礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地評價與供應(yīng)鏈調(diào)查理論技術(shù)方法

陳其慎, 張艷飛, 邢佳韻, 龍 濤, 鄭國棟, 王 琨, 向 杰

中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所, 自然資源部成礦作用與資源評價重點實驗室,自然資源部同位素地質(zhì)重點實驗室, 北京 100037

2020年以來, 受新冠肺炎疫情影響, 全球礦產(chǎn)資源供應(yīng)遭遇危機, 礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈作為一種成本、市場驅(qū)動型供應(yīng)鏈, 受全球化及新一輪科技革命的影響, 以礦產(chǎn)品為載體, 形成了涵蓋范圍最廣的全球市場化復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)(吳巧生, 2020)。礦產(chǎn)資源供應(yīng)的任一關(guān)鍵節(jié)點出現(xiàn)問題, 都會對整個供應(yīng)鏈條造成重大影響。美國、歐盟等自2013年以來, 愈發(fā)關(guān)注本國大量依賴進(jìn)口的危機礦產(chǎn)的供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性, 出臺一系列目錄、措施等促進(jìn)危機礦產(chǎn)的穩(wěn)定供應(yīng)(U.S.National Science and Technology Council,2016； European Commission, 2017； 陳 其 慎 等 ,2017b； 陳其慎等, 2017c； U.S.Geological Survey,2018； U.S.Department of Commerce, 2019； 陳其慎,2020； Nassar et al, 2020； 陳其慎, 2021)。目前, 國內(nèi)資源產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者的研究內(nèi)容大多圍繞資源需求分析、資源供應(yīng)能力評價、資源安全保障等方面(王禮茂和郎一環(huán), 2002； 谷樹忠等, 2002； 沈鐳等, 2004； 谷樹忠和姚予龍, 2006； 陳其慎等, 2010；王安建等, 2010), 而立足于全球的礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈的研究工作尚未全面鋪開。

2012年以來, 本文作者所在的研究團(tuán)隊開始逐步將研究重心轉(zhuǎn)向礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈研究, 并強化全球礦產(chǎn)資源的風(fēng)險評價和對策研究, 相繼開展了大量礦業(yè)國家、礦山項目、礦業(yè)公司、鐵路、港口、航線等方面的研究(陳其慎等, 2015a, b,2017a, 2019, 2020； 張艷飛等, 2017； 龍濤等, 2018；王琨等, 2021), 積累了海量多元異構(gòu)的數(shù)據(jù)、信息和資料, 形成了全球礦產(chǎn)資源供應(yīng)數(shù)據(jù)庫, 創(chuàng)立了資源綜合對外依存度、資源通道依存度等新概念(陳其慎等, 2015c), 繪制了全球礦產(chǎn)資源進(jìn)口路線圖, 提出了從全鏈條的角度評價石油等礦產(chǎn)資源的供應(yīng)風(fēng)險(陳其慎等, 2018)。在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)提出了礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈的內(nèi)涵、研究思路和研究技術(shù)方法, 并開展了礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈?zhǔn)崂砗驮u價工作。

本文提出了貫通“所在國資源基地—鐵路/管線—港口—航線—海峽—國內(nèi)”供應(yīng)全鏈條的調(diào)查與評價技術(shù)體系, 系統(tǒng)闡述了礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地、供應(yīng)關(guān)鍵節(jié)點和供應(yīng)鏈的定義、內(nèi)涵和研究技術(shù)思路,提出了礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地厘定與綜合評價方法, 供應(yīng)鏈關(guān)鍵節(jié)點與供應(yīng)鏈厘定技術(shù)體系, 以及供應(yīng)鏈風(fēng)險評價和預(yù)警等關(guān)鍵技術(shù)。

1 礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地與供應(yīng)鏈內(nèi)涵

礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈?zhǔn)侵纲Y源從某一礦山生產(chǎn)、公路/鐵路運輸至港口, 海運到目標(biāo)國港口和下游企業(yè)的產(chǎn)運供應(yīng)全鏈條。礦山聚集區(qū)作為礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地, 是供應(yīng)鏈的起點, 而沿途經(jīng)過的鐵路、港口、航線等都是礦產(chǎn)資源供應(yīng)的關(guān)鍵節(jié)點。

其中, 礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地是指：在全球主要成礦區(qū)帶(重要含油氣盆地)中劃定的, 具備一定資源儲量和潛力, 已形成較大產(chǎn)能, 正在或未來 3～5年能夠供應(yīng)礦產(chǎn)資源, 對目標(biāo)國礦產(chǎn)資源供應(yīng)具有重要影響的礦山項目聚集區(qū)。

礦產(chǎn)資源供應(yīng)關(guān)鍵節(jié)點是指礦產(chǎn)資源從供應(yīng)基地通過鐵路運輸、公路運輸、海運、管道運輸?shù)炔煌绞竭\輸?shù)侥繕?biāo)國的過程中, 必須途經(jīng)的鐵路、公路、港口、海峽以及油氣管線等環(huán)節(jié)。

2 礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地評價與供應(yīng)鏈調(diào)查技術(shù)體系

全面收集和整理全球不同礦種礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)、成礦區(qū)帶、礦業(yè)公司等礦產(chǎn)資源相關(guān)信息, 運輸鐵路、運輸航線、油氣管線等運輸通道相關(guān)信息, 全球地震、颶風(fēng)、恐怖襲擊等風(fēng)險相關(guān)信息, 建立礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地與供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)庫, 實現(xiàn)全球礦產(chǎn)資源相關(guān)海量、多元、異構(gòu)數(shù)據(jù)的一體化管理。通過構(gòu)建基于 GIS的礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地空間評價技術(shù)體系,開展礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地厘定與綜合評價, 由傳統(tǒng)的平面化轉(zhuǎn)向空間化, 由數(shù)據(jù)半定量研究轉(zhuǎn)向大數(shù)據(jù)化, 實現(xiàn)全球礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地空間劃定與定量綜合評價。建立供應(yīng)鏈厘定技術(shù)體系, 從基地出發(fā),梳理向目標(biāo)國供應(yīng)礦產(chǎn)資源的運輸路線中途徑的鐵路、公路、管道、港口、海峽、航線等, 厘定供應(yīng)鏈關(guān)鍵節(jié)點； 將供應(yīng)基地與節(jié)點連接構(gòu)成完整的礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈。構(gòu)建供應(yīng)鏈風(fēng)險評價技術(shù)體系, 通過風(fēng)險因素識別和風(fēng)險評價模型, 定量測算礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地、供應(yīng)節(jié)點和供應(yīng)鏈的風(fēng)險等級, 評估目標(biāo)國供應(yīng)鏈存在的風(fēng)險隱患。設(shè)計構(gòu)建供應(yīng)鏈風(fēng)險預(yù)警體系, 對風(fēng)險隱患做出預(yù)警和對策預(yù)案。

3 礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地厘定與綜合評價

3.1 厘定內(nèi)涵與評價原則

礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地劃定首先根據(jù)實際需要, 確定目標(biāo)礦種。供應(yīng)基地一般具備資源條件好、供應(yīng)潛力較大的特點。礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地是一定礦山項目的聚集區(qū)域, 一般位于主要成礦區(qū)帶(重要含油氣盆地)范圍內(nèi)。部分供應(yīng)基地雖然供應(yīng)量不大, 但對目標(biāo)國來講, 能豐富資源來源, 分散風(fēng)險, 或者具備較大地緣安全意義。部分供應(yīng)基地當(dāng)前尚未向目標(biāo)國供應(yīng)資源, 但是通過各種措施, 如推進(jìn)基地內(nèi)企業(yè)項目投產(chǎn)等, 具備在 3～5年內(nèi)向目標(biāo)國供應(yīng)的能力, 也將其劃定為潛在供應(yīng)基地。

基于供應(yīng)基地的概念和內(nèi)涵, 確定以下評價原則：

短缺礦種原則：供應(yīng)基地的選取通常是針對目標(biāo)國短缺礦種, 或大量依賴進(jìn)口的礦種；

可持續(xù)性原則：供應(yīng)基地內(nèi)在產(chǎn)礦山靜態(tài)資源儲量至少能夠保障5～10年以上生產(chǎn), 且至少含有1個以上大中型在產(chǎn)或擬建(在建)礦山；

供應(yīng)出口原則：具備一定基礎(chǔ)設(shè)施和通道條件,生產(chǎn)的礦產(chǎn)品已經(jīng)或者能夠出口到目標(biāo)國, 出口量占目標(biāo)國進(jìn)口量比例不低于5%；

企業(yè)優(yōu)先原則：有目標(biāo)國企業(yè)持有大中型礦山項目的供應(yīng)集中區(qū)域, 優(yōu)先劃為供應(yīng)基地；

成礦規(guī)律原則：供應(yīng)基地劃定應(yīng)基本符合礦產(chǎn)資源的成礦規(guī)律, 邊界一般應(yīng)劃定在全球主要成礦區(qū)帶(重要含油氣盆地)范圍內(nèi), 且不同礦種基地地理位置重合需要合并時, 要考慮礦種的成因類型和成礦元素組合；

不跨國原則：由于不同國家經(jīng)濟(jì)、政治、文化和礦業(yè)政策差異較大, 資源基地劃分采取不跨國原則。

3.2 礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地邊界厘定

根據(jù)礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地內(nèi)涵和評價原則, 針對多礦種、多指標(biāo)礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)的多樣性和復(fù)雜性,厘定礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地的邊界。

(1)厘定方法

首先, 供應(yīng)基地評價基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整體與圖層準(zhǔn)備。系統(tǒng)收集了全球主要礦業(yè)國家礦業(yè)權(quán)數(shù)據(jù)、礦山項目數(shù)據(jù)、油氣盆地、油氣田分布數(shù)據(jù)等空間數(shù)據(jù), 以及相關(guān)國家、礦業(yè)公司的生產(chǎn)和出口等數(shù)據(jù)信息作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。對產(chǎn)量、資源儲量和出口量等屬性數(shù)據(jù), 采用空間主成分分析等方法進(jìn)行空間處理, 轉(zhuǎn)化為空間圖層, 為下一步空間計算作準(zhǔn)備。

其次, 劃定供應(yīng)基地備選區(qū)。分兩步：一是分油氣和固體礦產(chǎn)兩大類, 采用空間智能計算的方法,分別進(jìn)行單礦種備選基地劃定； 二是疊加的對單礦種基地, 綜合考慮疊加面積大小和地質(zhì)成礦規(guī)律,進(jìn)行綜合供應(yīng)基地備選區(qū)劃定。例如鐵礦等固體礦產(chǎn)供應(yīng)基地備選區(qū)的劃定, 可利用礦山項目分布圖層、項目產(chǎn)量核密度圖層、項目資源儲量核密度圖層、向目標(biāo)國供應(yīng)量圖層、三級成礦帶圖層和地理國界圖層。油氣備選區(qū)劃定需綜合考慮油氣田分布、含油氣盆地、剩余技術(shù)可采儲量、產(chǎn)量、出口量以及國界等圖層。

在GIS平臺上, 綜合利用空間疊加分析、相交分析、統(tǒng)計分析、屬性提取、屬性關(guān)聯(lián)等空間分析工具, 對不同圈定條件進(jìn)行空間特征分析和疊加計算。自動獲取單礦種礦產(chǎn)資源供應(yīng)備選區(qū)的邊界,備選區(qū)范圍拐點為范圍內(nèi)所有礦權(quán)邊界外包絡(luò)面的拐點(圖1)。將單礦種備選區(qū)范圍進(jìn)行疊加分析, 計算不同資源供應(yīng)基地的重疊面積, 針對重疊面積大于 50%的基地范圍進(jìn)行合并, 針對重疊面積小于等于 50%的基地范圍進(jìn)行分別圈定, 圈定時要綜合考慮綜合地質(zhì)成礦規(guī)律因素。

圖1 供應(yīng)基地圖層空間計算和邊界提取Fig.1 Supply base layer space calculation and boundary extraction

(2)關(guān)鍵技術(shù)

核密度分析采用無參數(shù)估計法對未知概率密度函數(shù)進(jìn)行估計, 使得估計得到的概率密度函數(shù)與實際的概率密度間的均方積分誤差最小, 核密度值隨中心輻射距離的增大逐漸變小, 考慮了中心點對周圍位置服務(wù)影響的距離衰減作用。

核密度方法的計算方程可以表示為：

其中,f(s)為空間位置s處的核密度計算函數(shù),h為距離衰減閾值,n為與位置s的距離小于或等于h的要素點數(shù),k函數(shù)則表示空間權(quán)重函數(shù)。在研究過程中, 閾值h的設(shè)置主要與分析尺度、礦種、成礦帶有關(guān)。較大的距離衰減值可以在全局尺度下使熱點區(qū)域體現(xiàn)得更加明顯, 而較小的距離衰減值可以使密度分布結(jié)果出現(xiàn)較多的高值區(qū), 適合于揭示密度分布的局部特征。因此本次研究過程中偏向于選擇較小的距離衰減值。

3.3 礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地綜合評價

礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地綜合評價主要評價礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地對目標(biāo)國的重要性, 通過系統(tǒng)構(gòu)建供應(yīng)基地評價指標(biāo)體系, 針對油氣和固體礦產(chǎn)分別開展多礦種多要素空間數(shù)據(jù)建模, 采用主成分分析、偏最小二乘分析等綜合計算模型, 開展礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地綜合評價。根據(jù)評價結(jié)果, 對礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地進(jìn)行編號、命名和分類。

3.3.1 綜合評價指標(biāo)構(gòu)建

礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地綜合評價指標(biāo)的選取要綜合考慮多礦種和單礦種的因素, 既考慮全面性, 也要考慮代表性, 同時考慮數(shù)據(jù)的可得性等。從供應(yīng)基地的概念和內(nèi)涵出發(fā), 本文提出了礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地綜合評價的指標(biāo)體系, 包含資源稟賦、生產(chǎn)能力、全球關(guān)鍵性、向目標(biāo)國供應(yīng)能力、對目標(biāo)國關(guān)鍵性、目標(biāo)國公司權(quán)益資源量、目標(biāo)國公司權(quán)益產(chǎn)量等7個指標(biāo)。各指標(biāo)定義和計算方法如下：

(1)資源稟賦。指基地內(nèi)的資源數(shù)量, 考慮到基地內(nèi)多礦種的情況, 用基地內(nèi)所有礦產(chǎn)資源的資源價值的綜合來表征。

(2)生產(chǎn)能力。指基地內(nèi)礦產(chǎn)資源的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)水平?？紤]到基地內(nèi)多礦種的情況, 用基地內(nèi)所有礦產(chǎn)資源的生產(chǎn)總價值的綜合來表征。

(3)全球關(guān)鍵性。用單礦種最大產(chǎn)量占比來表征,即基地內(nèi)多種礦產(chǎn)中, 產(chǎn)量占全球比例最大的礦產(chǎn)的產(chǎn)量占比。

(4)向目標(biāo)國供應(yīng)能力。指基地內(nèi)礦產(chǎn)資源對目標(biāo)國的供應(yīng)能力?？紤]到基地內(nèi)多礦種的情況, 用基地出口到目標(biāo)國所有資源總價值來表征。

(5)對目標(biāo)國關(guān)鍵性。指基地對目標(biāo)國供應(yīng)的關(guān)鍵性, 用基地內(nèi)多種礦產(chǎn)中, 對目標(biāo)國供應(yīng)量占目標(biāo)國進(jìn)口總量比例最大的礦產(chǎn)的供應(yīng)量占比。

(6)目標(biāo)國公司權(quán)益資源量。指基地內(nèi)目標(biāo)國公司權(quán)益資源量價值占基地總資源量價值比例。

(7)目標(biāo)國公司權(quán)益產(chǎn)量。指基地內(nèi)目標(biāo)國公司權(quán)益資源產(chǎn)量價值占基地總產(chǎn)量價值比例。

3.3.2 綜合評價模型

一是空間主成分分析。該方法是從多指標(biāo)分析入手, 運用統(tǒng)計學(xué)分析原理與方法提取少數(shù)幾個彼此不相關(guān)的綜合性指標(biāo)而保持其原指標(biāo)所提供的大量信息的一種統(tǒng)計方法。通過將原始空間坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn), 將相關(guān)的多變量空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個不相關(guān)的綜合指標(biāo), 實現(xiàn)用較少的綜合指標(biāo)最大限度地保留原來較多變量所反映的信息。

設(shè)有N個相關(guān)變量Xi(i=1, 2,...,N), 其線性組合成N個獨立變量Yi(i=1, 2,...,N), 使獨立變量Yi的方差之和等于原來N個相關(guān)變量Xi的方差之和,并按方差大小由小到大排列, 這樣就可以把N個相關(guān)變量的作用看作主要由為首的幾個獨立變量Yi(i=1, 2,...,M) (M＜N)所決定, 于是N個相關(guān)變量Xi就縮減成為M個獨立變量Yi, 即主成分。與層次分析法不同, 主成分分析法是對高維變量進(jìn)行最佳綜合與簡化, 客觀地確定各個指標(biāo)的權(quán)重, 避免了人為打分而帶來的主觀隨意性。

空間主成分分析(SPCA)則是在 GIS技術(shù)的支持下將每個空間變量對應(yīng)一個矩陣后, 通過主成分分析, 將相關(guān)的空間變量對因變量的影響程度分配到相應(yīng)的主成分因子上。

二是偏最小二乘模型(PLSR)。該方法既是一種回歸分析模型, 又是一種特征抽取方法。偏最小二乘算法在建模時, 在X和Y中提取潛在成分, 使用潛在成分對數(shù)據(jù)進(jìn)行建模, 使得潛在成分能最大限度的表示原始數(shù)據(jù)X和Y, 同時滿足他們的協(xié)方差最大化。

其中,X0=X,Y0=Y(矩陣中列已標(biāo)準(zhǔn)化),Xh-1和Yh-1是變量X和Y的子集。

建模過程具體步驟如下：

設(shè)自變量X=[X1,X2, ···,Xp]n×p, 因變量Y=[Y1,Y2,···,Yq]n×q。分別在X與Y中提取出成分t1和u1, 其中t1是X1,X2, ···,Xp的線性組合,u1是Y1,Y2, ···,Yq的線性組合, 同時要求t1和u1既要盡可能大的攜帶它們各自數(shù)據(jù)集中的變異信息, 又要相關(guān)程度達(dá)到最大。

第一組成分t1和u1被提取后, 分別進(jìn)行X對t1及Y對u1的回歸計算。如果回歸方程達(dá)到滿意精度則算法終止, 否則將利用X被t1解釋后的殘余信息以及Y被t1解釋后的殘余信息進(jìn)行第二輪成分提取,如此迭代計算, 直到達(dá)到一個較滿意的精度為止。若最終對X共提取了m個成分t1,t2, ···,tm, 偏最小二乘建模將通過yk對t1,t2, ···,tm的回歸(k=1, 2, ···,q), 表達(dá)為yk關(guān)于原變量X1,X2, ···,Xp的回歸方程。

提取成分的個數(shù)由交叉驗證的結(jié)果決定, 根據(jù)交叉有效性原則, 定義yi的預(yù)測誤差平方和為PRESSh, 有：

yi的誤差平方和為SSh, 有：

其中h為偏最小二乘建模過程中, 對X提取主成分的次數(shù)；h(-i)是在建模時刪去i個樣本點, 取t1,t2, …,th個成分回歸建模, 然后在用此模型計算yi的擬合值；hi是使用全部樣本點并取t1,t2, …,th個成分回歸建模以后, 第i個樣本點的擬合值。則交叉有效性原則為：

4 礦產(chǎn)資源供應(yīng)關(guān)鍵節(jié)點與供應(yīng)鏈厘定技術(shù)體系

4.1 礦產(chǎn)資源供應(yīng)關(guān)鍵節(jié)點厘定

礦產(chǎn)資源供應(yīng)關(guān)鍵節(jié)點的厘定建立在全面了解全球礦產(chǎn)資源的運輸方式的基礎(chǔ)上。全球礦產(chǎn)資源的運輸方式包括：海運、鐵路運輸、公路運輸、管道運輸和航空運輸。鐵礦石、銅、鋁、鉛、鋅等大宗固體礦產(chǎn)資源絕大部分通過海運運輸, 少部分從陸路鄰國通過鐵路或公路運輸； 石油、天然氣等能源礦產(chǎn)資源大部分為海運, 少部分通過油氣管線運輸； 黃金、鉑族、鉆石等貴金屬礦產(chǎn)和寶石礦產(chǎn)主要通過航空運輸； 國際上鈾資源的運輸方式主要有海運、航空、鐵路、公路等多種方式, 海運是最重要的運輸方式。

在充分了解礦產(chǎn)品運輸方式的基礎(chǔ)上, 分別針對固體礦產(chǎn)和油氣開展礦產(chǎn)資源供應(yīng)關(guān)鍵節(jié)點的厘定。固體礦產(chǎn)主要從關(guān)鍵鐵路(公路)、關(guān)鍵港口、關(guān)鍵航線、海峽(運河)4個方面進(jìn)行梳理。油氣資源主要從關(guān)鍵港口、關(guān)鍵航線、海峽(運河)、油氣管線4個方面進(jìn)行梳理。

4.2 礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈厘定

通常情況下, 礦產(chǎn)資源運輸會根據(jù)礦產(chǎn)資源自身價值、礦產(chǎn)資源的重量和體積、運輸過程中可利用的基礎(chǔ)設(shè)施、運輸成本(經(jīng)濟(jì)和時間)、運輸通道的安全性等因素確定運輸方式和運輸路線。

對礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈的厘定主要從供應(yīng)基地出發(fā), 作為整個供應(yīng)鏈的起點, 考慮地理位置、基礎(chǔ)設(shè)施、運輸成本等因素, 采用空間追溯技術(shù), 將該供應(yīng)基地到目標(biāo)國的主要供應(yīng)節(jié)點連接起來, 形成礦產(chǎn)資源供應(yīng)的完整鏈條。

5 礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈風(fēng)險評價與預(yù)警

5.1 供應(yīng)鏈風(fēng)險因素識別

影響礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈的風(fēng)險因素可以分為自然風(fēng)險、地緣風(fēng)險和投資環(huán)境風(fēng)險三大類, 其中,自然風(fēng)險主要包括地震、海嘯、颶風(fēng)、火山、泥石流及山體滑坡等自然災(zāi)害； 地緣風(fēng)險主要是指國與國之間, 特別是供應(yīng)國與目標(biāo)國之間的關(guān)系, 供應(yīng)國國內(nèi)政治穩(wěn)定性等； 投資環(huán)境風(fēng)險主要包括營商環(huán)境風(fēng)險、基礎(chǔ)設(shè)施風(fēng)險、政策風(fēng)險和社區(qū)文化風(fēng)險(如罷工、勞工關(guān)系等)。

供應(yīng)鏈風(fēng)險包括供應(yīng)基地和供應(yīng)通道兩個部分, 供應(yīng)基地的風(fēng)險主要從自然風(fēng)險、地緣風(fēng)險、投資環(huán)境風(fēng)險3個B級指標(biāo), 即地震風(fēng)險、颶風(fēng)風(fēng)險、恐怖襲擊風(fēng)險、地緣政治風(fēng)險、營商環(huán)境風(fēng)險、基礎(chǔ)設(shè)施風(fēng)險、政策風(fēng)險、社區(qū)文化風(fēng)險8個C級指標(biāo)進(jìn)行定量評價。供應(yīng)通道涉及重要海峽、油氣管線、礦產(chǎn)品運輸鐵路、口岸、海上運輸航線、重要港口 6個方面的關(guān)鍵節(jié)點, 主要從自然風(fēng)險和地緣風(fēng)險2個B級指標(biāo), 地震風(fēng)險、颶風(fēng)風(fēng)險、恐怖襲擊風(fēng)險、海事風(fēng)險、地緣政治風(fēng)險5個C級指標(biāo)進(jìn)行評價, 根據(jù)節(jié)點的空間位置對評價指標(biāo)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整(表1)。

表1 供應(yīng)通道關(guān)鍵節(jié)點評價指標(biāo)Table 1 Key node evaluation index of supply channel

5.2 多層次綜合評價模型

本文建立了多層次綜合評價模型, 將供應(yīng)鏈風(fēng)險因素分為4個層次, 如圖2所示。評價步驟主要包括：

圖2 供應(yīng)鏈風(fēng)險多層次綜合評價模型Fig.2 Multilevel comprehensive evaluation model of supply chain risk

首先, 建立風(fēng)險因素集U, 記為U={U1,U1, ··,Un}；

其次, 確定風(fēng)險因素的權(quán)重向量R, 記為

其中, 權(quán)重向量主要通過兩兩比較風(fēng)險因素指標(biāo)的重要程度來確定。

最后, 考慮多因素多層次下的權(quán)重分配, 按照矩陣相乘的算法來進(jìn)行綜合評價。

5.3 礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈風(fēng)險預(yù)警體系設(shè)計

礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈風(fēng)險預(yù)警體系建設(shè)是在供應(yīng)鏈風(fēng)險綜合評價的基礎(chǔ)上, 重點針對礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈涉及的風(fēng)險隱患, 建立全面的風(fēng)險預(yù)警與預(yù)案對策機制。通過動態(tài)抓取實時新聞, 及時發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈風(fēng)險因素, 智能判斷事件的預(yù)警級別, 觸發(fā)相應(yīng)的對策預(yù)案。

針對網(wǎng)絡(luò)中文本信息量巨大、數(shù)據(jù)分布分散、數(shù)據(jù)類型繁多等問題, 利用網(wǎng)絡(luò)爬蟲爬取新聞, 對爬取的新聞進(jìn)行中文分詞和特征提取。利用機器學(xué)習(xí)技術(shù), 根據(jù)收集的新聞事件歷史數(shù)據(jù)對預(yù)警模型進(jìn)行訓(xùn)練, 通過不斷積累數(shù)據(jù)信息, 訓(xùn)練機器學(xué)習(xí)模型參數(shù), 實現(xiàn)對新聞事件影響級別的科學(xué)判斷,根據(jù)預(yù)警級別提供對應(yīng)的預(yù)案對策(圖3)。

圖3 供應(yīng)鏈風(fēng)險識別與預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計Fig.3 Design of supply chain risk identification and early warning system

6 結(jié)論

(1)首次提出了礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈概念、內(nèi)涵和評價方法, 立足全球視角, 從空間上追溯礦產(chǎn)品從生產(chǎn)、運輸?shù)侥繕?biāo)國的全鏈條, 打破了以往風(fēng)險評價以點上研究的局限性。

(2)提出了礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地厘定與評價方法,由傳統(tǒng)的平面化轉(zhuǎn)向空間化, 由數(shù)據(jù)半定量研究轉(zhuǎn)向大數(shù)據(jù)化, 實現(xiàn)礦產(chǎn)資源供應(yīng)基地空間劃定與重要性定量評價。

(3)構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)分析的以產(chǎn)-運供應(yīng)鏈為核心的供應(yīng)鏈評價技術(shù)體系, 以供應(yīng)節(jié)點為基礎(chǔ),梳理薄弱環(huán)節(jié), 找出風(fēng)險隱患, 定量評價整條供應(yīng)鏈的風(fēng)險情況。

(4)初步設(shè)計了礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈風(fēng)險預(yù)警體系,包括礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈數(shù)據(jù)庫、供應(yīng)鏈風(fēng)險識別、評價與預(yù)警等工具, 有助于開展礦產(chǎn)資源供應(yīng)鏈風(fēng)險評估和預(yù)警。

Acknowledgements:

This study was supported by China Geological Survey (Nos.DD20160103 and DD20190674), and Chinese Academy of Engineering (No.2017-ZD-15-05-01).