基于改进突变级数法的矿井通风系统改造优化研究.docx
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1、 基于改进突变级数法的矿井通风系统改造优化研究 申士宝摘 要:为了科学有效地对矿井通风系统改造优化方案进行决策,提出了基于突变理论和熵权值的改进突变级数法。首先,对矿井通风系统改造优化方案的评价目标进行层次分解;其次,将最底层评价指标进行无量纲归一化处理;再次,利用熵权法计算其相应的熵权值,确定各评价指标的相对重要性;最后,依据相应的突变模型的归一公式进行逐层向上计算,得出突变级数值,进而确定出最优方案。实例研究表明,该方法不但可避免人为确定权重的主观性,而且计算简单、可靠性高,评价结果更趋于实际。关键词:矿井通风系统 改进的突变级数法 评价指标体系:TD72 :A :1674-098X(20
2、17)07(b)-0001-04Abstract:In order to select the optimization program of mine ventilation system scientifically and effectively, an improved catastrophe progression method based on catastrophe theory is put forward. First, the evaluation objectiveof the optimization of mine ventilation system transfo
3、rmation program is decomposed multi-levelly, secondly, non-dimension of the underlying evaluation index is done .thirdly, determine the relative importance of each index by calculating the entropy weight of each index by using the entropy method, then using the normalization formula of the correspon
4、ding mutation model layer by layer to the catastrophe progression value, and then determine the optimal solution. The case study shows that this method can avoid the subjectivity of weight determination, and has the advantages of simple calculation and high reliability.Key Words:Mine ventilation sys
5、tem;Improved catastrophe progression method;Evaluation index system随着矿井开采深度的增加以及开采范围的扩大,矿井通风系统变得越来越复杂,现有的通风系统越来越不能满足矿井的安全生产要求,改造优化迫在眉睫。因此,矿井通风系统的优化改造直接关系到矿井通风系统稳定运行、减少运行成本、保证生产安全的重要途径。从现有相关研究来看,矿井通风系统方案评价的主要方法有层次分析法(AHP)、灰色综合评价法、模糊综合评价法、BP人工神经网络评价法等1-2。但是这些评价方法大都存在主观性太强及操作复杂等问题,因此,如何针对矿井通风系统的客观指标多的这
6、一特征,建立一种合理的评价方法,既能充分利用原始数据的,又摆脱需要主观设置权重的问题。本文将利用熵权法与突变级数法相结合的方法解决这一问题,首先构建矿山通风评价系统,利用信息熵计算出各个指标的客观权重,然后将此权重作为突变级数法中各指标相对重要性的判断依据,然后利用各方案综合评价值确定确定了矿山通风系统最佳改造优化方案。1 研究方法本文运用熵权法和突变级数法相结合的分析方法对矿井通风系统改造优化进行研究,首先用熵权法确定各个指标的客观权重,并以权重大小判定各个指标的相对重要性,再结合突變级数法得到各个矿井通风系统改造优化方案的综合评价值,进而判断最优的矿井通风系统方案。1.1 熵权法熵最早由美
7、国数学家克劳德艾尔伍德香农引入信息论,随后逐渐被广泛应用于工程技术、社会经济等领域。熵权法2是一种主要根据各指标所包含的信息量的多少及相互差异程度确定客观权重的方法,充分地利用指标的客观数据,避免主观因素的影响。如果一个指标的信息熵较大,则提供的信息越少,综合评价的重要性越小,相对权重越小。因此,在多指标,多属性、多层次的决策体系中确定每个指标的权重大小非常重要。熵权法确定权重的过程如下:1.2 突变级数法基本原理及其改进1972年由法国数学家勒内托姆(Ren Thom)发表的结构稳定性和形态发生学一书的问世作为突变理论诞生的标志,系统整体状态的突跃称为“突变”,它具有连续过程和不连续结果的特
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