薛黎明++崔超群++李長明++朱琳龍++黃瑜++劉?？??

摘要礦產(chǎn)資源是人類生存和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，研究區(qū)域礦產(chǎn)資源的可持續(xù)力發(fā)展水平、能力和發(fā)展趨勢，不僅僅是個(gè)地區(qū)問題，更應(yīng)是資源保障問題，因而對我國資源承載能力和可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。針對當(dāng)前區(qū)域礦產(chǎn)資源可持續(xù)力定量測度研究較少，且現(xiàn)有評價(jià)方法不能同時(shí)兼顧指標(biāo)的模糊性與隨機(jī)性的難題，該研究將正態(tài)云模型引入?yún)^(qū)域礦產(chǎn)資源可持續(xù)力綜合評價(jià)。從資源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境（含人口）三方面構(gòu)建礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評價(jià)指標(biāo)體系，基于正態(tài)云模型結(jié)合改進(jìn)的層次分析法，不僅使得指標(biāo)特點(diǎn)得以保真，而且各指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算量也大大減少，提高了評價(jià)方法的適用性。以湖南省2010—2015年間的礦產(chǎn)資源為研究對象，進(jìn)行礦產(chǎn)資源可持續(xù)力定量測度。結(jié)果顯示，6年間，湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力狀態(tài)雖然始終處于III級（一般）狀態(tài)，但可持續(xù)力綜合值從2.600 0上升到3.070 8，區(qū)域礦產(chǎn)資源可持續(xù)力水平有日趨增加態(tài)勢；個(gè)別評價(jià)指標(biāo)仍處于較弱狀態(tài)，單位GDP能耗量、萬元工業(yè)產(chǎn)值中礦業(yè)產(chǎn)值比率、人口密度單因子得分值均<2.5，表明這些指標(biāo)相對較弱，有待進(jìn)一步采取相關(guān)措施進(jìn)行改善。該評價(jià)結(jié)果與實(shí)地調(diào)研基本吻合，表明該方法是可行的。本方法在定量評價(jià)中能兼顧隨機(jī)性和模糊性，且計(jì)算過程簡便，結(jié)果可靠，能為礦產(chǎn)資源定量評價(jià)提供參考。

關(guān)鍵詞礦產(chǎn)資源；可持續(xù)力；正態(tài)云；綜合評價(jià)；區(qū)域

中圖分類號F426.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1002-2104（2017）06-0067-08DOI：10.12062/cpre.20170336

礦產(chǎn)資源的可持續(xù)力研究，其實(shí)質(zhì)是礦產(chǎn)資源承載力問題。有關(guān)資源承載力定義，當(dāng)前被普遍接受的表述是：“某一區(qū)域（國家或地區(qū)）資源的數(shù)量和質(zhì)量，對該區(qū)域內(nèi)人口基本生存和發(fā)展的支撐力” [1]?？v觀國內(nèi)外有關(guān)資源承載力的研究成果，主要集中在對土地資源、水資源承載力的研究[2-4]，其有關(guān)理論和方法也取得了長足的發(fā)展，但涉及礦產(chǎn)資源承載力的研究則稍顯不足。對于礦產(chǎn)資源可持續(xù)力概念的界定，最具代表性的當(dāng)屬余敬在2002年提出的表述；“在一定的科學(xué)技術(shù)和自然環(huán)境條件下，礦產(chǎn)資源在時(shí)間和空間上通過合理配置與替代，在質(zhì)和量上滿足人類社會(huì)發(fā)展需要的能力”[5]。當(dāng)前針對礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展的量化評價(jià)較少，現(xiàn)有的一些研究嘗試用主成分分析、因子分析、集對分析、模糊綜合、灰色關(guān)聯(lián)度等方法去研究可持續(xù)發(fā)展問題[6-9]。這些方法較為趨同，且每種評價(jià)方法在應(yīng)用上都有一定的局限性。

主成分分析法[10]在應(yīng)用中，對于如何選擇和選擇多少個(gè)主成分進(jìn)行評優(yōu)排序存在的模糊性尚沒有較好的解決方法；因子分析法[11]的應(yīng)用過程中，由于忽略了指標(biāo)的模糊性，使得模型評估系數(shù)與真實(shí)值相比，往往存在偏差。該方法盡管研究了因子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但對因子間的相互關(guān)系并未做出說明，導(dǎo)致測度精度不高；集對分析方法[12]在應(yīng)用過程中，由于指標(biāo)差異度系數(shù)的模糊性確定起來很棘手，所以實(shí)際評價(jià)中還不能廣泛推廣；由于指標(biāo)的模糊性，經(jīng)常存在著“亦此亦彼”的現(xiàn)象，模糊綜合法[13-14]在實(shí)際應(yīng)用中往往用隸屬函數(shù)計(jì)算各指標(biāo)的隸屬度，強(qiáng)行把指標(biāo)的模糊性納入了精確數(shù)學(xué)的范疇，這樣一來指標(biāo)完全丟失了模糊性；系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)所建模型[15]，在可持續(xù)指標(biāo)選取和體系的建立上，因其定性成分較多，定量性測度則顯得不足，所以結(jié)果受主觀影響較大；多目標(biāo)決策灰色關(guān)聯(lián)度模型[16-17]解決了指標(biāo)的模糊性，但由于礦產(chǎn)資源可持續(xù)力系統(tǒng)是個(gè)復(fù)雜的巨系統(tǒng)，包含資源、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)，環(huán)境等等系統(tǒng)，受制于地質(zhì)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件和人們認(rèn)識程度的不足，在處理與礦產(chǎn)資源可持續(xù)力相關(guān)的許多資料信息時(shí)，指標(biāo)的評價(jià)總帶有一定的不確定性、隨機(jī)性。因此，處理可持續(xù)力定量評價(jià)問題時(shí)，若不能兼顧指標(biāo)的模糊性和隨機(jī)性，必將會(huì)大大降低評價(jià)結(jié)果的可信度。為了使測度區(qū)域的礦產(chǎn)資源可持續(xù)力定量評價(jià)結(jié)果更具說服力，必須尋求一種能兼顧評價(jià)指標(biāo)的模糊性與隨機(jī)性的集成評價(jià)方法。正態(tài)云是李德毅在基于概率論和模糊數(shù)學(xué)之間相互關(guān)聯(lián)研究的基礎(chǔ)上開創(chuàng)的[18]，他摒棄了傳統(tǒng)隸屬函數(shù)的概念，通過構(gòu)造 “隸屬云”，這種特定的語言，實(shí)現(xiàn)了指標(biāo)定性和定量之間的轉(zhuǎn)換。這種方法能兼顧到指標(biāo)的模糊性和隸屬度的隨機(jī)性，從而為得出可信度較強(qiáng)的評價(jià)結(jié)果提供了強(qiáng)有力的工具。本文提出利用正態(tài)云模型對湖南省的礦產(chǎn)資源可持續(xù)力進(jìn)行定量的評價(jià)與分析，致力于在已有相關(guān)研究的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步提高對區(qū)域礦產(chǎn)資源的可持續(xù)力定量評價(jià)的精度，以期為區(qū)域礦產(chǎn)資源承載力研究提供參考。

1研究區(qū)概況

湖南省是中部六省之一，位于長江中游南部，介于東經(jīng)108°47′—114°15′，北緯24°38′—30°08′，土地面積21.18萬km2。湖南礦產(chǎn)資源種類甚多，世界已發(fā)現(xiàn)的160多種礦藏中湖南有140多種，其中鎢、銻儲(chǔ)量居全國之首，鉍、鋅、鉛、錫及瑩石、重晶石、海泡石、石墨等儲(chǔ)量也在全國前列，有“有色金屬之鄉(xiāng)”、“非金屬礦之鄉(xiāng)”美稱。2015年底，全省人口7 242.02萬人，城市化水平為50.89%，全省GDP為28 902.21億元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止2007年底，全省礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值達(dá)1.26萬億元，排名全國第16位[19]。以礦產(chǎn)資源開發(fā)和生產(chǎn)加工為對象，冶金、化工、建材業(yè)已成為全省的支柱產(chǎn)業(yè)；有色金屬冶煉及加工、錳業(yè)在全國具有優(yōu)勢地位。礦業(yè)的發(fā)展，帶動(dòng)和促進(jìn)了全省社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，形成了婁底、郴州等市級和桂陽、耒陽、常寧、冷水江、資興等縣級以礦產(chǎn)資源為支撐的礦業(yè)城鎮(zhèn)。隨著城市化程度的加快，在預(yù)見的未來，礦產(chǎn)資源的缺口將會(huì)越來越大，供需矛盾也將更加突出。隨著礦產(chǎn)資源開發(fā)力度的不斷增加，定會(huì)對湖南省的生態(tài)系統(tǒng)的平衡帶來一定的影響。一旦該地域內(nèi)礦產(chǎn)資源開發(fā)可持續(xù)性中斷，那么經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與生態(tài)的相協(xié)調(diào)發(fā)展勢必面臨將被反噬的危險(xiǎn)。所以，正確的評估湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2基于正態(tài)云的礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評價(jià)模型

2.1正態(tài)云基本原理

李德毅院士在研究概念的模糊性與隨機(jī)性問題時(shí)，提出了正態(tài)云模型，將云的語言值通過期望值Ex、熵En、超熵He三個(gè)數(shù)字特征定量反映[18]：

從定性概念到其定量的轉(zhuǎn)換是由正向云發(fā)生器來實(shí)現(xiàn)的，利用云的Ex， En， He三個(gè)數(shù)值特征計(jì)算出云滴，該概念的每一次具體實(shí)現(xiàn)都由云滴反映，重復(fù)計(jì)算多次產(chǎn)生的多個(gè)云滴就構(gòu)成了整個(gè)云圖，因此可以利用正向云模型，實(shí)現(xiàn)了概念的定量化。算法可分為如下幾部分：

（1）初次生成正態(tài)隨機(jī)Eni=NORM（En，He2）；其中，En和He2分別表示為期望與方差。

（2）再生成正態(tài)隨機(jī)xi=NORM（Ex，Eni2）；其中，Ex表示期望，Eni2表示方差，正態(tài)分布函數(shù)用NORM表示。

（3）計(jì)算μi=exp（-（xi-Ex）2/2（Eni′）2）。

（4）由坐標(biāo)（xi，μi）就可以代表一個(gè)云滴。

（5）重復(fù)如上幾步直到產(chǎn)生設(shè)定的n個(gè)云滴為止。

2.2礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建

正確的評價(jià)和識別礦產(chǎn)資源可持續(xù)力的狀態(tài)、水平和發(fā)展趨勢，要求科學(xué)的構(gòu)建礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評價(jià)指標(biāo)體系。它是由礦產(chǎn)資源、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)（含人口）等子系統(tǒng)所構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，涵蓋多方面的內(nèi)容，當(dāng)前在礦產(chǎn)資源定量評價(jià)中還未形成一個(gè)明確、統(tǒng)一的選擇標(biāo)準(zhǔn)。由于各個(gè)評價(jià)因子間有千絲萬縷的聯(lián)系，所以礦產(chǎn)資源可持續(xù)力指標(biāo)體系的構(gòu)建應(yīng)遵循層次性、低重復(fù)性、完整性以及指標(biāo)數(shù)據(jù)可獲得性等原則，綜合考慮湖南省的礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展水平和指標(biāo)數(shù)據(jù)的可獲得性，在相關(guān)的研究成果的基礎(chǔ)上[5，9，20-21]從資源系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和環(huán)境（包括人口）系統(tǒng)3個(gè)方面建立了由10個(gè)指標(biāo)構(gòu)成的礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評價(jià)指標(biāo)體系如表1所示。

將指標(biāo)進(jìn)行類別劃分，數(shù)值越大，效能越好的指標(biāo)定義為正指標(biāo)，包括：人均礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量價(jià)值U11、礦產(chǎn)資源回采率U12、資源綜合利用率U15、人均GDP U21、省域開發(fā)指數(shù)U22、植被覆蓋率U33、城市化率U32；數(shù)值越大，效能越差的評價(jià)指標(biāo)定義為逆指標(biāo)包括：單位GDP能耗量U13、萬元工業(yè)產(chǎn)值中礦業(yè)產(chǎn)值比率U14、人口密度U31。

2.3礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評價(jià)步驟

礦產(chǎn)資源可持續(xù)力的評價(jià)指標(biāo)具有模糊性與隨機(jī)性，所以在實(shí)現(xiàn)其定量化的過程中，可以應(yīng)用正態(tài)云模型。其評價(jià)步驟可按照如下過程分部處理：

（1）據(jù)系統(tǒng)工程的概念，從制約礦產(chǎn)資源可持續(xù)力因素上，構(gòu)建評價(jià)因素集；U={u1，u2，…，un}，評價(jià)集：V={ν1，ν2，ν3…，νn}，權(quán)重集為W={w1，w2，w3…wn}。

（2）做出因素集在評價(jià)集上的映射，構(gòu)建出模糊關(guān)系矩陣R。R中元素rij表示評價(jià)對象因素域U中第i個(gè)元素ui對于評價(jià)域V中第j個(gè)等級的vj的隸屬度。設(shè)因素i（i=1，2，3…n）與對應(yīng)等級j（j=1，2，3，…m）的上下邊界值分別為xij1與xij2，則因素i對應(yīng)的等級j的定性概念可用云模型表示為：

Exij=（xij1+xij2）/2 （1）

在礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評價(jià)中，評價(jià)集中的上級別的評價(jià)邊界值必定是緊鄰下一級別臨界值，所以該評價(jià)域的邊界值隸屬上具有一定的模糊性。

exp[-（xij1-xij2）28（Enij）2]≈0.5

Enij=（xij1-xij2）/2.355 （2）

超熵值He不確定，常根據(jù)試驗(yàn)取值。因?yàn)槌胤从吃频暮穸?，所以其取值越小，則正態(tài)會(huì)越薄。對于最高和最低等級的，形如[Cmin，+∞]或[-∞，Cmax，]這樣的單邊界某變量，可先確定缺省邊界參數(shù)或期望值，再根據(jù)式子①、②計(jì)算云參數(shù)。

（3）應(yīng)用已經(jīng)編程好的X-條件云發(fā)生器，依據(jù)已獲取的云數(shù)字特征值，代入某指標(biāo)實(shí)際收集到的數(shù)據(jù)x0，得出對某云的隸屬程度為：

μ=exp[-（x0-Ex）22（En′）2]

（3）

其中，En′是以En為期望，He為標(biāo)準(zhǔn)差的正態(tài)隨機(jī)數(shù)。多次運(yùn)行正向云發(fā)生器N次，并計(jì)算在不同隸屬度情況下的平均值，以便于提高結(jié)果的可信程度：

μij=∑Nk=1μijk/N （4）

由上述公式③、④可以得到隸屬度矩陣：

U=μ11…μ1mμn1μnm（*）

（4）將指標(biāo)權(quán)重集與隸屬度矩陣相乘作模糊數(shù)學(xué)上的處理，得到評語集C上的模糊子集：

R=WU （5）

式子中W為因子權(quán)重集合，U為因子的等級隸屬矩陣；結(jié)果R=（r1，r2，…，rk）中每個(gè)元素ri表示對待評價(jià)對象隸屬于等級Ci的程度。選擇隸屬度集中的max{ri}所對應(yīng)的等級作為評價(jià)結(jié)果，這也符合最大隸屬度原則。為方便比較，對R進(jìn)行加權(quán)平均：

R′=∑mk=1kRk/∑mk=1Rk （6）

式中，Rk為R中第k列元素，即為每個(gè)等級的評價(jià)結(jié)果。

2.4指標(biāo)權(quán)重的確定

在指標(biāo)的權(quán)重確定上，運(yùn)用改進(jìn)的層次分析法來確定各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重，構(gòu)造出的判斷矩陣不用一致性檢驗(yàn)，從而大大減少了計(jì)算量。按照改進(jìn)的層次分析法的步驟[21]，首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對n個(gè)評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行比較，按照重要性進(jìn)行排序，然后依次對相鄰元素進(jìn)行比較，根據(jù)重要性的傳遞性構(gòu)造判斷矩陣，進(jìn)而根據(jù)公式⑦得出相對權(quán)重：

wi=nnj=1rij/∑ni=1nnj=1rij （7）

式中：wi為礦產(chǎn)資源可持續(xù)力各評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值；rij為構(gòu)造的判斷矩陣中第i個(gè)元素與第j個(gè)元素相比的標(biāo)度值?？傻迷撝笜?biāo)體系中各個(gè)指標(biāo)權(quán)重如表2所示，得w=（0.093，0.211 4，0.038 9，0.021 6，0.164 0，0.121 4，

3實(shí)證分析

礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評價(jià)實(shí)質(zhì)上是指出該區(qū)域的礦產(chǎn)資源可持續(xù)狀態(tài)的優(yōu)劣程度，因?yàn)橛嘘P(guān)礦產(chǎn)資源承載力的研究比較少，其評價(jià)指標(biāo)又與其他資源承載力的部分環(huán)境和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相同，所以本次論文對礦產(chǎn)資源可持續(xù)力綜合評判等級區(qū)間值劃分借鑒已有土地資源承載力[22-25]和礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評價(jià)[26]等有關(guān)研究將優(yōu)劣等級劃分為五級，分別是弱，較弱，一般，較強(qiáng)，強(qiáng)來表示，并進(jìn)行取值為：弱（1.0—1.5）、較弱（1.5—2.5）、一般（2.5—3.5）、較強(qiáng)（3.5—4.5）、強(qiáng)（4.5—5）。指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)和閾值的劃分也基于國內(nèi)平均值和湖南省礦產(chǎn)資源發(fā)展水平，結(jié)合咨詢中國礦業(yè)大學(xué)（北京）和湖南省國土資源局有關(guān)專家，歸納后作最終確定?；A(chǔ)數(shù)據(jù)來源于2010—2015年《湖南省統(tǒng)計(jì)年鑒》和湖南省統(tǒng)計(jì)信息網(wǎng)。

基于正態(tài)云模型來表示各個(gè)評價(jià)因素所對應(yīng)的評價(jià)等級，超熵按經(jīng)驗(yàn)取值，根據(jù)各等級評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，內(nèi)容如表1所示。由步驟2，將各個(gè)指標(biāo)所對應(yīng)的等級用相應(yīng)的正態(tài)云模型的數(shù)字特征計(jì)算出來匯總?cè)绫?所示。通過MATLAB軟件編寫模型運(yùn)行程序，使得計(jì)算更為便捷，精準(zhǔn)，進(jìn)而可以用算得的綜合分值來量化區(qū)域礦產(chǎn)資源可持續(xù)力大小。根據(jù)表3和步驟2，本文取超熵He=0.03，以計(jì)算生成評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和人均礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量潛在價(jià)值的正態(tài)云圖為例如圖1、2所示，限于篇幅此處不一一列舉各評價(jià)指標(biāo)正態(tài)云圖。由圖中的云滴分布，可反映指標(biāo)隸屬于不同等級，具有的模糊性和隨機(jī)性。

由步驟3，選擇湖南省2010年各指標(biāo)數(shù)據(jù)，帶入正向云發(fā)生器，重復(fù)運(yùn)算100次求平均值，確定各個(gè)指標(biāo)對應(yīng)的每個(gè)等級的單因素隸屬度。則其單因素評價(jià)矩陣U可從表5中得：

由步驟4，根據(jù)單因素評價(jià)矩陣和表2中的指標(biāo)權(quán)重，利用公式⑤及公式⑥，分別計(jì)算2010年、2015年礦產(chǎn)資源可持續(xù)力綜合值匯總見表6。

4結(jié)果分析

（1）從表3中的數(shù)據(jù)可以得出，湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)綜合分值在2010年為2.620 0，等級為III級（一般），在2015年為3.070 8，等級仍為III級（一般）。從可持續(xù)力所處水平來看，近6年來全省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力仍處于一般水平，但也應(yīng)該看到湖南省可持續(xù)力逐漸增強(qiáng)，且仍有上升空間。從綜合得分值上分析，已大幅度上升了接近17個(gè)百分點(diǎn)，湖南省礦產(chǎn)資源的可持續(xù)力由原來處于較弱和一般區(qū)間過渡到穩(wěn)居一般中游水平，可見6年來該省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力狀況一直處于日趨變好的態(tài)勢。在2010年到2015年間，湖南省積極響應(yīng)“可持續(xù)發(fā)展”和建設(shè)“綠色礦山”等政策，集約型開發(fā)逐漸取代了“有水快流”那樣的粗放型開采模式。在國土空間利用上積極開展資源規(guī)劃以及產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，延長了產(chǎn)業(yè)鏈，在促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級轉(zhuǎn)型方面取得了顯著的效果，說明采用該方法所得評價(jià)結(jié)果與實(shí)際調(diào)研吻合，進(jìn)一步證實(shí)了該方法的可行性和合理性。

（2）從表3中可知得到改善的指標(biāo)有，回采率、資源綜合利用率、人均GDP、城市化率和植被覆蓋率。由于近年來對資源行業(yè)投入程度的增強(qiáng)，資源回采和利用得到了顯著的提高，其中最為顯著的是資源利用率從1.000 0上升到3.584 6，處于較強(qiáng)等級。需要看到的是，雖然這些指標(biāo)呈現(xiàn)逐年變好的趨勢，但所處等級依然有上升的空間，其中回采率和人均GDP等級依然較弱，所以應(yīng)加大對礦業(yè)科技投入，提高管理水平，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。評價(jià)結(jié)果與實(shí)地調(diào)研基本吻合，證明了本次所用方法是可行的。這些指標(biāo)須得到重點(diǎn)的改善與治理。通過有針對性的管控措施來保障礦產(chǎn)資源安全、穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。

（3） 從表3可知，雖然2015年可持續(xù)力綜合得分值高于2010年，但該省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評價(jià)部分指標(biāo)發(fā)展趨勢不容樂觀，其中人均礦產(chǎn)資源潛在價(jià)值、能耗、礦業(yè)產(chǎn)值比率、省域開發(fā)指數(shù)和人口密度指標(biāo)處于較弱與很弱等級且有變壞趨勢。湖南省工業(yè)支柱依然是金屬和非金屬等礦產(chǎn)品為主導(dǎo)，礦業(yè)產(chǎn)值占地區(qū)GDP比重依然很大直接導(dǎo)致了人均礦產(chǎn)儲(chǔ)量潛在價(jià)值指標(biāo)值下降，高能耗產(chǎn)業(yè)依然占很大比例，說明湖南省經(jīng)濟(jì)對礦業(yè)仍有高度依賴性，這樣顯然不利于可持續(xù)力的提高，湖南省應(yīng)加大挖掘其他產(chǎn)業(yè)發(fā)展的潛力，著力解決工業(yè)化、城市化進(jìn)程加快與礦產(chǎn)資源保有儲(chǔ)量不足的沖突癥結(jié)點(diǎn)。由于資源稟賦的差別和礦產(chǎn)資源的可流動(dòng)性，使得資源承載力不僅僅是一個(gè)地區(qū)的問題，更應(yīng)該是一個(gè)資源保障的問題，省域開發(fā)和人口壓力的增長，需要不僅僅考慮地域資源儲(chǔ)量，更應(yīng)考慮維持地區(qū)發(fā)展的資源保障情況[27]。

5結(jié)論

（1）在總結(jié)礦產(chǎn)資源可持續(xù)力相關(guān)研究與評價(jià)方法的基礎(chǔ)之上，基于正態(tài)云對湖南省2010—2015年的礦產(chǎn)資源可持續(xù)力的狀態(tài)、水平、能力和發(fā)展趨勢作了定量評價(jià)，結(jié)果表明，湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力水平雖然仍處于較低水平，但呈現(xiàn)逐年變好的趨勢。部分指標(biāo)可持續(xù)力水平依然不容樂觀，需準(zhǔn)確找出制約礦產(chǎn)資源可持續(xù)力的癥結(jié)點(diǎn)，制定管控措施，做到有的放矢，確保礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展能力逐步提高。

（2）本文將正態(tài)云模型運(yùn)用到區(qū)域礦產(chǎn)資源可持續(xù)力定量評價(jià)當(dāng)中，兼顧了指標(biāo)的模糊性和隨機(jī)性特點(diǎn)，不僅較好的實(shí)現(xiàn)了指標(biāo)從定性到定量的轉(zhuǎn)化，而且使得評價(jià)結(jié)果更科學(xué)、合理。

（3）結(jié)合改進(jìn)的層次分析法計(jì)算權(quán)重，避免了判斷矩陣一致性檢驗(yàn)冗雜、計(jì)算大量的難題。運(yùn)用正向云發(fā)生器，使得評價(jià)矩陣的計(jì)算更為簡便，科學(xué)。

（4）鑒于礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評價(jià)屬于系統(tǒng)工程問題，正態(tài)云模型能較好的處理評價(jià)指標(biāo)存在模糊性及隨機(jī)性的問題。所以該方法將在系統(tǒng)工程領(lǐng)域的研究中得到很好的發(fā)展，其應(yīng)用前景將會(huì)愈發(fā)廣泛。

（編輯：王愛萍）

參考文獻(xiàn)（References）

[1]牛

文元. 持續(xù)發(fā)展導(dǎo)論[M]. 北京： 科學(xué)出版社： 1994： 1-6.[NIU Wenyuan. Introduction to the sustainable development [M]. Beijing： Science Press， 1994： 1-6.]

[2]劉東， 封志明， 楊艷昭， 等. 中國糧食生產(chǎn)發(fā)展特征及土地資源承載力空間格局現(xiàn)狀[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2011， 27（7）： 1-6.[LIU Dong， FENG Zhiming， YANG Yanzhao， et al. Characteristics of grain production and spatial pattern of land carrying capacity of China[J]. Transactions of the CSAE， 2011， 27（7）： 1-6.]

[3]姜秋香， 付 強(qiáng)， 王子龍. 基于粒子群優(yōu)化投影尋蹤模型的區(qū)域土地資源承載力綜合評價(jià)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2011， 27（11）： 319-324.[JIANG Qiuxiang， FU Qiang， WANG Zilong. Comprehensive evaluation of regional land resources carrying capacity based on projection pursuit model optimized by particle swarm optimization[J]. Transactions of the CSAE， 2011， 27（11）： 319-324.]

[4]段新光， 欒芳芳. 基于模糊綜合評判的新疆水資源承載力評價(jià)[J]. 中國人口·資源與環(huán)境， 2014， 24（3）： 119-122.[DUAN Xinguang， LUAN Fangfang. Evaluation of water resources carrying capacity in Xinjiang based on fuzzy comprehensive model[J]. China population， resources and environment， 2014， 24 （3）： 119-122.]

[5]余敬. 礦產(chǎn)資源可持續(xù)力評估[M].武漢： 中國地質(zhì)大學(xué)出版社， 2004： 56-97.[YU Jing. The evaluation of mineral resources sustainable power [M]. Wuhan： China University of Geosciences Press， 2004： 56- 97.]

[6]陳軍， 成金華. 中國礦產(chǎn)資源開發(fā)利用的環(huán)境影響[J]. 中國人口·資源與環(huán)境， 2015，25（3）： 111-112.[CHEN Jun， CHENG Jinhua. Environmental impacts caused by the development and utilization of mineral resources in China[J]. China population， resources and environment， 2015， 25 （3）： 111-112.]

[7]覃初禮， 吳郭泉. 基于網(wǎng)絡(luò)分析法的資源可持續(xù)開發(fā)利用評價(jià)指標(biāo)體系[J]. 金屬礦山， 2010（4）：41-43.[QIN Chuli， WU Guoquan. Based on analytic Network Process for sustainable exploitation and utilization of resources[J]. Metal mine， 2010 （4）： 41-43.]

[8]楊凌， 元方， 李國平. 可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)體系綜述[J].統(tǒng)計(jì)與決策， 2007（10）：56-59.[YANG Ling， YUAN Fang， LI Gouping. Sustainable development index system review [J]. Statistics & decision， 2007（10）： 56-59.]

[9]黃寰， 尹斯斯， 雷佑新. 我國礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展水平分析與預(yù)測[J]. 西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)（人文社會(huì)科學(xué)版）， 2015（7）：146-150.[HUANG Huan， YIN Sisi， LEI Youxin. The sustainable development of mineral resources of our country level analysis and prediction[J]. Journal of Southwest University for Nationalities（humanities and social sciences edition， 2015（7）： 146-150.]

[10]聶宏展， 聶聳， 喬怡，等. 基于主成分分析法的輸電網(wǎng)規(guī)劃方案綜合決策[J]. 電網(wǎng)技術(shù)， 2010，34（6）：134-137.[NIE Hongzhan， NIE Song， QIAO Yi， et al. Comprehensive decisionmaking of alternative transmission network planning based on principal component analysis[J]. Power system technology， 2010，34（6）：134-137.]

[11]黃璨， 鄧宏兵， 李小帆. 基于動(dòng)態(tài)因子分析法的四川省旅游業(yè)競爭力實(shí)證分析[J]. 長江流域資源與環(huán)境， 2013，22（8）： 1011-1018.[HUANG Can， DENG Hongbing， LI Xiaofan. An empirical analysis on tourism competitiveness based on the dynamic factor analysis in Sichuan[J]. Resources and environment in the Yangtze Basin， 2013， 22（8）： 1011-1018.]

[12]劉俊華， 羅隆福， 張志文. 基于模糊集對分析法的電能質(zhì)量綜合評估[J]. 電網(wǎng)技術(shù)， 2012，36（7）： 81-85.[LIU Junhua， LUO Longfu， ZHANG Zhiwen. Comprehensive evaluation of power quality based on Fuzzy Set Pair analysis[J]. Power system technology， 2012， 36（7）： 81-85.]

[13]齊義軍， 付桂軍. 典型資源型區(qū)域可持續(xù)發(fā)展評價(jià)—基于模糊綜合評價(jià)研究方法[J].中央民族大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版）， 2012， 39（3）： 117-120.[QI Yijun， FU Guijun. Evaluation to the sustainable development in the typical resource regions based on Fuzzy Comprehensive evaluation method[J]. Journal of Minzu University of China（human and social sciences edition）， 2012， 39（3）： 117-120.]

[14]VIDAL L A， MARLE F， BOCQUET J C. Using a Delphi process and the Analytic Hierarchy Process （AHP） to evaluate the complexity of projects[J]. Expert systems with applications， 2011， 38（5）：5388-5405.

[15]姜鈺， 賀雪濤. 基于系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的林下經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略仿真分析[J]. 中國軟科學(xué)， 2014（1）：105-114.[JIANG Yu， HE Xuetao. A simulation analysis on sustainable development strategy for underforest economy based on System Dynamics[J]. China soft science， 2014（1）： 105-114.]

[16]孫曉東， 焦玥， 胡勁松. 基于灰色關(guān)聯(lián)度和理想解法的決策方法研究[J]. 中國管理科學(xué)， 2005，13（4）：63-65.[SUN Xiaodong， JIAO Yue， HU Jingsong. Research on decisionmaking method based on Gray Correlation Degree and TOPSIS[J]. Chinese journal of management science， 2005， 13（4）： 63-65.]

[17]羅毅，李昱龍. 基于熵權(quán)法和灰色關(guān)聯(lián)分析法的輸電網(wǎng)規(guī)劃方案綜合決策[J]. 電網(wǎng)技術(shù)， 2013， 37（1）： 77-81.[LUO Yi， LI Yulong. Comprehensive decisionmaking of transmission network planning based on Entropy Weight and Grey Relational analysis[J]. Power system technology， 2013， 37（1）： 77-81.]

[18]李德毅， 杜鹢. 不確定性人工智能[M]. 北京： 國防工業(yè)出版社， 2005.[LI Deyi， DU Yi. Uncertainty in artificial intelligence [M]. Beijing： National Defense Industry Press， 2005.]

[19]湖南省國土資源廳. 湖南省礦產(chǎn)資源總體規(guī)劃[R]. 2008.[Department of Land and Resources of Hunan Province， China. Overall planning of mineral resources of Hunan Province[R].2008.]

[20]陳蓮芳， 嚴(yán)良. 礦產(chǎn)資源可持續(xù)發(fā)展研究綜述[J]. 科學(xué)管理研究， 2008， 26（4）： 25-29.[CHEN Liangfang， YAN Liang. A comprehensive review of sustainable development of mineral resources[J]. Scientific management research， 2008， 26（4）： 25-29.]

[21]AZAPAGIC A. Developing a framework for sustainable development indicators for the mining and minerals industry[J]. Journal of cleaner production， 2004， 12（6）：639-662.

[22]張楊， 嚴(yán)金明， 江平，等. 基于正態(tài)云模型的湖北省土地資源生態(tài)安全評價(jià)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013，29（22）：252-258.[ZHANG Yang， YAN Jinming， JIANG Ping， et al. Normal cloud model based evaluation of land resources ecological security in Hubei Province[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2013， 29（22）： 252-258.]

[23]高明美， 孫濤， 趙天燕， 等. 正態(tài)云模型在皖江地區(qū)土地生態(tài)安全評價(jià)中的應(yīng)用[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）， 2015， 41（2）： 196-201.[GAO Mingmei， SUN tao， ZHAO Tianyan， et al. Application of normal cloud model on the comprehensive assessment of land ecosecurity in Wanjiang District[J]. Journal of Hunan Agricultural University （natural sciences edition）， 2015， 41（2）： 196-201.]

[24]龔艷冰， 張繼國. 基于正態(tài)云模型和熵權(quán)的人口發(fā)展現(xiàn)代化程度綜合評價(jià)[J]. 中國人口·資源與環(huán)境，2012， 22（1）： 138-143.[GONG Yanbing， ZHANG Jiguo. Comprehensive assessment on population development degree of modernization based on normal cloud model and entropy weight[J]. China population， resources and environment， 2012， 22（1）： 138-143.]

[25]周啟剛， 張曉媛， 王兆林. 基于正態(tài)云模型的三峽庫區(qū)土地利用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)， 2014， 30（23）： 289-297.[ZHOU Qigang， ZHANG Xiaoyuan， WANG Zhaolin. Land use ecological risk evaluation in Three Gorges Reservoir Area based on Normal Cloud model[J]. Transactions of the Chinese society of agricultural engineering， 2014， 30（23）： 289-297.]

[26]薛黎明， 龔爽， 崔超群，等. 主客觀權(quán)重相結(jié)合的湖南省礦產(chǎn)資源可持續(xù)力綜合評價(jià)[J]. 中國礦業(yè)， 2015，24（9）： 44-47.[XUE Liming， GONG Shuang， CUI Chaoqun， et al. Sustainable power comprehensive evaluation of Hunan mineral resources combining subjective weight with objective weight[J]. China mining magazine， 2015， 24（9）： 44-47.]

[27]景躍軍， 陳英姿. 關(guān)于資源承載力的研究綜述及思考[J]. 中國人口·資源與環(huán)境，2006，16（5）：11-14. [JING Yuejun， CHEN Yingzi. Review and thinking on the research of the resources carrying capacity[J]. China population， resources and environment， 2006， 16（5）： 11-14.]

Normal Cloud modelbased approach for regional sustainable power

assessment of mineral resources

XUE LimingCUI ChaoqunLI ChangMingZHU LinglongHUANG YuLIU Baokang

（Faculty of Resource & Safety Engineering， China University of Mining & Technology（Beijing）， Beijing 100083， China）

AbstractMineral resources are the foundation of human survival and the social sustainable development. The study on sustainable development level， ability and development trend of regional mineral resources is not only a regional question but also should be a resources security issue. Thus， it has a great significance to Chinas resources carrying capacity and sustainable development. There is less research in regional sustainable power assessment of mineral resources， and at the same time， the existing evaluation methods of sustainable power of mineral resources cannot describe the fuzziness and randomness of evaluation indicators. In this paper， the mineral resources sustainable power evaluation index system that has been built included three aspects of resources， economy and environment （including population） and normal cloud model was introduced into regional mineral resources sustainable power evaluation. The evaluation model using normal cloud theory integrated with the improved AHP was established and this model was used to evaluate the sustainable power of mineral resources in Hunan Province. Normal cloud model integrated with improved AHP used in evaluation could help the indicators to maintain their original features and reduce the calculation amount significantly. The evaluation results showed that sustainable power of mineral resources status in Hunan Province was always at the middle level but it has increased from 2.600 0 to 3.070 8 from 2010 to 2015. This indicated that sustainable power of mineral resources has improved from 2010 to 2015. Evaluation value of the energy intensity per GDP， the proportion of mining product accounting for ten thousand yuan industrial product and the population density were less than 2.5， and it indicated that these three factors in Hunan were comparatively weak and some measures should be taken. The evaluation results were in consistent with site survey results which proved this method was applicable. This method integrated randomness and fuzziness and reduced the computation amount； besides， it gave a reliable result， and provided a reference for quantitative evaluation of sustainable power of mineral resources.

Key wordsmineral resources； sustainable power； normal cloud； comprehensive evaluation； region