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这篇综述（Ten years on: Are raw material criticality assessments making more sense?）对2017年至2024年间发表的36篇同行评议的原材料关键性评估文献进行了系统性回顾。作者们发现，尽管十年前就有学者指出该领域的研究方法与经典风险理论（Risk Theory）存在根本性脱节，但后续研究在方法学上进步甚微。大多数研究仍依赖于未经论证的指标聚合方法（如欧几里得距离或任意阈值划分），缺乏对指标的实证验证，且近半数的研究误解或忽视了早期文献提出的核心批评。文章最后借鉴邻近学科（如自然灾害定量风险评估）的方法，为改进评估的严谨性（如进行经验检验和发展设施/公司层面的定量风险分析）指出了方向。
1引言
原材料关键性评估是政策制定者、行业利益相关者和研究人员的重要工具，用于评估经济和技术对材料的依赖性，以及针对特定利益相关者和时间框架的供给中断概率。大约十年前，两篇开创性文章从风险理论的角度批评了当时的关键性研究，认为其在多个方面存在根本性缺陷。如今，十年过去了，这个领域是否已经纠正了这些方法论上的缺陷？本文对2017年至2024年间发表的36篇同行评议的关键性评估进行了系统性回顾，旨在探究这一问题。
评估通常考察两个核心维度：供给中断的可能性和对中断的脆弱性。前者常用地理生产集中度、政治稳定性、可替代性等指标，后者则涉及应用广度、受影响产品的价值等。然而，指标的选择往往依赖于主观标准而非经验验证的因果关系，导致研究间缺乏一致性。数据可得性问题，特别是对于微量或副产品材料，迫使研究依赖代理指标，降低了评估的稳健性和可比性。更关键的是，将多个指标聚合成综合得分常常导致重要信息的丢失。
从概念上讲，原材料关键性与经典风险理论高度契合，后者将风险定义为事件概率与严重性的乘积。然而，尽管存在这种理论上的平行关系，许多关键性评估严重偏离了已确立的风险理论，偏爱简化且主观的框架，缺乏概念上的严谨性。经典风险理论要求将中断概率和经济脆弱性进行乘法组合，但当前的研究常常采用任意阈值、加法聚合或欧几里得距离，引入了显著的概念不一致性。这些批评在近十年前已被明确提出，但尚无研究系统性地检验该领域是否已对此做出响应。
2风险理论背景
风险理论为评估复杂系统中的不确定性及其潜在后果提供了基础。风险（R）可以被定义为危害（H，即事件发生的可能性）与系统暴露于该危害下的脆弱性（V，即潜在后果）的乘积，即 R = H × V。在原材料关键性的语境下，这可以转化为：原材料关键性 = 中断可能性 × 中断后果。
基于此，一个基本风险属性是：如果可能性或后果任一为零，则风险必须为零。任何违反此属性的聚合方法都会曲解两个轴的概念含义。矩形阈值可能会对具有相同可能性与后果乘积（即相同“风险水平”）的材料进行不同分类，因为笔直的边界线切割了等关键性轮廓线。加法或欧几里得距离得分会产生凹形轮廓线，即使可能性很高而后果可忽略不计（或反之亦然），也可能标记出高“关键性”。而乘法聚合产生凸形轮廓线，只有当可能性和后果都高时，才会捕捉到高关键性。
定量风险评估（QRA）通过明确建模危害与结果之间的因果关系，扩展了经典风险理论。它将关键性重新定义为供给中断导致的预期经济损失，并考虑了所有可能的中断幅度和持续时间。这为关键性评估提供了一个理想的理论基准。尽管不要求研究完整计算这些积分，但判断其是否遵循该基准的核心在于，是否考虑了不同的影响规模、中断类型和持续时间，以及是否将乘法作为可能性和脆弱性维度的适当聚合机制。
3系统性回顾结果
本综述纳入了2017年至2024年间发表的36篇明确进行原材料关键性分析的同行评议文章。分析结果揭示了该领域在方法论上持续存在的几个主要问题。
在中断可能性维度，83%的研究包含了该维度，但只有两篇研究（占总数的6%）对其使用的指标进行了实证关系验证和相关性检验。大多数研究仍依赖于静态地质储量等未经实证验证的指标，而储量更多地反映了行业库存管理实践，而非供给中断的可能驱动因素。
在脆弱性维度与严重性谱，81%的研究包含了脆弱性维度，但仅有5篇（14%）实证验证了其指标。值得注意的是，这5篇研究也是仅有的讨论了中断影响规模谱的研究。它们通过区分不同类型的中断（如适度价格上涨与完全供给中断），或通过历史价格变化概率来量化经济脆弱性，向定量风险评估迈进了一步。然而，其中一些方法仍存在概念不一致的问题，例如将价格变化的概率分布仅纳入脆弱性，而未与中断可能性关联。
在与风险理论的一致性方面，问题更为突出。在明确计算关键性得分的22篇研究中，只有8篇（36%）正确地采用了中断可能性与脆弱性相乘的公式。其余14篇（64%）使用了替代聚合方法，如加法评分或欧几里得距离，这可能产生统计上“无用”甚至“比无用更糟”的结果。在使用关键性矩阵的14篇文章中，仅5篇（36%）使用了正确的凸形轮廓线，而9篇（64%）使用了凹形或矩形轮廓线。案例分析表明，使用凹形轮廓线或矩形阈值会导致材料的关键性得分和排序发生戏剧性变化，产生误导性结果。此外，没有研究在操作层面考虑中断严重性和持续时间的谱系，58%的研究引入了超出中断可能性和脆弱性的额外维度（通常是环境维度），这与经典风险框架不一致。仅有一篇研究提出了以经济单位明确表达的关键性指标。
在对批评的认知方面，在引用早期批评文章的17篇研究中，只有10篇准确地参与了其核心方法论论点。其余研究要么肤浅地引用，要么在应用被批评方法（如矩形阈值）的同时引用这些文章，表明并未真正理解或采纳其批评。这反映了学术文献中普遍存在的“引用而不阅读”现象。
4邻近领域的启示
尽管系统性回顾揭示了关键性评估领域的诸多不足，但一些研究者可能已超越“关键性”框架，转而采用邻近领域的严谨定量风险评估方法。从自然灾害风险评估领域可以获得重要启示。
例如，有研究引入了年度预期中断（EAD）的概念，以量化地震灾害对铜供应链造成的破坏风险。EAD通过对危害（地震震动频率和强度）、脆弱性（采矿设施在不同震动强度下的受损概率）和暴露度（每个设施的年产量）三个维度的积分计算得出，结果以吨/年为单位，清晰透明。相关研究评估了南美洲和全球铜、铼生产因地震面临的EAD，指出了智利、日本等高产高震区的特殊风险。
另一项研究将框架扩展到气候驱动的中断风险，量化了极端降水和干旱对智利铜矿生产的潜在影响。研究基于历史中断事件数据得出经验性的脆弱性函数，并在不同气候情景下预估了生产损失百分比和经济价值。这些研究展示了为自然灾害导致的供给中断推导透明、定量指标的可行性，其框架可扩展到其他气候灾害（如沿海风暴、野火、热浪）。
5结论与前进道路
本次系统性回顾表明，自十年前的方法论批评提出以来，原材料关键性评估领域并未取得实质性的方法论进展。大多数已发表的研究仍然依赖于未经证实的指标、主观的加权和聚合方法，并且持续偏离经典风险理论的基本原则。尤其令人担忧的是，大量研究继续使用在概念上存在缺陷的聚合方法（如凹形轮廓线、欧几里得距离、矩形阈值），这可能产生系统性的误导结果。
鉴于关键性评估对公共资金配置和政策制定的重大影响，薄弱或主观的方法可能导致资源的错误分配。在无法证明方法稳健性的情况下，发布“关键”材料清单是不合理的。
为此，文章提出了两条改进路径：一是通过经验测试改进基于指标的评估，确保所选指标与真实的中断可能性和经济后果存在可验证的因果关系；二是借鉴自然灾害风险评估等领域的方法，在设施或公司层面开发定量风险分析，明确分离危害、暴露度和脆弱性，并产生具有可解释单位（如预期经济损失）的结果。通过拥抱定量风险分析的严谨性，该领域才能产出可靠、透明且对决策者真正有用的评估。
