基于博弈论的绿色矿山运营风险管控分析

柳晓峰

(金堆城钼业集团有限公司,陕西 渭南 714000)

0 引 言

绿色矿业是在科学规划指导下和高新技术支撑下,既保护生态环境、合理利用资源,又最大限度获得经济效益的矿产资源理性开发的系统工程[1]。绿色矿山注重生态优先,核心是矿山技术装备设施和管理的先进性,最终实现矿业生产和发展的目标[2]。我国建立绿色矿山战略由来已久。2003年,科学发展观正式提出,为绿色矿山建设理念奠定了深厚的理论基础。2008年,《全国矿产资源规划(2008—2015年)》指出了发展绿色矿业的明确要求,确立了到2020年基本建立绿色矿山格局的战略目标[2]。2023年两会指出,目前纳入全国绿色矿山名录的矿山以大中型矿山为主,不到全国矿山总数的3%,但我国小型及以下矿山比例约占70%,绿色矿山建设任务艰巨[4]。

近些年,我国矿业绿色发展明显提速,在保护生态的前提下搞好矿业资源开发已经成为自觉行动和必然选择,绿色矿山建设已成为矿业领域生态文明建设的生动实践[5]。随着国家对环境保护的意识的提高,绿色矿山已成为当前研究热点,但绿色矿山建设仍是漫长而复杂的工程[6]。绿色矿山运营过程中,需要什么样的长效运作机制, 才能保证矿区生态环境达到绿色矿山建设的要求仍是一个值得探讨的问题[7]。绿色矿山建设过程中,参与主体涉及政府、企业及公众。绿色矿山建设的难点在于各方利益难以协调,。

博弈论被广泛应用于涉及各方的冲突防控中,将博弈论应用于风险管控是一个相对较新的课题[8]。将绿色矿山建设与博弈论相结合,分析博弈主体行为,找到风险管控的利益平衡点,可以有效地降低经济损失。文章以金堆城钼业集团有限公司绿色矿山运营过程作为研究对象,进行各个环节的风险分析,将参与者设定为博弈方,根据风险制定管控措施,降低工程事故发生的概率,以使博弈三方得到最佳的利益分配。

1 绿色矿山风险分析与博弈主体确认

1.1 矿山概况

金堆城钼矿位于陕西省渭南市华州区金堆镇,是国内外著名的特大型钼矿床,是国家级绿色矿山试点单位,也是全国矿产资源综合利用示范基地。矿山目前探明矿石储量约6.40亿t,目前保有资源量54万t,年供矿量约1 320万t。金堆城钼业集团有限公司拥有钼采矿、选矿、冶炼、化工和金属深加工上下游一体化的完整产业链条;拥有亚洲最大的露天钼矿山、选矿厂、冶炼厂以及先进的钼化工、钼金属深加工生产线。金堆城钼矿选矿采用先进科学的浮选工艺技术,采用无氰选钼药剂,有效地保护了环境,遵循绿色矿山开采的原则,推动了国内钼选矿技术的发展。

1.2 绿色矿山风险分析

在金堆城钼业集团有限公司的矿山运营过程,主要涉及矿山开采、选矿生产、矿石运输及尾矿库管理4个环节。这4个环节是矿山运营的关键环节,每个环节的工作量都存在一定的差距,需要各参与方相互协作,共同参与才能保质保量地完成任务。根据对4个环节的风险分析,可以得出绿色矿山运营的事故树,如图1所示。

图1 绿色矿山运营风险事故树

金堆城钼矿的开采方式为露天开采,在开采过程中受自然因素的限制,作业程序复杂,开采难度较大,存在多种风险。露天爆破具有一定的危险性,是导致安全事故的主要因素之一。矿山防水排水是边坡稳定性的重要影响因素,边坡质量对于整个矿区安全有着巨大的影响。在开采过程中可能出现的安全风险有机械伤害、爆破伤害、边坡坍塌、排土场滑坡、泥石流等。

百花岭选矿厂隶属于金堆城钼业集团有限公司,承担着钼业公司三分之二以上的初级产品生产任务,是我国规模最大的钼选矿厂,也是亚洲最大的钼选矿厂,日处理矿石20 000～25 000 t。钼矿原矿品位极低,约为岩石含量的千分之一。将有用矿物与脉石矿物分离,需要复杂的分选工艺。选矿的流程主要有破碎、磨矿、浮选、脱水、压滤、烘干等,选矿流程见图2。在钼矿选矿过程中易出现人员的机械伤害、爆炸与火灾、职业病危害以及场地污染等风险。

图2 钼选矿流程

在矿石与精矿产品运输过程中,金堆城钼业集团有限公司有完整的物流运输体系。矿石运输采用公路开拓—汽车—电机车方案,产品采用公路运输。矿石及产品运输常见的安全风险有疲劳驾驶、车辆事故、落石撞击、公路损毁等。

矿山分公司目前年产尾矿约1 269万t,通过管道输送至尾矿库。由于尾矿存储量巨大,对矿区甚至是周边居民的生命安全形成较大安全风险。在尾矿库管理环节存在的安全风险有溃坝、漫顶、渗流、输送冒漏、库区扬尘等。

在金堆城钼矿的绿色矿山运营过程中,对于矿山开采、选矿生产、矿物运输、尾矿库管理这4个环节可能出现风险进行分析,制定事故应对方案,推进项目安全进行,增加更多的正面收益。

1.3 博弈主体的确定

随着我国对绿色矿山建设标准不断完善,生态文明建设对绿色矿山生产过程提出了更高的要求。矿山企业在进行矿山运营的过程中,除了将获取利益作为目标之外,也要兼顾绿色矿山的各项指标达标,减少安全事故的发生。在企业进行矿山管理时,涉及多环节、多重任务。为方便对可能出现风险的分析,本文将风险易发生的主要环节锁定为矿山开采、选矿生产、矿物运输与尾矿库管理这4个环节。

在这4个环节中,矿山公司作为项目的利益主体,对于矿山运营的相关事项应有绝对的话语权。因为在矿山运营的过程中,工作量巨大,除矿山主体公司外,需要其他力量的加入才可以使项目正常运作,例如工程设计方、建设方、监督方等,将这些参与方统称为矿山公司。矿山公司作为项目的投资者、决策者和组织者,对绿色矿山的运营起着主导作用,但作为项目主体有可能为了获取利益而忽略了工作质量。所以在绿色矿山生产过程中,政府需要对矿山公司的工作进行监督与评价,并依照绿色矿山建设标准来对企业进行奖惩,政府在项目实施过程中起着至关重要的作用。在所有参与指向中,公众处于不可或缺的位置,一部分作为工人参与矿山运营,一部分作为监督者来确保工程保质保量的完成。在矿山工程中,公众作为工程参与者、监督者以及利益风险共享者存在。同时公众也与政府存在利益纠缠,当公众起监督作用时,就会获得政府的举报奖励,矿山企业也会受到相应惩罚。在三方的主要工作中各方职责相互交叉,在这个过程中就会形成利益链以及竞争链。

在政府部门、矿山企业及公众形成三方博弈的情况下,根据金堆城钼矿项目运营的具体情况设定出特定的情境分析。在矿山的运营过程中,3个博弈方对于项目情况的认知是不均衡的,博弈的过程也可以看作是彼此的信息战,就像田忌赛马,需要根据对方的策略来调整自己的方案以达成最终的胜利。三大博弈主体为追求自身利益最大化,需要根据其他两方的策略选择来决定自身策略,这种博弈并非传统的静止的一次性的博弈,而是三大博弈群体中每个有限理性的个体依据自身经验,在大环境中对群体中其他个体的行为进行观察学习,并在此基础上调整自身策略,最终趋于稳定的过程[9]。

2 博弈模型建立

在三方博弈中,3个参与方都可以持有支持或不支持两种决策,具体可以分为三方都不支持、三方中有一方支持、三方中有两方支持和三方都支持这4种可能,共有8种方案。但依托于金堆城钼矿的绿色矿山建设背景,可以看出政府与企业都持支持态度。而公众作为项目的参与者与监督者,若其对于绿色矿山建设不支持的话,其博弈值为0,显然处于利益驱使以及对环境条件的监督,公众也会选择支持,即三方对绿色矿山建设支持的概率都为1。由此作出假设：(1)对于政府,支持金堆城钼矿进行绿色矿山的运营,需要付出监管成本A,与此同时,若项目顺利进行,政府可获得正面收益B;(2)对于金堆城钼业集团有限公司,企业正常营收为N,进行绿色矿山建设的运营成本为C。因为政府对于绿色矿山的建设有相应的扶持,会有缴税金额减少D。此时,绿色矿山的发展有两种发展,若绿色矿山建设符合标准,则有企业获得绿色矿山建设奖励E;若未达到标准,企业则承担相应的罚金F1;(3)公众绿色矿山的建设对于其生活质量会有所提升,会带来一定的经济效益M1。公众对于企业的行为起监督作用,付出的监管成本为R(R

企业、政府、公众的博弈组合有以下8种情况,为(0,0,0)、(1,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)、(1,1,0)、(1,0,1)、(0,1,1)、(1,1,1)。结合实际,金堆城钼矿已进行绿色矿山建设,所以该博弈相较于其他博弈略有不同,在绿色矿山运营过程中,在既定条件设定下,矿山企业支持进行绿色矿山的建设是必然的,所以博弈方案组合简化为(1,0,0)、(1,1,0)、(1,0,1)、(1,1,1)。

根据上述的参数设定,可得以下各方的最终利润,见表1。

表1 不同方案下博弈各方的最终利润

已知矿山企业已进行绿色矿山建设,对于企业与公众来说,由表1可知(1,1,1)博弈方案,可以使三方利润最大化,即有：

政府利润： G=B-A+F1-E

矿山企业利润：W=N-C+E-F1-F2+D

公众利润： P=M1+M2-R

在绿色矿山运营过程中,政府的主要作用就是监督矿山企业的行为,并根据相关规定对其行为进行奖励或处罚。政府的利润构成主要是绿色矿山带来的正面利润B,政府投入的监管成本是定量的,扩大收益的主要方法就是规范企业行为,使绿色矿山带来更多的正面收益。

企业作为绿色矿山运营的主体,需要负责项目实施的正常开支,还需要接受企业以及公众的监督,在出现违规行为时,需要支付一定金额的罚金F。所以企业要保证自己的利润最大化,就要接受其他两方的监督,规范矿山运营的操作,减少罚款的产生。

相较于另外两方,因为公众群体过大,且每个人对于绿色矿山运营的参与程度不同,其参与度难以界定,唯一重合的权利就是对与企业与政府行为的监督作用。公众付出一定的监管成本R,其利润大程度依赖于绿色矿山带来的正面收益。

博弈发生的原因就是增加己方的利润收入,3个参与方占据着不同的资源与信息,在参与绿色矿山运营过程中的博弈行为时,存在行动的先后顺序和信息不对称问题[10]。这就导致三方均以自身获得利润最大化为目标,只有当三方形成相关利润链,才能保证各方为同一目标努力。根据金堆城钼业集团有限公司出具的公告显示,该公司在2020～2022年内未受到过自然资源和生态环境等部门行政处罚,所以我们可以看出,在博弈中只需满足G、W1、P1均为正值,且越大越好。总体来说,就是尽量降低监管成本,创造出更多的正面收益。根据该结论结合金堆城钼矿的实际情况,三方博弈结果要想达到各方的利润最大化,就要时刻关注绿色矿山运营过程中可能出现的风险,及时发现及时规避,尽可能减少项目的利润损失(将项目的利润损失降到最低)。这样就可以更好地促进三方合作,以实现博弈的最终目的,创造更多的可分配利润。

3 风险应对措施

在金堆城钼矿的运营过程中,可能出现风险的环节数不胜数,我们将易发生的风险聚焦于矿山开采、选矿生产、货物运输及尾矿库管理这4个环节。根据上述博弈结果分析,在绿色矿山运营过程中,各方的利润相互关联,而且直接与风险发生造成的利润损失有关。对上述4个环节可能出现的风险进行合理的分析,并制定相应的解决措施、优化工作结构来规避风险,可以促使正面效益的产生,保证各方的利润最大化。

在矿山开采阶段,可能出现风险的就是矿山爆破环节。在爆破过程中,工作人员的安全防范意识、爆破技术不够成熟以及安全应急体系不完善都易导致事故的发生[11]。所以企业应该加强员工安全培训,对生产一线的员工、爆破人员进行相应的安全生产知识教育,规范其操作方式,来减少事故发生的概率;聘请专业人员对爆破工作进行监督,在爆破过程中,矿山爆破参数的设置至关重要,若参数设置不合理会导致事故的发生,所以将爆破工作系统化并加以监督,可以降低事故发生的风险;引进露天矿开采新技术,矿山开采智能化是矿山开采的发展趋势,合理地利用新技术可以提升矿山开采的效率,还能减少安全事故的发生。

在选矿生产过程中,矿物工业化生产涉及多种药物的使用且需求量大,药物的合理存放及使用非常重要。对于选矿生产来说,生产人员对于药物使用应加以规范,药品储存应按照其物理化学特性合理分类。在药物使用过程中,注意保持通风设备有效且正确使用,工作人员需要进行必要的防护。规范相关仪器以及机械设备的使用,避免工作人员出现安全事故,可以降低事故发生的风险,减少利益损失。

在矿物的生产运输方面,金堆城钼业集团有限公司主要采用公路运输,无论是矿石的运输还是矿产品的运输,在运输过程中都存在发生交通事故的风险。矿区大都随山而起,运输过程中经过山路,这就要求运输人员要注意道路情况,在易出现落石、打滑的路段谨慎行驶。在货物运输方面,严格遵守运输车辆的装载要求,不得超载超高,这样就从根本上减少交通事故的发生。另外,司机的操作不当、违规驾驶、超速超载都易引发事故,所以要求物流公司的管理部门能够完善员工的管理制度,加大监管力度。

在尾矿库管理方面,我们需要坚守绿色矿山的矿山清洁生产原则。在生产废水排放时,对其进行一系列处理,使其无毒无害。在尾矿库建设时,进行合理设计,保证其构造的合理性,确定其储量能够支撑选矿厂的生产废水的储存。在尾矿库的施工过程中加强监管,避免偷工减料来保证尾矿库的质量,加强边坡防护,从根源上遏制尾矿库溃堤事故发生的风险。在尾矿库使用的过程中,应加强巡检,在发现安全隐患时,及时采取措施应对,避免风险扩大造成事故。

对于上述易发生风险的4个环节的分析中,矿山企业作为运营主体承担着主要责任,在工程建设前期就应制定风险预警方案,尽量规避风险。政府作为绿色矿山标准的制定者与监督者,对于绿色矿山运营过程中可能出现的风险,应及时对企业进行警醒,严格要求矿山企业按照相关条例进行施工,才可以尽可能减少风险事故的发生。公众中一部分作为矿山运营中的参与者存在,并伴随着监督行为;一部分单纯作为监督者存在,在绿色矿山运营过程中,基础工程出现可能发生风险的环节,应及时向相关管理者进行建议,或及时向政府相关部门举报,规避风险的发生。政府和公众作为监督者,可以使矿山企业保持警醒,及时发现并规避风险。

4 结 论

对于绿色矿山运营来说,矿山企业、政府、公众这三方是事件的主要参与者,矿山开采、选矿生产、矿物运输、尾矿库管理是出现事故风险较高的4个环节。三方参与者形成三方博弈,对于绿色矿山风险管控显现出积极作用,各方为使己方所获得的利益最大化,对其他参与方的行为会形成约束与监督。其中矿山企业作为绿色矿山运营的实施者和利益主体而存在,而政府和公众在此过程中主要起监督作用。在这样的情形下,矿山企业从4个风险易发环节来把握全局,根据可能出现的风险,提前制定出相关的解决措施,来降低风险发生的概率。在绿色矿山运营过程中,发生事故的风险降低,安全事故量减少,矿山企业的生产效率会相应提高,矿山带来的正面效益也会逐渐增加,由此形成经济正循环。矿山企业的利益增加,政府、公众所付出的监管成本逐渐降低且收获越来越多的正面收益,这就在保证各方利益都得到满足的情况下,促进了绿色矿山的有序发展。