矿业数字化转型的挑战与突破：基于粗糙区间值中智DEMATEL方法的因果关联分析

为解决矿业数字化转型中复杂挑战的因果关联难题，研究人员提出粗糙区间值中智DEMATEL（RIVN-DEMATEL）方法，整合粗糙集与中智逻辑量化分析16项关键障碍的驱动关系，发现可扩展性限制（C4）、文化惯性（C2）是核心诱因，为政策制定提供靶向干预依据。

　　

矿业作为全球经济和绿色能源转型的基石，却深陷效率瓶颈与环境争议的泥潭。从智利铜矿到澳大利亚铁矿，尽管自动驾驶卡车(AHS)和数字孪生(DT)技术已展现潜力，但全行业数字化渗透率不足5%，传感器数据利用率仅1%（Ulewicz et al., 2022）。这种滞后源于错综复杂的系统性障碍——中小企业(SMEs)因千万级投资门槛却步，矿工因自动化失业恐慌抵制变革，而区块链溯源与AI地质建模又受制于数据孤岛和网络攻击威胁。更棘手的是，现有研究如Lund et al.(2024)仅碎片化罗列挑战，未能揭示文化阻力如何加剧技术整合失败，或政策模糊性怎样放大投资风险。

针对这一困局，研究者开发了粗糙区间值中智决策实验室分析法(RIVN-DEMATEL)，首次将粗糙集理论的客观数据约简能力与中智逻辑的真理- indeterminacy- falsity三维表达结合。通过采集全球23位矿业专家的模糊语义评估，结合Spearman-Pearson相关性验证，构建了16维挑战的因果网络图谱。关键技术包括：1)区间值中智数转化语言量表；2)粗糙近似边界处理专家评估冲突；3)DEMATEL算法计算影响度/被影响度阈值。

关键发现

1. 因果驱动层级：可扩展性限制(C₄)以4.72的影响度成为最强驱动因子，其通过正反馈循环使数据复杂度(C₁₁)恶化达37%；文化障碍(C₂)则像"隐形扳机"，使员工抵制(C₁)发生概率提升2.3倍。
2. 技术-社会耦合效应：动态作业条件(C₁₆)与网络安全风险(C₈)形成"危险二重奏"，井下物联网(IoT)设备每增加10%，黑客攻击面扩大19%。
3. 政策杠杆点：现行法规滞后性(C₁₅)对ROI不确定性(C₇)的边际效应达0.68，远超其他关联。

实践启示
研究建议采取三级干预策略：短期通过模块化试点（如南非的5G+DT联合采掘测试）验证技术经济性；中期建立"数字素养护照"制度重塑矿工技能树；长期需制定AI伦理框架与碳数据区块链标准。正如作者Pakdel指出："解决C₄-C₂轴心问题可降低58%下游阻力"，这为智利2035数字矿山蓝图提供了关键路径优化依据。

理论突破
相比传统模糊DEMATEL，RIVN-DEMATEL在三大维度实现创新：1)通过粗糙下近似集过滤20%矛盾专家意见；2)中智独立隶属度使C₁₆评估不确定度降低42%；3)区间值运算保留语义灰度，使模型拟合优度(R²)提升至0.89。该方法为复杂工业系统诊断树立了新范式，其"驱动因子-效应因子-缓冲带"分类框架已被加拿大矿业协会纳入转型评估手册。