矿区可持续发展的评价

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1999.02.035 第21卷第2期 北京科技大学学报 VoL21 No.2 1999年4月 Journal of University of Science and Technlogy Beijing Apr.1999 矿区可持续发展的评价 汤万金)胡乃联)李祥仪)李仲学到 1)中科院生态环境研究中心系统生态研究窄，北京1000842)北京科技大学资源工程学院，北京100083 摘要从可持续发展的角度重新界定了“矿区”的涵义，分析了矿区发展的特征，并把矿区发展 过程划分为矿区形成阶段、发展阶段和转产阶段.在此基础上，首先构建了矿区可持续发展评价指 标体系，该评价指标体系由目标层、准则层、指标层及28个分指标构成的多层次体系；其次，采用 “有时序多层次多目标关联分析法”评价矿区可持续发展状况，并采用“改进的二元对比分析法”确 定了矿区形成阶段和发展阶段各评价目标（指标）的权值；最后，以铁法矿区为例，给出了评价结 果，并提出该矿区提高可持续发展能力的对策， 关键词矿区：可持续发展；评价 分类号F407.2;TD177.3 素之间通过相互作用、相互依赖、相互制约而构 1矿区可持续发展的涵义及其特征 成的紧密联系的复杂系统，简称为矿区REES 本文的“矿区”是指以开发利用矿产资源的 (Resource,Environment,Economic and Society) 生产作业区和职工及其家属生活区为主，并辐射 系统.可以用图1表示矿区REES系统的结构关 一定范围而形成的经济与行政社区.在该社区 系.其中资源子系统是由矿产、土地、水、森林等 中，矿业作为主导产业，带动和支持本区经济与 资源构成，它的主要功能是满足人类日益增长的 社会的发展.矿区中矿业的主导作用将会随着矿 资源需求；环境子系统是由自然环境、人工环境 产资源的耗竭和其他产业的发展而逐渐降低.应 等要素构成，环境通过自然再生产过程，并以物 该认为，当矿业在本区的经济发展中的主导作用 流和能流等功能，直接或间接地满足人类日益增 已为其他产业取代时，这时已不是典型的矿区经 长的生态需要；经济子系统是由经济组织、经济 济，本论文是以典型的矿区为研究对象， 体制、经济产业等因素构成，主要功能是保证物 遵循可持续发展公平性原则、效率原则和持 质产品的生产，以满足人的物质生活和精神生活 续性原则，从可操作和侧重社会属性及技术属性 需要；社会子系统则是由提高人的素质和实现人 等方面，将矿区可持续发展的概念定义为：在矿 ,R资源问题 E生态环境问题 区矿产资源开发中，采用更清洁、更有效的技术， 矿土水空 固水大森土 尽可能提高矿产资源采收率和减少环境资源的 产地资气 体污气林地· 度染污退沉· 消耗，合理利用矿区内的各种资源，使矿区矿产 资资源资 源源 源 染化陷· 资源开发、环境保护、经济与社会发展相互协调， 污 保持矿区总资本存量既能满足当代矿区发展的 现实需要，又能满足未来本区的发展需要因为 矿区可持续发展属微观经济范畴，所以从微观经 E经济问题 S社会问题 济的观点看，矿区可持续发展是指矿区在规模 产经经 人人劳生教医 业济济· 口口动活育疗· (产业、产品、人口)、结构、功能等方面的持续变 结 发 发 数素力水水水· 化，使矿区发展由小到大、由低级到高级、由不协 量质结平平平· 调到协调、由非持续到可持续的变化过程. 整度模 构 矿区是由资源、环境、经济、社会4个基本要 1998-09-14收稿汤万金男，35岁，博士后 *国家自然科学基金资助课题QNo.79770010) 图1矿区REES系统结构

第 卷 年 第 期 月 北 京 科 技 大 学 学 报 · 矿 区可持续发展的评价 汤 万金 胡乃 联 李祥仪 李仲 学 中科院生态环境研究 中心 系 统生 态研究室 ， 北 京 北 京科技大学资源工 程学院 ， 北京 摘 要 从可 持续发展 的角度重新界 定 了 “ 矿 区 ” 的涵义 ， 分析 了矿 区 发展 的特征 ， 并把矿 区 发展 过程划分为矿 区 形 成 阶段 、 发展 阶段 和 转产 阶段 在此基础上 ， 首先构建 了矿 区可 持续 发展评价指 标体系 ， 该评价指 标体系 由 目标层 、 准则层 、 指 标层及 个分指标构成 的多层 次体系 其次 ， 采用 “ 有 时序多层次多 目标 关联分析法 ” 评价矿 区 可 持续 发展状况 ， 并采用 “ 改进 的二元对 比分析法 ” 确 定 了 矿 区 形 成 阶段 和 发 展 阶段 各评 价 目标 指 标 的 权值 最 后 ， 以 铁 法 矿 区 为例 ， 给 出 了 评 价 结 果 ， 并提 出该矿 区 提 高可持续 发展 能力 的对策 关键词 矿 区 可 持续 发展 评价 分类号 矿区 可持续发展 的涵义及其特征 本 文 的 “ 矿 区 ” 是 指 以 开 发 利 用 矿 产 资 源 的 生产 作 业 区 和 职 工 及 其 家 属 生 活 区 为 主 ， 并 辐 射 一 定 范 围 而 形 成 的 经 济 与 行 政 社 区 在 该 社 区 中 ， 矿 业 作 为 主 导 产 业 ， 带 动 和 支 持 本 区 经 济 与 社 会 的 发 展 矿 区 中矿 业 的 主 导作 用 将 会 随着 矿 产 资源 的耗 竭 和 其他 产 业 的 发 展 而 逐 渐 降低 应 该认 为 ， 当矿 业 在 本 区 的经 济 发展 中 的 主 导作 用 已 为其 他 产 业 取 代 时 ， 这 时 已 不 是 典 型 的矿 区 经 济 本论文是 以典型 的矿 区 为研究 对象 遵 循 可 持续 发 展公 平 性 原 则 、 效 率原 则 和 持 续性 原 则 ， 从可 操 作 和 侧重 社 会 属性 及 技 术 属 性 等方 面 ， 将 矿 区 可 持 续 发 展 的概 念 定 义 为 在 矿 区 矿 产资源 开 发 中 ， 采 用更 清洁 、 更 有 效 的技 术 ， 尽 可 能 提 高 矿 产 资源 采 收 率和 减 少 环 境 资 源 的 消耗 ， 合理 利 用 矿 区 内的 各 种 资源 ， 使矿 区 矿 产 资源 开 发 、 环 境保护 、 经 济 与社 会发展 相 互 协调 ， 保 持矿 区 总 资本存量 既 能 满足 当代 矿 区 发 展 的 现 实 需 要 ， 又 能满 足 未 来本 区 的 发 展 需 要 因 为 矿 区 可 持 续 发展属 微观 经 济 范畴 ， 所 以 从微观 经 济 的 观 点 看 ， 矿 区 可 持 续 发 展 是 指 矿 区 在 规 模 产 业 、 产 品 、 人 口 、 结 构 、 功 能 等方 面 的 持 续 变 化 ， 使 矿 区 发 展 由小 到 大 、 由低 级 到 高级 、 由不 协 调 到 协调 、 由非持续 到 可持续 的变 化过程 矿 区 是 由资源 、 环 境 、 经 济 、 社 会 个基 本要 一 一 收稿 汤万金 男 ， 岁 ， 博士 后 国家 自然 科 学基金 资助 课题 素之 间 通 过 相 互 作 用 、 相 互 依 赖 、 相 互 制 约 而 构 成 的 紧 密 联 系 的 复 杂 系 统 ， 简 称 为 矿 区 、 、 系 统 可 以 用 图 表 示 矿 区 五 系 统 的结 构 关 系 其 中 资 源 子 系 统 是 由矿 产 、 土 地 、 水 、 森 林 等 资源 构 成 ， 它 的 主 要 功 能 是 满 足 人类 日益 增 长 的 资源 需 求 环 境 子 系 统 是 由 自然 环 境 、 人 工 环 境 等 要 素 构 成 ， 环 境 通 过 自然 再 生 产 过 程 ， 并 以 物 流 和 能 流 等功 能 ， 直 接 或 间接 地 满足 人类 日益 增 长 的 生 态 需 要 经 济 子 系 统是 由经 济 组 织 、 经 济 体 制 、 经 济 产 业 等 因 素构 成 ， 主 要 功 能 是 保证 物 质 产 品 的生 产 ， 以 满 足 人 的物质 生 活 和精 神 生 活 需 要 社 会子 系 统则是 由提 高人 的素质 和 实现人 资源 问题 生态环境 问题 矿 土 水 空 固 水 大 森 土 产 地 资 气 体 污 气 林 地 · 资 资 源 资 废 染 污 退 沉 · 源 源 源 物 染 化 陷 · 污 染 经济 问题 社会问题 产 经 经 人 人 劳 生 教 医 业 济 济 · 口 口 动 活 育 疗 · 结 发 发 · 数 素 力 水 水 水 · 构 展 展 · 量 质 结 平 平 平 · 调 速 规 构 整 度 模 图 矿区 系统结构 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1999．02．035

·120· 北京科技大学学报 1999年第2期 口再生产为目的的社会服务体系构成，主要功能 动态性原则因为可持续发展对矿区来讲， 是处理人与人之间的关系，解决人自身的发展， 既是一个目标，又是一个过程，这就决定了指标 保持合理的人口再生产，促进物质和精神文明的 体系应具有动态性，综合反映矿区REES系统的 不断提高.据此，对矿区REES系统发展来讲，资 发展趋势和现状特点， 源和环境可持续性是基础，经济可持续性是条 相关性原则矿区可持续发展实质上是要 件，社会可持续性是目的，这四者的协调发展是 求在任何一个时期段，资源、环境、经济、社会四 矿区可持续发展的关键.由此可见，可持续性矿 者之间应处于协调状态.因此，按可持续发展的 区可持续发展的基本特征，表示矿区REES系统 要求，不论是表征哪一方面水平和状况的指标， 的发展过程受到某种干扰时具备的一种通过自 都应该和表征其他方面水平和状况的指标有密 身改造不断保持和改善其组织机制的优化能力， 切的联系， 是以其稳定和协调性为必要条件的动态变化过 可操作性原则指标体系要考虑指标的量 程.另外，由于矿区REES系统涉及到社会的发展 化及数据获取的难易程度和可靠性，尽量利用现 对环境的要求，经济发展对资源的需求，人口、资 有统计资料及有关矿区建设的规范标准，注意选 源及环境状况，矿区布局及各项政策等，因此，矿 择那些能够反映矿区发展状况的综合指标和主 区REES系统是一个具有整体性、多层次性、动态 要指标， 性和反馈性等特点的复杂系统. 2.2评价指标体系的构成 矿区可持续发展的评价指标体系的建立尚 2矿区可持续发展的评价指标体系 处于探索阶段.从矿区可持续发展的内涵出发， 2.1评价指标体系的功能及其设计原则 遵照评价指标体系的建立原则，借鉴有关可持续 矿区REES系统可持续发展的评价指标体系 发展评价指标体系建立已取得的研究成果~)， 是以比较简明的方式，比较全面地向人们提供矿 设计的指标能够反映矿区资源、环境、经济、社会 区发展过程的信息，通过这些信息可以对发展的 协调发展现状和趋势的指标体系，重点测度矿区 状态和过程有比较清晰的了解，便于及时发现问 的“可持续发展度”、“发展的稳定性”、“发展的协 题并采取相应的调控对策和措施，使矿区的发展 调性”和“发展水平”.矿区可持续发展度是指矿 不偏离持续发展的轨道， 区发展对资源、环境、经济、社会子系统的稳定 矿区REES系统可持续发展的评价指标体 性、协调性和发展水平的综合满意程度，同时也 系，应具有以下几方面的功能：首先，应该能描述 反映了矿区发展满足其社会经济活动和职工生 和表现出任一时刻发展的各个方面（资源、环境、 活需要的程度.稳定度是指矿区REES系统或子 经济、社会)的现状，如矿产资源开采水平、环境质 系统在某一时段内的动态变化过程，是用于度量 量、经济发展水平等；其次，能够描述和表现出任 矿区系统或子系统在一定时间尺度上发展的快 一时刻矿区发展的各个方面的变化趋势，如人口 慢或强弱程度的定量指标.协调度是指可矿区 增长率、经济增长率等；第三，要能够描述和表现 REES系统或子系统之间关系配合的和谐程度， 出矿区发展的各个方面的协调程度， 用于度量矿区REES系统或子系统之间发展协调 矿区可持续发展评价指标体系是一个满足 状况好环程度.图2为矿区可持续发展评价指标 某些原则的指标集合，这些原则包括：科学性 体系及权重. 原则、可行性原则、独立性原则、完备性原则、层 由图2可见，评价指标体系是一个由目标层、 次性原则、稳定性原则.但是，为了建立矿区可持 准则层、指标层及分指标层构成的多层次体系. 续发展评价指标体系，除了遵循这些一般性原则 其中目标层由准则层加以反映，准则层由具体评 外，还应该满足下面的原则： 价指标层加以反映. 系统全面性原则评价指标体系必须能够 目标层(A)矿区可持续发展度作为目标层 全面地反映矿区EES系统可持续发展的各个方 的综合指标，用来衡量矿区发展的稳定性、协调 面，符合可持续发展目标的要求，但要避免指标 性和发展水平.评价可持续发展程度，需要选择 之间的重叠，使评价目标和评价指标有机地联系 描述性指标和规范性指标，使其在时间尺度上反 起来构成一个层次分明的整体. 映矿区REES系统的发展速度和变化趋势，在空

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 口 再 生 产 为 目的 的社 会服 务 体系 构成 ， 主要 功能 是 处 理 人 与 人 之 间 的 关 系 ， 解 决 人 自身 的 发 展 ， 保持 合理 的人 口 再 生 产 ， 促 进 物 质 和 精 神 文 明 的 不 断提 高 据 此 ， 对矿 区 系 统 发 展 来 讲 ， 资 源 和 环 境 可 持 续 性 是 基 础 ， 经 济 可 持 续 性 是 条 件 ， 社 会 可 持 续 性 是 目的 ， 这 四 者 的 协调 发 展 是 矿 区 可 持 续 发 展 的 关 键 由此 可 见 ， 可 持 续 性 矿 区 可 持 续 发 展 的基 本 特 征 ， 表 示 矿 区 系 统 的 发 展 过 程 受 到 某 种 干 扰 时 具 备 的 一 种 通 过 自 身改 造 不 断保 持 和 改 善 其 组 织 机 制 的 优 化 能 力 ， 是 以 其 稳 定 和 协 调 性 为 必 要 条 件 的 动 态 变 化 过 程 另 外 ， 由于 矿 区 系 统涉 及 到社 会 的发展 对 环 境 的要 求 ， 经 济 发 展 对 资 源 的需 求 ， 人 口 、 资 源 及 环 境 状 况 ， 矿 区 布 局 及 各 项 政 策 等 ， 因此 ， 矿 区 系 统是 一 个具有 整 体性 、 多层 次性 、 动态 性 和 反 馈性 等 特 点 的复 杂 系 统 矿区 可持续发展 的评价指标体 系 评价指标体 系 的功能及 其设计原 则 矿 区 系 统 可 持续 发展 的评价指 标 体系 是 以 比 较 简 明 的方 式 ， 比较 全 面 地 向人们 提 供 矿 区 发 展 过 程 的信 息 通 过 这 些 信 息 可 以 对发展 的 状 态 和 过 程 有 比较 清 晰 的 了解 ， 便 于 及 时发 现 问 题 并 采 取 相 应 的调 控 对策 和 措 施 ， 使矿 区 的发展 不偏 离 持续 发 展 的轨道 矿 区 系 统 可 持 续 发 展 的评 价 指 标体 系 ， 应 具 有 以 下 几 方 面 的功 能 首先 ， 应 该 能描述 和表 现 出任 一 时刻 发展 的各个方 面 资源 、 环境 、 经济 、 社 会 的现状 ， 如 矿 产 资源 开 采水平 、 环境质 量 、 经 济 发 展 水 平 等 其 次 ， 能够 描 述 和 表 现 出任 一 时 刻 矿 区 发 展 的各 个方 面 的变 化 趋 势 ， 如 人 口 增 长 率 、 经 济 增 长率 等 第 三 ， 要 能够 描 述 和 表 现 出矿 区 发展 的各 个 方 面 的协调程 度 矿 区 可 持 续 发 展 评 价 指 标 体系 是 一 个 满 足 某 些 原 则 的 指 标 集 合 这 些 原 则 川 包 括 科 学 性 原 则 、 可 行 性 原 则 、 独 立 性 原 则 、 完 备 性 原 则 、 层 次性 原 则 、 稳 定 性 原 则 但 是 ， 为 了建 立 矿 区 可 持 续 发展 评价 指 标 体 系 ， 除 了遵 循 这 些 一 般性 原 则 外 ， 还应 该满 足下 面 的原 则 系统 全面 性原 则 评 价 指 标 体 系 必 须 能 够 全 面地 反 映矿 区 系 统可持续 发展 的各个方 面 ， 符 合 可 持 续 发 展 目标 的 要 求 ， 但 要 避 免 指 标 之 间 的重 叠 ， 使评 价 目标 和 评 价 指 标有 机 地 联 系 起来构成 一个层 次分 明的整体 动态性原 则 因为可持续发展 对矿 区来讲 ， 既 是 一 个 目标 ， 又 是 一 个 过 程 ， 这 就 决定 了指 标 体 系 应 具 有 动态性 ， 综合反 映矿 区 系 统的 发展 趋 势和现状特点 相 关 性原 则 矿 区 可 持续 发展 实质 上 是 要 求 在 任 何 一 个 时 期 段 ， 资源 、 环 境 、 经 济 、 社 会 四 者 之 间 应 处 于 协调 状 态 因 此 ， 按 可 持续 发 展 的 要 求 ， 不 论 是 表 征 哪 一 方 面 水 平 和 状 况 的指 标 ， 都应 该 和 表 征 其他 方 面 水平 和 状 况 的指 标有密 切 的联 系 可 操作 性原 则 指 标 体系要 考虑 指 标 的量 化 及 数据 获取 的难 易程度 和 可靠性 ， 尽量 利 用 现 有 统计 资料 及 有 关矿 区 建 设 的规范标 准 ， 注意 选 择那 些 能 够 反 映 矿 区 发展 状 况 的综合指 标 和 主 要 指标 评价指标体系的构成 矿 区 可 持续 发 展 的评价指 标体 系 的建 立 尚 处 于 探 索 阶段 从 矿 区 可 持续 发 展 的 内涵 出发 ， 遵 照评 价指标体系的建 立 原则 ， 借鉴有 关可 持续 发 展 评 价指 标 体 系建 立 已 取 得 的研究 成 果卜 ’ ， 设计 的指标 能够反 映矿 区 资源 、 环境 、 经济 、 社 会 协调 发展现 状和趋 势的指 标体系 ， 重 点测 度 矿 区 的 “ 可 持续 发展度 ” 、 “ 发展 的稳 定 性 ” 、 “ 发展 的 协 调 性 ” 和 “ 发 展 水平 ” 矿 区 可 持 续 发 展 度 是 指 矿 区 发 展 对 资源 、 环 境 、 经 济 、 社 会 子 系 统 的 稳 定 性 、 协调 性 和 发展 水 平 的综合满 意 程 度 ， 同 时也 反 映 了矿 区 发 展 满 足 其社 会 经 济 活 动 和 职 工 生 活需 要 的程 度 稳 定度是 指 矿 区 系 统 或 子 系 统在 某 一 时段 内的动 态变 化过程 ， 是 用 于 度量 矿 区 系 统 或 子 系 统 在 一 定 时 间 尺 度 上 发 展 的快 慢 或 强 弱 程 度 的 定 量 指 标 协 调 度 是 指 矿 区 系 统 或 子 系 统 之 间 关 系 配 合 的 和 谐 程 度 ， 用 于度 量 矿 区 系 统或 子 系 统之 间发展 协调 状 况 好 环 程 度 图 为矿 区 可 持续 发 展评 价 指 标 体系及权重 由图 可 见 ， 评价 指 标体 系是 一个 由 目标层 、 准 则 层 、 指 标 层 及 分 指 标 层 构成 的 多层 次体 系 其 中 目标层 由准 则层 加 以 反 映 ， 准则 层 由具 体评 价指 标层 加 以 反 映 目标层 矿 区 可 持续 发展度作 为 目标层 的 综 合 指 标 ， 用 来 衡 量 矿 区 发 展 的稳 定 性 、 协 调 性 和 发 展 水 平 评 价 可 持 续 发 展 程 度 ， 需 要 选 择 描 述 性 指 标 和 规 范性 指 标 ， 使其 在 时 间尺 度 上 反 映 矿 区 系 统 的 发展 速 度 和 变 化 趋 势 ， 在 空

Vol.21 No.2 汤万金等：矿区可持续发展的评价 ·121· 目标层A 准则层B 指标层C 分指标层D (0.1184)[0.1820] 厂人口自然增长率D(0.2643)0.1818] 人口增长C 非矿业人口增长率D2(0.2391)0.5455] 科技人员增长率D(0.4966)[0.2727] (0.3480)[0.2108] (0.4079)[0.4799] 矿区总产值平均增长率D4(0.725)0.325] 系统发展稳定性B, 经济增长C, 非矿业产值平均增长率D,(0.275)[0.675] (0.4737[0.3381] 基础设施投资D6(0.3684)[0.2400] 「矿区建设C, 矿区总投资D0.4737)0.3901】 环保投资D(0.1579)[0.3699] (0.4262)[0.3143] 矿产资源回采率D(0.3926)[0.3228] 矿产资源综合利用率D1(0.2765)[0.2886] 资源转换效率C。 伴生资源综合利用率D1(0.1820)[0.2331】 工业用水循环利用率D1(0.1489)[0.1555] 可持续发展 (0.3471)[0.4378] (0.3443)[0.2571] 环保投资/矿区总产值D13(0.3684)[0.4209] 系统发展协调性B, 环境协调状况C; 污染指数递增率/矿区总产值增长率D140.4105)[0.3764] 塌陷土地综合利用率D1s(0.2211)[0.2027] (0.2295)[0.4286] 非矿业产值/m区总产值D16(0.325)[0.7刀 经济社会协调状况C: L可广区就业率D1(675)[0.3] (0.3093)[0.1311] 矿产资源静态储量指数D18(0.4286)[0.4262] 资源状况C, 耕地人均占有量D0.2571)[0.3443] 水资源人均占有量D20.3143)[0.2295] (0.2268)[0.2182] 固体废渣综合利用率D2(0.2488)[0.4411] 环境影响Cg 工业有害废气治理率D220.3366)[0.2375] (0.3041)[0.3514] 工业污水治理率D2(0.4146)[0.3214] 系统发展水平B, (0.2783)[0.3055] 矿区人均产值D24(0.325)[0.525] 经济绩效C, 资金利润率D2(0.625)[0.475] (0.1856)[0.3055] 矿区职工人均收人D2(0.3599)[0.4146] 社会生活质量C10 矿区人均住宅面积D2,0.4)[0.2488] 矿区人学率D2a(0.24)[0.3366] 图2矿区可持续发展评价指标体系及其权重 ()一矿区形成阶段权值；【一矿区发展阶段权值 间尺度上反映整体布局和结构特征，在数量上反 工增长率，科技人员增长率}； 映其总体规模和发展水平. C,={D,D,}={矿区生产总值平均增长率，非 准则层(B)稳定性(B,)分别由人口增长 矿业产值平均增长率}； (C,)经济增长(C)、矿区建设(C,)3个方面的指 C,=D。,D,D}={基础设施投资，矿区总投 标来反映；协调性(B)分别由资源转换效率 资，环保投资}； (C),环境协调状况(C,)和经济社会协调状况(C) C,={Dg:DoD,Dz}={矿产资源回采率，矿 3个方面的指标来反映；发展水平(B,)分别由矿 产资源综合利用率，伴生资源综合利用率，工业 产资源状况(C,)、环境影响(C)、经济绩效(C,)和 用水循环利用率}： 社会生活质量(C)4个方面指标来反映 C,={DD4Ds}={环保投资/矿区总产值， 指标层(C一分指标层(D)指标层由 污染指数递增率/矿区总产值增长率，塌陷土地 C=C,C2…,C}要素构成，其中C,~C,表示 综合利用率}； 动态指标；C。~C。则表示静态指标，具体含义如 C6=D6,D,}={非矿业产值/矿区总产值，矿 下： 区就业率}； C,={D,D2,D}={人口自然增长率，非矿业职 C,={D1gDgD0}={矿产资源静态储量指数

一 一 汤万金等 矿 区 可持续发展 的评价 目标层注 准则层 指标层 分指标层 厂人 口 自然增 长率 · · 蜚犷乎杏早措垫勒 ” 一 手 ’ 料仪人贝 增 长半 系统发展稳定性 」 经济增 长 矿 区建设 」资源转换效率 系 统发展协调性几 科 环境协调状况 」 经济社会协调状况 矿 区总产值平均增 长率几 非矿 业产值平均增 长率。 基础设施投 资刀 矿 区总投资刀谈 环保投资刀 矿产资源 回采率 矿产 资源综合利用率 。 」 伴生 资源 综合利用 率马， 工 业用 水循环利用率 环保投 资 矿 区总产值刀 污染指 数递增 率 矿 区 总产值增 长率 。 塌 陷土地综合利 用 率。 巧 非矿业产值 矿 区 总产值刀 展度续发持矿区可 资源状况 」 刊 环境影 响 」 系 统发展水平 ， 月 经济绩效场 矿 区 就业率刀 矿产资源静态储量指 数刀 耕地人均 占有量刀 科 水资源人均 占有量 。 固体废渣综合利 用 率 科 工 业有 害废气治理率几 工业污水治理率 矿 区 人均产值 资金利润率刀 矿 区职工人均收人几 矿 区 人均住宅面积 矿区 人学率 」 图 矿区可持续发展评价指标体系及其权孟 一矿区形成阶段权值 【 一 矿区发展阶段权值 间尺 度 上 反 映整 体布局 和 结构特征 ， 在 数量 上反 映其总体规模和 发展水平 准 则 层 稳 定 性 ， 分 别 由人 口 增 长 、 经 济增 长 、 矿 区建设 个方 面 的指 标 来 反 映 协 调 性 分 别 由 资 源 转 换 效 率 、 环境协调状况 和 经济社会协调状况 个方 面 的指标来反 映 发展 水平 分别 由矿 产 资源状况 、 环境影 响 、 经 济绩效 和 社 会生 活 质量 个方 面指标来反 映 指标 层 － 分 指 标 层 指 标 层 由 ， ， 一 。 要 素构成 ， 其 中 一 表示 动态指 标 一 。 则 表示 静 态指 标 ， 具 体含 义 如 下 ， 二 沪 工， 几 ， 二 人 口 自然增 长率 ， 非矿 业职 工增 长率 ， 科技 人 员增 长率 。 ， 矿 区 生 产 总值 平 均 增 长率 ， 非 矿 业产值平均增 长率 ， ， 基 础 设 施 投 资 ， 矿 区 总 投 资 ， 环保投资 ， 。 ， ， ， 矿 产 资源 回 采 率 ， 矿 产 资源 综合 利 用 率 ， 伴生 资源 综 合 利用 率 ， 工 业 用水循环利用率 ， 几 ， 几 ， 环 保投 资 矿 区 总 产 值 ， 污 染 指 数递 增 率 矿 区 总 产值增 长 率 ， 塌 陷 土地 综 合利 用 率 吼 几 ， 几 非 矿 业产值 矿 区 总产值 ， 矿 区 就 业率 几 ， 几 ， 矿 产 资源静 态储量 指 数

·122· 北京科技大学学报 1999年第2期 耕地人均占有量，水资源人均占量}； ru I kml Cg={D21,D2D}={固体废渣综合利用率，工 业有害废气治理率，工业污水治理率}； E= ru2 (2) C,={D4,D}={矿区人均产值，资金利润率}； C1。={D26D27D2a}={矿区职工人均收人，矿区 人均住宅面积，矿区入学率}. 式中：r=1,2,…,mj=1,2,,nk=1,2, …,q)为第k时段第i种方案第j种指标与第j个 3矿区可持续发展的评价方法 最佳指标的关联系数.具体计算方法如下： 3.1矿区可持续发展评价指标权值的确定 第1步确定目标（指标）系数矩阵A: 由于矿区的发展过程具有明显的阶段性特 P1P2…P 点，即在各阶段表现出不同的特征.因此，我们根 S a1au2a 据矿区发展的特点和研究问题的需要将矿区的 api ap2 发展过程划分为3个阶段，即矿区形成阶段、矿区 A= (3) 发展阶段和矿区转产阶段.这里采用“改进的二 元对比分析法”主要对前2个发展阶段评价指标 予以确定，该方法不但完全体现了模糊随机性特 第2步确定最佳方案S。: 征，而且具有简单实用的特点，便于根据系统的 So=(a:am·a） (4) 发展状况及时调整，其原理请参见参考文献[6]. 其中：ay=max(a）eD,ay=驶(aeD, 采用改进的二元对比分析法所确定的矿区形成 阶段和发展阶段的权值见图2. D,为效益型指标下标的集合，D,为成本型指标下 标的集合. 3.2矿区可持续发展的评价方法 第3步规范化处理. 矿区可持续发展评价属于有时序多层次、多 为了便于比较和分析，保证各评价指标具有 目标评价问题，即在评价空间和目标空间的基础 等效性和同序性，必须对原始数据进行规范化处 上，增加了时间空间，即在评价因素集为三维的 理. 情况下，对矿区可能的发展方案进行综合评 价，为此，采用“有时序多层次多目标关联分析 a蝴-min a i·k 法”来评价矿区可持续发展状况. b=- (5) maxa与-mina 该方法是将矿区发展方案评价按时间划分 1·k I E 为不同时段、按指标划分为不同层次，利用灰色 ao-min aw i·k 关联度作为测度的一种多层次综合评价方法. boy= (6) 设有时序多层次多目标（指标）评价问题的 max du-min aw i. 时间样本点为T=(化=1,2，…，q),相应权重 第4步计算综合评价结果. 为(0≤1，≤1，∑1=1)；目标（指标）为P0= 计算关联系数r时 1,2,…,n,相应的权重为ω，0≤w,≤1，∑ω，= minmin bo;-b+pmax max bo -b 1),具体的待评价方案为S,i=1,2,…,m). (7) (1)k时段单层次评价模型. bo-bul pmax maxlbo:-byil 数学模型为：R=P×E (1) 将b,和b代人公式()，分别求得第i个方案指 式中：R=(ra…,r…,r)为第k时段m个 标与第j个最优指标的关联系数r式中，P= 方案综合评判结果矩阵.其中，r(i=1,2,…,m) 表示第k时段第i个方案综合评判结果；P=(P, 0.5.根据b和b的特点，有min min b。-bl= P2,…,Pn)为n个评判指标的权重分配矩阵；E为 0,max maxo-b=1.由(I)可得综合评价结 时段各指标的评判矩阵

北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 恤与 耕地人 均 占有 量 ， 水资源 人 均 占量 ， 几 ， 几 二 固体废 渣 综合 利 用 率 ， 工 业有 害废 气治 理 率 ， 工 业 污 水治理 率 二 几 ， 几 矿 区人 均 产值 ， 资金利 润率 ，。 ， ， 矿 区 职 工人均 收人 ， 矿 区 人均 住 宅 面积 ， 矿 区 人 学 率 矿区 可持续发展 的评价方法 矿 区可持续发展评价指标权值的确定 由于 矿 区 的 发 展 过 程 具有 明 显 的 阶段 性 特 点 ， 即在 各 阶段 表 现 出不 同 的 特 征 因此 ， 我 们 根 据 矿 区 发 展 的 特 点 和 研 究 问题 的 需 要 将 矿 区 的 发展过程 划 分 为 个 阶段 ， 即矿 区形 成 阶段 、 矿 区 发 展 阶 段 和 矿 区 转 产 阶段 这 里 采 用 “ 改 进 的二 元 对 比分 析法 ” 主要 对前 个 发 展 阶段 评价 指 标 予 以 确 定 该 方 法 不 但 完 全 体现 了模 糊 随机性 特 征 ， 而 且 具 有 简 单 实 用 的 特 点 ， 便 于 根 据 系 统 的 发 展 状 况 及 时 调 整 其 原 理 请参见 参考 文 献 采 用 改 进 的 二 元 对 比分 析 法 所 确 定 的 矿 区 形 成 阶段 和 发 展 阶段 的权值见 图 矿 区可持续发展的评价方法 矿 区 可 持 续 发 展 评 价 属 于 有 时序 多 层 次 、 多 目标评价 问题 ， 即 在 评 价 空 间和 目标 空 间 的基础 上 ， 增 加 了 时 间 空 间 ， 即 在 评 价 因 素集 为 三 维 的 情 况 下 ， 对 矿 区 可 能 的 发 展 方 案 进 行 综 合 评 价 为 此 ， 采 用 “ 有 时 序 多 层 次 多 目标 关 联 分 析 法 ” 来评价矿 区可 持续 发展状况 该 方 法 是 将 矿 区 发 展 方 案 评价 按 时 间划 分 为不 同 时段 、 按 指 标 划 分 为 不 同层 次 ， 利 用 灰 色 关联度 作 为测 度 的一种 多 层 次综合评价 方 法 设有 时 序 多 层 次 多 目标 指 标 评价 问题 的 时 间 样 本 点 为爪 二 二 ， ， 一 ， 妇 ， 相 应 权 重 为 、 、 ， 工‘ 目 标 指 标 为只仃二 ， ， 一 ， 相 应 的 权 重 为叭 ‘ 。 ， ， 区。 ， ， 具体 的待评价方 案为 二 ， ， 一 时段单层 次评价模 型 数学模 型 为 尸 乓 式 中 ‘ ，， 、 ， … ， 气 ， … ， 、 为第 时段 个 方 案 综 合 评判 结 果 矩 阵 其 中 ， 飞 ， ， 二 表示 第 时段第 个 方 案综 合 评判 结果 ， 凡 ， … ， 为 。 个评判 指 标 的权重 分配 矩 阵 乓 为 时段 各指 标 的评判 矩 阵 乞 气 … 乓 一 式 中 尹 不 一 卜 ， “ 一 一 ， ， ” 一 ” ‘ ， ， … ， 妇为第 时段第 种 方案第 种指标与第 个 最佳指 标 的关联系数 具体计算方法如下 第 步确定 目标 指标 系数矩 阵 凡 尸， 凡 … 凡 一 正 气一。 口匕 口山 编呱编… 加一 口加 又又凡… 第 步确定最佳方案 ‘ “ 其 中 ， 一 嗯 声几 ， 一 呼 厂巧 几 为效益 型指标下标的集合 ， 几 为成本型指标下 标的集合 第 步规范化处理 为 了便于 比较和分析 ， 保证各评价指标具有 等效性 和 同序性 ， 必须对原始数据进行规范化处 理 坷 、 一 平份 、 平罕 。 ， 一 平望 “ 、 ， 一 平望 句 甲罕 “ 、 一 平华 。 句 第 步计算综合评价结果 计算 关联 系数 锡 一 ‘ 。 一 … ’ 一 一 侧 ’ 尸 一 ‘ 厂 “ 一了 ’ 一 一 句 ， 将 气和 句 代人公式 ， 分别求得第 个方案指 标 与 第 个 最 优 指 标 的 关 联 系 数 与 ， 式 中 ， 根 据 、 和 、 的特点 ， 有， 甲 、 一 、 ， 严哪 。 一 、 一 · 由 可 得 综 合评 价结

VoL.21 No.2 汤万金等：矿区可持续发展的评价 ·123· 果矩阵为： 的.而此时由于经济发展水平的制约，还无力对 矿区的发展模式进行根本的调整，只能采取局部 2lb。-b+1 (8) 的调整策略，为了提高矿区的可持续发展能力， ”4为评价方案S在k时段与最佳方案的关联度. 矿区今后应优先发展的产业顺序为：首先应加大 (2)多层次综合评价. 对资源环境的投人和保护力度，这样可以在短期 多层次评价是在单层次综合评价的基础上进 内收到显著的效果；其次，应大力发展煤炭深加 行的，具体的评价方法、步骤与单层次评价相 工项目，诸如矿区电厂、煤化工等项目，这样可以 同.如对第j个指标进行单层次综合评价后，得到 提高矿区经济发展水平，改善矿区产业及产品结 了评价结果(R=P×E的，则进行上一层次的 构，为矿区可持续发展奠定经济基础.再者，应因 综合评价时，由公式（⑤）将规范化处理后，转化 地制宜地发展农业，因为发展农业也是该矿区近 成b,再由公式(T计算关联系数，并作为上一 期的优选方案之一，同时，也可以安置大量闲置 层次综合矩阵E中的一个分量，再进行上一层次 劳动力，提高矿区就业率.但是，由于铁法矿区人 均耕地少，必然会对今后矿区农业的发展形成瓶 综合评价. (3)多时段综合评价 颈作用，这就决定了今后铁法矿区需要采取“外 多时段综合评价是在多层次、多目标（指标） 向型”的农业发展策略，即区内挖潜，区外租赁、 综合评价的基础上，考虑到时间因素后的评价结 购买相结合发展农业的策略， 果.即： 从矿区REES系统的构成看，现阶段对矿区 可持续发展影响较大的是系统发展的稳定性和 R= (9) 协调性，因此，为了提高铁法矿区REES系统的稳 台2lb-bl+1 定性，一是要提高矿区人口素质，特别是提高矿 式中，R,表示方案S在各时间样本点对最佳方案 区科技人员的数量和质量；二是要大力发展非煤 关联度的综合值.R,越大，表示S与最佳方案接 产业的规模和速度；三是要加快矿区基础设施的 近程度越高，据此可以对矿区各发展方案的可持 建设和加大环保投人力度，其次，为提高铁法矿 续发展状况进行评价， 区REES系统协调性，一是要加强煤炭资源的管 4实例 理，减少煤炭资源的损失与浪费；二是要大力发 展附加值高、技术含量高的煤炭下游产品的开发 目前铁法矿区煤炭生产尚未达到规划能力， 与生产，提高煤炭资源的综合利用率，三是要进 按本文矿区发展阶段的划分方法，该矿区处于形 一步提高煤气利用率，扩大应用范围，提高应用 成阶段.应用矿区REES系统模型（包括SD模型 水平；四是要重视沉陷土地的利用和管理，因地 和辅助预测模型)对矿区形成阶段的1990~2000 制宜地提高其利用率，同时要加强对水资源的管 年可能采用的发展模式进行了仿真实验（将另文 理，提高循环利用率；五是要进一步加大对“三 介绍)，得到了5个典型发展方案的结果.在此基 废”的治理力度，特别是工业污水和煤矸石的治 础上，应用的矿区可持续发展的评价方法分别进 理及综合利用，使其对生态环境的影响和破坏控 行了评价，其结果如表1所示， 制在最低限度， 表1矿区发展模式的评价结果 上述研究参考了文献[1~8] 发展模式 发展的稳发展的协发展的水持续发 参考文献 定性B调性B,平B 展度A 自然演化模式 0.406640.409450.456070.389741赵景柱.持续发展的理论分析().生态经济，1991,5 农业发展模式 0.405900.463420.490460.42543 (1)8 煤深加工模式 0.399 16 0.451 74 0.524 38 0.427 51 2 Niu Wenyuan,Jonathan J Lu,Abdullah A khan. 资源环境保护模式0.424460.545970.549340.51094 Spatial Systems Approach to Sustainable Develop- 可持续发展模式0.412710.559050.584490.53427 ment A Conceptual Framework.Environment Manage- ment,1993,172):179 从评价结果看，铁法矿区在1990~2000年仍 3傅伯杰土地可持续利用评价的指标体系与方法，自然 处于矿区的形成阶段，其可持续发展程度是很低 资源学报，1997,12(2)：112

一 汤万金等 矿 区 可 持续 发展 的评价 果 矩 阵为 气 一 ，乙叭 、 一 ，否不 一 … 召 飞 为评价方案 况在 时段 与最佳方案 的关联 度 多 层 次综合评价 多 层次评价是 在 单层 次综合评价 的基 础 上 进 行 的 具 体 的 评 价 方 法 、 步 骤 与 单 层 次 评 价 相 同 如 对第 个指 标进行单层 次综合评价后 ， 得 到 了评价 结 果尺嘿 代 即 ， 则进 行 上 一 层 次 的 综合评价 时 ， 由公式 将 尺规范化处理后 ， 转化 成 矿 再 由公式 计算 关联 系数、 ， 并作为上 一 层次综合矩 阵 凡 中的一个分量 ， 再进行上一层次 综合评价 多 时段综合评价 多 时段 综合评 价是 在多 层 次 、 多 目标 指 标 综 合评价 的基 础 上 ， 考 虑 到 时 间 因素后 的评价结 果 即 又码 、 一 坷 一 ﹄艺 川艺 式 中 ， ， 表 示 方 案 况在各 时 间样本点 对最佳方 案 关 联 度 的 综 合 值 ‘ 越大 ， 表 示 况与最 佳 方 案 接 近程度 越 高 据此 可 以 对矿 区各发展 方 案 的可 持 续 发展状况进行评价 实例 目前铁法矿 区煤炭生 产 尚未 达到规划能力 ， 按本文 矿 区 发展 阶段 的划分方法 ， 该矿 区处于 形 成 阶段 应用 矿 区 系 统模型 包括 模型 和 辅助 预 测模型 对矿 区形 成 阶段 的 一 年可 能采用 的发展模式进行 了仿真实验 将另 文 介 绍 ， 得 到 了 个典型 发展 方 案的结 果 在 此 基 础 上 ， 应用 的矿 区 可持 续 发展 的评价 方 法 分别 进 行 了评价 ， 其结果如表 所示 表 矿区发展模式的评价结果 的 而 此 时 由于 经 济 发 展 水 平 的 制 约 ， 还 无 力 对 矿 区 的 发 展 模 式 进 行 根 本 的调 整 ， 只 能采 取 局 部 的 调 整 策 略 为 了 提 高 矿 区 的 可 持 续 发 展 能 力 ， 矿 区 今 后 应 优先 发 展 的产 业顺 序 为 首 先 应加 大 对 资源 环 境 的投 人 和 保 护力 度 ， 这 样 可 以 在 短 期 内 收 到 显 著 的 效 果 其 次 ， 应 大 力 发 展 煤 炭 深 加 工 项 目 ， 诸 如 矿 区 电厂 、 煤 化 工 等 项 目 ， 这 样 可 以 提 高 矿 区 经 济 发展 水 平 ， 改 善矿 区 产 业及 产 品结 构 ， 为矿 区 可 持续 发 展 奠定 经 济 基 础 再者 ， 应 因 地 制 宜 地 发 展 农 业 ， 因 为 发展 农 业也 是 该 矿 区 近 期 的 优 选 方 案 之 一 ， 同 时 ， 也 可 以 安 置 大 量 闲置 劳 动力 ， 提 高 矿 区 就 业率 但 是 ， 由于 铁 法 矿 区 人 均 耕 地 少 ， 必 然 会 对今 后 矿 区 农 业 的 发展 形 成 瓶 颈 作 用 ， 这 就 决 定 了 今 后 铁 法 矿 区 需 要 采 取 “ 外 向 型 ” 的 农 业 发 展 策 略 ， 即 区 内挖 潜 ， 区 外 租 赁 、 购买 相 结合发展农 业 的策 略 从矿 区 系 统 的构 成 看 ， 现 阶段 对矿 区 可 持 续 发 展 影 响 较 大 的是 系 统 发 展 的稳 定 性 和 协调性 因此 ， 为 了提 高铁法 矿 区 系 统的稳 定 性 ， 一 是 要 提 高 矿 区 人 口 素质 ， 特 别 是 提 高 矿 区 科技 人 员 的数 量 和 质 量 二 是 要 大 力 发 展 非煤 产 业 的规模 和 速 度 三 是 要 加 快 矿 区 基 础 设施 的 建 设 和 加 大 环 保 投 入 力 度 其 次 ， 为 提 高 铁 法 矿 区 系 统 协 调 性 ， 一 是 要 加 强 煤 炭 资 源 的管 理 ， 减 少 煤 炭 资源 的损 失 与 浪 费 二 是 要 大 力 发 展 附加 值 高 、 技 术 含 量 高 的煤 炭 下 游 产 品 的开 发 与 生 产 ， 提 高 煤 炭 资 源 的 综 合 利 用 率 三 是 要 进 一 步 提 高 煤 气 利 用 率 ， 扩 大 应 用 范 围 ， 提 高 应 用 水平 四 是 要 重 视 沉 陷 土 地 的 利 用 和 管理 ， 因 地 制 宜 地 提 高其 利 用 率 ， 同 时要 加 强 对水 资源 的管 理 ， 提 高 循 环 利 用 率 五 是 要 进 一 步 加 大 对 “ 三 废 ” 的 治 理 力 度 ， 特 别 是 工 业 污 水 和 煤 研 石 的 治 理 及 综 合 利 用 ， 使 其 对生 态 环 境 的影 响和 破 坏 控 制在 最低 限度 上 述研究参考 了文 献 【 一 发展模式 发展的稳 发展 的协 发展 的水 持续发 定性 调性几 平 展度 石 参 考 文 献 自然演化模式 农业发展模式 煤深加工模式 资源环境保护模式 可 持续发展模式 从评价结果看 ， 铁法 矿 区 在 一 年仍 处 于 矿 区 的形 成 阶段 ， 其可持 续 发展 程 度是 很 低 赵 景 柱 持 续 发 展 的 理 论 分 析 生 态 经 济 ， ， ， ， · ， ， 傅伯杰 土地 可 持续 利 用 评价 的指标体系 与方法 ， 自然 资源学 报 ，

·124· 北京科技大学学报 1999年第2期 4段红霞.县域农业可持续发展评价方法探讨.北京师范 出版杜，1994.32 大学学报，1996,32(4)：554 7肖新平，有时序多目标决策的关联分析及灵敏度分析. 5海热提·涂尔逊城市可持续发展的综合评价.中国人 系统工程与电子技术，19955)：36 口·资源与环境，1997,7(2)：46 8汤万金矿区可持续发展理论与评价方法研究：[博士学 6陈守煜系统模糊决策理论与应用，大连：大连理工大学 位论文]北京：北京科技大学，19987 Evaluation of Sustainable Development in Mining Areas Tang Wanjin,Hu Nailian,Li Xiangy,Li Zhongxue 1)Department of Systems Ecology Research Center for Eco-Environmental Sciences,Chinese Academy of Sciences,Beijingl00084,China 2)Resources Engineering School,UST Beijing,Beijing 100083,China ABSTRACT A new concept of "mining areas"is defined in accordance with sustainable develop. ment,the characteristics of mining areas development are analyzed,and the development process of mining areas is divided into forming development and transforming-production stages.Based on this,at first,evaluation index system for unsustainable development is built,that is mullet-level system consisting of objective,criterion,index levels,and 28 sub-index.Second,It is put forward that evaluation of sustainable development of mining areas belongs to time-order,mullet-level and mullet-objective problems.Therefore,time-order,mullet-level,mullet-objective incidence analysis method"were applied to evaluating present situation sustainable development of mining areas, improved duality-contrast-analysis method to determining the weight of every evaluation objective for forming,and development stages of mining areas.At last,a practice example "Tie Fa mining areas"was given.Every feasible development pattern for the mining areas in forming stage was evaluated.Based on the evaluation result,corers pounding counter-measures for enhancing the sustain- able development capacity of the mining areas are discussed. KEY WORD mining areas;sustainable development;evaluation

北 京 科 技 大 学 学 报 ，年 第 期 段 红霞 县域 农业 可 持续发展评价方法探讨 北 京师范 大学学报 ， ， 海 热提 · 涂尔 逊 城市 可 持续 发展 的综合评价 中国人 口 · 资源 与 环境 ， ， 陈守馒 系 统模糊 决策理论与应用 大连 大连理工大学 出版社 ， 肖新平 有 时序多 目标决策的关联分析及灵敏度分析 系统工程 与 电子技术 ， 汤万金 矿 区 可持续发展理论与评价方法研究 博士学 位论文 北京 北京科技大学 ， 户 肠 ’ ， ， 舒户 ， 一 如 】 ， ， ， ， ， ， ” ，， ， ， ， 一 ， ， ， 也以 ， ， ， 一 ， ， 心 一 ， 找旧】】 ‘ 贻 一 ， ” 一 ， 一 ， 朋 倒匆 ，， ， 一 一 叮 班币 俄石 ， ， 别叮 ” 恤 ，， 卿 血 唱 ， 翻 远