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1、煤矿瓦斯重大灾害预警系统研究 高永才 河 南 理 工 大 学 工程硕士士学位论论文煤矿瓦斯斯重大灾灾害预警警系统研研究申请人姓姓名：高永才才指导教师师： 李化化敏 教授授 专业名称称： 矿业业工程 研究方向向： 矿矿山系统统工程 河南理工工大学能能源科学学与工程程学院二九九年十月月八日河南理工工大学学位论文文原创性性声明本人郑重重声明：所呈交交的学位位论文，是是我个人人在导师师指导下下进行的的研究工工作及取取得的研研究成果果。论文文中除了了特别加加以标注注和致谢谢的地方方外，不不包含任任何其他他个人或或集体已已经公开开发表或或撰写过过的研究究成果。其其他同志志对本研研究的启启发和所所做的贡贡献
2、均已已在论文文中作了了明确的的声明并并表示了了谢意。本人学位位论文与与资料若若有不实实，愿意意承担一一切相关关的法律律责任。学位论文文作者签签名:年 月月 日日河南理工工大学学位论文文版权使使用授权权书本学位论论文作者者完全了了解河南南理工大大学 有有权保留留并向国国家有关关部门或或机构送送交论文文的复印印件和电电子版，允允许论文文被查阅阅和借阅阅。本人人授权河河南理工工大学 可以将将本学位位论文的的全部或或部分内内容编入入有关数数据库进进行检索索和传播播，可以以采用影影印、缩缩印或扫扫描等手手段保存存、汇编编、出版版本学位位论文。保密的学学位论文文在解密密后适用用本授权权书。学位论文文作者签
3、签名： 指导导教师签签名： 年月 日 年 月 日日中图分类类号：XX9133.4 密密 级：公开UDC： 单位位代码：104460煤矿瓦斯斯重大灾灾害预警警系统研研究Reseearcch oonEarrly Warrninng SSysttemss off Grreatt Gaas DDisaasteersiin CCoallminnes申请人姓名高永才申请学位工程硕士学科专业矿业工程研究方向矿山系统工程导师李化敏职称教授提交日期2009.10.8答辩日期河南理工工大学致谢值此论文文完成之之际，谨谨向对我我提供过各种形形式帮助助的人士士表示诚诚挚的谢谢意！首先向辛辛勤培育育我的导导师李化敏敏教
4、授表示示崇高的的敬意和和衷心地地感谢！自读工工程硕士士以来，导导师在百忙忙之中经经常与我我联系，关关心我论论文的每每一个阶阶段，经经常给予予指导。导导师严谨谨的治学学态度、渊渊博的专专业知识识、敏锐锐的思维维和对学学科发展展前沿的的洞察力力，是我我求学做做人的楷楷模，恩恩师对我我至真至至诚的关关怀将使使我终身身难忘。感谢能源源学院为为我上课课的所有有老师，他他们给予予了我很很多的知知识和方方法，提提供了大大量的帮帮助，从从而使我我的论文文得以顺顺利完成成。感谢在百百忙之中中评阅我我的论文文的专家家们！感感谢我拜拜读过的的文章的的作者们们给予我我的启发发！特别的感感谢给予予我的爱爱人女士士，是她
5、她带着我我们8岁的女女儿长大大，独自自一人承承担了所所有的家家务，默默默地给给予了我我莫大的的支持和和帮助，在在此表示示衷心的的谢意！感谢我的的父母、我的家人和许多朋友，他们或提供有价值的建议，或默默地提供各种形式的帮助，他们对我的鼓励和帮助使我克服了许多困难，在此一并表示深深的谢意！感谢所有有关怀和和帮助我我的人!摘要据国家煤煤矿安全全监察局局统计，自自20001年以以来的煤煤矿重特特大事故故中，瓦瓦斯事故故始终占占据了第第一位，已经成为我国煤矿生产中首要的重大灾害。因此，如何将现在被动的事故后处理的安全管理方式转变为事前控制的管理方式是改变目前瓦斯事故多发局面，实现本质安全的根本出路所在。
6、而瓦斯重大灾害预警系统则可以在事故萌芽阶段即发出警报，提示决策人员采取预控对策，以消除事故隐患，实现系统安全。所以对瓦斯重大灾害预警系统进行深入研究就具有重要的理论意义和重大的现实意义。通过运用用预警理理论和可可拓理论论等多学学科交叉叉理论，理理论分析析与实证证研究并并重，对对煤矿瓦瓦斯重大大灾害预预警系统统进行了深入地研究，为为煤矿实实施瓦斯斯灾害预预警系统统提供理理论支持持和技术术支撑。提出了煤矿瓦斯灾害预警系统的组成，瓦斯预警机制及系统目标，煤矿瓦斯灾害预警管理体系和煤矿瓦斯灾害预警系统应满足的要求。在介绍预警指标体系建立原则的基础上，给出了瓦斯爆炸预警的指标体系和煤与瓦斯突出预警的指标
7、体系。基于熵理论和可拓理论建立了基于熵权可拓理论的综合预警模型。最后利用建立的指标体系和预警模型对平顶山东矿区的4个样本进行了预警分析，得出了预警的等级以及4个样本突出危险程度的差异。关键词：瓦斯灾灾害；预预警系统统；预警警模型；预警指指标；预预警机制制AbsttracctAccoordiing to thee sttatiistiic oof SStatte AAdmiinisstraatioon oof CCoall Miine Saffetyy,Gaas aacciidennts havve bbeenn chhieff annd ffataal ddisaasteerinn cooal
8、 minne pprodducttionn inn exxtreeme heaavilly aacciidennts sinnce 20001. So howw too coonveert thee paassiive andd affterrtheefacctsaafetty mmanaagemmenttpattterrn tto pprecconttrollmannageemenntpaatteern is thee fuundaamenntall waay tto cchannge thee accuallityy whhichh gaas aacciidennts happpenn f
9、rrequuenttly. Itt iss allso thee fuundaamenntall waay tto aassuure saffetyy inn esssennce. Gaas ddisaasteer eearlly wwarnningg syysteem ccan givve aalarrm dduriing thee eaarlyy sttagee soo ass too taake couunteermeeasuuress too asssurre ssafeety. Thhereeforre, it is siggnifficaant in theeoryy annd a
10、acuaalitty tto rreseearcch ddeepply gass diisassterr eaarlyy waarniing sysstemm.Gas dissastter earrly warrninng ssysttem wass deeeplly sstuddiedd wiith thee usse oof eearlly-wwarnningg annd eexteenniics theeoriies. Thheorretiicall annalyysiss annd aacuaalitty rreseearcch wweree alll aapplliedd duuri
11、nng tthe stuudy. Thhis cann prroviide theeoreeticc annd ttechhnicc suuppoort to coaalmiiness. TThe makkeupp off gaas ddisaasteer eearlly wwarnningg syysteem wwas putt foorwaard. Eaarlyy waarniing mecchannismm, ssysttem goaals, maanaggemeent sysstemm annd rrequuirmmentts ffot earrly warrninng ssystte
12、m werre bbuillt. On thee baasiss off prrincciplls ffor buiildiing earrly warrninng iindiicess syysteem, inddicees ssysttemss off gaas eespllosiion andd cooal andd gaas ooutbbursst wweree puut fforwwardd. SSyntthettic earrly warrninng mmodeel bbaseed oon eentrropyy weeighht aand exttenssiblle ttheoor
13、y wass buuiltt. AAt llastt foour exaamplles in Pinng DDinggshaan eeastt arrea werre aanallyzeed wwithh thhe iindiicess syysteem aand earrly warrninng mmodeel bbuillt aabovve. Earrly warrninng ddegrree andd diiffeerenncess ammongg thhe ffourr exxamppless arre ppoinntedd ouut.Keywwordds: Gass diisasst
14、err; eearlly wwarnningg syysteem; earrly warrninng mmodeel; earrly warrninng iindiicess; eearlly wwarnningg meechaanissm目 录录1 煤煤矿瓦斯斯重大灾灾害预警警概述111.1 预警警理论概概述11.2 国内内外研究究现状331.2.1 预警机机制的研研究现状状31.2.2 预警指指标体系系的研究究现状441.2.3 预警模模型的研研究现状状41.2.4 运行保保障机制制的研究究现状771.2.5 瓦斯灾灾害预警警系统的的研究现现状71.3 当前研研究中存存在的问问题91.4
15、研究究煤矿瓦瓦斯重大大灾害预预警的意意义91.5 论文文研究的的主要内内容1112 煤煤矿瓦斯斯重大灾灾害预警警的基础础理论1132.1 危机机管理理理论1332.2 瓦斯斯突出理理论1992.2.1 瓦斯爆爆炸2002.2.2 煤与瓦瓦斯突出出（Cooal andd Gaas OOutbbursst）222.3 系统统非优理理论2662.4 系统统控制论论282.5 安全全科学理理论2993 煤煤矿瓦斯斯重大灾灾害预警警体系3313.1 煤矿矿瓦斯灾灾害预警警系统的的组成3313.1.1 煤矿瓦瓦斯灾害害预警的的管理对对象3113.1.2 煤矿瓦瓦斯灾害害预警的的目标体体系3223.1.3
16、煤矿瓦瓦斯灾害害预警的的基本内内容3333.2 煤矿矿瓦斯灾灾害预警警机制及及系统目目标3663.2.1 煤矿瓦瓦斯灾害害预警的的基本机机制3663.2.2 煤矿瓦瓦斯灾害害预警系系统的目目标3773.3 煤矿矿瓦斯灾灾害预警警管理体体系3993.4 煤矿矿瓦斯灾灾害预警警系统的的要求4414 煤煤矿瓦斯斯重大灾灾害预警警的指标标体系4454.1 预警警指标体体系建立立的原则则454.2 瓦斯斯爆炸灾灾害预警警的指标标体系4464.2.1 瓦斯爆爆炸的条条件4664.2.2 影响瓦瓦斯爆炸炸发生的的因素4464.2.3 瓦斯爆爆炸灾害害预警的的指标体体系5004.3 煤与与瓦斯突突出灾害害预警
17、的的指标体体系5004.3.1 煤与瓦瓦斯突出出区域预预测5114.3.2 工作面面突出危危险性预预测5334.3.3 突出预预测敏感感指标及及其临界界值确定定方法5594.3.4 煤与瓦瓦斯突出出预警指指标体系系615 煤煤矿瓦斯斯重大灾灾害预警警模型6635.1 可拓拓理论的的基本概概念6335.2 瓦斯斯灾害预预警问题题的物元元模型6655.3 可拓拓综合预预警模型型655.4 可拓拓综合预预警模型型的几点点说明6676 煤煤矿瓦斯斯重大灾灾害预警警系统的的应用6697 结结论与展展望7557.1 研究究的结论论757.2 进一一步研究究的展望望75参考文献献771 煤矿瓦斯重大灾害预警
18、概述1 煤煤矿瓦斯斯重大灾灾害预警警概述1.1 预警警理论概概述预警（EEarlly WWarnningg）一词最最早出现现于军事事领域，是是指为了了对付突突然袭击击的防范范措施。当当预警目目标的构构成模式式和目标标量接近近或者超超过设定定的目标标量阈值值时，预预示着即即将发生生突然袭袭击，因因而预先先发出警警报，提提供预警警主体做做出相应应对策性性决定，由由此出现现了军事事预警系系统。近近三十多多年来，预预警这一一概念已已延伸到到社会和和自然科科学的诸诸多领域域中，如如地震预预警、人人口预警警、农业业灾害预预警、粮粮食预警警、地球球环境预预警、财财务预警警、宏观观经济预预警和行行业预警警等，
19、并并取得了了丰硕的的研究成成果。预警理论论起源于于西方发发达国家家，它的起源源可以追追溯到119世纪纪末期，目前在在经济和和军事领领域运用用得比较较多。早早在18888年年，巴黎统统计学大大会上，就出现现了以不不同色彩彩作为经经济状态态评价的的论文。20世纪纪初，西西方经济济统计学学界开始始了对建建立景气气指示系系统的努努力，尤尤其是频频繁发生生的经济济危机更更推动了了这类研研究的进进行，当当时，指指示宏观观景气的的“晴雨计计”风行一一时。但但是，真真正对现现代预警警系统有有直接影影响的研研究是从从20世纪纪50年代代开始的的。19950年年，美国国经济学学家穆尔尔从近千千个统计计指标的的时间
20、数数列中选选择了具具有代表表性的221个指指标，构构建了一一个新的的多指标标综合信信息系统统扩散散指数（Diffusion Index）。扩散指数以宏观经济综合状态为测度对象，同时编制先行、同步、滞后三种指数，不再限定于经济运动的某一侧面，正因为如此，扩散指数的构成模式一直沿用至今。此后，预警理论不断发展和完善，新的理论和方法不断产生，例如：20世纪60年代美国经济统计学家希斯金的综合指数（Composite Index）理论、70年代美国经济学家摩尔的商业经济周期理论以及西方20多个工业国家组成的经济合作与发展组织（Organization for Economic Cooperation
21、and Development，OECD）在1978年建立的先行指标系统等。美国商务部从20世纪60年代起就逐月发表以数据和图表两种形式提供宏观景气动向的信号，日本、加拿大、英国等国家也有相似的经济预警系统，我国从1989年起，也每月发表经济景气监测预警指数。从20世纪80年代开始，预警理论开始应用到管理领域，当时在美国兴起的企业危机管理震撼了管理界。此后，预警理论与方法的研究经历了一个从定性为主到定性与定量相结合、从点预警向状态预警转变的过程。目前欧美发达国家在企业财务、商业银行、自然灾害等很多风险比较大的领域成功地实施了预警管理，有效的防范和减少了危机和风险。高风险行业的预警系统研究基本上
22、达到了能够实用的程度，建立了相应的预警指标体系和预警模型。国际上日本在自然灾害（地震、海啸、火山、恶劣天气（台风、降雨、降雪、洪水、泥沙）预警系统建设方面走在了前列，其所取得的成绩和所积累的经验对世界各国，特别是发展中国家有着重要的指导作用和借鉴意义。2006年3月，日本政府发布了日本自然灾害预警系统与国际合作行动的报告，对日本自然灾害预警系统的建设以及参与国际合作的状况做了全面、系统的披露。但就检索到的文献来看，国外在煤矿重大灾害预警方面几乎没有进行研究，这是由于诸如美国、澳大利亚等产煤大国的煤炭开采业安全生产的水平很高，在各自的国内属于很安全的行业。我国从220世纪纪90年年代才开开始在学
23、学术界研研究预警警理论，并逐渐成为理论界研究的热点，目前主要还停留在理论研究阶段，而且研究内容也主要局限在预警指标体系、预警模型和预警管理。其中具有代表性的著作有：1990年陈永昌教授的经济周期与预警系统、1993年顾海兵教授的未雨绸缪宏观经济预警研究、1999年佘廉教授主编的预警管理丛书（包括技术创新风险管理、产品开发预警管理、企业营销预警管理等）、2004年佘廉教授主编的灾害预警管理丛书（采掘业、水运交通灾害预警等）、2006年文俊的区域水资源可持续利用预警系统研究、曹庆贵教授的企业风险管理与监控预警技术、2007年葛晓立教授的典型地区土壤污染演化与安全预警系统、李毛的煤矿地面系统预警管理
24、：以煤矸石山灾害预警管理为例、2008年景国勋、杨玉中的矿山重大危险源辨识、评价及预警技术。预警理论论在煤炭炭行业的的应用起起步较晚晚，200世纪880年代代末900年代初初开始研研究预警警理论，990年代代中后期期开始出出现单项项作业预预警和经经济预警警，如119966年在徐徐州矿务务局开始始使用的的矿井通通风安全全管理预预警提示示系统，王王慧敏等等19998年进进行的煤煤炭工业业经济预预警等，220022年兖州州矿业集集团在实实时监测测系统的的基础上上，提出出了利用用监测数数据二次次开发进进行安全全预警的的设想，220044年太原原理工大大学的王王汉斌等等人开始始研究煤煤矿安全全预警系系统
25、，220044年辽宁宁工程技技术大学学的王洪洪德博士士利用基基于粗集集神经网网络的理理论对通通风系统统可靠性性进行预预警，220055年开始始本项目目组成员员就已开开始了煤煤矿安全全预警系系统的研研究，国国家自然然科学基基金委自自20002年以以来共支支持了以以下4项项研究项项目，其其中包括括两项重重点项目目，如表表1-11所示。但就检索到的文献来看，仅见到葛运健主持的国家自然科学基金重点项目的2008年1月17-18日中期检查结果的报道，其研究成果主要包括：研制以纳米颗粒、纳米带材料为载体的催化传感元件，提高传感器灵敏度；研制基于MEMS工艺的催化瓦斯敏感阵列，提高传感器寿命和精度；提出并设
26、计了适用于煤矿井下安装的微型吸收池和分布式检测技术；首次将含瓦斯煤岩流变破坏与快速拉裂破坏层裂破坏统一起来，提出了流变-拉裂破坏的延时煤与瓦斯突出机理；首次提出了“分类指导、分级定标”的煤矿重大危险源辨识理论；提出了基于云理论和数据场理论的煤与瓦斯突出知识发现新方法；建立了煤矿瓦斯突出历史案例库，引入支持向量机方法及留一法进行最优特征属性组合寻找；提出了基于软交换的矿区通信网总体架构，深入研究煤矿井下通信主干环网的构建和矿区地面、井下多个环网互连的相关技术问题；研究井下物理自然环境的建模方法，提出了建立井下合成自然环境的概念模型；提出了信息采集和矿难救援复用型无线传感器网络架构；针对无线传感器
27、网络在井下的若干典型应用完成了通信算法研究和硬件设计。此外，“十一五”国家科技支撑计划重点项目“煤矿瓦斯、火灾与顶板重大灾害防治关键技术研究”的八个课题中，有五个都是瓦斯治理方面的课题，这些课题在2006年底开始启动，但到目前为止，尚未见到有关研究成果的报道。表1-11 国国家自然然科学基基金委资资助的瓦瓦斯预警警项目Tab.1-11 RReseearcch pprojjectt off gaas ffundded by NSFFC项目编号号项目名称称负责人负责人单单位资助金额额起止时间间5057740005/E04415004可调谐半半导体激激光光谱谱技术的的煤矿瓦瓦斯预警警模型的的研究周孟
28、然安徽理工工大学2320066-200085053340660/E044煤矿瓦斯斯传感技技术和无无线与综综合预警警信息系系统基础础理论与与关键技技术研究究杨维北京交通通大学15020066-200095053340550/E044煤矿瓦斯斯传感技技术和预预警系统统基础理理论与关关键技术术研究葛运建中国科学学院合肥肥智能机机械研究究所18020066-200095027740770/E04401005煤与瓦斯斯突出的的氢氮甲甲烷联测测预警技技术基础础研究梁汉东中国矿业业大学（北北京）1920033-200051.2 国内内外研究究现状1.2.1预警警机制的的研究现现状在煤矿瓦瓦斯重大大灾害预预警
29、系统统的预警警机制方方面，国国内外仅仅在矿山山危险源源辨识及及评价方方面取得得了一定定的成果果，但尚尚未达到到成熟应应用的阶阶段。就就目前检检索到的的文献来来看，仅仅见佘廉教授在在其20004年年出版的的灾害预预警管理理丛书中中作了探探讨，提提出了预预警机制制、矫正正机制和和免疫机机制作为为预警管管理系统统的预警警机制，对对预警机机制还作作了简要要分析。国国外的研研究偏重重在技术术层面而而缺乏对对预警系系统基本本理论的的阐述，所所以到目目前为止止，对重重大灾害害的预警警机制尚尚缺乏深深入研究究。1.2.2预警警指标体体系的研研究现状状预警的关关键是建建立科学学、系统统、实用用的预警警指标体体系
30、。国国内外许许多学者者根据其其理论思思考与实实践经验验构建了了各自的的指标体体系，尤尤其是在在财务预预警系统统方面。在在其他方方面，如如火灾预预警、地地震预警警、地质质灾害、社社会突发发事件等等，也已已经建立立了相对对比较成成熟的预预警系统统。但在在煤矿灾灾害预警警方面，由由于发达达国家煤煤矿安全全管理水水平比较较高，煤煤矿事故故率比其其他生产产行业还还低，如如美国的的煤矿事事故率远远低于其其余200种行业业的事故故率，日日本则将将煤矿事事故率的的目标定定为0等等，所所以在这这方面没没有深入入的研究究。在国内，单单一作业业预警系系统的指指标体系系基本上上都是按按照煤矿矿安全规规程和国国家的有有
31、关规定定建立的的，如矿矿井通风风预警系系统选取取主干通通风路线线上的风风机类、巷巷道类等等8类统计计指标构构成指标标体系、瓦瓦斯监测测预警系系统采取取瓦斯浓浓度超限限作为预预警指标标等。关关于煤矿矿整体安安全预警警系统的的指标体体系只有有太原理理工大学学的王汉汉斌等人人（20004）提提出了一一种初步步的预警警指标体体系，该该体系中中包含井井下监测测指标体体系、地地面监测测指标体体系、外外在环境境监测指指标体系系三部分分。本课课题组在在参考文文献117中中也初步步建立了了煤矿安安全预警警的指标标体系，而而在其他他的相关关文献中中，没有有发现有有人建立立瓦斯重重大灾害害预警的的指标体体系，仅仅见
32、到关关于煤与与瓦斯突突出预测测的指标标的研究究。如澳澳大利亚亚利用直直接测定定煤层瓦瓦斯含量量的方法法进行煤煤层突出出预测，这这一方法法目前国国内有些些矿井已已开始尝尝试。国国内其他他学者也也提出了了利用不不同的指指标进行行突出预预测，如如孙继平平等提出出利用开开采深度度、煤层层厚度等等15项指指标，郭郭德勇等等提出用用最大开开采深度度、煤层层厚度等等9项指标标进行突突出预测测，其他他学者也也分别提提出了不不同的预预测指标标体系。1.2.3预警警模型的的研究现现状由于国内内外关于于煤矿灾灾害预警警的研究究很少，所所以到目目前为止止，据检检索的文文献来看看，几乎乎没有见见到关于于煤矿灾灾害预警警
33、的预警警模型。但但国内外外在经济济预警领领域发展展的相对对比较成成熟，目目前预警警模型的的研究主主要集中中在以下下几类模模型：（1）单单变量模模型。该该模型是是运用单单一变量量、个别别指标来预预测企业业危机的的模型。即即当模型型中所涉涉及的几几个指标标趋于恶恶化时，通通常是企企业发生生危机的的先兆。最最早的单单变量模模型是由由美国的的财务分分析专家家Willliaam BBeavver于于19666年提提出的，他在在对1995419664年间间出现失失败迹象象（出现破破产、拖拖欠偿还还债券、透透支银行行账户或或无力支支付优先先股利四四项中的的任何一一项）的79家企企业进行行分析后后得出了了如下
34、结结论：通过研研究个别别财务比比率的长长期走势势可以预预测企业业所面临临的危机机状况。我国学者者对此模模型也做做出了不不少可贵贵的探索索，如陈陈静（119999）以19998年的的27家ST和27家非非ST公司司，利用用其1999519997年的的财务报报表数据据，进行行了单变变量分析析，提出出在流动动比率、负负债比率率、总资资产收益益率、净净资产收收益率等等4个指标标中，前前两者误误判率最最低。吴吴世农、卢卢贤义（220011）以70家ST和70家非非ST上市市公司为为样本，应应用单变变量分析析研究财财务困境境出现前前5年内这这两类公公司211个财务务指标各各年的差差异，最最后确定定6个预测
35、测指标。单变量模模型有两两个基本本特点：一是将将若干项项预警指指标组合合起来组组成预警警指标体体系，并并将各指指标值与与企业所所处行业业的平均均数据或或本企业业的历史史平均数数据进行行比较，以以此来确确定企业业所面临临风险的的大小；二是所所选中的的预警指指标对风风险管理理者来说说处于同同等重要要的地位位。（2）多多变量统统计分析析模型。这这类模型型采用多多个指标标作为自自变量，同同单变量量模型相相比，它它们能够够更全面面地反映映出企业业的状况况，从而而具有更更强的辨辨别能力力和实用用性。这这类模型型还有一一个共同同的特点点，那就就是都是是根据企企业已有的历历史数据据作为样样本来建建立等式式，而
36、且且在选取取样本时时一般是是先选取取一定数数量的失失败企业业作为“失失败组”，然然后再选选取与这这些失败败企业在在行业和和规模以以及已生存年年限上相相匹配的的相同数数量的非非失败企企业作为为“非失失败组”进进行比较较判别。由于在建建模时所所使用的的统计方方法的不不同，多多变量统统计分析析模型又又分为如如下几种种类型：l）多元元回归分分析模型型。这类类模型主主要是运运用现代代统计学学中回归归分析的的方法来来建立预预警指标标变量与与企业危危机之间间的因果果关系。最最早运用用二元回回归模型型预警企企业危机机的学者者是Meeyerr和Piffer（19770），他们们用二元元回归分分析模型型来评价价美
37、国银银行的失失败风险险。他们在在研究了了1944819665年间间失败的的30家银银行及与与其相匹匹配的另另外300家非失失败银行行后建立立了模型型，并且且用由99对相匹匹配的银银行组成成的测试试样本对对模型进进行了验验证。119722年，Eddmissterr专门针针对小企企业建立立了危机机预警的的多元线线性回归归模型，但但由于他一直未未向外界界公布该该模型中中Z值的最最佳分界界点，这这使得该该模型未未被广泛泛用于小小企业中中。2）多元元判别分分析模型型。该模模型作为为一种统统计分析析方法，可可用于对对研究对对象所属属的类别别进行判判别。由由于企业业可分为为两类:“失败败”企业业与“非非失败
38、”企企业，所所以，当当失败企企业与非非失败企企业在预预警指标标上的差差异比较较显著时时，可以以运用判判别分析析法建立立判别模模型来对对企业是是否出现现危机进进行预警警。这里里的判别别分析又又可分三三种具体体的判别别方法：一是距距离判别别。就是是根据观观测对象象到“失失败组”与与“非失失败组”两两个总体体的距离离的不同同来判定定其归属属。这两两个组的的特征向向量分别别为该组组中所有有样本企企业的预预警指标标的平均均值，如如果某个个企业到到“失败败组”的的距离比比到“非非失败组组”的距距离近，则则可判定定该企业业属于失失败企业业。二是是费歇尔尔（Fiisheer）判判别。就就是通过过将多维维数据投
39、投影到某某个方向向上，然然后再选选择合适适的判别别规则，将将待判的的样本进行分分类判别别，判别别的临界界点一般般是两个个总体在在投影方方向上的的中点。三三是贝叶叶斯（BBayeesiaan）判别。前前两种判判别没有有考虑总总体出现现的概率率与错判判之后所所造成的的损失，贝贝叶斯判判别法则则弥补了了上述缺缺陷，即即该方法法所要满满足的条条件就是是在该法法则下，将将某个样样本误分类类为其他他类别的的总平均均损失达达到最小小。3）其他他分析模模型。如如主成分分分析、逻逻辑模型型等，主主成分分分析也称称为主分分量分析析，是由由Hottelllingg于19333年首首先提出出来的，它它是一种种利用降降
40、维的思思想，把把多项指指标转化化为少数数几个综综合指标标的多元元统计分分析方法法。利用用主成分分分析法法建立的的模型中，较为为典型的的模型是是Diaamannd模型型。Diiamaand（119766）使用用由755家失败败公司与与75家非非失败公公司组成成的样本本，运用用主成分分分析法法来筛选选比率指指标，建建立模型型。最早早将Loogitt模型运运用到企企业危机机预警研研究中的的学者是是Marrtinn（19977），他用该模型对美国的银行进行了评价。随后，Ohlson（1980）利用19701976年失败的105家美国破产企业与2000家生存企业组成的样本重新构建了Logit模型。许多学
41、者者多根据据各国的的具体情情况，建建立了不不同的多多变量统统计分析析模型。如如美国纽纽约大学学Edwwardd Alltmaan教授授在19968年年提出了了Z记分法法模型，后后来在119777年Alttmann, HHaldemman与与Naraayannan又在修修正Z记分法法的基础础上建立立了Zeeta模模型，由于该该模型具具有辨别别能力强强，使用用成本低低等特点点，因此此，它是是目前在在美国最最受欢迎迎的预警警模型；此外还还有Deeakiin模型型（19972），Blum模型（1974），Taffler模型（1974），Diamand模型（1976），Logistic模型（1977），
42、Marais模型（1979），Casey模型（1985），Bayesian模型（2001）等，这些模型在一定程度上为各国的财务、金融预警发挥了重要作用。我国对多变量预警模型的研究还属于起步阶段，目前也有少数学者在借鉴国外的预警方法来开发适合我国企业操作的危机预警模型。如F分数模式（周首华，1996），考虑企业未来发展潜力的预警模型（刘渝琳，1998），考虑现金流量的预警模型（戴新民等，2000），考虑“社会贡献率”的预警模型（张凤娜等，2001）等。（3）神神经网络络预警模模型。神神经网络络也称为为人工神神经网络络，是一种种从神经经心理学学和认识识科学的的研究成成果出发发，应用用数学方方法发展
43、展起来的的并行分分布模式式处理系系统。该该模型利利用大量量非线性性并行处处理关系系来模拟拟众多的的人脑神神经元，用处理理器间错错综复杂杂但灵活活的关系系来模拟拟人脑神神经元的的突触行行为。神经网络络的发展展始于220世纪纪40年代代，McCulllocch和Pittts（119433）建立立了神经经网络的的第一个个数学模模型，目目前较成成熟的模模型有三三四十种种之多，较较为常用用的有BBP模型型、Gaausssiann模型、HHopffielld模型型、ARRT模型型、SOOM模型型、CPPN模型型、LAAM模型型、BAAM模型型、TAAM模型型等。将将这些模模型用于于企业风风险的预预警则是是
44、20世纪纪90年代代才发生生的事，Lapedes和Fayber（1987）首次运用神经网络模型对银行的信用风险进行了预测和分析，Trippi和Turban等学者（1992）运用神经网络分析法对美国银行的财务危机进行了分析。将该方法较早地用于公司财务危机预警的是Coats和Altman等人，它们分别运用神经网络分析法对美国公司和意大利公司的财务危机进行了预测。美国的Susan L. Rose-Pehrsson10在神经网络的基础上进行了改进，提出了随机神经网络模型用于火灾监测预警系统。在我国，黄小原（1995）、王春峰（1998）、杨保安（2001）等学者也在此领域进行了探索，杨保安参考有关财务
45、评价准则并结合中信实业银行苏州分行的情况，选取4大类共15个财务指标，运用BP神经网络方法建立了一个可供银行用于进行授信评价的预警系统。辽宁工程技术大学的王洪德博士（2004）则将粗集理论和神经网络相结合，提出了基于粗集神经网络的通风系统可靠性预警模型。此外，国内外还有许多研究人员基于某一问题建立了神经网络预警模型。1.2.4运行行保障机机制的研研究现状状在煤矿瓦瓦斯重大大灾害预预警系统统的运行行保障机机制方面面，国内内外仅在在矿山重重大事故故紧急救救援体系系及应急急保障方方面进行行了研究究，取得得了一定定的成果果。就目目前检索索到的文文献来看看，仅见见佘廉教授在在其20004年年出版的的灾害
46、预预警管理理丛书中中作了探探讨，对对预警系系统的运运行保障障机制也也仅作了了简要的的分析，对对重大灾灾害的运运行保障障机制尚尚缺乏深深入研究究。1.2.5 瓦斯灾灾害预警警系统的的研究现现状罗新荣等等选取井井下瓦斯斯涌出峰峰值、瓦瓦斯上升升梯度、瓦瓦斯超限限时间和和瓦斯下下降梯度度4个参参数作为为突出预预测的特特征指标标，并开开发了瓦瓦斯预警警系统。主主要利用用安全监监测系统统的实时时数据库库中的数数据，根根据瓦斯斯突出判判断依据据，对掘掘进系统统单元中中存在的的瓦斯超超限状态态作出准准确判断断，从而而实现瓦瓦斯突出出警报的的功能。该该软件系系统具有有自动读读出监测测点的实实时数据据，分析析判断出出测点瓦瓦斯超限限原因；并监视视测点的的实时数数据，判判断是否否会发生生瓦斯突突出。汪云甲等等提出了了基于数数字矿山山技术体体系进行行煤矿瓦瓦斯监测测、分析析、显示示、智能能预警及及救灾等等方面的的主要思思路、关关键技术术、系统统功能、应应用效果果及研究究展望，从从一个侧侧面说明明了数字字矿山对对安全生生产的推推动作用用及应用用潜力。他他们在数数字矿山山技术体体系下的的煤矿瓦瓦斯智能能预警研研究主要要集中在在以下22个方面面：煤与与瓦斯突突出区域域预测和和煤与瓦瓦斯突出出指标预预测。杨禹华等等提出利利用模糊糊模式识识别技术术对瓦斯斯涌出异异常进行行动态预预警，通通过对已已知巷道道