,除主要元素外,礦物中富含其他元素,影響選冶的雜質(zhì)是有害元素,會增加選冶成本,如含磷多的鋼鐵在低溫加工時易“冷脆”;而有益元素一定條件下能改善產(chǎn)品某些性能,如錳可以增加鋼的硬度和改善礦石燒結(jié),從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。鐵礦床類型按成因主要分為內(nèi)生鐵礦床、外生鐵礦床、變質(zhì)鐵礦床。如安徽省鐵礦成因類型主要劃分為沉積變質(zhì)型鐵礦、陸相火山巖型鐵礦和矽卡巖型伴生鐵礦三大類型,根據(jù)成礦環(huán)境不同分別分布在皖西北地區(qū)(主要是霍邱地區(qū))、廬樅地區(qū)和寧蕪地區(qū)(吳禮彬等,2010;肖克炎等,2011;蔣健明,2012)[7-9]。礦石可選性指礦石的各種礦物成分在選礦過程中的分選難易程度,礦石的物質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)、有益有害元素、選冶技術(shù)和礦產(chǎn)品的質(zhì)量要求等均對礦石可選性產(chǎn)生影響,因而,礦石可選性是一項綜合性指標(biāo)。由于本項目選取的其他指標(biāo)已經(jīng)對礦石可選性因素進(jìn)行了考慮,根據(jù)指標(biāo)選取獨立性原則,不宜再將礦石可選性列為評價指標(biāo)。
根據(jù)礦產(chǎn)資源價值理論,影響礦產(chǎn)資源權(quán)益金標(biāo)準(zhǔn)因素有很多。出于實用考慮,指標(biāo)選取要盡可能準(zhǔn)確反映礦產(chǎn)資源權(quán)益金本質(zhì)特征。目前學(xué)術(shù)界對礦產(chǎn)資源權(quán)益價值內(nèi)涵理解還存在爭議,導(dǎo)致評價指標(biāo)選擇上差異較大。例如:袁懷雨(2012)[10]提出礦產(chǎn)資源稟賦優(yōu)勢理論,將影響因素歸為3類32個指標(biāo);杜國銀(2012)[11]則基于儲量規(guī)模等12個指標(biāo)建立了“礦產(chǎn)地開發(fā)指數(shù)”;鄭重(2007)[12]提出的儲量價值規(guī)模評價指標(biāo),主要包括礦產(chǎn)資源賦存條件、礦石質(zhì)量、礦產(chǎn)資源規(guī)模、開采條件等4大類18個指標(biāo);趙志勇(2003)[13]在分析冀東鐵礦資源的保有情況和特點及開發(fā)環(huán)境基礎(chǔ)上,選取了18個影響因素構(gòu)建了影響鐵礦資源價值的指標(biāo)模型;蔡國華(2011)[14]通過對新疆318個煤礦礦山的實際回采率統(tǒng)計分析,提出影響回采率的主要因素(表1)。
基于本文的研究目的,以鐵礦為例,首先采用專家打分法,設(shè)計影響因素征詢意見表,不設(shè)定指標(biāo)框架,邀請25位專家,征詢專家(匿名方式)意見;然后分析匯總專家意見,反饋給專家同時,附上表1供專家修正意見;接著再進(jìn)行三輪征詢和意見反饋,根據(jù)專家評判的結(jié)果,按影響程度大小進(jìn)行因素篩選;最后確定指標(biāo)。
評價指標(biāo)體系按照層次性、獨立性和實用性三項原則進(jìn)行構(gòu)建,確保不同層次之間影響不相重疊,每個因素對評價對象所產(chǎn)生的影響也不能與其他因素重疊,用盡量少的指標(biāo)反應(yīng)出權(quán)益價值特性,便于指標(biāo)體系的實際應(yīng)用。
表1 國內(nèi)部分學(xué)者建立的礦產(chǎn)資源價值評價指標(biāo)
(1)建立層次結(jié)構(gòu)模型。按照層次性原則,第一層是指標(biāo)體系的目標(biāo)層,即礦產(chǎn)資源權(quán)益價值;第二層次是準(zhǔn)則層,包括經(jīng)濟(jì)區(qū)位條件、資源儲量情況、開采技術(shù)條件、選冶技術(shù)條件;第三個層次是指標(biāo)層,由各個具體指標(biāo)組成,是對準(zhǔn)則層各大類的包含要素的反映(圖1)。
圖1 礦產(chǎn)資源權(quán)益價值評價指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)圖
(2)構(gòu)造判斷矩陣:
式(1)中bij=bik/bjk,bii=1,bij=1/bji。bij值根據(jù)重要性比例按照T.L.Satty提出的1~9比較標(biāo)度法標(biāo)度。滿意的一致性是衡量判斷矩陣質(zhì)量唯一標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)存在bij=bik/bjk關(guān)系,則表示該判斷矩陣完全一致性。
(3)權(quán)重計算。運用層次分析法構(gòu)建礦產(chǎn)資源評價指標(biāo)體系一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)是確定評價指標(biāo)權(quán)重,首先計算各因素對指標(biāo)層的權(quán)向量,然后計算準(zhǔn)則層對應(yīng)目標(biāo)層的權(quán)向量,最后計算各指標(biāo)對準(zhǔn)則層的相對權(quán)重。計算方法是運用迭代法,利用計算軟件求得最大特征根及其對應(yīng)的特征向量,步驟如下:
計算矩陣各行元素乘積:
計算Mi的n次方根:
對向量進(jìn)行歸一化處理:
則W=(W1,W2,…,Wn)T即為所求的特征向量。
計算判斷矩陣的最大特征值:
式(5)中:為最大特征根;A為判斷矩陣;n為判斷矩陣A的階數(shù);AWi為向量AW的第i個元素。
(4)一致性檢驗。一致性指標(biāo)C.I.值越小,表明判斷矩陣越接近于完全一致性。
式(6)中:C.I.為判斷性矩陣的一次性比率;m為矩陣的階數(shù)。
計算一致性比例C.R.,當(dāng)C.R.<0.1時,則表示判斷矩陣具有一致性,否則,調(diào)整判斷矩陣。
階數(shù)增加,判斷一致性的決策難度也會隨之增加。此時,要衡量不同階判斷矩陣是否具有滿意的一致性,需引入判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)進(jìn)行衡量,平均
隨機(jī)指標(biāo)(R.I.)可以通過查表確定(表2)。(5)計算各層元素對目標(biāo)層的權(quán)重(排序)向量。以圖1層次結(jié)構(gòu)為例,設(shè)準(zhǔn)則層n2個元素對目標(biāo)層的權(quán)重(排序)向量為:
表2 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)R.I
指標(biāo)層n3個元素對第2層n2個元素的權(quán)重(排序)向量為:,將它們構(gòu)成分塊矩陣:,則指標(biāo)層元素對目標(biāo)層的權(quán)重(排序)向量為:
成立專家組。首先選取了礦產(chǎn)地質(zhì)、水文、采礦、選礦、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、財務(wù)等專業(yè)的專家12人(每個專業(yè)2人),共同設(shè)計打分表和打分規(guī)則,然后再向50名專家(每個專業(yè)6~8人)發(fā)出征詢意見表和打分表,打分規(guī)則按照1~9標(biāo)度法打分。
圍繞資源權(quán)益價值這個研究目標(biāo),選擇4個1級指標(biāo)和18個2級指標(biāo)組成指標(biāo)體系,構(gòu)建礦產(chǎn)資源權(quán)益金指標(biāo)體系(圖1)。第一個層次是目標(biāo)層,表示礦產(chǎn)資源權(quán)益金(A);第二層次是準(zhǔn)則層,包括經(jīng)濟(jì)區(qū)位條件、資源儲量情況、開采技術(shù)條件和選冶技術(shù)條件,分別用B1、B2、B3、B4來表示;第三個層次是指標(biāo)層(Ci),是準(zhǔn)則層的繼續(xù)細(xì)化,主要包括如圖1所示的18個指標(biāo)。
構(gòu)造兩兩判斷矩陣,主要有A-B,B1-Ci,B2-Ci,B3-Ci和B4-Ci的矩陣構(gòu)造。以經(jīng)濟(jì)區(qū)位條件為準(zhǔn)則,建立判斷矩陣,如表3所示,矩陣中,分別表示地理位置(C1)、地形地貌(C2)、氣候條件(C3)和產(chǎn)業(yè)配套(C4)。
表3 B1-Ci判斷矩陣
=4.264,C.I.=0.088,R.I.=0.89 ,因C.R.=0.099<0.1,故判定矩陣滿足一致性假設(shè)。
以資源儲量情況為準(zhǔn)則,建立判斷矩陣,如表4所示,矩陣中,分別表示生產(chǎn)(儲量)規(guī)模(C5)、地質(zhì)品位(C6)、品位變化情況(C7)和礦體分布密集程度(C8)。
表4 B2-Ci判斷矩陣
=4.01418,C.I.=0.0047,R.I.=0.89,因C.R.=0.005<0.1,故判定矩陣滿足一致性假設(shè)。
以開采技術(shù)條件為準(zhǔn)則,建立判斷矩陣,如表5所示,矩陣中,分別表示水文地質(zhì)條件(C9)、開采深度(C10)、圍巖的穩(wěn)固性(C11)、平均厚度(C12)、厚度變化(C13)、礦體形態(tài)(C14)和礦體傾斜度(C15)。
表5 B6-Ci判斷矩陣
=7.59538,C.I.=0.09923,R.I.=1.36,因C.R.=0.073<0.1,故判定矩陣滿足一致性假設(shè)。
選冶技術(shù)條件為準(zhǔn)則,建立判斷矩陣,如表6所示,矩陣中,分別表示礦石類型(C16)、有益有害元素(C17)和礦床類型(C18)。
表6 B4-Ci判斷矩陣
=3.06489,C.I.=0.0324,R.I.=0.52,因C.R.=0.062<0.1,故該矩陣滿足一致性假設(shè)。
根據(jù)專家組決策,如表7所示,建立準(zhǔn)則層相對權(quán)重判斷矩陣,矩陣中,分別表示經(jīng)濟(jì)區(qū)位條件(B1)、資源儲量情況(B2)、開采技術(shù)條件(B3)和選冶技術(shù)條件(B4)。
表7 A-B1i判斷矩陣
=4.1981,C.I.=0.066,R.I.=0.89,因C.R.=0.074<0.1,故判定矩陣滿足一致性假設(shè)。
根據(jù)式(5)和式(9),將指標(biāo)層各指標(biāo)的權(quán)重進(jìn)行歸一化處理,見表8。
進(jìn)行礦產(chǎn)資源權(quán)益價值評價指標(biāo)層次總排序,如表9所示。
從表9可以得出結(jié)論,經(jīng)濟(jì)區(qū)位條件中的地理位置、地形地貌和產(chǎn)業(yè)配套狀況對礦產(chǎn)資源權(quán)益價值影響較大,這主要與礦產(chǎn)地所處的區(qū)位導(dǎo)致礦業(yè)開發(fā)及運輸成本高企有關(guān)。如,中國西藏地區(qū)礦產(chǎn)資源豐富,但由于交通、地形條件導(dǎo)致其礦產(chǎn)資源盡管豐富,但開發(fā)程度低。資源儲量情況中,生產(chǎn)(儲量)規(guī)模和地質(zhì)品位對礦產(chǎn)資源權(quán)益價值影響較大,是礦產(chǎn)資源權(quán)益價值評價中不可忽略的因素。相對于前兩項,在一定區(qū)域內(nèi),從比較優(yōu)勢角度出發(fā),開采技術(shù)條件中的水文地質(zhì)條件、開采深度、圍巖的穩(wěn)固性、平均厚度是考察一定區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源權(quán)益價值的重要指標(biāo);而在選冶技術(shù)條件中,礦石中的有益有害元素也是一項重要的指標(biāo),直接影響到礦石的采選比和礦產(chǎn)品的質(zhì)量。該結(jié)論和我們在實踐中的經(jīng)驗判斷是基本一致的。如,同樣品質(zhì)的鐵礦資源,中部省份的鐵礦開發(fā)程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于西部省份。在中部省份安徽,原礦品位在25%~30%,埋藏深度在-400米的鐵礦資源得到較為廣泛的開采,而在新疆、西藏等西部省份,這樣的鐵礦資源卻無人問津,其價值也無法得到實現(xiàn)。
表9 各指標(biāo)對總目標(biāo)的重要性程度排序
表8 評價指標(biāo)權(quán)重
由于該體系建立在經(jīng)驗判斷基礎(chǔ)上,雖然不能準(zhǔn)確擬合出這些影響因素與權(quán)益金之間的數(shù)量關(guān)系,但能解決礦產(chǎn)資源稟賦條件對礦產(chǎn)資源權(quán)益金影響程度的排序問題,為權(quán)益金的具體測算提供指標(biāo)選取依據(jù)。根據(jù)該指標(biāo)體系,作者以安徽省鐵礦為例,運用多元回歸模型,采用定性與定量相結(jié)合方法,擬合了評價指標(biāo)與權(quán)益金之間的數(shù)量關(guān)系,建立了基于礦產(chǎn)資源資源稟賦條件視角的權(quán)益金評價動態(tài)調(diào)整修正系數(shù)體系,該研究結(jié)果見文后參考文獻(xiàn)[15](Jiang J M等,2017)[15]?;诎鏅?quán)的原因,本文簡要介紹如何運用該評價指標(biāo)體系測算權(quán)益金的研究思路。
首先建立權(quán)益金測算理論公式。根據(jù)剩余法原理,權(quán)益金是扣除礦產(chǎn)品銷售收入中的成本、稅收和礦山企業(yè)的合理利潤以及投資者收益之后的剩余。其次,運用多元回歸模型分析各個自變量取值水平的改變對成本的影響,通過剔除重復(fù)法、逐步回歸法等篩選變量,并檢驗。最后求得在已知銷售收入和礦山資源稟賦差異條件下的權(quán)益金率計算結(jié)果(表10)。其具體測算方法可參見文后參考文獻(xiàn)[15](iang J M等,2017)[15]。
表10 鐵礦礦山權(quán)益金系數(shù)修正表
權(quán)益金是權(quán)益價值的市場化價格體現(xiàn),開展礦產(chǎn)資源權(quán)益金測算是礦產(chǎn)資源權(quán)益金制度體系得以順利實施的基礎(chǔ)性工作。本文以鐵礦為例,基于鐵礦資源稟賦的差異性,采用層次分析法,構(gòu)建了礦產(chǎn)資源權(quán)益價值評價指標(biāo)體系。由于該評價指標(biāo)體系建立在經(jīng)驗判斷基礎(chǔ)上,雖然不能精確擬合出礦產(chǎn)資源稟賦差異性與權(quán)益金之間的數(shù)量關(guān)系,但該評價體系能為權(quán)益金測算提供較為實用的指標(biāo)選取方法,也能為礦產(chǎn)資源分等定級工作提供較好的評價指標(biāo)選取方法。
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