基于熵与非合作博弈理论的煤矿系统的脆性研究

发布时间：2020-11-21 07:08

　　 随着社会的进展、科学技术的发展,以及控制论、信息论、系统论和计算机技术的飞速发展,我们所面对的控制对象也越来越复杂,因此对于复杂系统的研究成为了当前的研究热点。目前普遍认为,复杂系统具有复杂性、开放性、非线性、进化和涌现性、层次性、巨量性。但是,在复杂系统运行时,对于一个子系统,由于外部干扰的不确定性和内部进化的不完善,一个极小的干扰就可能使其突然崩溃,进而导致整个系统进入无序状态产生崩溃,这就引出了脆性的概念。 在本论文中,首先通过介绍复杂系统研究的现阶段发展情况,说明了研究复杂系统脆性的重要性。接着在介绍复杂系统的同时,本文给出了对复杂系统的定义及判断方法。 其次,在对复杂系统的研究的基础之上,提出脆性是复杂系统的一个基本特性。给出了系统的脆性的定义,脆性的特点,以及脆性基元的结构,为复杂系统的脆性的进一步分析建立了理论基础。接着在一个脆性基元内,定义了子系统脆性同一、对立、波动,以及脆性联系函数的概念。进而,利用集对分析理论,定义了系统脆性联系熵的概念。 再次,在复杂系统脆性理论的研究中引入非合作博弈的理论,指出正是由于各个子系统为了追求个体利益,而导致了整个复杂系统的整体利益的损失。环境的负熵并非取之不尽,非合作博弈争取负熵的结果导致了系统的脆性被激发而崩溃。在此基础上分析煤矿系统瓦斯爆炸的脆性过程,在非合作博弈状况下对煤矿瓦斯爆炸事故系统脆性熵增进行模拟仿真,仿真结果说明,非合作博弈和系统的脆性熵增是导致系统崩溃的原因,但是通过有效的手段可以使系统延缓崩溃甚至避免崩溃的发生。 最后,根据乡镇煤矿的现状仿真了煤矿瓦斯爆炸事故内部脆性度的大小,系统在没有外界干扰的情况下内部脆性度的变化趋势在一定时期内处于饱和期,在饱和期事故发生的概率在没有外界负熵流的情况下,只会处于居高不下的状态,因此政府必须对事故进行控制,即外界环境给予负熵流的补充。比较在管理方面、人为、技术、设备方面进行控制的不同,得出有效控制瓦斯爆炸事故发生的措施。
【学位单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：N941.4
【部分图文】：

果如图 4-6 所示，在环境的负熵得到不断的补充后，子系统的熵在一定的范围内波动，并趋于稳定，没有达到极限值。环境的负熵也没有耗尽，也在一定的范围内波动。

- 45 -图 4-6 子系统的脆性熵增和环境的负熵有补充曲线Fig．4-6 Curves for entropy increase of subsystems and negative entropydecrease of environment with negative entropy complementarity4.5 煤矿瓦斯爆炸系统脆性度仿真实例对于现今煤矿瓦斯爆炸事故频发，我们分析其原因发现都是在煤炭价格上涨的巨额利润刺激下，无视安全生产的重要性，在没有合格设备与技术条件下

( )0.00420.00210.00210.0008 = ，( 00045b = b=( )0.00480.00480.00480.0048 =， 0.083z = ( )0.010.0320.032 = 。这样我们就可以得到 A。我们先来看一下没有外界干扰下，系统内部脆弱性的变化情况，状( )x Axy f x==其中 u =ε，1234121314f ( x)= 1 x 0.4x 0.3x 0.3x+0.4xx+0.3xx+0.3xx。以乡镇煤矿为例：
【引证文献】

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本文编号：2892719