基于主成分分析的铜陵市矿产资源开发社会效益综合评价

陈兵丽，张乐勤

（池州学院 资源环境学院，安徽 池州 247100）



基于主成分分析的铜陵市矿产资源开发社会效益综合评价

陈兵丽，张乐勤

（池州学院 资源环境学院，安徽 池州 247100）

摘 要:经济新常态下,以绿色发展理念为指导,根据铜陵市矿产资源开发的现状，从国家资源安全保障、社会经济、民生、生态环境4个方面选取9个指标构建铜陵市矿产资源开发社会效益的评价指标体系,采用主成分分析方法客观评价铜陵市2007年至2014年矿产资源开发的社会效益, 从而为当地政府科学制定矿产资源供给侧改革思路和绿色可持续发展战略提供参考。

关键词:矿产资源；开发；社会效益；主成分分析法；铜陵市

一、引言

矿产资源是人类赖以生存和发展的物质基础，人类工业生产过程中所需要的生产原料 95%来源于矿产资源。矿产资源是一个国家实力的重要体现与社会发展的重要基础,换言之，矿产资源是一个国家的经济命脉。[1]我国矿产资源相对比较丰富，且分布相对集中。这些矿产的开发利用对该地区工业经济的发展都有着不可或缺的意义。但我们应该意识到长期以来,我国矿产资源过分注重需求侧生产开发,无限制的满足人类的需求,这种高耗能、高污染、高排放的发展模式已经对我国的生态环境造成了巨大的破坏。在经济新常态下,必须坚持绿色发展理念，积极开辟供给侧改革新思路, 建立供给侧生态、环境、资源管理机制，让生产者支付环境污染破坏、生态失衡、资源过度使用的负外部性成本，推动绿色发展。铜陵市作为安徽省主要工业城市，拥有丰富的矿产资源。 现在已探明的有铜、硫、铁、金、石灰石及与之伴生的各种稀有金属30多种，铜的储量占全省70%以上，在全国名列前茅，硫铁矿储量位居华东第一、全国第二，石灰石、黄金和白银等储量均居全省之首。铜矿目前已开采的矿山有29个，年产矿石约800万吨，其中铜陵有色金属公司采选冶及深加工工艺技术水平处于全国同行业领先水平，达到国际先进水平。但是90%的民营矿山，平均年生产能力不足3万吨，且生产工艺和技术落后，资源利用率低，环境破坏严重。铁矿目前开采矿山有31个，年产量不足100万吨，露天矿山占40%，剥离量大，露天采坑和排土场占用大量土地，植被破坏严重。因此，以绿色发展理念为指导,科学客观评价需求侧矿产资源开发模式所产生的社会效益以及对社会造成的深远影响，从而为当地政府科学制定矿产资源供给侧改革思路和绿色可持续发展提供参考尤为必要。

二、铜陵市矿产资源开发社会效益综合评价

（一） 构建评价指标体系

社会效益是指矿产资源开发利用活动对国家、地区经济、人民群众生活及生态环境的影响等，包括对对国家整体利益、社会整体利益、矿业企业经济利益的正面效应，也包括对地区环境生态效益的负面影响等。[2]因此指标体系包括对国家资源保障及安全的影响、对社会经济的影响、对民生的影响、对生态环境的影响等4个方面。根据以上评价指标体系构成因素，构建社会效益评价的指标体系如表1所示：

网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/34.1242.Z.20160510.1348.005.html

表1 铜陵市矿产资源开发利用社会效益评价指标体系

（二） 评价过程

主成分分析将若干个自变量压缩成几个独立成分，从而减弱变量之间的相互干扰。[3]本研究采用主成分分析法对铜陵市矿产资源开发利用社会效益进行分析。

1．先用SPSS软件对8年9个指标数据进行标准化处理，本文第9个指标采用的是负向指标，因此先要利用SPASS进行正向化，然后借SPSS自动对数据进行标准化处理，并进行指标之间的相关性判断，相关系数矩阵处理结果见表2。

表2 相关系数矩阵

由表2可知，驱动因子之间存在着不同程度的相关性，如X2与X6、X7、X3与X1、X7有较大的关联，这从某种程度上说明了因子之间联系的必然性和进行主成分分析的必要性。

2．特征值在某种程度上可以被看成是表示主成分影响力度大小的指标，当主成分对应的特征值大于1的前m个主成分，且m个主成分的累积贡献率大于85%。那么这m个主成分可以被选择。[4]从表3可以看出前3个主成分的特征值都大于1，而且累计贡献率达87.443%。因此根据主成分个数提取原则，选取前3个主成分可以代表 9个指标，表明这3个主成分联合起来可以综合地全面地反映8 年来铜陵矿产资源开发利用的综合效益趋势，因而选取3个主成分A1、A2、A3。SPSS软件根据相关系数矩阵计算出主成分分析的各个特征值、方差贡献率和累积方差贡献率见表3。

表3 特征值及主成份方差贡献率

3．主成分载荷是主成分与变量之间的相关系数。[5]从表4可以看到，医疗保险覆盖率、城镇化率、第二产业占GDP的比重在第一主成分上的载荷较高，说明第一主成分可以充分代表这些指标，根据这些指标的含义，第一主成分代表了铜陵市社会经济效益。工业废水排放量、农民纯收入的增长率以及绿化覆盖率在第二主成分载荷较高，说明第二主成分可以充分代表这些指标，根据这些指标的含义，第二主成分代表了铜陵市环境效益。地方教育投入占总财政收入的比重、养老保险覆盖率在第三主成分上载荷较高，说明第三主成分可以充分代表这些指标，根据这些指标的含义，第三主成分代表了铜陵市民生效益。SPSS软件计算出了因子载荷初步分析的结果，载荷矩阵说明了各个指标之间相关程度。结果见表4。

表4 主成份载荷值矩阵

4．SPSS软件给出了主成分得分系数成分矩阵见表5，根据主成分得分系数矩阵确定主成分的权重。

表5 主成分得分系数矩阵

计算主成分的得分，即主成分得分系数与标准化后的数据相乘。公式如下：

5．将主成分分析所得方差贡献率作权重，进行综合分值计算，公式为：

式中，F表示综合得分，Wi j表示i主成分的方差贡献率。据此计算铜陵市矿产资源开发的社会效益评价各主成分得分及综合得分，具体见表6。

表6 铜陵市矿产资源开发社会效益评价的综合得分

（三） 铜陵市矿产资源开发社会效益综合评价从表6中可以看出社会效益自2005年以来总体上呈上升的趋势，由2007年的-1.187增加到2014年的0.677。自2007年到2009年社会效益上升的速度最快，这一时期矿产资源大力开发，带来了巨大的经济社会效益。而在2010年和2011年社会效益稍有下降，由于前几年无限制的开采使得生态环境的负面影响在这两年开始出现，并严重影响到整个的矿产资源社会效益。在2011年以后，政府意识到生态环境的重要性，开始整顿矿业的不合理因素，并且注意引进先进的采矿技术，矿产资源的社会效益开始逐步上升。然而矿产资源是不可再生资源,矿产储量的减少势必会影响社会效益的增长速度，因此 2011年后矿产资源的社会效益增长速度低于2010年以前。

三、铜陵市矿产资源开发存在的问题

（一）开发密度高

铜陵地域面积仅有1113平方公里，而矿产资源主要集中在山区，即铜陵县的钟鸣、顺安、天门三镇和郊区的新建、狮子山区的西湖镇。在这不足全市二分之一的土地上分布240余个各类矿山，致使矿矿相连、矿中有矿、一矿多开等现象屡屡发生。由于这些现象的存在，不仅在安全上留下重大隐患，在资源的有效利用也产生很大的浪费，而且在投资上也造成不必要的重复。

（二）矿山开采规模小、数量多

小型矿山占全市矿山总数95%以上，平均开采规模不足3万吨/年。装备陈旧，技术落后，资源低效利用，产品缺乏市场竞争力，经济效益差。矿产资源开发利用方式粗放，为追求效益，大量成本向社会分摊，资源利用低，多数矿山基本未开展资源的综合利用。现有大中型矿山多已步入晚期，开采难度大，可供利用的铜矿资源相对不足。

（三）土地环境治理不足

全市有相当一部分矿山在近城镇、近村庄、近农田处开采。矿山在开采过程中形成的采空区不能及时充填,导致了地面沉降、塌陷、道路变形、建筑物损坏等突出问题，同时地下排水将破坏地下及地表水系，造成民房倒塌、农田无法耕种；城市因矿山排水和超量开采地下水，诱发岩溶塌陷。开采产生塌陷面积超过400公顷，其中以铜矿和煤矿的采空区塌陷规模和破坏性最大。仅凤凰山、狮子山、铜官山、金口岭四座铜矿山，采空塌陷区就约有40公顷；煤矿采空塌陷区面积250公顷以上，破坏农田超过600亩。采矿疏排地下水引起岩溶塌陷面积在500公顷以上，尤以小街岩溶塌陷、新桥矿区、狮子山矿区新民村、周冲等地较为严重。

（四） 矿山生态环境破坏比较严重，治理程度较低

目前全市主要矿山露采场、排土场、尾矿场、塌陷区等侵占土地超过2200公顷，约占全市总面积的2%。其中露采场近300公顷，排土场300公顷以上，尾砂库600公顷以上，塌陷区1000公顷。而尾矿场、排土场和塌陷区复垦率不足15%。石料开采严重破坏植被，污染环境。全市80余个采石场，其海螺、上峰的年产量达2000万吨，占总产量的三分之二，其余近80个采石场年开采总量仅有1000万吨。这些采石场大部分都建在公路附近，而且都是山坡露天开采，使大片青山被毁坏；像西湖柴塘阳白山、江陵石片场、大冲石料厂、钟鸣八大鼓石料厂、顺安远明石料厂、天门唐家山金矿等25处都已经成为废弃地，致使将近 1500亩的土地遭到破坏，大片青山不在。在开采和石子加工时灰尘遮天蔽日，严重影响周边的居民日常生产生活。

四、结论和建议

从文中的分析可以看出，自2007年到2014年铜陵市矿产资源开发社会效益总体上呈现上升的趋势，说明矿产资源的开发对铜陵市的全面发展有很大的贡献。但是在追求经济效益和民生效益的时候也不要忘记生态环境效益，如果在以后的矿产资源的开发中能做到经济、社会与自然的协调开发，不再单纯地追求经济指标，相信铜陵市的矿产资源的社会效益会更加的明显。针对上文中提到的开发中存在的问题提出以下建议。

优化调整矿业结构。关停那些布局不合理，严重污染环境、严重浪费资源、严重破坏土地森林的小矿山；对于布点过密的小矿山引导他们联合办矿，进行集约化开采，形成规模经济。调整矿产资源开发布局。对现有矿产资源开采进行区域划分：鼓励开采区、限制开采区、禁止开采区。

加强矿山生态环境治理与保护。坚持矿产资源开发与保护生态环境相结合的原则，建立健全适应市场和市情经济体制的矿山生态环境保护管理体系。加强矿产资源开发利用的保护与管理。强化矿山的开采技术和方案，企业必须按照批准的矿山设计和开采方案进行开采。鼓励企业开展资源综合利用，对“三废”特别是选矿尾砂的综合利用，进一步落实有关扶持和优惠政策。对采选综合回收率低的矿山开采项目禁止其建设投资。完善法律制度，强化监督；严格按照设计指标进行考核。

参考文献:

[1]刘兆顺,许文良,杨德明.矿产资源开发的战略环境评价研究[J].地理科学,2006,26(2):231-236.

[2]孔锐,裴文林,曾祯.我国重要矿产资源评价模型设计与研究[J].资源与产业,2011,13(2):31-36.

[3]都沁军,董腾云,冯兰刚，等.矿产资源开发环境压力的评价指标体系构建[J].统计与决策,2010,(10):56-58.

[4]肖思思,黄贤金,濮励杰，等.资源节约型社会发展综合评价指标体系及其应用——以江苏省为例[J].经济地理, 2008,28(1):118-123.

[5]余际从,刘慧芳，雷蕾，等.矿产资源开发社会效益综合评价方法研究[J].资源与产业,2013,15(3):62-67.

（责任编辑 杨 欣）

中图分类号：F270

文献标识码：A

文章编号：1671-9255（2016）00-0027-05

收稿日期：2016-04-12

基金项目：安徽省教育厅人文社科重点项目（SK2016A0637）；池州学院教学研究项目(2014jyxm14)；安徽省教育厅重点项目（KJ2014A175）

作者简介：陈兵丽（1979－ ），女，山西阳城人，池州学院资源环境学院讲师，硕士。

DOI：10.13685/j.cnki.abc. 000183 网络出版时间：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