楊高升,徐 新,梁鈺翎,章曉錦

(河海大學(xué) 工程管理研究所,江蘇 南京 211100)

基于粗糙熵模糊決策的河道采砂交易模式選擇研究
——以鄂贛邊界可采區(qū)為例

楊高升,徐 新,梁鈺翎,章曉錦

(河海大學(xué) 工程管理研究所,江蘇 南京 211100)

在分析我國河道采砂交易模式的政策背景和交易現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,運(yùn)用粗糙熵模糊決策方法,建立針對直接許可、招標(biāo)和拍賣三種交易模式的優(yōu)選模型,對鄂贛邊界可采區(qū)采砂交易模式進(jìn)行選擇。結(jié)果表明:該河段最佳交易模式為招標(biāo)。由此得出結(jié)論:粗糙熵模糊決策法遵循河道采砂交易基本原則,對采砂交易模式的選擇可行且有效。

河道采砂;交易模式;粗糙熵;模糊決策;公共資源

0 引 言

河道砂石資源既可以用于吹填固基、整治河道和疏浚港航等公益性項(xiàng)目,也可作為建筑市場上的優(yōu)質(zhì)廉價(jià)骨料。隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,市場對砂石的需求量急劇增加,價(jià)格逐漸攀升,以南京市為例,黃砂中砂價(jià)格由2006年的3月的36.18元上升至2011年3月的71.09元。在可觀利益的驅(qū)使下,違法濫采的混亂采砂局面給河勢穩(wěn)定、防洪安全、通航安全、水生態(tài)環(huán)境以及經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展帶來嚴(yán)重的影響。為了維護(hù)河流的健康,保證其基本功能的正常發(fā)揮,必須從促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的高度,對河道采砂進(jìn)行規(guī)范的管理[1]。

為了從源頭上保證河道采砂管理機(jī)制的有效性,必須對河道采砂的交易模式進(jìn)行合理選擇。當(dāng)前的河道采砂交易研究主要停留在具體河段的交易模式介紹和交易管理優(yōu)化上,較少涉及具體的交易模式?jīng)Q策模型設(shè)計(jì),交易模式的選擇主觀性較強(qiáng)。本文正是針對上述問題,結(jié)合采砂活動的特殊性,探求合理的采砂交易模式?jīng)Q策模型,為具體河段的采砂交易提供指導(dǎo)。

1 河道采砂交易模式現(xiàn)狀

1.1 交易模式政策法規(guī)

河道采砂交易機(jī)制體現(xiàn)在采砂交易模式的實(shí)施過程中,《長江河道采砂管理?xiàng)l例》第九條規(guī)定,國家對長江采砂實(shí)行采砂許可制度。《中華人民共和國行政許可法》第五十三條規(guī)定,行政機(jī)關(guān)應(yīng)當(dāng)通過招標(biāo)、拍賣等公平競爭的方式做出決定。但是,法律、行政法規(guī)另有規(guī)定的,依照其規(guī)定。因此,河道采砂行政許可可以通過招標(biāo)、拍賣及其他方式進(jìn)行,并且遵循《中華人民共和國拍賣法》和《中華人民共和國招標(biāo)投標(biāo)法》等法律法規(guī)的相關(guān)規(guī)定。此外,《中華人民共和國礦產(chǎn)資源法》及其實(shí)施細(xì)則對如何辦理采礦許可證及礦產(chǎn)資源補(bǔ)償費(fèi)的征收作了規(guī)定[2]。但是這些法律涉及采砂管理的條款較少,針對性和可操作性不強(qiáng),難以適應(yīng)當(dāng)前的管理形勢[3]。

1.2 現(xiàn)行主要交易模式

河道采砂許可,是水行政主管部門根據(jù)公民、法人或者其他組織的申請,經(jīng)必要的技術(shù)分析論證,在確保河勢穩(wěn)定、防洪和航運(yùn)安全等的前提下,經(jīng)審查批準(zhǔn)后,準(zhǔn)予其按許可的開采方式,在規(guī)劃的可采區(qū)或保留區(qū)范圍內(nèi)從事一定數(shù)量的江砂開采的行政許可[4]。鄧涌涌和江瑩[5]認(rèn)為以競爭方式實(shí)行河道采砂許可主要包括招標(biāo)和拍賣,但不是唯一方式。梁荊江[6]則在分析前兩種方式的基礎(chǔ)上對現(xiàn)行的直接許可模式進(jìn)行了闡述。結(jié)合當(dāng)前形勢可知,目前我國現(xiàn)行的河道采砂交易主要由招標(biāo)、拍賣和直接許可三種方式組成,其概念和優(yōu)缺點(diǎn)如表1所示。

表1 河道采砂主要交易模式及優(yōu)缺點(diǎn)比較

2 交易模式選擇模型

2.1 選擇采砂交易模式的主要原則

對于河道采砂交易模式的選擇,應(yīng)切實(shí)遵循以下五項(xiàng)原則:

(1)公共安全和可持續(xù)利用優(yōu)先原則。河道采砂應(yīng)當(dāng)以保證河勢穩(wěn)定、防洪安全、通航安全、水生態(tài)環(huán)境為前提,在避免自然環(huán)境破壞、服務(wù)功能下降,生物多樣性降低的不良影響[7]并站在人與自然和諧共存的基礎(chǔ)上,考慮代際間的可持續(xù)利用。

(2)公開、公平、公正、透明原則。河道采砂應(yīng)在市場競爭機(jī)制下應(yīng)當(dāng)適度遵循市場的規(guī)律,采取公開、公平、公正、透明的方式進(jìn)行許可。

(3)適應(yīng)不同開采環(huán)境和市場環(huán)境原則。河道采砂交易方式的選擇應(yīng)當(dāng)因地制宜地確定,符合采砂河段所在地的自然背景和市場背景。

(4)許可和監(jiān)管兼顧原則。有效監(jiān)管是保證所選交易模式有力執(zhí)行的基礎(chǔ),因此必須堅(jiān)持許可和監(jiān)管兼顧的原則。

(5)合理收益原則。堅(jiān)持合理收益原則,既可以避免砂石資源的無償占用,又可以保證國有資源的正常收益。

2.2 交易模式選擇模型的評價(jià)方法

河道采砂的交易模式選擇屬于備選方案的綜合評價(jià)優(yōu)選問題,由于開采條件和市場環(huán)境的動態(tài)不確定性,以及需要遵循的多項(xiàng)準(zhǔn)則的約束,因此交易模式的選擇屬于多準(zhǔn)則決策方法的應(yīng)用范疇。在我國已有的工程交易模式選擇研究中,王婷和唐德善[8]提出用模糊層次分析法對工程交易模式進(jìn)行評價(jià)和決策,王學(xué)通和王要武則應(yīng)用UEWAA算子和ULHA算子構(gòu)建了基于可能度矩陣排序向量的決策支持模型[9],王卓甫、洪偉民和劉紅梅等則針對現(xiàn)有工程交易模式?jīng)Q策模型中,準(zhǔn)則權(quán)重的確定主觀色彩過濃的現(xiàn)狀,引入“熵權(quán)”的概念,對專家的主觀權(quán)重進(jìn)行修正[10],上述決策模型對工程交易模式的選擇起到了積極作用,而河道采砂交易模式的選擇由于涉及方眾多、信息冗雜多變、且受政策影響較大,需要在充分發(fā)揮前人評價(jià)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上,引進(jìn)處理模糊性和不確定性的方法,減少不必要的評價(jià)準(zhǔn)則和人為設(shè)定屬性的干擾,從而更準(zhǔn)確地對備選方案進(jìn)行綜合評價(jià)。筆者在綜合考慮上述因素的前提下,保留了“熵權(quán)”的客觀修正優(yōu)勢,引入了有效處理模糊不確定性的粗糙集理論和三角模糊數(shù)的排序原理,建立基于粗糙熵權(quán)的模糊多準(zhǔn)則決策模型以用于采砂交易模式的選擇。

2.2.1 粗糙熵的定義

粗糙集理論是一種新的處理模糊和不確定知識的數(shù)學(xué)工具[11]。一般而言,一個系統(tǒng)中熵的存在總是同系統(tǒng)的相關(guān)因素和狀態(tài)相聯(lián)系,系統(tǒng)熵的大小表示該系統(tǒng)偏離平衡態(tài)的程度。熵是度量不確定性的最佳的工具和尺度[12]。粗糙熵的定義為:

定義1 四元組S=(U,R,V,f)是一個信息系統(tǒng)。其中:U為對象的非空有限集即論域;R為屬性的非空有限集;V:Vα為屬性α的值域;f:U×R→V為信息函數(shù),它為每個對象的每個屬性賦予一個信息值,即對于任意a∈R,x∈U,f(x,α)∈Vα。

P?R為U上的一個等價(jià)關(guān)系集合,P在U上導(dǎo)出的劃分為U/IND(P)={X1,X2,…,Xn},則P的粗糙熵定義為:

定義2 設(shè)S=(U,R,V,f)是一個信息系統(tǒng),X?U,屬性α∈R在R中的重要性Sig(α,R)定義為R中去掉α后所引起的粗糙熵變化大小,即

屬性a∈R在R中是必要的,當(dāng)且僅當(dāng)Sig(α,R)＞0。又令屬性集R的核CORE(R)={α∈R|sig(α,R)＞0}[14]。

2.2.2 模糊數(shù)的排序

2.2.3 備選方案的評價(jià)矩陣

2.2.4 評價(jià)準(zhǔn)則的權(quán)重處理

粗糙集能夠進(jìn)行屬性約簡,消除多余或相對次要的屬性。多余屬性的約簡是指設(shè)Q?P,如果Q是獨(dú)立的,并且IND(Q)=IND(P),則稱Q為P的一個約簡,即約簡后不影響對原系統(tǒng)的表達(dá)[16]。結(jié)合常規(guī)模糊綜合評判的權(quán)重確定方法使用如下準(zhǔn)則:

2.2.5 備選方案的最終選擇

運(yùn)用改進(jìn)的TOPSIS法計(jì)算每個方案的正理想點(diǎn)與負(fù)理想點(diǎn)的距離以及每個方案的相對接近度,并根據(jù)貼近度進(jìn)行排序。

排列方案的優(yōu)先次序,按Ci*由大到小排列,相對接近度最大的方案優(yōu)先采用。

3 實(shí)例分析

鄂贛邊界河段:左岸上起湖北省武穴市李頂武村(3304302,39355558),下至湖北省武穴市龍坪鎮(zhèn)(3306223,39374786)。右岸上起江西省瑞昌市下巢湖閘(3302950,39355000)下至江西省九江縣城子鎮(zhèn)(3303000,39373650);其可采區(qū)屬于長江水利委員會在省級邊界確定的重點(diǎn)河段可采區(qū),在《長江中下游干流河道采砂規(guī)劃修編環(huán)境影響報(bào)告書》中,如圖1所示。鄂贛邊界重點(diǎn)河段江砂開采始于20世紀(jì)70年代末至80年代初,多年來一直是長江中下游干流河道的主要采砂河段之一,湖北省武穴市與江西省瑞昌市在該河段江砂開采的權(quán)屬上一直各執(zhí)已見,多次導(dǎo)致采砂糾紛。《長江河道采砂管理?xiàng)l例》規(guī)定長江水利委員會在省級邊界重點(diǎn)河段直接承擔(dān)河道采砂的審批、發(fā)證、收費(fèi)及現(xiàn)場監(jiān)管等管理責(zé)任。由于該河段長期以來就是敏感復(fù)雜河段,因此選擇合適的交易許可模式迫在眉睫。

3.1 構(gòu)建河道采砂許可層次結(jié)構(gòu)模型

河道采砂許可方式的層次結(jié)構(gòu)模型的建立必須以前述的五項(xiàng)原則為前提,結(jié)合采砂河段所位于的不同河道、不同開采條件和不同市場環(huán)境條件進(jìn)行建立。該案例構(gòu)建了如圖2所示的采砂許可層次結(jié)構(gòu)模型,最高的目標(biāo)層即最合適的交易模式。第二層為準(zhǔn)則層,依據(jù)文獻(xiàn)[1-6]對河道采砂交易模式?jīng)Q策影響因素的探討,將影響因素歸納為環(huán)境、利益和運(yùn)作3個方面,其中環(huán)境包括河段歷史背景、政策環(huán)境、市場環(huán)境3個指標(biāo),利益包括國家利益、地方利益、企業(yè)利益、后代利益等4個指標(biāo),運(yùn)作包括公開透明、許可成本、人為干擾和利于監(jiān)管等4個指標(biāo),最底層為方案層,即可供選擇的3種交易模式。

圖1 鄂贛邊界可采區(qū)重點(diǎn)河段示意圖

圖2 河道采砂交易模式選擇層次結(jié)構(gòu)模型

3.2 構(gòu)建備選方案的模糊評價(jià)矩陣

邀請若干位專家對備選方案在各評價(jià)準(zhǔn)則下使用模糊語言集進(jìn)行模糊綜合評判,備選方案的模糊矩陣如表2所示。

表2 備選方案的模糊評價(jià)

根據(jù)上述模糊評價(jià)矩陣,采用三角模糊數(shù)排序法,用距離L(Z)表示三角模糊數(shù)Z得到表3,并且根據(jù)效益型和成本型指標(biāo)做適當(dāng)處理得到備選方案的評價(jià)矩陣,如表4所示。

表3 三角模糊評價(jià)值對應(yīng)的距離表示數(shù)

表4 采砂交易模式備選方案的評價(jià)矩陣

3.3 屬性約簡和權(quán)重確定

各指標(biāo)評語集的三角模糊數(shù)距離表示為R(VP)=0.3399,R(P)=0.7162,R(F)=0.5620,R(G)=0.943,R(VG)=0.9957。屬性Aj∈ {A1,A2,…A11},其值域VAj={[0.3399,0.5620)∪[0.5620,0.7162)∪[0.7162,0.9434)∪[0.9434,0.9957]},并且系統(tǒng)中,當(dāng)信息函數(shù)f(xi,Ai)∈[0.3399,0.5620) 時 ,f′(xi,Ai)=1;f(xi,Ai) ∈[0.5620,0.7162) 時 ,f′(xi,Ai)=2;f(xi,Ai) ∈[0.7162,0.9434) 時 ,f′(xi,Ai)=3;f(xi,Ai) ∈[0.9434,0.9957]時,f′(xi,Ai)=4,xi∈X={x1,x2,x3}。通過離散化,可以確定采砂交易模式的評價(jià)信息系統(tǒng)S=(U,R,V′,f′)如表5所示,其中D4,D5,D6,D7,D8,D9表示已經(jīng)付諸實(shí)施的成功采砂交易方案,其屬性值結(jié)果為已知。

對屬性集A={A1,A2,…,A11}進(jìn)行約簡得到{A1,A4,A7,A8}是其中的一個約簡,選擇R={A1,A4,A7,A8}作為備選方案的評價(jià)集,根據(jù)公式(2)解得,Sig(A1,A)=0.222,Sig(A4,A)=0.306,Sig(A7,A)=0.222,Sig(A8,A)=0.306,再由公式(5)解得各指標(biāo)權(quán)重為W={0.210,0.290,0.210,0.290}。

3.4 備選方案排序選擇

建立河道采砂交易備選方案的綜合評價(jià)優(yōu)選矩陣,如下表6所示。

表6 河道采砂備選方案綜合評價(jià)優(yōu)選矩陣

由表可知正負(fù)理想點(diǎn)分別為sj*={0.292,0.403,0.292,0.403},sj-={0.282,0.127,0.149,0.171},相對接近度C1*=0.573,C2*=0.676,C3*=0.572。故該地區(qū)采砂交易模式的三種許可方案相對接近度排序?yàn)镃3*＜C1*＜C2*,所以該河段可采區(qū)交易許可模式的最佳方案為D2,即招標(biāo)模式。

4 結(jié) 語

河道采砂交易模式還除上述列舉的三種以外,還有搖號、掛牌等形式,實(shí)質(zhì)均為直接許可、招標(biāo)和拍賣的不同組合。當(dāng)前河道采砂交易模式順應(yīng)市場環(huán)境,引入了市場競爭機(jī)制的采砂許可,豐富了采砂許可模式,但是任何采砂許可都應(yīng)在保證防洪、河勢、生態(tài)等公共安全要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行。與此同時,交易機(jī)制的優(yōu)化既要借助機(jī)制設(shè)計(jì)理論和交易費(fèi)用理論的指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)激勵相容與合理收益,也應(yīng)當(dāng)遵循河道采砂許可維護(hù)河道的初衷,并力求采取有效的監(jiān)管來保證采砂交易機(jī)制的順利運(yùn)行。

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Study on Selection of River Sand Mining Modes Based on Rough Entropy Fuzzy Decision Model——Taking Workable Sector of E and Gan for Example

YANG Gao-sheng,XU Xin,LIANG Yu-ling,ZHANG Xiao-jin
(Engineering Management Institute of Hohai University,Nanjing,Jiangsu211100,China)

On the basis of the analysis of policy background and trading status of China's river sand mining modes,the optimized model of sandmining is established based on rough entropy fuzzy decisionmodel for three modes such as direct permission,bidding and auction.Through applying the model to select the sand mining modes in the workable sector of E and Gan,it is shown that the best mode for this area is bidding.In conclusion,the rough entropy fuzzy decision could follow the basic principles of sand transaction,and the method is feasible and effective for the selection of sand mining modes.

river sand mining;transaction model;rough entropy;fuzzy decision;public resources

TV148

A

1672—1144(2012)01—0012—06

2011-10-14

2011-12-01

水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目(201001007-01)

楊高升(1966—),男(漢族),江蘇高淳人,博士,副教授,主要從事工程項(xiàng)目管理研究。