金属矿绿色开采评价方法探讨

金属矿绿色开采评价包括两部分内容：一是对金属矿绿色开采的指标进行赋值，权重的大小反映了该指标在体系中的重要程度;二是选用合适的价方法，对整个体系进行评价，得到最终的评价结果。由于当前有关金属矿绿色开采评价方法的研究较为欠缺，可以借鉴矿山开采、煤矿开采以及其相近行业的评价方法，对其加以理解和整理后运用在金属矿绿色开采评价方面。

1.1 评价指标权重研究

指标的权重通常反映了各指标在评价指标体系中所起作用的相对大小程度。常用的指标权重赋权方法是主观赋权法和客观赋权法。客观赋权法是运用数学方法和逻辑关系对原始数据进行相关性分析得到指标的权重。客观赋权得到的指标权重不依赖于人的主观思维判断，具有较强的数学理论依据。常用的客观赋权法有熵权法[8]、变异系数法[9] 和主成分分析法[10]等。主观赋权法是根据研究人员的知识和经验等进行判断从而确定各指标权重的方法，主要有层次分析法[8]、专家打分法[11]、G1法[12] 和超标倍数法[13]等。主观赋权法能够反映研究人员的知识经验和主观想法，但是也会受个人偏好的影响，使最终策带有主观色彩;客观赋权法有比较强的数据理论支撑，但是比较依赖统计和数学等定量方法，且对评价指标的主观定性分析考虑很少。针对主客观赋权法各自的优缺点，同时为了免主观随意性，可以将主观赋权和客观赋权进行组合，即组合赋权法[14]。作为主客观思想兼有的权重确定方法，组合赋权法既能客观地反映各指标的重要程度，又能反映决策者的主观愿望。在实际运用时，可以运用乘法加权法或线性加权法将几种权重赋值方法进行组合，以弥补各种方法的不足，决策的科学性。对常用的赋权方法进行对比分析，如表1所示。

1.2 评价方法研究

在金属矿绿色开采评价过程中，评价方法的选取非常重要，需要根据指标特点、数据类型以及矿山实际等选择合适的评价模型。在我国，对金属矿绿色开采的评价研究刚刚起步，评价方法和模型并不多，在此可以借鉴其他行业的评价模型。

(1)模糊综合评价法。模糊综合评价法[2] 是以模糊数学为基础的一种综合性评价法，基本原理是运用模糊数学隶属度方法将定性评价转化为定量评价，进而对评价对象做出总体性评价。模糊综合评价将“隶属度”概念引入变量处理的过渡性问题，用精确逼近模糊，评价过程系统化，评价结果清晰化，在解决难以量化、非确定性问题上非常适合。目前模糊综合评价法广泛运用于地下水质条件评价、城市生态安全、遥感影像、滑坡危险性和矿山采空区评价等领域。在金属矿绿色开采评价中，当评价指标体系包含很多定性指标时，如何处理这些定性指标是一项重要的工作。模糊综合评价采用两两比较的方式通过设定最优化评价因素值，将最优化评价基准设定为 1，其余评价因素通过与最优化评价因素对比后，确定其评价值在 0～1之间，实现了定性指标的定量化处理，可用于金属矿绿色开采评价。模糊综合评价法基本步骤如下：①确定指标的评价因素集U;②确定评语集V;③确立模糊综合评价矩阵R;④生成结果向量矩阵;⑤计算满意度分数。(2)可拓优度评价法。可拓优度法是在可拓学领域中对研究问题的优劣程度进行综合评价的种实用方法[15]。可拓优度法的优势在于其对评价体系没有任何限制和要求，不管是定量指标还是定性指标都很适用，而且不使用各评价指标的单位并不影响其结果，很好地解决了指标方法不相容的问题。关于定性指标定量化，可拓优度法通过引入关联函数定量说明元素具备某种性质的程度，从而达到解决定性指标问题的目的。可拓优度的评价程不受人为因素的影响，评价结果真实可靠。该多用于安全评价和风险评价领域，在电力建设施工、矿井通风和绩效评估等方面也有运用。金属矿绿色开采评价体系是一个多层次、复杂的评价体系，包括了定量指标和定性指标，且各标的单位不相同。可拓优度法能够很好地解决上述问题，并且评价过程客观简单，评价结果真实可靠，可用于金属矿绿色开采评价。可拓优度评价法的基本过程如下：①确定评价指标;②确立经典域与节域;③确定待评物元;④根据距的定义，计算关联函数值;⑤评价指标权重的确定;⑥计算优度;⑦分析判断。(3)TOPSIS 法。TOPSIS 法又称为接近理想点法[16]，是一种根据有限个评价对象与理想化目标的接近程度进行排序的方法。TOPSIS法一开始先定义决策目标的最佳正负理想解，然后运用数学方法，在若干个可行方案中找到一个距离正理想解最近、距离负理想解最远的方案，这个方案就是最终要采用的方案，即通过考虑各方案与理想解之间的距离进行抉择。金属矿绿色开采评价指标体系是典型的多层次、多属性体系，具有复杂性和综合性特点。TOPSI法通过数学计算，能找出每一个候选方案和最优想解的接近度，达到方案选择的目的，可用于金属矿绿色开采评价。TOPSIS 法评判步骤为：①建立评价指标数据矩阵;②将矩阵标准化;③加权规范化处理;④计算正负理想解;⑤计算方案集到正负理想解之间的欧式距离;⑥计算方案集的贴近度。(4)因子分析法。据文献[17]报道，因子分析的概念最早源于 20 世纪初 Kard Pearon 和 CharlesSpearmen等关于智力测验的统计分析。近年来，随着统计分析软件的普及，因子分析法已广泛应用于各个领域。因子分析法的基本原理[18] 是将众多有一定相关性的变量通过数学方法提取少数的共性因子。核心思想是通过分析将相关性较强的因素归为一类，然后将这一类变量看作一个因子，因此在复杂系统中，可以通过因子分析达到减少因的目的，用几个能反映研究系统信息的因子去描述统的特征。在金属矿绿色开采评价中，运用因子分析法可以得到反映矿山绿色开采的代表性指标，严格控制这些指标，矿山将基本达到绿色开采。因子分析法的主要步骤如下：①建立指系;②适应性检验;③建立因子载荷矩阵，计算各公因子得分;④计算因子得分，进行排序。(5)物元分析法。物元分析法[19-20] 是一种解决兼容性问题的方法。其研究对象是人们在生产活中遇到的存在不相容的 2个部分的矛盾问题，理方法是依据物元可拓性进行物元变换。运用物元分析法既能得到评价对象的综合评价等级，也能反映其稳定状态，同时还可以得到各评价指标的等级及其稳定状态，能够反映更全面的信息。将事物用“事物、特征、量值”3 个因素来描述，构成一个有序三元组的基本元，研究其变化律。与其他评价方法相比，物元分析法减少了对于指标量化的计算工作量。金属矿绿色开采是一个比较复杂的物元系统，在对金属矿绿色开采进行评价时，数据获取存在一定难度，很难确定所有反映绿色开采的指标，只通过选定的有限评价指标数据进行评价。物元分析法的具体步骤为：①确定物元;②确定经典域及节域;③计算距与关联函数;④计算综合关联度。评价对象与哪个等级的关联度最大，就隶属于哪个等级;关联度与哪个等级越靠近，其越易向哪个等级转化。(6)其他方法。除了上述方法，还有其他可用于金属矿绿色开采评价的方法，如聚类法[21]和DE模型法[2]等。每种评价方法都有各自的优缺点，关键要结合评价对象的具体情况，使得评价结果尽量符合实际情况。