侯公羽，李 芳，田 樂

(中國礦業大學(北京) 力學與建筑工程學院，北京 100083)

經濟研究

境外煤礦投資項目混合多指標灰靶決策研究

侯公羽，李 芳，田 樂

(中國礦業大學(北京) 力學與建筑工程學院，北京 100083)

煤礦投資尤其是境外煤礦投資決策，是一個極其復雜的問題。其中涉及的因素繁多，且影響程度難以準確確定。針對境外煤礦投資決策決策問題，建立了混合多指標灰靶決策模型，將決策過程中的不確定數據用區間數表示，將定性指標用三角模糊數表示，建立混合指標橢球灰靶。通過計算擬投項目的靶心距，得出最靠近靶心的最優項目決策。鑒于，煤礦開挖形式不同，所涉及的影響因素差別很大，所以，以井工開采為研究對象，進行投資決策分析，此方法同時適用于露天開采。

境外；煤礦投資；混合多指標；灰靶

我國是世界第一產煤大國，更是煤炭消耗第一大國。煤炭超挖、超采使得我國煤炭儲備量迅速下降，同時帶來了很嚴重的環境問題。國內煤炭企業數量龐大且普遍存在后備資源不足的現象。隨著我國經濟的發展，經濟結構的不斷優化，國內煤炭生產成本、生態環境成本會進一步提高。在境外投資煤礦成為很多能源企業的新方向[1]。鑒于煤礦投資項目本身周期長、風險大的特點，以及境外投資所帶來的各種優勢與不確定性，投資項目的選擇成為一個重要且極其復雜的問題。

利用灰靶決策進行方案優選，是近幾年發展起來的決策新方法。其相對于層次分析法、模糊層次分析法等具有更強的客觀性，大大降低了在決策過程中專家的主觀性對決策結果的影響。近年來，灰靶決策得到了廣泛應用。本文首次將混合多指標灰靶決策模型引入境外投資煤礦項目決策研究中，通過分析找出影響決策結果的主要內部指標與外部指標，根據指標類型，建立基于三種數(實數、區間數、三角模糊數)的混合多指標灰靶，為境外投資煤礦項目決策提供了新方法。

1 境外煤礦投資決策指標體系

1.1 境外煤礦投資項目內部指標

項目內部指標主要包含項目自身的：井田面積、資源儲量、設計年生產能力、總投資額、投資回收期、井工煤礦地質類型等因素[2]。其中，前5項指標為定量化指標；第6項為綜合性指標。井工煤礦地質類型詳見表1與表2。

1.2 外部指標

外部指標涵蓋政治、經濟、社會、生態環境等方面，包含的因素眾多，且存在大量模糊或定性描述指標[1]。外部指標體系見表3。

1.3 定性指標量化

對于多數定性指標，其本身存在很大的灰色性，一般情況可以用模糊的語言進行描述，很難對其賦予明確的數值[3]。很多學者采用三角模糊數來量化定性指標，并取得了較好的效果。所以，本文把定性指標分為5類，通過三角模糊數進行量化[4]。表4為定性指標三角模糊數量化表。

表1 井工煤礦地質類型表

表2 頂底板穩定性與其他特殊地質因素定性分類表

表3 境外煤礦投資項目外部指標體系表

表4 定性指標三角模糊數量化表

2 混合多指標灰靶決策模型

2.1 混合型指標及相應規范化處理

(1)

為了統一指標對投資決策所起的作用，將上述指標分為效益型與成本型，分別進行規范化處理[5]，見式(2)～(4)。

(2)

(3)

(4)

2.2 混合型指標灰靶決策模型建立

由于影響決策因素的復雜性與不確定性，灰靶決策模型并不是要取得絕對最優解，而是滿意解。決策思路是，對所有的指標集進行規范化，得到統一量綱的歐式空間，上述指標分布在同一個灰靶上[6]。找出靶心位置后，計算各方案的靶心距進行比較排序。由于數據類型不同，靶心位置根據公式(5)進行確

(5)

(6)

(7)

(8)

2.3 模型算法步驟

1)找出決策問題指標，根據指標數據及描述性語言，建立樣本矩陣X=(Xij)n×m，利用式(2)～(4)對矩陣規范化處理。

2)建立灰靶決策模型，通過式(5)確定靶心位置。

3)根據式(6)列出擬定方案靶心距方程。

4)根據模糊層次分析法計算指標權重。

5)將確定的權重代入靶心距方程，確定各方案優先次序，找出相對最有目標。

3 應用實例

設目前有n個可選項目方案及其定性、定量化指標見表5，各因素的權重模糊判斷矩陣見表6。

利用混合型數據規范化方法(式(2)～(4))，把樣本矩陣轉化為規范化決策矩陣[11-13]，見式(9)。

表5 可選方案指標列表

表6 權重模糊判斷矩陣

(9)

根據R可得靶心結果，見式(10)。

由此確定各方案的靶心距矩陣，見式(11)。

根據公式(8)計算得權重向量，見式(12)。

r0={0.63,0.68,0.67,0.63,0.64,(0.55,0.89,0.79),(0.42,0.58,0.78),[0.45,0.94],

(0.32,0.61,1.18),(0.39,0.72,1.37),[0.20,4.68],(0.39,0.72,1.37),(0.45,0.61,0.83),

(0.39,0.61,0.95),(0.46,0.63,0.87),(0.52,0.67,0.87),(0.49,0.67,0.94),

(0.49,0.67,0.94),(0.49,0.63,0.81),(0.49,0.67,0.94),(0.38,0.57,0.83),

(0.49,0.67,0.94),(0.28,0.56,1.11),(0.54,0.70,0.91)}

(10)

(11)

W=(0.0173,0.0178,0.0175,0.0177,0.0172,0.0266,0.0995,0.0440,0.0457,0.0232,0.0036,

0.0232,0.0627,0.0664,0.0604,0.0445,0.0423,0.0423,0.0423,0.0594,0.0769,0.0423,

0.0720,0.0353)

(12)

所得各方案評價結果為：S=(0.2080,0.1895,0.2267,0.1913)，所以方案2為最優。

4 結語

本文在細分境外煤礦投資影響因素基礎上，利用混合型多指標灰靶決策模型，進行項目優選排序。將不確定性指標用區間數進行表示，復雜的，難以量化的定性指標用三角模糊數進行量化，提高了決策的可信度，為復雜的投資決策提供了新的研究方向。

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Hybrid multiple attribute grey target decision making of overseas coal mining investment

HOU Gong-Yu，LI Fang，TIAN Le

(School of Mechanics and Civil Engineering，China University of Mining and Technology(Beijing)，Beijing 100083，China)

Coal mining investment decisions is a very complicated problem，especially for overseas coal mining investment.It involves various factors，and the influence degree is difficult to determine accurately.This paper builds a hybrid multiple attribute grey target decision making model，with uncertain data in interval number and qualitative indicator in fuzzy number，builds a hybrid multiple attribute grey target.Calculate distance to the bull’s-eye of each project intends to invest，obtain the optimal project decisions of minimum distance.This paper focus on the underground mining，to analyze the investment decision，in the view of the factors involved vary a lot，in different excavation form of coal mine，and this method is also suitable for opencast conditions.

oversea；investment in coal mining；hybrid multiple attribute；grey target

2014-06-16

煤礦長距離斜井TBM(盾構)施工基礎理論基金資助(編號：U1261212)

侯公羽(1965—)，男，博士，1986 年畢業于西安礦業學院采礦工程系礦井建設專業，現任教授、博士生導師，主要從事巖土工程、巖石力學方面的教學與研究工作。E-mail：sdkjdx_lixue@126.com。

F407.1

A

1004-4051(2015)07-0019-05