基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煤炭企業(yè)清潔生產(chǎn)評價方法研究

摘 要：對煤炭企業(yè)的清潔生產(chǎn)評價方法進(jìn)行研究，清潔生產(chǎn)評價能夠衡量一個企業(yè)清潔生產(chǎn)的水平，也是企業(yè)推行清潔生產(chǎn)的依據(jù)。首先構(gòu)建了煤礦企業(yè)清潔生產(chǎn)的評價指標(biāo)體系，在此基礎(chǔ)上，采用基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的綜合評價方法來進(jìn)行清潔生產(chǎn)效果的評判。然后將模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊數(shù)學(xué)評判法進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，仿真實(shí)驗(yàn)證實(shí)此研究方法能夠達(dá)到進(jìn)行客觀評價的目的，是一種有效的進(jìn)行清潔生產(chǎn)評價的方法。

關(guān)鍵詞：清潔生產(chǎn)；模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；企業(yè)

中圖分類號：F270 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-291X（2013）15-0027-04

中國煤炭資源豐富，在能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭所占的比例約為3/4以上?？梢哉f煤炭企業(yè)是中國的支柱性產(chǎn)業(yè)之一，但是該行業(yè)也存在產(chǎn)業(yè)集中度低、技術(shù)水平低、產(chǎn)業(yè)鏈短、高消耗、高污染的問題。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)目前是一個世界性的研究課題，清潔生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一種重要的方法，目前是學(xué)者和生產(chǎn)企業(yè)研究和實(shí)踐的重點(diǎn)。清潔生產(chǎn)要求生產(chǎn)工藝的改進(jìn)、清潔能源的的使用、管理的改善、資源的綜合利用等措施，達(dá)到減少污染，提高資源利用率的目的。

清潔生產(chǎn)評價體系涉及到很多因素，而且很多因素具有隨機(jī)性、模糊性的特點(diǎn)。目前常用的進(jìn)行清潔生產(chǎn)評價的方法有傳統(tǒng)法（綜合評價指數(shù)法和百分制法）、模糊綜合評判法、灰色關(guān)聯(lián)度法、層次分析法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法等。本文在對各種清潔生產(chǎn)評價方法進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，提出一種基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的清潔生產(chǎn)評價方法，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自組織、自學(xué)習(xí)能力來對清潔生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)客觀的評價。

一、煤炭企業(yè)清潔生產(chǎn)分析

煤炭是國家的重要能源之一，在開采過程中會帶來很大的環(huán)境和生態(tài)問題，比如由于開采所造成的地面塌陷、廢棄的煤矸石、污水對周圍環(huán)境的污染等。而且，煤炭資源是不可再生的，在開采過程中所造成的浪費(fèi)會加速煤炭資源的消耗。受到中國煤炭企業(yè)開采技術(shù)水平的制約，煤礦周邊區(qū)域的生態(tài)環(huán)境都比較差，制約了煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。清潔生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)概念的提出，使得人們對傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式展開思考和反思，可持續(xù)發(fā)展的觀念漸漸深入人心。在國家政策的指導(dǎo)和相關(guān)法律法規(guī)的支持下，清潔生產(chǎn)逐漸進(jìn)入煤礦企業(yè)。推行清潔生產(chǎn)成為煤炭企業(yè)的必由之路。煤炭企業(yè)的生產(chǎn)過程要降低對環(huán)境的影響，同時提高對資源的利用率。

二、煤炭企業(yè)清潔生產(chǎn)評價體系構(gòu)建

（一）清潔生產(chǎn)評價研究的必要性

煤炭企業(yè)的生產(chǎn)過程中普遍存在整體加工工藝落后、設(shè)備規(guī)模小、企業(yè)分散、缺少深加工這樣的問題。在生產(chǎn)過程中對環(huán)境造成很大的污染，資源利用率非常低。

清潔生產(chǎn)的特點(diǎn)是以資源的削減和環(huán)境污染的預(yù)防，對環(huán)境的保護(hù)由被動反應(yīng)變?yōu)橹鲃涌刂?，?qiáng)調(diào)科學(xué)管理和科技的利用，是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的根本途徑。

中國是一個資源相對不足的國家，人均資源的占有在世界上排在五十三位，僅僅為世界平均水平的一半。有限的資源決定我們國家必須推行清潔生產(chǎn)，以提高資源的利用率節(jié)約資源，減少消耗，進(jìn)行科技創(chuàng)新，減輕資源供給的壓力，緩解資源短缺的矛盾。對于煤炭工業(yè)而言，推行清潔生產(chǎn)對于礦區(qū)的可持續(xù)發(fā)展是很有益處的。很多礦區(qū)都存在生態(tài)問題，企業(yè)在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時，往往忽視對環(huán)境的破壞。推行清潔生產(chǎn)有利于資源的合理分配和有效利用，減少浪費(fèi)，減少對環(huán)境和生態(tài)的影響，在發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時，改善礦區(qū)居民的生活。推行清潔生產(chǎn)，引入高技術(shù)，有利于調(diào)整煤炭工業(yè)的結(jié)構(gòu)，淘汰落后產(chǎn)能，關(guān)閉整合小煤礦，減少資源浪費(fèi)，提高產(chǎn)品的精加工水平。

（二）構(gòu)建評價體系所需遵循的原則

構(gòu)建基于循環(huán)經(jīng)濟(jì)的清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系需要遵循一定的原則，要能夠?qū)η鍧嵣a(chǎn)實(shí)施狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，能夠進(jìn)行及時的預(yù)警，還要求能夠充分體現(xiàn)評價對象的特有屬性。在構(gòu)建時要遵循以下原則。

1.系統(tǒng)性與科學(xué)性原則。將研究對象作為一個有機(jī)整體，各個部分之間相互聯(lián)系、相互制約，所采用的評價指標(biāo)體系要全面，能對評價對象的整體有一個綜合的描述，能形成層次性結(jié)構(gòu)。所研究的概念要科學(xué)、意義明確、計(jì)算準(zhǔn)確，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)具有一致性。所構(gòu)建的指標(biāo)體系要結(jié)構(gòu)化、模型化，使得評價結(jié)果準(zhǔn)確可信，信息完整。

2.滿足“3R”原則。3R原則即減量、再用、循環(huán)，它是循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本原則，煤礦的清潔生產(chǎn)要求體現(xiàn)這一原則。從源頭到最終的廢棄物用統(tǒng)計(jì)指標(biāo)和數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的描述。

3.針對性原則。評價指標(biāo)體系的確定需要有針對性，符合煤炭開采的實(shí)際情況及其對環(huán)境影響的特點(diǎn)。

4.可操作和可比性原則。數(shù)據(jù)要易于獲取，計(jì)算過程要簡單，易于實(shí)現(xiàn)。指標(biāo)選取恰當(dāng)，避免交叉重復(fù)，同時不能違背相關(guān)法律，符合國際或國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

5.全面性與重要性相結(jié)合的原則。評價指標(biāo)要全面地反映所評價區(qū)域內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r和特征，還要突出主要因素，揭示問題的主要矛盾。

6.定性與定量相結(jié)合原則。采取定性與定量相結(jié)合的方法，避免受到主觀因素的影響。

（三）煤炭企業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系

煤炭企業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系能夠反映該企業(yè)的各種生產(chǎn)狀態(tài)，比如節(jié)能情況、能源消耗情況。采用評價指標(biāo)體系可以對煤炭企業(yè)的清潔生產(chǎn)狀態(tài)和水平進(jìn)行判斷，為企業(yè)的循環(huán)發(fā)展提供科學(xué)的評估方法。

清潔生產(chǎn)的評價原則是可持續(xù)發(fā)展觀念，評價的手段是煤炭企業(yè)清潔生產(chǎn)評價指標(biāo)體系和標(biāo)準(zhǔn)，評價的目的是對煤炭企業(yè)清潔生產(chǎn)的狀況作有效的評估，以滿足企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和進(jìn)行清潔生產(chǎn)的需要，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。

三、基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煤炭企業(yè)清潔生產(chǎn)評價方法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由大量神經(jīng)元之間相互聯(lián)接構(gòu)成，每兩個神經(jīng)元之間通過加權(quán)值即權(quán)重連接在一起，網(wǎng)絡(luò)的輸出根據(jù)激勵函數(shù)和權(quán)重值的不同而不同。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)類似于大腦神經(jīng)元的活動，具有學(xué)習(xí)能力，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)系數(shù)可由輸出樣本中學(xué)習(xí)獲得。

采用該模型對煤炭公司的清潔生產(chǎn)狀況進(jìn)行評估，選取3個案例樣本，分別采用模糊數(shù)學(xué)法和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行評價。實(shí)驗(yàn)結(jié)果（如表1所示）。

表1中的相對誤差函數(shù)是與專家審核打分之間的相對誤差。從表1中可見，應(yīng)用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相對于模糊數(shù)學(xué)的方法所得的評價結(jié)果與專家審核打分之間的相對誤差更小，說明該方法在煤炭企業(yè)清潔生產(chǎn)評價過程中的有效性。

四、結(jié)論

本文對煤炭企業(yè)的清潔生產(chǎn)評價方法進(jìn)行研究，在對現(xiàn)有的各種方法進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，采用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立煤炭企業(yè)的清潔生產(chǎn)評價模型，采用該方法對煤炭企業(yè)的清潔生產(chǎn)程度進(jìn)行評估，通過實(shí)例驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。本文所研究方法能夠提高清潔生產(chǎn)審核效率、避免主觀判斷、減輕人力物力消耗。后續(xù)的工作可以是對網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行優(yōu)化，加快運(yùn)行速度，提高精度。