基于模糊层次分析的稀土资源储备矿种选择-有色金属科学与工程

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1、基于模糊层次分析的稀土资源储备矿种选择*收稿日期：2013-06-26；修订日期：2013-07-12基金项目：国家自然科学基金资助项目（№:71241022,71263022）；江西省自然科学基金资助项目（№:20121BA10020）。通讯作者简介：杨斌清（1967.10-），女，硕士，副教授。主要从事有色金属行业发展战略研究。E-mail：1061653362@qq.com杨斌清刘贻玲（江西理工大学应用科学学院，江西赣州341000）摘要：选择离子型稀土矿A类（富镧少钇型离子矿）、矿种B类（中钇富铕型离子矿）、矿种C类（高钇型离子矿）、包头混合型矿种

2、和氟碳铈矿五类矿种，运用模糊层次分析方法，从稀土资源矿种的生产、消费趋势、稀土资源主要矿种的功能性、矿种的前景性、矿种的稀缺性、矿种开采的环境危害以及环境治理难度等方面分析了影响选择封存储备稀土矿种的因素，构建了封存矿种选择的定性和定量指标体系，通过专家打分法进行打分，将定性指标等级制定5个级别，进行定性和定量分析后，确定了资源地封存矿种的评价分值。根据评价分值由高到低的顺序，确定资源封存储备矿种的优先顺序为：矿种C类（高钇型离子矿）、矿种B类（中钇富铕型离子矿）、矿种A类（富镧少钇型离子矿）、氟氮铈矿、和包头混合型五大类型矿种。该模拟计算可为国家决策部门

3、选择储备稀土矿种提供理论依据。关键词；储备矿种选择；稀土封存储备；模糊层次分析法1前言稀土是战略资源，是发展高新技术不可缺少的资源，也是不可再生资源，随着稀土资源的不断开采，资源逐渐贫乏。如何保护稀土资源，减缓资源开采速度，是学界关注的问题，尤其是对于稀土矿种封存储备的矿种成选择为焦点。对稀土资源矿种封存储备的矿种需要科学依据，由于影响封存储备矿种的因素是多准则决策变量，为此，我们引用模糊层次分析法，该方法吸收了传统层次分析法的优点外，还在其基础上进行了改进，如针对判断矩阵构成方式和一致性检验手段进行了调整，这样的目的是让15层次分析法中较难进行的一致性检

4、验和调整工作变得更加科学、准确和简便。本研究利用模糊层次分析模型对稀土矿种从资源的稀缺性、功能性、前景性、矿种开采的环境危害、矿种封存涉及的补偿成本等方面构建了评价指标体系，通过定性和定量分析后做出选择判断，为相关决策部门选择储备稀土矿种提供理论依据。2模糊层次分析模型构建2.1构建模糊一致矩阵基于模糊一致矩阵的模糊层次分析(以下简称为FAHP方法)的第一步就是要架构模糊一致矩阵[1~[3]，模糊一致矩阵需要满足以下条件的矩阵形式。若模糊矩阵R=（rij）n×n。满足i,j,krij=rik-rjk+0.5(i,j,k=l，2，…，n)(1.1)则称模糊矩

5、阵R是模糊一致矩阵。模糊一致矩阵必然是模糊互补的，即rij+rji=1(i,j=1,2，…,n)(1.2)因此，可以得出矩阵中对角线上元素rii=0.5。2.2构建模糊一致性矩阵检验FAHP方法的一致性检验主要是基于以下两个定理进行实现的：定理1：模糊互补矩阵R=（rij）n×n是模糊一致矩阵的充分必要条件是指任意指定两行的对应元素之差为常数。定理2：模糊互补矩阵R=（rij）n×n是模糊一致矩阵的充分必要条件是指任意指定行和其余各行对应元素之差为某一常数。2.3构建模糊一致性判断矩阵模糊一致判断矩阵R表示针对上一层某元素,本层次与之有关的元素之间相对重要

6、性的比较,设表示元素al,a2.......an两两比较重要程度的模糊判断矩阵R为rij表示元素ai与元素aj相对于上一层某元素进行比较时,元素ai与元素aj具有模糊关系“…比…重要的多”的隶属度,用0.1-0.9标度进行度量。3模糊层次分析模型在稀土矿种评价选择中的应用153.1稀土矿种评价指标体系的建立依据层次分析法原理，在FAHP方法中，首先要将所包含的因素分组，每一组作为一个层次，采用树形结构，按照最高层、若干有关的中间层和最低层的形式排列起来。根据稀土矿种的特性，决定将以下3个因素设为一级指标：矿种消耗特性、矿种开采的环境特性、矿种的资源补偿特性

7、。每个一级指标设立了相应的二级指标，如表1所示。表1稀土矿种评价指标体系目标层评价要素评价指标指标类型矿种消耗特性矿种的功能性冶金/机械消耗增长率定量指标石油/化工消耗增长率定量指标玻璃/陶瓷消耗增长率定量指标新材料消耗增长率定量指标农业/轻工/纺织消耗增长率定量指标矿种的前景性未来新兴产业需求增长速度定量指标在未来产业的需求相对增长量定量指标矿种的稀缺性矿种的储采比定量指标矿种的相对价值定量指标矿种开采的环境特性矿种开采的环境危害对矿区生态的危害程度定性指标对矿区的辐射危害程度定性指标对矿区的水系危害程度定性指标对矿区发展的危害程度定性指标环境危害治理技

8、术难度定性指标15矿种开采的环境危害治理特性环境危害治理成本定性指