梅山礦業(yè)磨浮系統(tǒng)改造項(xiàng)目投資決策研究

1、  梅山礦業(yè)磨浮系統(tǒng)改造項(xiàng)目投資決策研究   梅山礦業(yè)磨浮系統(tǒng)改造項(xiàng)目投資決策研究梅山礦業(yè)選礦主要工藝是破碎篩分、預(yù)選拋尾、磨礦分級、浮選脫硫、磁選降磷、精礦濃縮脫水、尾礦濃縮輸送等，工藝步驟是提升礦經(jīng)破碎后，預(yù)先拋尾，粗精礦進(jìn)入細(xì)碎車間，在細(xì)碎車間經(jīng)一段細(xì)碎閉路破碎工藝達(dá)到規(guī)定粒級后輸送至浮選車間，在浮選車間經(jīng)兩段閉路連續(xù)磨礦后輸入浮選作業(yè)，通過粗選、掃選、精選、浮選、脫硫得到硫精礦和浮選鐵精礦，浮選鐵精礦經(jīng)磁選降磷后過濾脫水最終得到鐵精礦，在該工藝步驟中，磨浮系統(tǒng)居于生產(chǎn)核心環(huán)節(jié)，關(guān)系梅山礦業(yè)鐵精礦生產(chǎn)能力與生產(chǎn)成本。1 梅山礦業(yè)磨浮系統(tǒng)改造的必要性

2、及擬選方案1.1改造的必要性梅山礦業(yè)現(xiàn)有6個(gè)大、小球磨系列，14系列為小磨浮系統(tǒng)，5系列為大球磨系統(tǒng)，6系列為棒磨系統(tǒng)。其中5系列大球磨系統(tǒng)是2010年將原三個(gè)小球磨系統(tǒng)改造后形成的，6系列為棒磨系統(tǒng)，運(yùn)行穩(wěn)定，短期內(nèi)不需要改造，14系列小磨浮系統(tǒng)設(shè)備已到報(bào)廢期，維修費(fèi)用高、磨礦成本大、自動化水平低、磨礦細(xì)度不均勻，對其進(jìn)行改造已迫在眉睫。1.2比選方案經(jīng)過考察研究論證，本文提出了三種技術(shù)上可行的改造方案：小球磨改造方案，即將14系列8臺2.7x3.6m小球磨機(jī)更換新的同型號球磨機(jī)，并對新球磨機(jī)軸承進(jìn)行改造，改造后維持現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)狀況，該方案技術(shù)上成熟可行。大球磨改造方案，即用一個(gè)大球磨（360

3、0mm×6000mm大型磨機(jī)）系列替代14小球磨系列，改造后使整個(gè)選礦系統(tǒng)形成一個(gè)新的大球磨系統(tǒng)。改造方法為將原2.7×3.6m格子型小球磨機(jī)替換為3.6×6.0m溢流型大球磨機(jī)，將原6立方米浮選機(jī)替換為30立方米浮選機(jī)，用旋流器實(shí)現(xiàn)閉路分級，改造后與現(xiàn)5系列生產(chǎn)系統(tǒng)完全一致，5系列生產(chǎn)工藝、技術(shù)參數(shù)及設(shè)備性能均能滿足生產(chǎn)要求，因此該技術(shù)在技術(shù)上成熟可行。高壓輥磨改造方案，即14系列一段磨礦用一臺高壓輥磨替代，二段用3600mm×6000mm大型球磨機(jī)；5系列一段磨礦也用高壓輥磨，二段同樣用3600mm×6000mm大型磨機(jī)，改造后形成兩個(gè)高壓

4、輥磨系統(tǒng)。為弄清高壓輥磨進(jìn)行粉磨梅山礦業(yè)鐵礦石的可行性，公司委托德國洪堡公司、天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)院等專業(yè)機(jī)構(gòu)先后對梅山鐵礦石進(jìn)行高壓輥磨試驗(yàn)研究，試驗(yàn)研究結(jié)果均表明，梅山礦業(yè)鐵礦石使用高壓輥磨機(jī)處理入磨礦技術(shù)上是可行的。因此，該方案在技術(shù)上也是可行的。1.3比選方案投資與運(yùn)行成本表1 磨浮系統(tǒng)改造3種方案投資比較（單位：萬元）表2 磨浮系統(tǒng)改造3種方案運(yùn)行成本比較（單位：元/噸）表2的小球磨改造方案與大球磨改造方案中電耗、生產(chǎn)材料消耗取自2013年7月至2014年6月生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，高壓輥磨改造方案電耗、生產(chǎn)材料消耗為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。2 梅山礦業(yè)磨浮系統(tǒng)改造決策影響因素投資決策具有不可逆性，一經(jīng)做出就難

5、以收回，存在極大風(fēng)險(xiǎn)，尤其是重大項(xiàng)目投資關(guān)系企業(yè)的生存與發(fā)展。在面臨重大項(xiàng)目投資決策時(shí)，由于傳統(tǒng)決策方法僅設(shè)定投資環(huán)境、收益、貼現(xiàn)率是靜態(tài)不變的，存在明顯不足，實(shí)際上投資環(huán)境與收益是動態(tài)性的，各種關(guān)聯(lián)因素和投資風(fēng)險(xiǎn)會導(dǎo)致預(yù)期外的變化頻繁發(fā)生，不同因素導(dǎo)致不同的決策結(jié)果，只有在合理理論指導(dǎo)下方能理性選擇投資方案并做出正確的決策。本文基于層次分析視角，兼顧技術(shù)、投資、運(yùn)行成本、生產(chǎn)、環(huán)境多個(gè)因素，將多因素有機(jī)結(jié)合優(yōu)選方案來進(jìn)行項(xiàng)目投資決策。2.1技術(shù)因素技術(shù)因素著眼于磨礦效果、自動化水平、設(shè)備性能三個(gè)方面。從磨礦效果來看，高壓輥磨改造方案在解決磨礦不均勻和過磨的問題上優(yōu)勢明顯，大球磨改造方案次之，

6、小球磨改造方案不能很好解決。從自動化水平來看，小球磨系統(tǒng)設(shè)備臺套多，自動化程度低，大球磨和高壓輥磨系統(tǒng)自動化程度較高。從設(shè)備性能來看，小球磨、大球磨系統(tǒng)技術(shù)成熟，性能穩(wěn)定，高壓輥磨系統(tǒng)理論上較好，但需要較長時(shí)間的調(diào)試才可能達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。2.2生產(chǎn)因素生產(chǎn)因素考究生產(chǎn)組織及管理、設(shè)備維護(hù)和檢修、產(chǎn)量穩(wěn)定性三個(gè)方面。在生產(chǎn)組織及管理方面，小球磨系統(tǒng)系列多，自動化水平低、需要操作工人多，管理難度大，大球磨系統(tǒng)及高壓輥磨系統(tǒng)設(shè)備臺套少，有利于生產(chǎn)管理。在設(shè)備維護(hù)和檢修方面，小球磨設(shè)備臺套多，維護(hù)和檢修量大，大球磨系統(tǒng)及高壓輥磨系統(tǒng)維護(hù)和檢修量少。在產(chǎn)量穩(wěn)定性方面，磨浮系統(tǒng)工序處于選礦的中間工序，為確保

7、產(chǎn)量達(dá)標(biāo)，必須利用生產(chǎn)間隙改造，高壓輥磨改造方案會對產(chǎn)量造成沖擊，無論改造期還是投運(yùn)后的調(diào)試期都面臨著產(chǎn)量風(fēng)險(xiǎn)，小球磨改造方案對生產(chǎn)無影響，大球磨改造方案通過組織調(diào)整可以克服對生產(chǎn)的影響。2.3效益因素效益因素包括投資規(guī)模、運(yùn)行成本、收益穩(wěn)定性三個(gè)方面。投資規(guī)模大小對企業(yè)的現(xiàn)金流影響大，甚至可能造成短期生產(chǎn)經(jīng)營困難，大規(guī)模投資面臨較大的風(fēng)險(xiǎn)。低運(yùn)行成本是企業(yè)保持較強(qiáng)的贏利能力的關(guān)鍵，降低運(yùn)行成本的愿望使高壓輥磨方案呼聲很高，因?yàn)楦邏狠伳ピO(shè)備是更加高效化、節(jié)能化、自動化的磨礦設(shè)備。收益穩(wěn)定性是最理性的話題，從現(xiàn)行的鐵礦石市場行情看，鐵礦石價(jià)格處于調(diào)整階段，礦價(jià)持續(xù)走低，項(xiàng)目投資收益具有不確定性。

8、2.4戰(zhàn)略因素企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略簡要劃分為收縮型戰(zhàn)略、穩(wěn)定型戰(zhàn)略、發(fā)展型戰(zhàn)略。梅山礦業(yè)戰(zhàn)略定位是建成管理高效、技術(shù)先進(jìn)、成本領(lǐng)先、環(huán)境友好、具有較強(qiáng)綜合競爭力的“國內(nèi)一流、國際先進(jìn)”的礦業(yè)企業(yè)，該戰(zhàn)略屬于發(fā)展型戰(zhàn)略，該戰(zhàn)略定位使磨浮系統(tǒng)改造傾向于先進(jìn)、環(huán)保、節(jié)能的方案，但從目前框架持續(xù)走低的市場行情來看，穩(wěn)定型戰(zhàn)略更符合企業(yè)實(shí)際，在當(dāng)前穩(wěn)定的前提下才能放眼長期發(fā)展，從長遠(yuǎn)看，梅山礦業(yè)僅有十余年的開采量，同時(shí)由于梅山礦業(yè)地處南京市區(qū)，已納入南京軟件產(chǎn)業(yè)園規(guī)劃區(qū)域，未來企業(yè)發(fā)展方向不明朗，收縮型戰(zhàn)略已成為必然的選擇。2.5實(shí)施因素立項(xiàng)批復(fù)、施工組織的難易程度及實(shí)施的時(shí)機(jī)決定了項(xiàng)目能否順利實(shí)施。從立項(xiàng)批

9、復(fù)來看，梅山礦業(yè)隸屬寶鋼集團(tuán)，寶鋼集團(tuán)對下屬公司實(shí)行戰(zhàn)略管控型管理，投資越大，審批級別越高，批復(fù)的時(shí)間越長，通過立項(xiàng)批復(fù)的難度越大，為此需要關(guān)注投資。從施工組織來看，必須在保證產(chǎn)量不變的前提下進(jìn)行施工，組織實(shí)施難度極大，同時(shí)需要考慮磨浮廠房是否有足夠的建設(shè)空間。從實(shí)施時(shí)機(jī)來看，礦業(yè)企業(yè)的高速發(fā)展期及高盈利期已過，現(xiàn)階段礦價(jià)持續(xù)走低，這種狀況持續(xù)下去將使企業(yè)面臨巨大的經(jīng)營壓力，在這種情況下，大幅度進(jìn)行投資改造時(shí)機(jī)不佳。3 梅山礦業(yè)磨浮系統(tǒng)改造決策層次分析模型3.1層次分析模型層次分析法（ahp）由美國沃頓商學(xué)院的thomas l.saaty提出，該方法將復(fù)雜問題分解為層次結(jié)構(gòu)模型，表明目標(biāo)層、中

10、間層與方案之間的關(guān)系，是一種將定性與定量相結(jié)合的多目標(biāo)決策方法。梅山礦業(yè)磨浮系統(tǒng)改造決策涉及多項(xiàng)因素，其采用層次分析法進(jìn)行多項(xiàng)因素決策，通過定性問題定量化，將復(fù)雜的決策系統(tǒng)通過逐層比較各關(guān)聯(lián)因素重要性建立層次分析模型，構(gòu)造矩陣模型進(jìn)行分析，確保決策結(jié)果科學(xué)、合理。按照層次分析理論，將相關(guān)的因素按照不同屬性自上而下地分解成若干層次，對其多種影響因素使用層次分析法進(jìn)行分析。層次結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。3.2構(gòu)造判斷矩陣根據(jù)層次分析法（ahp）的形式設(shè)計(jì)調(diào)查問卷，這種方法是按照santy的19標(biāo)度法對同一個(gè)層次對影響因素的重要性進(jìn)行兩兩比較，衡量尺度劃分為5個(gè)等級，分別是絕對重要、十分重要、比較重要、稍微

11、重要、同樣重要，分別對應(yīng)9，7，5，3，1的數(shù)值，將定性問題定量化，減少了性質(zhì)不同因素相互比較的困難，提高了準(zhǔn)確度，從而能得出各因素之間相對權(quán)重。表3 判斷矩陣列表影響因素 b1 b2 b3 b4 b5 技術(shù)因素 b1 1 1/5 1/7 3/1 1/3 生產(chǎn)因素 b2 5/1 1 1/3 7/1 3/1 效益因素 b3 7/1 3/1 1 9 5 戰(zhàn)略因素 b4 1/3 1/7 1/9 1 1/5 實(shí)施因素 b5 3/1 1/3 1/5 5/1 1 選出梅山礦業(yè)5名投資管理專家對在同一個(gè)層次對問卷中影響因素重要性按照santy的19標(biāo)度法兩兩進(jìn)行比較2，構(gòu)造判斷矩陣，詳見表3。3.3層次單排

12、序3層次單排序是指對于上一層某因素而言，本層次各因素的重要性的排序。首先對成比較矩陣計(jì)算最大特征根max的特征向量并歸一化（使向量中各元素之和等于1），最大特征根max的特征向量并歸一化后向量中各元素為某因素相對重要性的權(quán)值，對各權(quán)值排序稱為層次單排序。其次進(jìn)行層次單排序一致性檢驗(yàn)，一致性是指判斷思維的邏輯一致性，當(dāng)一致性比例小于0.1時(shí)，認(rèn)為a通過一致性檢驗(yàn)。3.4層次總排序3層次總排序即從最高層到最底層依次進(jìn)行的來確定某層所有因素對于總目標(biāo)相對重要性的排序權(quán)值的過程?？偱判驒?quán)重的計(jì)算方法同層次單排序，也需要進(jìn)行組合一致性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)通過，則按照組合權(quán)向量表示的結(jié)果順序進(jìn)行決策，檢驗(yàn)不通過，重

13、新構(gòu)造一致性比率較大的判斷矩陣，以得出各方案對于總目標(biāo)的總排序。4 決策分析運(yùn)用層次分析模型對梅山礦業(yè)磨浮系統(tǒng)改造的方案進(jìn)行比選擇優(yōu)。4.1層次單排序采用冪法計(jì)算判斷矩陣（表3）中各因素的權(quán)重，計(jì)算得出cr=0.0530<0.1，因此判斷矩陣a=（ aij）mn ，滿足一致性要求，同理通過構(gòu)造bi層和bij層的5個(gè)判斷矩陣得出b層次的單排序，進(jìn)而得到b層次的總排序，如圖2和表4所示。<d：工程經(jīng)濟(jì)2015年三月三月-30.jpg>圖2 梅山礦業(yè)磨浮系統(tǒng)改造影響因素權(quán)重柱狀圖表4 b層次總排序b b1 b2 b3 b4 b5 權(quán)重 0.0634  0.2651

14、0; 0.5128  0.0333  0.1290  b11 0.0404      0.0026  b12 0.0164      0.0010  b13 0.0066      0.0004  b21  0.0708    0.0188  b22  0.0223    0.0059  b23  0.1685    0.0447

15、0; b31  0.0733    0.0376  b32  0.2198    0.1127  b33  0.2198    0.1127  b41    0.0026  0.0001  b42    0.0220  0.0007  b43    0.0088  0.0003  b51    0.0258  0.0033

16、60; b52    0.0774  0.0100  b53    0.0258  0.0033  4.2層次總排序依據(jù)表4中數(shù)據(jù)，結(jié)合梅山礦業(yè)磨浮系統(tǒng)改造決策的影響因素，構(gòu)造bij與c層的15個(gè)判斷矩陣，得出c層單排序，進(jìn)而得到c層次的總排序，如表5所示。從表5的權(quán)值排序得出，梅山礦業(yè)磨浮系統(tǒng)改造方案中小球磨改造方案最優(yōu)，因此最終確定小球磨改造方案為實(shí)施方案，2015年小球磨改造方案立項(xiàng)實(shí)施。表5 c層次總排序c c1 c2 c3 b11 0.0026  0.0603  0.2311 

17、; 0.7085  b12 0.0010  0.6370  0.2583  0.1047  b13 0.0004  0.0670  0.2718  0.6612  b21 0.0188  0.1429  0.4286  0.4286  b22 0.0059  0.7172  0.1947  0.0881  b23 0.0447  0.6442  0.2706  0.0852  b31 0

18、.0376  0.7429  0.1939  0.0633  b32 0.1127  0.0877  0.1392  0.7732  b33 0.1127  0.4665  0.4330  0.1005  b41 0.0001  0.0603  0.2311  0.7085  b42 0.0007  0.6586  0.2628  0.0786  b43 0.0003  0.0603  0.2311  0.7085  b51 0.0033  0.6716  0.2654  0.0629  b52 0.0100  0.7703  0.1618&#