5.1傳統系統分析方法存在的問(wèn)題

　　礦山生產(chǎn)系統中的許多問(wèn)題都是非線(xiàn)性問(wèn)題，變量之間的關(guān)系十分復雜，目標難以用確切的數學(xué)議程來(lái)描述。在傳統的礦山災害（安全）現象研究中，通常采用的是“線(xiàn)性的”、“局部的”和“確定型的”分析和研究方法，其存在的問(wèn)題主要表現在以下幾個(gè)方面：

　�。�1）由于歷史發(fā)展的局限性，在定量分析礦山事故系統運動(dòng)規律和狀態(tài)時(shí)，通常將非線(xiàn)性關(guān)系簡(jiǎn)化為線(xiàn)性關(guān)系。由于非線(xiàn)性系統與對應的線(xiàn)性化系統的動(dòng)力拓撲結構不一定同胚，因此，這種簡(jiǎn)化可能會(huì )對礦山災害過(guò)程規律的認識產(chǎn)生重要的不利的影響。

　�。�2）礦山事故系統的動(dòng)力學(xué)拓撲結構可能具有多態(tài)性，在系統控制參量的變化作用下，系統的運動(dòng)可能會(huì )從一種動(dòng)力學(xué)結構向另一種動(dòng)力學(xué)結構轉化。這樣，采用傳統的研究分析方法得到的僅僅只是系統的局部性質(zhì)。然而，對礦山災害系統在相空間中可達范圍以至全局性動(dòng)力學(xué)拓撲結構，以及不同動(dòng)力學(xué)結構之間轉化機制的認識，在礦山災害系統的特征和狀態(tài)的分析研究中有著(zhù)重要意義。

　�。�3）礦山事故系統是一個(gè)具有確定性和非確定性的矛盾的統一體，從傳統的礦山災害現場(chǎng)的認識方法出發(fā)，不容易提示礦山災害系統（安全因素）之間的非確定性性質(zhì)，采用傳統的數值模擬方法（如多元線(xiàn)性方程的求解等）所得到的結果與真實(shí)事故系統的運動(dòng)狀態(tài)相距甚遠，而且可能完全相反。因此，傳統的分析方法對礦山災害系統運行的過(guò)程和特點(diǎn)的認識是不全面的。

　　5.2模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )安全評價(jià)模型所解決的問(wèn)題

　　前面已講到，礦山安全系統是一個(gè)復雜的非線(xiàn)性系統，礦山災害涉及許多不確定因素，且各個(gè)因素之間的相關(guān)關(guān)系錯綜復雜。無(wú)論是傳統的評價(jià)方法，還是模糊等的綜合方法，都沒(méi)有很多的解決以下問(wèn)題：

　�。�1）因素和結果的固定映射關(guān)系

　　傳統的評價(jià)方法，基本上以線(xiàn)性等固定關(guān)系來(lái)實(shí)現設定了事故因素和結果的映射關(guān)系；模糊綜合評價(jià)方法則在隸屬函數構造問(wèn)題上事先設定了映射關(guān)系，盡管函數是分段、不連續的，但同樣存在線(xiàn)性關(guān)系。這明顯不能清晰反映事故系統動(dòng)態(tài)、隨機和模糊特點(diǎn)的本構關(guān)系。

　�。�2）定權和變權問(wèn)題

　　評價(jià)因素中各指標在評價(jià)過(guò)程中權重的確定，是安全評價(jià)的核心，權重確定正確與否，直接影響到安全評價(jià)結果的置信度。傳統方法大多不管系統動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)，采用定權的方式進(jìn)行，由于因素及因素之間的作用也是變化的，因而在變權問(wèn)題上沒(méi)有提供完善的解決方案。

　�。�3）隨機性和模糊性問(wèn)題

　　在對礦山進(jìn)行安全評價(jià)的過(guò)程中，涉及的因素是復雜的。這些因素自身表現為隨機性，與災害的關(guān)系又表現為模糊性，而且因素間又相互關(guān)聯(lián)，相互作用。一方面，有些因素不能用精確的數量進(jìn)行描述，而只能是模糊概念；另一方面，各種因素的變化與災害之間不存在一一對應的函數關(guān)系，不可能建立精確的數學(xué)模型來(lái)求解，而模糊理論在處理這些問(wèn)題上卻有著(zhù)獨到的效果。

　　礦山災害的隨機性、模糊性和不確定性決定了礦山安全狀態(tài)的變化不會(huì )按照某一特殊的規律或函數變化。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )安全評價(jià)模型完全可以解決傳統方法所不能解決的幾個(gè)問(wèn)題。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )有較強的非線(xiàn)性函數逼近能力，可以根據樣本數據訓練得到輸入輸出變量之間的函數關(guān)系，即可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )學(xué)習，確定各神經(jīng)元之間的耦合權值，從而使得網(wǎng)絡(luò )整體具有近似函數的功能。同時(shí)，模糊神經(jīng)根據需要給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )加入規則，這樣就可以避免“黑箱”問(wèn)題。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)綜合模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)點(diǎn)，克服了它們各自的缺點(diǎn)，因而完全可以應用于礦山安全評價(jià)的研究中。

　　6.結論

　　傳統的、事先設定變化規律和特性的評價(jià)方法鑒于其局限性，難以很好地解決礦山災害系統復雜多變的問(wèn)題。因此，建立科學(xué)的礦山安全評價(jià)模型，開(kāi)發(fā)行之有效的安全評價(jià)軟件包，加強礦山安全評價(jià)理論和技術(shù)的研究既有現實(shí)意義，又有長(cháng)遠的歷史意義。

　　模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)在求解這類(lèi)不確定性知識方面具有很強的優(yōu)越性，它可以模擬人類(lèi)的思維習慣進(jìn)行定性描述。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)運用于礦山安全評價(jià)中的優(yōu)點(diǎn)可以歸納為：

　�。�1）利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )并行結構和并行處理的特征，通過(guò)適當選擇評價(jià)項目克服安全評價(jià)的片面性，可以全面評價(jià)礦山災害系統的安全狀況和多因素共同作用下的安全狀態(tài)。

　�。�2）運用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )知識存儲和自適應性特征，通過(guò)適當補充學(xué)習樣本，可以實(shí)現歷史經(jīng)驗與新知識完美結合，在發(fā)展過(guò)程中動(dòng)態(tài)地評價(jià)礦山災害系統的安全狀態(tài)。

　�。�3）利用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )理論的容錯特征，通過(guò)選取適當的作用函數和數據結構可以處理各種非數值性指標，實(shí)現對礦山系統安全狀態(tài)的模糊評價(jià)。