基于系統(tǒng)動力學的礦產(chǎn)資源價值構(gòu)成研究

李 遠，姬長生

(中國礦業(yè)大學礦業(yè)工程學院，煤炭資源與安全開采國家重點實驗室，江蘇 徐州 221008)

為了適應經(jīng)濟發(fā)展的現(xiàn)狀，礦產(chǎn)資源價值核算的重要性被越來越多的人認識到，對礦產(chǎn)資源實施價值核算也成為近幾年的研究重點。我國在礦產(chǎn)資源價值核算領(lǐng)域起步較晚，尚沒有形成科學、嚴密的研究方法和體系。對于礦產(chǎn)資源價值構(gòu)成中的很多問題，學術(shù)界還沒有形成統(tǒng)一的認識。本文運用系統(tǒng)動力學的研究方法，用Vensim軟件作為輔助工具，探討礦產(chǎn)資源價值的構(gòu)成體系。

1 礦產(chǎn)資源、礦產(chǎn)資源價值及礦產(chǎn)品價值

礦產(chǎn)資源是指經(jīng)過地質(zhì)成礦作用，使埋藏于地下或出露于地表、并具有開發(fā)利用價值的礦物或有用元素的含量達到具有工業(yè)利用價值的集合體。礦產(chǎn)資源屬于不可再生資源，其儲量是有限的，按其用途可以分為金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)和能源礦產(chǎn)三大類。礦產(chǎn)資源是重要的自然資源，是社會生產(chǎn)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。

對于礦產(chǎn)資源是否有價值，國內(nèi)外存在著幾種觀點：一種觀點認為礦產(chǎn)資源不存在價值，也不存在價格。原因是礦產(chǎn)資源是一種自然存在物，沒有凝結(jié)無差別的人類勞動。但是，礦產(chǎn)資源雖然是一種自然存在物，但是并非所有的自然存在物都能稱為礦產(chǎn)資源。既然能被稱之為礦產(chǎn)資源，就說明人類已經(jīng)認識到了它的使用價值，也就是凝聚了人類勞動。例如，瀑布作為一種自然物，本身沒有凝結(jié)人類勞動，但是，由于其存在特殊的觀賞價值，人們將許多瀑布開發(fā)成為旅游資源，于是，瀑布這樣一種自然資源就具有了價值。另一種觀點認為礦產(chǎn)資源作為一種自然存在物本身不存在價值，但是其被開發(fā)利用的過程中融入了人類的勞動，因此礦產(chǎn)資源存在價格[1]。但是，根據(jù)馬克思的勞動價值論，一切事物如果不存在價值也就不可能存在價格，所以這種觀點本身就與勞動價值論相悖。同時，礦產(chǎn)資源已經(jīng)不是純自然物了，它是具有開發(fā)利用價值而且被人們認識到的自然物。還有一種觀點認為礦產(chǎn)資源等所有的自然資源都有價值[2]。

礦產(chǎn)資源是天然賦存于地殼內(nèi)的物質(zhì)富集物，是埋藏在地下的物質(zhì)體。當人類對資源一無所知時，人類無法利用資源，資源只停留在潛在的天然賜物的概念上。但當人類開始了地質(zhì)勘探勞動，完成了礦產(chǎn)儲量報告，解釋了資源的空間的數(shù)量、位置、質(zhì)量及開采條件等，這時的礦產(chǎn)資源就具有了現(xiàn)實的價值。依此而論，礦產(chǎn)資源是地下礦體與地質(zhì)勘探勞動相結(jié)合的產(chǎn)物，它的物質(zhì)性能和存在形式是自然界所賦予的，同時又是結(jié)合著地質(zhì)勘探勞動被人們發(fā)現(xiàn)和認識的，它是由社會生產(chǎn)方式?jīng)Q定的具體條件下的勞動對象。

由于礦產(chǎn)資源存在分布的不平衡性和隱蔽性，使得任何礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用一般都要通過有目的的尋找與探明。因此可以認為，礦產(chǎn)資源的自然價值是通過地質(zhì)勘探勞動變?yōu)楝F(xiàn)實的。所以，“礦產(chǎn)資源價值”中的“價值”應該是勞動價值，也就是凝結(jié)在礦產(chǎn)資源中的人類勞動[3]。

運用Vensim軟件將自然賦存物、礦產(chǎn)資源和礦產(chǎn)資源價值的內(nèi)部關(guān)系繪制成流圖，如圖1所示。

圖1 自然賦存物、礦產(chǎn)資源和礦產(chǎn)資源價值的關(guān)系

由圖1可以看出，地下的自然賦存物，在凝結(jié)了人類的認識和勘查等活動之后變成為礦產(chǎn)資源，同時也擁有了礦產(chǎn)資源價值。

而礦產(chǎn)資源價值和礦產(chǎn)品價值既有區(qū)別又有聯(lián)系。礦產(chǎn)品是指已經(jīng)開采出來并經(jīng)過加工處理后在市場進行交換的礦產(chǎn)資源，這部分礦產(chǎn)資源所包含的價值就被稱為礦產(chǎn)品價值。礦產(chǎn)品價值包含礦產(chǎn)資源價值。凝結(jié)在礦產(chǎn)品中的“活勞動”，則是開采、加工和運輸?shù)拳h(huán)節(jié)甚至生態(tài)環(huán)境治理所投入的人類勞動。正是這些活勞動創(chuàng)造了新的價值，連同礦產(chǎn)資源價值的轉(zhuǎn)移形成了礦產(chǎn)品價值，并通過礦產(chǎn)資源開采企業(yè)與其他生產(chǎn)企業(yè)的交換來實現(xiàn)。這與凝結(jié)在礦產(chǎn)資源中的“活勞動”完全不同，凝結(jié)在礦產(chǎn)資源中的“活勞動”是指人類的認識和勘查察勞動。

2 系統(tǒng)動力學簡介

系統(tǒng)動力學(System Dynamics，簡稱SD)認為系統(tǒng)內(nèi)的一切事物普遍存在因果關(guān)系，任何系統(tǒng)都具有一定的結(jié)構(gòu)和由此結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出的一定的功能。它是一種以反饋控制理論為基礎(chǔ)，以定性分析和定量研究相結(jié)合的用以研究社會經(jīng)濟管理系統(tǒng)的系統(tǒng)分析方法。其思想基礎(chǔ)是系統(tǒng)的因果關(guān)系及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)動力學是基于系統(tǒng)行為與內(nèi)在機制間的相互緊密的依賴關(guān)系，并且透過數(shù)學模型的建立與操弄過程從而獲得對問題的理解，并逐步發(fā)掘出產(chǎn)生變化形態(tài)的因、果關(guān)系。SD理論突出強調(diào)了系統(tǒng)與整體的觀點，聯(lián)系、發(fā)展與運動的觀點。

系統(tǒng)動力學的應用范圍幾乎遍及各個領(lǐng)域，一切存在聯(lián)系與發(fā)展并且存在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)都可以運用系統(tǒng)動力學的方法來進行研究。礦產(chǎn)資源價值構(gòu)成具備系統(tǒng)的特性，內(nèi)部具有完整的結(jié)構(gòu)，且各個部分都相互關(guān)聯(lián)并處于運動和發(fā)展之中，所以它屬于系統(tǒng)動力學研究內(nèi)容的一部分。運用系統(tǒng)動力學的方法對于認識其價值構(gòu)成具有重要的現(xiàn)實意義。

Vensim軟件是一個可以觀念化、文件化、模擬、分析、與最佳化動態(tài)系統(tǒng)模型之圖形接口軟件。它可以提供一種簡易而具有彈性的方式，以建立包括因果循環(huán)、存貨與流程圖等相關(guān)模型。使用Vensim建立動態(tài)模型，只要用圖形化的各式箭頭記號連接各式變量記號，并將各變量之間的關(guān)系以適當方式寫入模型，各變量之間的因果關(guān)系便隨之記錄完成。而各變量、參數(shù)間之數(shù)量關(guān)系以方程式功能寫入模型。透過建立模型的過程，可以了解變量間的因果關(guān)系與回路，并可透過程序中的特殊功能了解各變量的輸入與輸出間的關(guān)系，便于使用者了解模型架構(gòu)，也便于模型建立者修改模型的內(nèi)容。

3 礦產(chǎn)資源價值構(gòu)成系統(tǒng)分析

據(jù)以上的分析，基于SD的礦產(chǎn)資源價值系統(tǒng)(Mineral Resource Value System，簡稱MRVS)應該由三個子系統(tǒng)組成，一個是礦產(chǎn)資源作為一種自然賦存物本身具有的價值，簡稱為自然價值；而另一個就是人類認識礦產(chǎn)資源所付出的勞動，簡稱為認識價值；第三個就是人類勘查礦產(chǎn)資源所付出的勞動，簡稱為勘查價值。子系統(tǒng)又由自己的子系統(tǒng)各自組成并層層遞推，而在各層子系統(tǒng)之間、層與層之間又互相聯(lián)結(jié)，可以描述為：

基于SD的礦產(chǎn)資源價值系統(tǒng)=({子系統(tǒng)，{子系統(tǒng)內(nèi)部關(guān)系}}，{子系統(tǒng)之間的關(guān)系})

基于SD的礦產(chǎn)資源價值系統(tǒng)的數(shù)學描述如下：

(1)

式中：L為狀態(tài)變量；R為速率變量；A為輔助變量；δ為參數(shù)；T為時間變量。在礦產(chǎn)資源價值系統(tǒng)中，狀態(tài)變量L包括礦產(chǎn)資源的稀缺性、實用性；速率變量R包括礦產(chǎn)資源的可替代性、市場供求狀況等；輔助變量A包括國家經(jīng)濟政策的影響等；時間變量T包括科技進步和社會發(fā)展的時間因素等。

4 礦產(chǎn)資源價值模型

(2)

根據(jù)系統(tǒng)動力學原理構(gòu)造礦產(chǎn)資源價值模型如圖2所示。

圖2 礦產(chǎn)資源價值模型圖

利用Vensim軟件可以方便的對礦產(chǎn)資源的總價值做出計算：

礦產(chǎn)資源價值V式積累變量，計算V，有：

(3)

其中：V1(t)=VA+VC

V2(t)=(T,S,E......)

V3(t)=(I,C,N,F......)

5 礦產(chǎn)資源價值子系統(tǒng)

5.1 自然價值子系統(tǒng)

(4)

式中：VA表示絕對價值；VC表示相對價值。

礦產(chǎn)資源是指具有開發(fā)利用價值的礦物或有用元素，這種開發(fā)利用價值就是礦產(chǎn)資源的自然價值。礦產(chǎn)資源的自然價值又可以分為絕對價值和相對價值兩個部分。其中，絕對價值由礦產(chǎn)資源的壟斷性和有限性所產(chǎn)生，這類似于土地的絕對價值的概念。但是與之不同的是，礦產(chǎn)資源作為一種不可再生資源，在開發(fā)的過程中，礦產(chǎn)資源逐漸消失并部分轉(zhuǎn)移到礦產(chǎn)品中，而土地作為一種非耗竭性資源，收取地租的同時土地資源卻沒有損失。

相對價值則類似于級差地租，由于礦產(chǎn)資源的地理條件、自然豐度、開采條件的不同而產(chǎn)生。土地的交通便利程度和土壤的肥力不同形成了農(nóng)業(yè)的級差地租。類似的，礦產(chǎn)資源的質(zhì)量不同形成了礦業(yè)的級差收益。級差收益反映礦產(chǎn)資源的相對價值。一般來說，開采品質(zhì)好、品位高、易采易選的礦產(chǎn)資源，所取得的礦產(chǎn)品數(shù)量多，質(zhì)量也好；反之，開采品質(zhì)差、品位低、難采難選的礦產(chǎn)資源，所取得的礦產(chǎn)品數(shù)量就少，質(zhì)量也差。因此礦產(chǎn)資源的豐度、品位和位置差別形成不同的超額利潤即礦產(chǎn)級差收益，構(gòu)成礦產(chǎn)資源總價值的一部分。

在我國現(xiàn)階段的社會主義市場經(jīng)濟條件下，礦產(chǎn)資源絕對收益存在的兩個條件仍然存在：一是采掘部門的資金有機構(gòu)成低于社會平均資金有機構(gòu)成，使得礦產(chǎn)品能夠獲得相應的收益；二是存在礦產(chǎn)資源所有權(quán)的壟斷和礦產(chǎn)資源的有限性，使得資源所有權(quán)在商品經(jīng)濟條件下必然要在經(jīng)濟上得到補償。礦產(chǎn)資源價值的自然價值子系統(tǒng)如圖3所示。

圖3 礦產(chǎn)資源價值的自然價值子系統(tǒng)

5.2 認識價值子系統(tǒng)

(5)

其中，T表示科技水平；S表示社會發(fā)展水平；E表示教育投入。

從被埋藏在地下的自然物，到被人類認識成為“礦產(chǎn)資源”，其中凝聚著大量人們的認識勞動。人類經(jīng)過長期的實踐勞動使得原先由于認識水平的限制而被認為是無用的礦物成為礦產(chǎn)資源。所以，任何一種礦產(chǎn)資源，它們被認識發(fā)現(xiàn)的過程都是一個由未知到已知、由淺顯認識到深刻認識的動態(tài)過程，所以，礦產(chǎn)資源價值的認識也是一個從無到有，由少到多的動態(tài)過程。人類需要經(jīng)過實踐勞動逐步認識礦物，逐漸認識這些礦物的各種特性和用途。并且隨著科學技術(shù)的提高以及人類社會的不斷進步，這些認識不斷加深，凝結(jié)在其中的人類復雜勞動也同時不斷積累。

5.3 勘查價值子系統(tǒng)

(6)

式中，I表示勘探投資；C表示勘探成本；N表示市場需求；F表示發(fā)現(xiàn)率。

大多數(shù)礦產(chǎn)資源埋藏地下，具有復雜性和隱蔽性，因而礦產(chǎn)資源勘查活動帶有風險性和探索性。礦產(chǎn)資源價值是國家作為資源所有者的收益，勘查投資作為一種投資行為，是以投資利潤的最大化為目的的。而勘查勞動是為獲知資源的具體賦存狀況而進行的礦業(yè)投資活動的一部分，本不應包含在礦產(chǎn)資源價值之內(nèi)，但是由于國家擁有礦產(chǎn)資源的所有權(quán)，盡管勘探投資轉(zhuǎn)移到礦產(chǎn)資源上，其收益仍然由勘探投資的經(jīng)濟效果決定，而這種效果主要體現(xiàn)在礦產(chǎn)資源價值上。這也就是礦產(chǎn)資源具有勘查價值的原因。

勘查價值子系統(tǒng)的內(nèi)部關(guān)系如圖4所示。

圖4 自然資源發(fā)現(xiàn)率與其他因素的關(guān)系

礦產(chǎn)資源的勘查價值也不是一成不變的。隨著社會科技水平的不斷提高，勘查條件和地理環(huán)境會不斷發(fā)生變化，原本無法開采而失去價值的礦產(chǎn)資源會重新獲得價值；而隨著新的礦產(chǎn)資源不斷被勘查出來，原有的礦產(chǎn)資源會不斷出現(xiàn)的替代品，從而對礦產(chǎn)資源價值產(chǎn)生影響。

6 結(jié)論

(1)通過建立科學合理的礦產(chǎn)資源價值系統(tǒng)構(gòu)成評價理論體系，認為礦產(chǎn)資源價值是指凝結(jié)在礦產(chǎn)資源中的人類勞動，包括人類相當長一段時期內(nèi)對礦產(chǎn)資源價值認識的經(jīng)驗積累和經(jīng)過最后的勘察勞動確認自然埋藏物為礦產(chǎn)資源的具體、抽象勞動。

(2)通過對礦產(chǎn)資源價值系統(tǒng)的分析，礦產(chǎn)資源價值系統(tǒng)可以分為三個子系統(tǒng)：自然價值子系統(tǒng)、認識價值子系統(tǒng)和勘查價值子系統(tǒng)。并運用系統(tǒng)動力學的方法對礦產(chǎn)資源價值系統(tǒng)建立了數(shù)學模型。

(3)運用Vensim軟件，繪制了礦產(chǎn)資源價值系統(tǒng)及其子系統(tǒng)的流圖、因果循環(huán)圖。清晰地展現(xiàn)了礦產(chǎn)資源價值系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

(4)將系統(tǒng)動力學原理運用于礦產(chǎn)資源價值的研究，是一次全新的嘗試。通過對礦產(chǎn)資源價值系統(tǒng)的分析與建模，為日后對其進行進一步的研究和量化做了鋪墊。對礦產(chǎn)資源價值進行量化研究，是一項復雜而艱巨的任務，將在日后的科學研究工作中進行更深入的探討。

[1] 陶樹人．礦產(chǎn)資源價值與價格[J].中國礦業(yè)，2009,9(5):34.

[2] 謝鈺敏,魏曉平,付興方．自然資源價值的深入研究[J].地質(zhì)技術(shù)經(jīng)濟管理, 2001(2):60.

[3] 任海兵,姬長生，等．礦產(chǎn)資源價值及其思考[J].中國礦業(yè),2008, 17(9): 15-17.

[4] 郭荊蘭．礦產(chǎn)資源生態(tài)環(huán)境補償法制建設(shè)刻不容緩[J].中國科技投資,2009(12):75-76.

[5] 袁迎菊,才慶祥，等．礦產(chǎn)資源價值研究[J].金屬礦山,2009(2):19-22.

[6] 姬長生,任海兵．礦產(chǎn)資源補償費計征模式的幾點思考[C].第十屆全國礦業(yè)系統(tǒng)工程學術(shù)會議論文集.馬鞍山:金屬礦山, 2006: 309-311.

[7] 朱學義．礦產(chǎn)資源有償開采研究[M]．徐州:中國礦業(yè)大學出版社, 1999: 102-103.

[8] 曲勃．基于系統(tǒng)動力學的礦產(chǎn)資源開發(fā)生態(tài)社會經(jīng)濟系統(tǒng)研究[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟,2009,28(10):111-114.