基于主成分分析的銅陵市礦產(chǎn)資源開發(fā)社會效益綜合評價

陳兵麗，張樂勤

（池州學院 資源環(huán)境學院，安徽 池州 247100）

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基于主成分分析的銅陵市礦產(chǎn)資源開發(fā)社會效益綜合評價

陳兵麗，張樂勤

（池州學院 資源環(huán)境學院，安徽 池州 247100）

摘 要:經(jīng)濟新常態(tài)下,以綠色發(fā)展理念為指導,根據(jù)銅陵市礦產(chǎn)資源開發(fā)的現(xiàn)狀，從國家資源安全保障、社會經(jīng)濟、民生、生態(tài)環(huán)境4個方面選取9個指標構(gòu)建銅陵市礦產(chǎn)資源開發(fā)社會效益的評價指標體系,采用主成分分析方法客觀評價銅陵市2007年至2014年礦產(chǎn)資源開發(fā)的社會效益, 從而為當?shù)卣茖W制定礦產(chǎn)資源供給側(cè)改革思路和綠色可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略提供參考。

關(guān)鍵詞:礦產(chǎn)資源；開發(fā)；社會效益；主成分分析法；銅陵市

一、引言

礦產(chǎn)資源是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，人類工業(yè)生產(chǎn)過程中所需要的生產(chǎn)原料 95%來源于礦產(chǎn)資源。礦產(chǎn)資源是一個國家實力的重要體現(xiàn)與社會發(fā)展的重要基礎(chǔ),換言之，礦產(chǎn)資源是一個國家的經(jīng)濟命脈。[1]我國礦產(chǎn)資源相對比較豐富，且分布相對集中。這些礦產(chǎn)的開發(fā)利用對該地區(qū)工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展都有著不可或缺的意義。但我們應(yīng)該意識到長期以來,我國礦產(chǎn)資源過分注重需求側(cè)生產(chǎn)開發(fā),無限制的滿足人類的需求,這種高耗能、高污染、高排放的發(fā)展模式已經(jīng)對我國的生態(tài)環(huán)境造成了巨大的破壞。在經(jīng)濟新常態(tài)下,必須堅持綠色發(fā)展理念，積極開辟供給側(cè)改革新思路, 建立供給側(cè)生態(tài)、環(huán)境、資源管理機制，讓生產(chǎn)者支付環(huán)境污染破壞、生態(tài)失衡、資源過度使用的負外部性成本，推動綠色發(fā)展。銅陵市作為安徽省主要工業(yè)城市，擁有豐富的礦產(chǎn)資源。 現(xiàn)在已探明的有銅、硫、鐵、金、石灰石及與之伴生的各種稀有金屬30多種，銅的儲量占全省70%以上，在全國名列前茅，硫鐵礦儲量位居華東第一、全國第二，石灰石、黃金和白銀等儲量均居全省之首。銅礦目前已開采的礦山有29個，年產(chǎn)礦石約800萬噸，其中銅陵有色金屬公司采選冶及深加工工藝技術(shù)水平處于全國同行業(yè)領(lǐng)先水平，達到國際先進水平。但是90%的民營礦山，平均年生產(chǎn)能力不足3萬噸，且生產(chǎn)工藝和技術(shù)落后，資源利用率低，環(huán)境破壞嚴重。鐵礦目前開采礦山有31個，年產(chǎn)量不足100萬噸，露天礦山占40%，剝離量大，露天采坑和排土場占用大量土地，植被破壞嚴重。因此，以綠色發(fā)展理念為指導,科學客觀評價需求側(cè)礦產(chǎn)資源開發(fā)模式所產(chǎn)生的社會效益以及對社會造成的深遠影響，從而為當?shù)卣茖W制定礦產(chǎn)資源供給側(cè)改革思路和綠色可持續(xù)發(fā)展提供參考尤為必要。

二、銅陵市礦產(chǎn)資源開發(fā)社會效益綜合評價

（一） 構(gòu)建評價指標體系

社會效益是指礦產(chǎn)資源開發(fā)利用活動對國家、地區(qū)經(jīng)濟、人民群眾生活及生態(tài)環(huán)境的影響等，包括對對國家整體利益、社會整體利益、礦業(yè)企業(yè)經(jīng)濟利益的正面效應(yīng)，也包括對地區(qū)環(huán)境生態(tài)效益的負面影響等。[2]因此指標體系包括對國家資源保障及安全的影響、對社會經(jīng)濟的影響、對民生的影響、對生態(tài)環(huán)境的影響等4個方面。根據(jù)以上評價指標體系構(gòu)成因素，構(gòu)建社會效益評價的指標體系如表1所示：

網(wǎng)絡(luò)出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1242.Z.20160510.1348.005.html

表1 銅陵市礦產(chǎn)資源開發(fā)利用社會效益評價指標體系

（二） 評價過程

主成分分析將若干個自變量壓縮成幾個獨立成分，從而減弱變量之間的相互干擾。[3]本研究采用主成分分析法對銅陵市礦產(chǎn)資源開發(fā)利用社會效益進行分析。

1．先用SPSS軟件對8年9個指標數(shù)據(jù)進行標準化處理，本文第9個指標采用的是負向指標，因此先要利用SPASS進行正向化，然后借SPSS自動對數(shù)據(jù)進行標準化處理，并進行指標之間的相關(guān)性判斷，相關(guān)系數(shù)矩陣處理結(jié)果見表2。

表2 相關(guān)系數(shù)矩陣

由表2可知，驅(qū)動因子之間存在著不同程度的相關(guān)性，如X2與X6、X7、X3與X1、X7有較大的關(guān)聯(lián)，這從某種程度上說明了因子之間聯(lián)系的必然性和進行主成分分析的必要性。

2．特征值在某種程度上可以被看成是表示主成分影響力度大小的指標，當主成分對應(yīng)的特征值大于1的前m個主成分，且m個主成分的累積貢獻率大于85%。那么這m個主成分可以被選擇。[4]從表3可以看出前3個主成分的特征值都大于1，而且累計貢獻率達87.443%。因此根據(jù)主成分個數(shù)提取原則，選取前3個主成分可以代表 9個指標，表明這3個主成分聯(lián)合起來可以綜合地全面地反映8 年來銅陵礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的綜合效益趨勢，因而選取3個主成分A1、A2、A3。SPSS軟件根據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣計算出主成分分析的各個特征值、方差貢獻率和累積方差貢獻率見表3。

表3 特征值及主成份方差貢獻率

3．主成分載荷是主成分與變量之間的相關(guān)系數(shù)。[5]從表4可以看到，醫(yī)療保險覆蓋率、城鎮(zhèn)化率、第二產(chǎn)業(yè)占GDP的比重在第一主成分上的載荷較高，說明第一主成分可以充分代表這些指標，根據(jù)這些指標的含義，第一主成分代表了銅陵市社會經(jīng)濟效益。工業(yè)廢水排放量、農(nóng)民純收入的增長率以及綠化覆蓋率在第二主成分載荷較高，說明第二主成分可以充分代表這些指標，根據(jù)這些指標的含義，第二主成分代表了銅陵市環(huán)境效益。地方教育投入占總財政收入的比重、養(yǎng)老保險覆蓋率在第三主成分上載荷較高，說明第三主成分可以充分代表這些指標，根據(jù)這些指標的含義，第三主成分代表了銅陵市民生效益。SPSS軟件計算出了因子載荷初步分析的結(jié)果，載荷矩陣說明了各個指標之間相關(guān)程度。結(jié)果見表4。

表4 主成份載荷值矩陣

4．SPSS軟件給出了主成分得分系數(shù)成分矩陣見表5，根據(jù)主成分得分系數(shù)矩陣確定主成分的權(quán)重。

表5 主成分得分系數(shù)矩陣

計算主成分的得分，即主成分得分系數(shù)與標準化后的數(shù)據(jù)相乘。公式如下：

5．將主成分分析所得方差貢獻率作權(quán)重，進行綜合分值計算，公式為：

式中，F(xiàn)表示綜合得分，Wi j表示i主成分的方差貢獻率。據(jù)此計算銅陵市礦產(chǎn)資源開發(fā)的社會效益評價各主成分得分及綜合得分，具體見表6。

表6 銅陵市礦產(chǎn)資源開發(fā)社會效益評價的綜合得分

（三） 銅陵市礦產(chǎn)資源開發(fā)社會效益綜合評價從表6中可以看出社會效益自2005年以來總體上呈上升的趨勢，由2007年的-1.187增加到2014年的0.677。自2007年到2009年社會效益上升的速度最快，這一時期礦產(chǎn)資源大力開發(fā)，帶來了巨大的經(jīng)濟社會效益。而在2010年和2011年社會效益稍有下降，由于前幾年無限制的開采使得生態(tài)環(huán)境的負面影響在這兩年開始出現(xiàn)，并嚴重影響到整個的礦產(chǎn)資源社會效益。在2011年以后，政府意識到生態(tài)環(huán)境的重要性，開始整頓礦業(yè)的不合理因素，并且注意引進先進的采礦技術(shù)，礦產(chǎn)資源的社會效益開始逐步上升。然而礦產(chǎn)資源是不可再生資源,礦產(chǎn)儲量的減少勢必會影響社會效益的增長速度，因此 2011年后礦產(chǎn)資源的社會效益增長速度低于2010年以前。

三、銅陵市礦產(chǎn)資源開發(fā)存在的問題

（一）開發(fā)密度高

銅陵地域面積僅有1113平方公里，而礦產(chǎn)資源主要集中在山區(qū)，即銅陵縣的鐘鳴、順安、天門三鎮(zhèn)和郊區(qū)的新建、獅子山區(qū)的西湖鎮(zhèn)。在這不足全市二分之一的土地上分布240余個各類礦山，致使礦礦相連、礦中有礦、一礦多開等現(xiàn)象屢屢發(fā)生。由于這些現(xiàn)象的存在，不僅在安全上留下重大隱患，在資源的有效利用也產(chǎn)生很大的浪費，而且在投資上也造成不必要的重復(fù)。

（二）礦山開采規(guī)模小、數(shù)量多

小型礦山占全市礦山總數(shù)95%以上，平均開采規(guī)模不足3萬噸/年。裝備陳舊，技術(shù)落后，資源低效利用，產(chǎn)品缺乏市場競爭力，經(jīng)濟效益差。礦產(chǎn)資源開發(fā)利用方式粗放，為追求效益，大量成本向社會分攤，資源利用低，多數(shù)礦山基本未開展資源的綜合利用?，F(xiàn)有大中型礦山多已步入晚期，開采難度大，可供利用的銅礦資源相對不足。

（三）土地環(huán)境治理不足

全市有相當一部分礦山在近城鎮(zhèn)、近村莊、近農(nóng)田處開采。礦山在開采過程中形成的采空區(qū)不能及時充填,導致了地面沉降、塌陷、道路變形、建筑物損壞等突出問題，同時地下排水將破壞地下及地表水系，造成民房倒塌、農(nóng)田無法耕種；城市因礦山排水和超量開采地下水，誘發(fā)巖溶塌陷。開采產(chǎn)生塌陷面積超過400公頃，其中以銅礦和煤礦的采空區(qū)塌陷規(guī)模和破壞性最大。僅鳳凰山、獅子山、銅官山、金口嶺四座銅礦山，采空塌陷區(qū)就約有40公頃；煤礦采空塌陷區(qū)面積250公頃以上，破壞農(nóng)田超過600畝。采礦疏排地下水引起巖溶塌陷面積在500公頃以上，尤以小街巖溶塌陷、新橋礦區(qū)、獅子山礦區(qū)新民村、周沖等地較為嚴重。

（四） 礦山生態(tài)環(huán)境破壞比較嚴重，治理程度較低

目前全市主要礦山露采場、排土場、尾礦場、塌陷區(qū)等侵占土地超過2200公頃，約占全市總面積的2%。其中露采場近300公頃，排土場300公頃以上，尾砂庫600公頃以上，塌陷區(qū)1000公頃。而尾礦場、排土場和塌陷區(qū)復(fù)墾率不足15%。石料開采嚴重破壞植被，污染環(huán)境。全市80余個采石場，其海螺、上峰的年產(chǎn)量達2000萬噸，占總產(chǎn)量的三分之二，其余近80個采石場年開采總量僅有1000萬噸。這些采石場大部分都建在公路附近，而且都是山坡露天開采，使大片青山被毀壞；像西湖柴塘陽白山、江陵石片場、大沖石料廠、鐘鳴八大鼓石料廠、順安遠明石料廠、天門唐家山金礦等25處都已經(jīng)成為廢棄地，致使將近 1500畝的土地遭到破壞，大片青山不在。在開采和石子加工時灰塵遮天蔽日，嚴重影響周邊的居民日常生產(chǎn)生活。

四、結(jié)論和建議

從文中的分析可以看出，自2007年到2014年銅陵市礦產(chǎn)資源開發(fā)社會效益總體上呈現(xiàn)上升的趨勢，說明礦產(chǎn)資源的開發(fā)對銅陵市的全面發(fā)展有很大的貢獻。但是在追求經(jīng)濟效益和民生效益的時候也不要忘記生態(tài)環(huán)境效益，如果在以后的礦產(chǎn)資源的開發(fā)中能做到經(jīng)濟、社會與自然的協(xié)調(diào)開發(fā)，不再單純地追求經(jīng)濟指標，相信銅陵市的礦產(chǎn)資源的社會效益會更加的明顯。針對上文中提到的開發(fā)中存在的問題提出以下建議。

優(yōu)化調(diào)整礦業(yè)結(jié)構(gòu)。關(guān)停那些布局不合理，嚴重污染環(huán)境、嚴重浪費資源、嚴重破壞土地森林的小礦山；對于布點過密的小礦山引導他們聯(lián)合辦礦，進行集約化開采，形成規(guī)模經(jīng)濟。調(diào)整礦產(chǎn)資源開發(fā)布局。對現(xiàn)有礦產(chǎn)資源開采進行區(qū)域劃分：鼓勵開采區(qū)、限制開采區(qū)、禁止開采區(qū)。

加強礦山生態(tài)環(huán)境治理與保護。堅持礦產(chǎn)資源開發(fā)與保護生態(tài)環(huán)境相結(jié)合的原則，建立健全適應(yīng)市場和市情經(jīng)濟體制的礦山生態(tài)環(huán)境保護管理體系。加強礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的保護與管理。強化礦山的開采技術(shù)和方案，企業(yè)必須按照批準的礦山設(shè)計和開采方案進行開采。鼓勵企業(yè)開展資源綜合利用，對“三廢”特別是選礦尾砂的綜合利用，進一步落實有關(guān)扶持和優(yōu)惠政策。對采選綜合回收率低的礦山開采項目禁止其建設(shè)投資。完善法律制度，強化監(jiān)督；嚴格按照設(shè)計指標進行考核。

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（責任編輯 楊 欣）

中圖分類號：F270

文獻標識碼：A

文章編號：1671-9255（2016）00-0027-05

收稿日期：2016-04-12

基金項目：安徽省教育廳人文社科重點項目（SK2016A0637）；池州學院教學研究項目(2014jyxm14)；安徽省教育廳重點項目（KJ2014A175）

作者簡介：陳兵麗（1979－ ），女，山西陽城人，池州學院資源環(huán)境學院講師，碩士。

DOI：10.13685/j.cnki.abc. 000183 網(wǎng)絡(luò)出版時間：2016-05-10 13:48

Comprehensive Evaluation on Social Benefit of Mineral Resource Development in Tongling City: Based on Principal Component Analysis

CHEN Bing-li, ZHANG Le-qin
(College of Natural Resources and Environment, Chizhou University, Chizhou 247100, China)

Abstract:In the economic new normal, this paper considers the present status of mineral resource development in Tongling City under the guidance of green development concept, and then it chooses nine indexes from four aspects including national resource safety guarantee, social economy, people’s livelihood and eco-environment to construct an index system for evaluating the social benefit of mineral resource development in Tongling from 2007 to 2014 based on PCA method, hoping to provide reference for local government to scientifically design reform idea on mineral resource supply side as well as to set up green sustainable development strategy.

Key Words:mineral resource; development; social benefit; PCA (principal component analysis); Tongling City