基于系统动力学的矿产资源价值构成研究

时间：2024-07-28

李远，姬长生

(中国矿业大学矿业工程学院，煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏徐州 221008)

为了适应经济发展的现状，矿产资源价值核算的重要性被越来越多的人认识到，对矿产资源实施价值核算也成为近几年的研究重点。我国在矿产资源价值核算领域起步较晚，尚没有形成科学、严密的研究方法和体系。对于矿产资源价值构成中的很多问题，学术界还没有形成统一的认识。本文运用系统动力学的研究方法，用Vensim软件作为辅助工具，探讨矿产资源价值的构成体系。

1 矿产资源、矿产资源价值及矿产品价值

矿产资源是指经过地质成矿作用，使埋藏于地下或出露于地表、并具有开发利用价值的矿物或有用元素的含量达到具有工业利用价值的集合体。矿产资源属于不可再生资源，其储量是有限的，按其用途可以分为金属矿产、非金属矿产和能源矿产三大类。矿产资源是重要的自然资源，是社会生产发展的重要物质基础。

对于矿产资源是否有价值，国内外存在着几种观点：一种观点认为矿产资源不存在价值，也不存在价格。原因是矿产资源是一种自然存在物，没有凝结无差别的人类劳动。但是，矿产资源虽然是一种自然存在物，但是并非所有的自然存在物都能称为矿产资源。既然能被称之为矿产资源，就说明人类已经认识到了它的使用价值，也就是凝聚了人类劳动。例如，瀑布作为一种自然物，本身没有凝结人类劳动，但是，由于其存在特殊的观赏价值，人们将许多瀑布开发成为旅游资源，于是，瀑布这样一种自然资源就具有了价值。另一种观点认为矿产资源作为一种自然存在物本身不存在价值，但是其被开发利用的过程中融入了人类的劳动，因此矿产资源存在价格[1]。但是，根据马克思的劳动价值论，一切事物如果不存在价值也就不可能存在价格，所以这种观点本身就与劳动价值论相悖。同时，矿产资源已经不是纯自然物了，它是具有开发利用价值而且被人们认识到的自然物。还有一种观点认为矿产资源等所有的自然资源都有价值[2]。

矿产资源是天然赋存于地壳内的物质富集物，是埋藏在地下的物质体。当人类对资源一无所知时，人类无法利用资源，资源只停留在潜在的天然赐物的概念上。但当人类开始了地质勘探劳动，完成了矿产储量报告，解释了资源的空间的数量、位置、质量及开采条件等，这时的矿产资源就具有了现实的价值。依此而论，矿产资源是地下矿体与地质勘探劳动相结合的产物，它的物质性能和存在形式是自然界所赋予的，同时又是结合着地质勘探劳动被人们发现和认识的，它是由社会生产方式决定的具体条件下的劳动对象。

由于矿产资源存在分布的不平衡性和隐蔽性，使得任何矿产资源的开发利用一般都要通过有目的的寻找与探明。因此可以认为，矿产资源的自然价值是通过地质勘探劳动变为现实的。所以，“矿产资源价值”中的“价值”应该是劳动价值，也就是凝结在矿产资源中的人类劳动[3]。

运用Vensim软件将自然赋存物、矿产资源和矿产资源价值的内部关系绘制成流图，如图1所示。

图1 自然赋存物、矿产资源和矿产资源价值的关系

由图1可以看出，地下的自然赋存物，在凝结了人类的认识和勘查等活动之后变成为矿产资源，同时也拥有了矿产资源价值。

而矿产资源价值和矿产品价值既有区别又有联系。矿产品是指已经开采出来并经过加工处理后在市场进行交换的矿产资源，这部分矿产资源所包含的价值就被称为矿产品价值。矿产品价值包含矿产资源价值。凝结在矿产品中的“活劳动”，则是开采、加工和运输等环节甚至生态环境治理所投入的人类劳动。正是这些活劳动创造了新的价值，连同矿产资源价值的转移形成了矿产品价值，并通过矿产资源开采企业与其他生产企业的交换来实现。这与凝结在矿产资源中的“活劳动”完全不同，凝结在矿产资源中的“活劳动”是指人类的认识和勘查察劳动。

2 系统动力学简介

系统动力学(System Dynamics，简称SD)认为系统内的一切事物普遍存在因果关系，任何系统都具有一定的结构和由此结构表现出的一定的功能。它是一种以反馈控制理论为基础，以定性分析和定量研究相结合的用以研究社会经济管理系统的系统分析方法。其思想基础是系统的因果关系及系统结构。系统动力学是基于系统行为与内在机制间的相互紧密的依赖关系，并且透过数学模型的建立与操弄过程从而获得对问题的理解，并逐步发掘出产生变化形态的因、果关系。SD理论突出强调了系统与整体的观点，联系、发展与运动的观点。

系统动力学的应用范围几乎遍及各个领域，一切存在联系与发展并且存在内部结构的系统都可以运用系统动力学的方法来进行研究。矿产资源价值构成具备系统的特性，内部具有完整的结构，且各个部分都相互关联并处于运动和发展之中，所以它属于系统动力学研究内容的一部分。运用系统动力学的方法对于认识其价值构成具有重要的现实意义。

Vensim软件是一个可以观念化、文件化、模拟、分析、与最佳化动态系统模型之图形接口软件。它可以提供一种简易而具有弹性的方式，以建立包括因果循环、存货与流程图等相关模型。使用Vensim建立动态模型，只要用图形化的各式箭头记号连接各式变量记号，并将各变量之间的关系以适当方式写入模型，各变量之间的因果关系便随之记录完成。而各变量、参数间之数量关系以方程式功能写入模型。透过建立模型的过程，可以了解变量间的因果关系与回路，并可透过程序中的特殊功能了解各变量的输入与输出间的关系，便于使用者了解模型架构，也便于模型建立者修改模型的内容。

3 矿产资源价值构成系统分析

据以上的分析，基于SD的矿产资源价值系统(Mineral Resource Value System，简称MRVS)应该由三个子系统组成，一个是矿产资源作为一种自然赋存物本身具有的价值，简称为自然价值；而另一个就是人类认识矿产资源所付出的劳动，简称为认识价值；第三个就是人类勘查矿产资源所付出的劳动，简称为勘查价值。子系统又由自己的子系统各自组成并层层递推，而在各层子系统之间、层与层之间又互相联结，可以描述为：

基于SD的矿产资源价值系统=({子系统，{子系统内部关系}}，{子系统之间的关系})

基于SD的矿产资源价值系统的数学描述如下：

(1)

式中：L为状态变量；R为速率变量；A为辅助变量；δ为参数；T为时间变量。在矿产资源价值系统中，状态变量L包括矿产资源的稀缺性、实用性；速率变量R包括矿产资源的可替代性、市场供求状况等；辅助变量A包括国家经济政策的影响等；时间变量T包括科技进步和社会发展的时间因素等。

4 矿产资源价值模型

(2)

根据系统动力学原理构造矿产资源价值模型如图2所示。

图2 矿产资源价值模型图

利用Vensim软件可以方便的对矿产资源的总价值做出计算：

矿产资源价值V式积累变量，计算V，有：

(3)

其中：V1(t)=VA+VC

V2(t)=(T,S,E......)

V3(t)=(I,C,N,F......)

5 矿产资源价值子系统

5.1 自然价值子系统

(4)

式中：VA表示绝对价值；VC表示相对价值。

矿产资源是指具有开发利用价值的矿物或有用元素，这种开发利用价值就是矿产资源的自然价值。矿产资源的自然价值又可以分为绝对价值和相对价值两个部分。其中，绝对价值由矿产资源的垄断性和有限性所产生，这类似于土地的绝对价值的概念。但是与之不同的是，矿产资源作为一种不可再生资源，在开发的过程中，矿产资源逐渐消失并部分转移到矿产品中，而土地作为一种非耗竭性资源，收取地租的同时土地资源却没有损失。

相对价值则类似于级差地租，由于矿产资源的地理条件、自然丰度、开采条件的不同而产生。土地的交通便利程度和土壤的肥力不同形成了农业的级差地租。类似的，矿产资源的质量不同形成了矿业的级差收益。级差收益反映矿产资源的相对价值。一般来说，开采品质好、品位高、易采易选的矿产资源，所取得的矿产品数量多，质量也好；反之，开采品质差、品位低、难采难选的矿产资源，所取得的矿产品数量就少，质量也差。因此矿产资源的丰度、品位和位置差别形成不同的超额利润即矿产级差收益，构成矿产资源总价值的一部分。

在我国现阶段的社会主义市场经济条件下，矿产资源绝对收益存在的两个条件仍然存在：一是采掘部门的资金有机构成低于社会平均资金有机构成，使得矿产品能够获得相应的收益；二是存在矿产资源所有权的垄断和矿产资源的有限性，使得资源所有权在商品经济条件下必然要在经济上得到补偿。矿产资源价值的自然价值子系统如图3所示。

图3 矿产资源价值的自然价值子系统

5.2 认识价值子系统

(5)

其中，T表示科技水平；S表示社会发展水平；E表示教育投入。

从被埋藏在地下的自然物，到被人类认识成为“矿产资源”，其中凝聚着大量人们的认识劳动。人类经过长期的实践劳动使得原先由于认识水平的限制而被认为是无用的矿物成为矿产资源。所以，任何一种矿产资源，它们被认识发现的过程都是一个由未知到已知、由浅显认识到深刻认识的动态过程，所以，矿产资源价值的认识也是一个从无到有，由少到多的动态过程。人类需要经过实践劳动逐步认识矿物，逐渐认识这些矿物的各种特性和用途。并且随着科学技术的提高以及人类社会的不断进步，这些认识不断加深，凝结在其中的人类复杂劳动也同时不断积累。

5.3 勘查价值子系统

(6)

式中，I表示勘探投资；C表示勘探成本；N表示市场需求；F表示发现率。

大多数矿产资源埋藏地下，具有复杂性和隐蔽性，因而矿产资源勘查活动带有风险性和探索性。矿产资源价值是国家作为资源所有者的收益，勘查投资作为一种投资行为，是以投资利润的最大化为目的的。而勘查劳动是为获知资源的具体赋存状况而进行的矿业投资活动的一部分，本不应包含在矿产资源价值之内，但是由于国家拥有矿产资源的所有权，尽管勘探投资转移到矿产资源上，其收益仍然由勘探投资的经济效果决定，而这种效果主要体现在矿产资源价值上。这也就是矿产资源具有勘查价值的原因。

勘查价值子系统的内部关系如图4所示。

图4 自然资源发现率与其他因素的关系

矿产资源的勘查价值也不是一成不变的。随着社会科技水平的不断提高，勘查条件和地理环境会不断发生变化，原本无法开采而失去价值的矿产资源会重新获得价值；而随着新的矿产资源不断被勘查出来，原有的矿产资源会不断出现的替代品，从而对矿产资源价值产生影响。