基于聚类研究矿业经济区划分探究

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1、基于聚类研究矿业经济区划分探究中央高校基本科研业务费专项资金优秀青年教师特色学科团队资助项目的阶段成果（编号CUG090114）；中国地质大学（武汉）国土资源法律评价工程实验室开放基金资助（编号CUGB10002）［摘要］模糊聚类是数理统计中研究多元统计分析的方法，它可根据我们所要达到的目的进行有针对性选择样本的属性或特征，用数学方法定量确定样本间的类同关系。根据这一原理来对类同性质矿区样本进行聚合，运用SPSS软件辅助分析，最终以达到科学合理宏观调控与矿业经济区划分。本文采用聚类分析法，以平顶山盐矿区为对象进行经济区划分，试图提髙划分的精确性和科学性，进而

2、提出更具针对性的管理开发建议。［关键词］聚类分析，矿业经济区，平顶山盐矿区一、引言聚类分析算法是给定m维空间R中的n个向量，把每个向量归属到k个聚类中的某一个，使得每一个向量与其聚类中心的距离最小。聚类可以理解为：类内的相关性尽量大，类间相关性尽量小。聚类问题作为一种无指导的学习问题，目的在于通过把原来的对象集合分成相似的组或簇，来获得某种内在的数据规律。聚类分析的基本思想是：釆用多变量的统计值，定量地确定相互之间的亲疏关系，考虑对象多因素的联系和主导作用，按它们亲疏差异程度，归入不同的分类中一元，使分类更具客观实际并能反映事物的内在必然联系。也就是说，聚类

3、分析是把研究对象视作多维空间中的许多点，并合理地分成若干类，因此它是一种根据变量域之间的相似性而逐步归群成类的方法，它能客观地反映这些变量或区域之间的内在组合关系。盐矿区系统是一个多层次、复杂的大系统，涉及诸多模糊、不确定的因素。平顶山市盐矿区的经济分类是以整个平顶山市的所有盐矿区为研究对象，以各盐矿区为基本单元,以经济为中心，以发展战略和合理布局为目标进行经济类型区划。其基本原则是：平顶山市的盐矿区资源开发、利用的相对一致性；自然、经济、社会条件的一致性；保持一定行政地域单元的相对稳定性。现行的平顶山市盐矿区行政划分不能反映出各个盐矿区的共同点，有必要通过

4、模糊聚类分析将那些经济实际状况相似的铁矿区归类，剖析、发现各况矿区的差异，对症下药，为制定发展对策提供依据。二、建立指标体系1•确定分类指标进行经济区划分，应考虑的指标因素是多种多样的。既要以岩盐矿资源储量为主，又要适当考虑岩盐质量和勘察阶段和开发利用状况；既要有直接指标，又要有间接指标；既要考虑矿区发展的现状，又要考虑矿区发展的过程和矿区发展的未来方向。参考有关资料，结合专家意见，我们确定了对平顶山市盐矿区进行经济区划分的指标。如表1所示。表中列举了具体指标及各指标的原始数据(数据来源于河南省2006年矿产资源储量简表)。表1盐矿区经济划分指标体系及指标数

5、据注：表中N表示缺失数据，勘察阶段1、2、3分别表示:初步勘探、详细普查、详细勘探，利用状况1~7分别表示：近期不宜进一步工作、可供进一步工作、近期难以利用、推荐近期利用、计划近期利用、基建矿区、开采矿区。2.转换指标数据由于不同变量之间存在不同量纲由于不同变量之间存在不同量纲、不同数量级，为使各个变量更具有可比性，有必要对数据进行转换。目前进行数据处理的方法大致有三种，即标准化、极差标准化和正规化。为便于更直观的比较各市之间同一指标的数值大小，我们采用了正规化转换方式。其计算公式为：为了方便叙述，做如下设定：设Xi(1=1,2,3,…，21)为具体指标层中

6、第i个评价指标的值，Pi(i=l,2,3,…，21)为第i个指标正规化后的值，OWPiWl,Xs,i(Xs,i=Xmax-Xmin),为第i个评价指标的标准值，Xmax为最大值，Xmin为最小值。（1）对于越高越好的指标①Xi^Xmax,则Pi=l；②XiWXmin,则Pi=O；③Xmin方案一：（当比例尺为5时，分为3类）叶县田庄盐段、叶县马庄盐矿段为一类，叶县娄庄盐矿、叶县五里堡盐矿段为一类，叶县姚寨盐矿为一类。从聚类分析中看出平顶山市盐矿区分类图方案一。平顶山市盐矿区分类图方案1方案二：（当比例尺为10时，分为2类）叶县田庄盐段、叶县马庄盐矿段为一类，

7、叶县娄庄盐矿、叶县五里堡盐矿段、叶县姚寨盐矿为一类。从聚类分析中看出平顶山市盐矿区分类图方案二。平顶山市盐矿区分类图方案2聚类分析的原理就是将矿石质量、资源储量、勘查阶段、利用状况相近或相类似的矿区聚合在一起，其分析结果也是直观易见的。在此结合平顶山市实际行政区划以及矿山企业特征我们对铁矿区划分做一个调整使其理论与实际能够结合的更紧密使其更好的指导实践。1.叶县田庄盐段、叶县马庄盐矿段为一类，这一类属于矿床规模相当，资源储量接近，勘查开发阶段接近，利用程度相当，故，可以分为一类。2•叶县娄庄盐矿、叶县五里堡盐矿段为一类，这一类属于勘查开发阶段处于同一阶段。2

8、.叶县姚寨盐矿为一类，这一类属于储量较高，盐矿品位较