趙紀東，鄭軍衛(wèi)

(1.中國科學院國家科學圖書館蘭州分館，甘肅 蘭州 730000；2.中國科學院資源環(huán)境科學信息中心，甘肅 蘭州 730000)

礦產資源安全是經濟安全，乃至國家安全的重要組成部分[1]。雖然相關研究已經為礦產資源安全評估提供了方法論指導和具體指標參照[2]，但是，指標體系的科學化和操作化問題仍是當前的難點[3]。

2011年，英國地質調查局(BGS)發(fā)布《風險清單2011》(Risk List 2011[4])，首次較綜合地對一些具有經濟價值的礦物元素的相對供應風險給出了一個快速而簡單的定量化指示。2012年，BGS發(fā)布《風險清單2012》(Risk List 2012[5])，在前次基礎上，進一步完善了指標體系，評估結果也因此發(fā)生了一些變化。在此，我們對BGS兩次評估的方法和結果作一簡要分析，以期能夠對推動我國相關工作有所借鑒和參考。

1 評估方法

1.1 被評估礦物元素的選擇

兩次評估并沒有對所有礦物元素進行評估，都排除了商業(yè)用途小的礦物元素(如釙、砹、鐳)、以及合成或人造元素(原子序號在95～114之間的元素以及氫)。以氣態(tài)存在的元素(如惰性氣體、氧、氮)也被排除在外，因為評估方法不適用。由于生產和儲量信息難以獲得，在生產其他金屬的過程中產出的副產品，如釔(常與含稀土元素的礦伴生)、銫(通常是鋰開采中的副產品)也沒有進入評估對象之列。

2011年共評估了52種元素，2012年由于新增了評估指標，一些元素(共計11種)缺乏相關數據或數據質量不高，因而被排除在外，它們分別是碘、鈣、氦、鉀、磷、硫、氯、鈉、硼、碳(煤)、溴。

1.2 評估指標的選擇及計算方法

2011年評估主要基于4個指標進行，分別是礦物元素的稀缺性、生產集中度、儲量分布和管理指標。具體計算方法如下所示。

1) 稀缺性：利用礦物元素的地殼豐度進行計分(表1)，如黃金的地殼豐度為0.0013×10-6，被列為高風險，鐵的地殼豐度為52157×10-6，被列為低風險。

2) 生產集中度：利用BGS的世界礦產生產數據確定某一給定元素的前3大生產國，及其產量占全球總供應量的百分比，然后根據此百分比進行計分(表1)。

3) 基礎儲量分布：利用USGS的基礎儲量數據來確定某一給定元素儲量占比最高的前3個國家以及它們的具體占比數值，然后根據該百分值進行計分(表1)。

4) 管理指標：只考慮政治穩(wěn)定性，根據世界銀行(WB)從政治穩(wěn)定性方面提供的213個國家的百分等級信息對某一給定元素的前3個主要生產國進行計分(方法與2012年相同，見表2)，然后根據各國分數總和得到管理指標的分值(這有別于2012年)。

2012年的評估指標(表2)在2011年基礎上新增加了元素循環(huán)率和可替代性這2個指標，同時，原先的管理指標細分為2個指標，分別是最大生產國管理指標和最大儲量國管理指標，此外，基礎儲量分布指標改為儲量分布指標。在計分機制方面，此前的5分制變?yōu)?分制。

表1 BGS 2011年評估指標的計算方法

表2 BGS 2012年評估指標的計算方法

在相關數據獲取方面，儲量分布數據仍然來自USGS，循環(huán)率數據則來自聯合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)的報告《未來可持續(xù)技術所需關鍵金屬及其循環(huán)潛力》(Critical Metals for Future Sustainable Technologies and Their Recycling Potential)，可替代性數據分別來自德國Augsburg大學的報告《能源工業(yè)的關鍵材料》(Materials Critical to the Energy Industry)和歐盟的原材料行動計劃報告《確定關鍵原材料》(Defining Critical Raw Materials)。

1.3 供應風險指數計算

供應風險指數用每一項指標的得分總和來表示，較高的總得分代表潛在供應風險較高。計算過程中，每項指標被賦予了同等的權重，沒有特別對待任一項指標。為了便于比較，兩次評估的總得分都除以了某一給定值(2011年為2，2012年為2.1)，進而將供應風險指數的數值控制在了10以內(表3)。

需要說明的是，對于某一給定元素而言，生產集中度、儲量分布、管理指標的計分是其前3個生產國/儲量國的計分總和，循環(huán)率和可替代性的計算由相關產品而并非元素計算而來。

表3 2011年鈮和2012年稀土的供應風險指數計算示例

2 評估結果比較

2.1 相對供應風險最高的礦物元素的變化

2011年的評估結果表明銻、鉑族元素、汞、鎢具有最高的供應風險，2012年的評估結果則表明稀土元素、鎢、銻、鉍具有很高的供應風險(表4)。相比而言，稀土元素和鉍的供應風險明顯上升，這主要是因為這些元素的全球性生產和供應長期集中于少數國家。例如，最近稀土受到了全球的廣泛關注，其在《Risk List 2012》中的風險指數居于首位，說明其供應風險非常高。這與最大供應國中國(長期供應了全球90%以上的稀土[6])近年來提高環(huán)保要求，出口由此趨緊不無關系，同時，為了應對來自中國的供應減少，全球另外兩大已知的稀土富礦(美國的Mountain Pass和澳大利亞的Mount Weld)已經啟用，但實現大規(guī)模生產尚需時日，使缺口一時無法補足。

表4 兩次評估中具最高供應風險的前4種礦物元素

總體而言，有限的儲量分布，一些主要生產國相對較低的政治穩(wěn)定性，再加上循環(huán)率低、替代品有限使得很多礦物元素的供應風險大幅上升。分析表明，2012年評估的41種礦物元素中，37種礦物元素的供應風險指數上升(盡管兩次評估的指標有變化，但最終風險指數的計算被控制在10分以內，因此具有一定程度的可比性)。其中很多元素(特別是稀土元素和鎢)的循環(huán)率往往不高(中～低)，而且替代品數量也非常有限。

2.2 相對供應風險出現下降的礦物元素

2011年的評估報告中，相對供應風險最低的是鈦，風險指數為2.5，在2012年的評估報告中，相對供應風險最低的是銅，風險指數為4.3。在不考慮礦物元素種類，僅考慮風險值的情況下，2012年的評估結果總體要高于2011年。但在這種情況下，仍有一些礦物元素的供應風險出現了下降，特別是鉑族元素，其在2011年具有最高的供應風險，但在2012年卻出現了明顯下降，相對排名也出現了較大變化(表5)。

盡管如此，其中一些具有重要經濟意義的、具有較高供應中斷風險的金屬也不容忽視。例如，鉑族金屬——自動催化劑中的活性成分，鈮——主要用于核磁共振成像掃描儀和觸摸屏。

表5 相對供應風險指數出現下降的礦物元素

2.3 最大生產國發(fā)生變化的礦物元素

2012年所評估的41種礦物元素中，36種礦物元素的最大生產國較2011年沒有發(fā)生變化，5種發(fā)生了明顯變化。例如，釩的最大生產國由俄羅斯(歐亞大陸)變?yōu)槟戏?非洲)，鉬的最大生產國由墨西哥(美洲)變?yōu)橹袊?亞洲)，這種變化往往跨越了此前主要生產國所在的洲(表6)。但是，也有個別礦物元素最大生產國的變化沒有出現較大跨越，如銀的最大生產國從秘魯轉移到墨西哥。

表6 最大生產國發(fā)生變化的礦物元素

對于那些最大生產國在地理上發(fā)生了重大變化的礦物元素而言，其相對供應風險均不同程度地提高，特別是釩、鉬、鈦。同時，一些元素在評估結果中的排名也隨之出現較大提升(在一定程度上表明供應風險增加)，如釩、鉬，但也有個別元素在評估結果中的排名不但沒有上升反而出現下降，如銀。

2.4 未變化的是：中國一直是主要供應國

兩次評估中，中國均在許多金屬和礦物生產中占有重要地位。在2011年的評估中，中國是27種元素或元素組的最大生產國，占全部51種的52%；在2012年的評估中，中國是22種元素或元素組的最大生產國，占全部41種的54%。然而，這卻給全球供應帶來了很大風險。2011年前10種具有最高供應風險的礦物元素中，有7種來自中國，2012年前10種具有最高供應風險的礦物元素則全部來自中國。

2.5 小結

受數據可獲得性和數據質量的影響，2012年評估的礦物元素數量較2011年減少了11種。由于循環(huán)率和可替代性這2個指標的增加，以及一些最大生產國的政治不穩(wěn)定性，稀土等很多礦物元素的供應風險明顯上升。但是，也有一些礦物元素的供應風險降低，如鉑族元素，盡管如此，其相對較高的供應風險和重要的經濟意義仍不可忽視。

很多礦物元素的最大生產國在兩次評估中沒有發(fā)生變化，但是一些元素(如釩)的最大生產國卻在洲際尺度上發(fā)生了改變，在與其他因素結合的情況下，共同導致了供應風險的提高。從世界各國的供應情況來，無論是2011年，還是2012年，中國一直是很多礦物元素的主要供應國，特別是一些具有很高風險的元素，如稀土、鎢等。生產上的集中使中國在很多礦物元素的全球供應中居于主導地位，但同時供應中斷風險也隨之增加。

3 借鑒及思考

3.1 借鑒

BGS從全球尺度開展的礦物元素供應風險綜合量化評估工作值得我們借鑒和參考，尤其是以下幾個方面。

1) 多源數據的綜合應用。從不同機構(BGS、USGS、世界銀行)或相關報告(UNEP、EU的報告)中獲取相關數據，從而對各指標進行評分。

2) 數據及時更新。2011年計算生產集中度時使用的是BGS 2005～2009年的世界礦產生產數據，2012年則使用的是BGS 2006～2010年的世界礦產生產數據，2012年計算管理指標時，世界銀行的數據從2010年更新到了2011年。

3) 指標體系的完善。2012年新增了2個近年來十分關注的指標即循環(huán)率和可替代性，而為更加準確地反映經濟可采部分的基礎儲量，基礎儲量分布指標改為了儲量分布指標，同時，還根據生產國和儲量國對管理指標進行了細分。

4) 管理指標的計算。最大生產國或儲量國的政治穩(wěn)定性可能影響到礦產品的供應，例如戰(zhàn)爭、政府干預、饑荒或其他形式的動蕩都可能會造成供應中斷，因此BGS根據世界銀行的相關數據從政治穩(wěn)定性方面考察了管理指標，這點十分值得學習。因為這類因素可控性差，通常被歸為不可抗拒力類，而礦產資源供應安全評價模型出于穩(wěn)定性考慮，往往不考慮這類因素[7]。

3.2 思考

1) 指標權重。兩次評估中最后的供應風險指數計算都沒有考慮各指標的權重，這在一定程度上忽視了各指標在整個評價體系中的地位，將其對供應風險的貢獻統一在了同一個水平。未來，通過層次分析法進行指標權重賦值或是一種有效選擇[1,8-9]。

2) 缺省值。在2011年對稀缺性和基礎儲量分布進行計分時，2012年對儲量分布、循環(huán)率和可替代性進行計分時，沒有相關數據或當前無法獲取相關數據的元素都被專門計分2。為什么賦值為2，BGS并沒有給出明確的解釋。

3) 管理指標的深化。世界銀行從6個不同方面(話語權和問責制、政治穩(wěn)定性、政府效率、監(jiān)管平等性、法治狀況、腐敗控制)提供了213個國家的百分等級信息，從政策角度來看，這幾個方面都可對礦產資源的供應產生重要影響。未來對管理指標的計算能否不在局限于政治穩(wěn)定性，值得思考和探索。

4) 指數計算。特定產品的生產集中在少數幾個國家，可能會增加供應風險，礦物儲量分布不均勻，也可能增加短期供應風險，因此，對于生產集中度和儲量分布而言，其指標越高，表示供應中斷風險越高。但是，循環(huán)率和可替代性指標卻并非完全如此，特定產品的循環(huán)率和可替代性可能會增加供應風險，也可能會減少供應風險，例如，較高的循環(huán)率或可替代性可能導致主要資源的需求減少。在這種情況下，綜合供應風險如何計算，是不是可以按礦物元素種類(如金屬和非金屬)或每個礦物元素來單獨計算，而這又需要更多的數據來支撐。

[1] 永學艷,陳建宏.基于AHP的礦產資源安全評價研究[J].有色冶金設計與研究,2010,31(5):1-4.

[2] 王禮茂.資源安全的影響因素與評估指標[J].自然資源學報,2002,17(4):382-386.

[3] 羅輝,宦吉娥.礦產資源安全研究述評[J].中國地質大學學報：社會科學版,2010,10(3):43-46.

[4] BGS.Risk List 2012:An Update to the Supply Risk Index for Elements or Element Groups that are of Economic Value[R].2012.

[5] BGS.Risk List 2011—A New Supply Risk Index for Chemical Elements or Element Groups which are of Economic Value[R].2011.

[6] USGS.The Principal Rare Earth Elements Deposits of the United States—A Summary of Domestic Deposits and a Global Perspective[R].2010.

[7] 牛建英.戰(zhàn)略礦產資源供應安全研究[D].北京:中國地質大學(北京),2007.

[8] 王貴成.我國鐵礦資源安全現狀綜合評價[J].礦業(yè)研究與開發(fā),2011,31(5):121-124.

[9] 孫永波,汪云甲.礦產資源安全評價指標體系與方法研究[J].中國礦業(yè),2005,14(4):36-37,81.