基于信息熵的矿产资源承载力因素权重研究
郑亦宁
(北京市第二中学,北京 100010)
摘 要: 我国正处于快速发展阶段,工业是一个国家不可缺少的一个部分,而工业的发展背后需要矿产资源的支撑,因此研究矿产资源承载力具有重要意义。影响矿产资源可持续性的因素众多,分析各因素的权重情况有利于对矿产资源承载力进行提升与优化,文章基于信息熵理论及其计算步骤的研究,以2005-2015年河北省数据为基础,量化分析了影响矿产资源承载力各因素的权重大小,以期为我国矿产资源的可持续发展做出指导。
关键词: 矿产资源；承载力；因素；信息熵；权重
0 引言
矿产资源承载力是在土地资源、水资源等自然资源承载力的研究中引申出的一个概念,主要是指矿产资源在时间和空间上通过合理配置与替代,进而可持续发展的能力[1]。当前河北省矿产资源用量较大,使得资源趋于匮乏,矿产资源储存量急剧下降,其承载能力面临着巨大考验。因此,通过研究河北省的矿产资源可持续力,探究影响矿产资源承载能力影响因素的具体情况,可以找出更有效、更直接的治理办法来解决河北省矿产资源短缺、工业有害物排放量加剧的问题,使河北地区在接下来的发展道路上走得更加长远、顺利,并把一片蓝天、一汪清流、一快绿地还给河北省人民。基于此,文章利用信息熵来对矿产资源承载力因素权重进行分析,可以直观、快速、简洁地找出对矿产资源承载力影响占比最大的因素。
1 信息熵理论及其计算步骤
1.1 信息熵理论原理
信息熵是由克劳德·艾尔伍德·香农在1948年基于热力学熵引申提出的对信息系统决策起重要作用的研究方法,其科学本质是根据数据本身的变异性和不均匀程度,来定量度量指标因素的重要程度[2]。香农用数学理论说明了概率与信息繁杂的关系。在指标分析中,指标的变化量越大,信息熵越小,表明该指标所提供的信息量越大;反之当指标变化量越小时,信息熵越大,表明该指标所提供的信息量越小[3]。
文献[10]定义了随机事元的概念，对随机事件和随机变量的概率分布进行了研究.随机过程在参变量取某值时的状态往往与该随机过程在参变量取另一个值时的状态存在一定的依赖关系，其依赖关系可以通过过程元的相关分析原理[9]进行研究.
1.2 信息熵计算具体步骤
熵权法计算主要包括有以下步骤：
1.2.1 信息熵的计算
1.2.3 指标差异度的计算
根据熵权法的计算步骤,进而可求得影响矿产资源承载力因素G D P、城镇人口、工业污染源治理投资、城市绿地面积、废水排放总量、固体废物综合利用量和煤炭消费量的权重值为ω=(0.1437,0.1400,0.1519,0.1408,0.1402,0.1432,0.1401)。
1.2.2 输出熵的计算
对于法律人士或者有常识的公众而言，白水村大水山组通路不能立项总是觉得很多地方令人费解。按照常理，精准扶贫扶的目标是实现共同富裕，保障和实现人民群众的生存和发展权利，为什么反过来会出现人少的村组更贫穷的村组看着更富裕人更多力量更大的村组享受扶贫政策争当贫困村组贫困户呢？问题的症结究竟在哪里?
通过远程无线通信技术，实现人工控制、实时线路规划自动控制以及无链接自主测量控制三种模式对船体进行实时控制。
其中,vij为原始数据观测值。
1932年，图瓦人民共和国效法苏联开始实行第一个五年计划。1944年10月，苏联将唐努乌梁海作为自治省并入苏维埃联邦。1948年3月17日，苏联政府宣布将图瓦自治共和国并入俄罗斯社会主义联邦共和国为图瓦自治省。同年5月7日，国民政府就此向苏联提出严重抗议，苏联避而不答。至此，苏联如愿吞并了唐努乌梁海约17万平方公里的土地。⑤ 沈影.苏联领土扩张研究〔D〕.京:中国社会科学院研究生院,2009.第76页。
根据表1中原始数据,由1.2.1中归一化计算公式可得2005-2015年河北省矿产资源承载力评价指标归一化数据如表2所示。
2 实例应用
2.1 实例数据
本文从综合角度方面,基于对矿产资源承载力理解,遵循系统性、科学性、综合性、可行性等原则,选取河北省2005-2015年工业污染源治理投资(万元)、GDP(亿元)、工业固体废物综合利用量(万吨)、城市绿地面积(公顷)、废水排放总量(万吨)、煤炭消费量(万吨)和城镇人口(万人)等7个指标,具体数据如表1所示。
表1 2005-2015年河北省矿产资源承载力评价指标数据
表2 2005-2015年河北省矿产资源承载力评价指标归一化数据
2.2 结果与讨论分析
1.2.4 嫡权系数的计算
其中,m为待分析对象个数,yij为归一化的指标值,即：
由权重值可知,影响河北省矿产资源承载力由高到低的指标依次是工业污染源治理投资、G D P、工业固体废物综合利用量、城市绿地面积、废水排放总量、煤炭消费量和城镇人口。
由此可见,工业污染源治理投资占比最大,提高工业污染治理投资金额相当于提高了工业固体废物利用量,也就进而提高了资源的再利用率。资源再利用率提高后,对矿产资源的开采率也就能进一步减少,从而节约矿产资源,加长了剩余的矿产资源可持续利用时间,同时也减少了许多因为矿产资源过量开采诱发的问题,比如：绿地面积锐减、地面塌陷、自然环境恶化等不可逆转的情况。G D P所占比重位居第二,G D P象征着一个地区的发展水平,发展离不开工业,工业又依附在矿产资源上,所以经济越发达,开采量越大,两者之间是正比关系。若停止或减少开采,那么经济水平就会停滞不前或增长缓慢,经济又将成为河北省的一个大问题,所以停止开采矿产资源是行不通的。若转型去研究高新科技则可以缓解矿产资源开采所带来的环境问题,并且提升了矿产资源承载力。此外,绿化面积减少这个方面,依然与矿产资源承载力息息相关,当地下矿产资源被挖出时需要抽干地下水,导致土壤丧失了水分来源,地表的绿化受到影响,植物枯竭。煤炭资源的大量使用以及人口在这11年间快速的增加,都可以反映出矿产资源消耗量的增加。
3 结语
研究与分析矿产资源承载力是一个复杂的系统工程问题,需要国家、部门、企业和个人共同参与,携手共进。文中分析的影响矿产资源承载力的因素不仅和国家政策因素相关联,也与每个公民有关,或许一次不经间的随手关灯、一次少抽一张纸,可能都是在间接性的节约煤炭等矿产资源。矿产资源的承载力看似是一个既宏观又遥不可及的名词,但却又贴近我们的生活,需要我们共同为之而努力。
基于信息熵的权重计算是一种量化分析影响因素权重的统计分析方法,其计算形式虽然简单、快捷,但是其结果直接受数据质量影响,与所选用的数据样本直接相关,因此在操作过程中也需结合实际经验进行甄别、判断。
根据扭转冲击工作原理对工具结构进行设计，工具详细结构组成如图4所示。扭转冲击工具主要包括：外壳接头、传动短节、液动锤、锤外壳、启动器、分流器及喷嘴等部件组成。其中，核心运动部件为启动器和液动锤，可以在工具内部转动，液动锤双向摆动并撞击到工具内壁面，产生高频扭转冲击。
参考文献
[1]薛黎明,崔超群,李长明,等．基于正态云模型的区域矿产资源可持续力评价[J].中国人口资源与环境,2017(6)：67-74.
[2]刘琼,史诺.熵权法在教学评价中的量化分析与实证研究[J].长沙航空职业技术学院学报,2015,15(3)：21-24.
[3]章穗,张梅,迟国泰.基于熵权法的科学技术评价模型及其实证研究[J].管理学报,2010,7(1)：34-42.
Research on Weight of Mineral Resources Bearing Capacity Factor Based on Information Entropy
ZHENG Yi-ning
(Beijing No.2 Middle School,Beijing 100010)
Abstract: China is in the stage of rapid development,industry is an indispensable part of a country,and the development of industry needs the support of mineral resources,so it is of great significance to study the carrying capacity of mineral resources.There are many factors affecting the sustainability of mineral resources, analyzing the weights of each factor is helpful to improve and optimize the carrying capacity of mineral resources,based on the research of information entropy theory and its calculation steps, and based on the data of Hebei Province from 2005 to 2015, this paper quantitatively analyses the weights of each factor affecting the carrying capacity of mineral resources, with a view to the sustainable development of mineral resources in China. Give guidance.
Key words: mineral resources;carrying capacity;factors;information entropy; weight
中图分类号: F224
文献标识码: A
文章编号: 1671-2064(2019)07-0202-02
收稿日期： 2019-02-18
作者简介： 郑亦宁,女,北京人,研究方向：应用数学。