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矿山爆破效果综合评价的现状
2012-07-30
简要阐述了矿山爆破效果综合评价技术的发展历程,及其基本思想与要点,具体分析了爆破效果综 合评价的研究现状和存在的问题,提出未来的发展方向和个人看法。
中 国 采 选 技 术 十 年 回 顾 与 展 望 · 爆 破 工 程 技 术 · 矿山爆破效果综合评价的现状 曾 新 枝 ꢀ 房 泽 法 ( 武 汉 理 工 大 学 资 源 与 环 境 工 程 学 院 ) 摘 ꢀ 要 ꢀ 简 要 阐 述 了 矿 山 爆 破 效 果 综 合 评 价 技 术 的 发 展 历 程 , 及 其 基 本 思 想 与 要 点 , 具 体 分 析 了 爆 破 效 果 综 合 评 价 的 研 究 现 状 和 存 在 的 问 题 , 提 出 未 来 的 发 展 方 向 和 个 人 看 法 。 关 键 词 ꢀ 综 合 评 价 ꢀ 爆 破 效 果 ꢀ 指 标 体 系 ꢀ 构 权 方 法 ꢀ 评 价 方 法 ꢀ ꢀ 爆 破 效 果 评 价 对 爆 破 技 术 的 改 进 和 企 业 管 理 具 1. 1ꢀ综 综合 评合 价评 技价术的是定由 义最 及初 的其 简发 单展的演单 变项 历评 程价 发 展 有 重 要 的 指 导 作 用 , 对 准 确 反 映 企 业 生 产 技 术 和 管 理 水 平 也 有 重 要 意 义 。 所 以 近 年 来 , 对 爆 破 效 果 评 价 的 研 究 可 谓 层 出 不 穷 。 到 如 今 的 多 指 标 评 价 。 通 过 对 某 一 评 价 目 标 的 多 个 方 面 进 行 高 度 抽 象 综 合 , 进 而 以 定 量 形 式 确 定 评 价 目 标 的 优 劣 水 平 与 次 序 的 分 析 方 法 称 为 多 指 标 综 合 评 价 1] 。 综 合 评 价 是 一 个 多 学 科 边 缘 交 叉 、 相 互 渗 透 、 多 点 支 撑 的 新 兴 研 究 领 域 , 从 不 同 学 科 角 度 和 新 兴 学 科 的 发 展 着 眼 研 究 产 生 了 数 十 种 综 合 评 价 方 1 一 种 横 截 面 的 学 科 ” 12] , 爆 破 效 果 综 合 评 价 是 综 合 ꢀ 综 合 评 价 的 定 义 与 发 展 历 史 [ 基 于 综 合 评 价 技 术 的 学 科 地 位 分 析 ——— “ 它 是 [ 评 价 技 术 在 爆 破 工 程 中 的 应 用 。 对 爆 破 效 果 综 合 评 [ 2] 价 的 研 究 , 搞 清 综 合 评 W 价 技 术 W 的 内 涵 W 、 要 义 是 . 十 K 分 有 Y 法 1 , 其 1 发 展 演 变 过 4 . 程 C 见 图 1 N 。 必 要 的 。 图 1ꢀ 评 价 方 法 演 变 历 史 1 . 2ꢀ 目 前 综 合 评 价 方 法 的 分 类 及 主 要 爆 破 效 果 综 合 评 价 方 法 综 合 评 价 的 分 类 可 以 从 不 同 角 度 进 行 分 类 , 所 其 中 以 苏 为 华 教 授 的 分 类 最 为 详 细 、 全 面 , 但 目 前 对 曾 新 枝 ( 1985— ) , 男 , 硕 士 研 究 生 , 430070 湖 北 省 武 汉 市 珞 狮 路 122 号 武 汉 理 工 大 学 西 院 研 541 信 箱 。 以 众 多 学 者 15] 对 其 分 类 各 不 相 同 , 但 都 大 同 小 异 。 [ · 357· 中 国 采 选 技 术 十 年 回 顾 与 展 望 爆 破 效 果 评 价 最 为 有 用 的 属 于 王 雪 铭 的 分 类 方 法 , 验 , 指 标 体 系 结 构 的 优 化 , 定 性 变 量 的 数 量 化 等 环 节 。 见 图 2 2] 。 [ "#$%&'( ( 3) 选 择 评 价 方 法 与 模 型 。 具 体 还 包 括 评 价 方 法 的 选 择 , 权 数 构 造 , 评 价 指 标 体 系 的 标 准 值 与 评 价 规 则 的 确 定 。 op" Zy rIJ ^} IJ `( # "#)*( z{ `( + ,-( |I \] J` ( . /01( ( 4) 综 合 评 价 实 施 。 具 体 包 括 指 标 体 系 数 据 的 搜 集 、 评 估 , 必 要 的 数 据 推 算 , 评 价 模 型 参 数 的 求 解 等 。 ^ _ IJ 2341( `( IJ 56778( `( 9:78( ( 5) 对 评 价 结 果 进 行 评 估 与 检 验 , 以 判 别 所 选 评 价 模 型 、 有 关 标 准 、 有 关 权 重 , 甚 至 指 标 体 系 的 合 理 与 否 。 ab cd IJ ; <78( `( & =78( ^ _ >?@A78( IJ ( 6) 评 价 结 果 分 析 与 报 告 。 ` ( 上 述 综 合 评 价 过 程 的 关 系 见 图 3 1] 。 [ 1 BCD78( op1 j、c djk rIJ ef gI J` ( ELECTRE( EF78( `( GH23IJ GH IJ GH;< `( GHK= {| IJ `( LMANO78 hi jk IJ PQRIJ( `( ST78( stu vwx lm UVW( XYZ[D nIWWW.KY114.CN rIJ J` % ` ( ( 图 3ꢀ 综 合 评 价 过 程 2. 2ꢀ 实 现 综 合 评 价 的 关 键 要 点 图 2ꢀ 综 合 评 价 方 法 分 类 由 于 篇 幅 的 限 制 , 各 主 要 综 合 评 价 方 法 的 优 劣 点 将 不 一 一 阐 述 , 详 见 有 关 参 考 文 献 12] 。 目 前 爆 破 效 果 综 合 评 价 方 法 基 本 有 4 大 类 , 分 别 是 模 糊 评 价 从 综 合 评 价 过 程 我 们 不 难 看 出 保 证 综 合 评 价 结 果 准 确 性 和 科 学 性 的 关 键 所 在 , 主 要 表 现 在 3 个 方 面 。 [ [ 68] [ 9] 方 法 、 运 筹 学 评 价 方 法 、 灰 色 关 联 度 分 析 评 价 ( 1) 建 立 科 学 合 理 的 评 价 指 标 体 系 。 建 立 评 价 指 标 体 系 , 可 以 包 括 3 个 基 本 部 分 , 分 别 是 : 初 始 指 方 法 10] 和 智 能 化 评 价 方 法 [ 1112] 。 其 中 模 糊 评 价 方 法 和 运 筹 学 评 价 方 法 是 比 较 经 典 的 爆 破 效 果 综 合 评 价 方 法 , 而 后 面 两 种 则 是 近 几 年 发 展 起 来 的 , 且 智 能 化 评 价 方 法 更 多 的 应 用 于 对 爆 破 效 果 的 预 测 。 [ [ 13] 。 标 体 系 的 建 立 、 指 标 集 的 过 滤 和 指 标 集 的 净 化 评 价 指 标 体 系 建 立 的 原 则 , 邱 东 教 授 提 出 了 定 性 选 取 评 价 指 标 的 5 条 基 本 原 则 : 目 的 性 、 全 面 性 、 可 行 性 、 稳 定 性 与 评 价 方 法 的 协 调 性 。 而 在 实 际 解 决 问 题 当 中 , 所 提 出 的 构 建 原 则 比 邱 东 教 授 的 选 取 原 则 更 加 广 泛 , 如 “ 科 学 性 原 则 ” 、 “ 目 的 性 原 则 ” 、 “ 统 一 性 原 则 ” 、 “ 可 比 性 原 则 ” 等 等 。 总 之 , 我 们 要 因 地 制 宜 , 结 合 实 际 目 标 情 况 和 所 选 的 评 价 方 法 , 践 行 着 评 价 指 标 体 系 建 立 的 3 个 基 本 部 分 。 2 ꢀ 综 合 评 价 的 思 想 2 . 1ꢀ 综 合 评 价 的 流 程 苏 为 华 教 授 1] 认 为 综 合 评 价 是 一 项 复 杂 的 统 [ 计 活 动 过 程 ( 物 理 过 程 ) , 同 时 也 是 一 个 定 量 的 思 维 过 程 。 作 为 一 个 物 理 过 程 , 综 合 评 价 可 以 分 为 如 下 几 个 阶 段 。 ( 2) 正 确 选 择 综 合 评 价 方 法 。 综 合 评 价 技 术 经 ( ( 1) 确 定 评 价 目 的 。 过 几 十 年 的 发 展 , 其 方 法 可 谓 多 而 杂 , 那 如 何 在 繁 多 的 评 价 方 法 面 前 进 行 选 择 呢 ? 首 先 , 应 当 全 面 掌 握 各 综 合 评 价 方 法 的 精 髓 、 类 别 及 其 优 劣 点 , 适 用 范 围 2) 建 立 评 价 指 标 体 系 ( 有 的 文 献 称 为 评 价 因 素 体 系 ) 。 具 体 包 括 评 价 目 标 的 细 分 与 结 构 化 , 指 标 体 系 的 初 步 确 定 。 指 标 体 系 的 整 体 检 验 与 单 体 检 · 358· 爆 破 工 程 技 术 的 之 前 , 应 当 先 明 白 权 数 是 什 么 。 权 数 不 仅 体 现 了 等 。 其 次 , 综 合 评 价 技 术 其 实 是 应 于 用 各 行 各 业 , 所 以 我 们 应 当 充 分 考 虑 到 评 价 目 标 的 结 构 特 征 、 专 业 特 性 等 。 这 样 不 仅 达 到 事 半 功 倍 的 效 果 , 还 可 以 使 综 合 评 价 简 单 可 靠 , 而 且 科 学 合 理 , 同 时 避 免 一 些 综 合 评 价 技 术 的 乱 用 、 简 单 套 用 。 第 三 , 根 据 综 合 评 价 技 术 是 一 个 “ 发 展 中 的 开 发 系 统 ” 的 观 点 2] , 我 们 应 当 充 分 把 握 评 价 目 标 的 特 点 与 其 需 要 解 决 的 问 题 , 结 合 其 它 理 论 来 实 现 综 合 评 价 技 术 , 如 灰 色 系 统 评 价 者 对 评 价 指 标 体 系 中 单 项 指 标 重 要 性 程 度 的 认 识 , 也 体 现 了 评 价 指 标 体 系 中 单 项 指 标 评 价 能 力 的 大 小 。 可 以 看 出 , 权 数 是 影 响 综 合 评 价 结 果 的 重 要 因 素 之 一 。 加 之 构 权 方 法 如 综 合 评 价 方 法 多 而 杂 , 而 且 目 前 还 没 有 一 套 行 之 有 效 的 方 法 来 证 明 其 构 权 方 法 的 合 理 性 , 所 以 科 学 合 理 地 选 择 构 权 方 法 是 困 难 的 。 有 人 在 提 出 一 些 新 的 构 权 方 法 或 采 用 的 构 权 方 法 时 , 总 是 声 称 自 己 的 方 法 是 客 观 的 、 合 理 的 。 实 际 上 , 判 断 一 组 权 数 是 否 合 理 应 当 看 其 是 否 真 实 反 映 了 评 价 指 标 的 真 实 重 要 性 程 度 。 构 权 可 分 为 基 础 构 权 和 扩 展 构 权 , 其 具 体 分 类 见 图 4。 [ ( GM ) 综 合 评 价 法 [ 10] 、 数 据 包 络 分 析 法 [ ( DEA) 1415] 、 层 次 分 析 法 ( AHP) [ 9] [ 16] 、 人 工 神 经 网 [ 1112] 络 法 ( ANN) 等 。 ( 3) 构 权 方 法 的 选 择 。 在 你 做 出 构 权 方 法 选 择 !"#$ %&!"#$ '(!"#$ /0!" )*!" -.!" +,!" 9:;<!" =>?@!" AB!" +CDE!" FGDE!" cdef$ ]^_`= PC-LINMAP gZhi >Da$ bO$ !"$ AHP!" 1!+,!" 2,!" 3,!" HIJ=> AB!" KIJ=> AB!" 8 -.!" 67-.!" 45-.!" 4567!" RSTU LMNO$ )*PQ$ )*;<$ ;<$ 4 5-#V 45=Z [\$ /WXY$ WWW.KY1 图 4ꢀ 构 权 方 法 分 类14.CN ꢀ 目 前 爆 破 效 果 评 价 研 究 现 状 及 存 在 的 问 素 评 价 到 如 今 的 综 合 评 价 , 可 以 说 完 全 得 益 于 数 学 、 逻 辑 学 等 基 础 科 学 的 理 论 发 展 。 对 爆 破 效 果 综 合 评 价 技 术 的 研 究 , 主 要 从 综 合 评 价 模 型 的 建 立 , 各 评 价 因 素 的 权 重 确 定 和 综 合 评 价 的 运 算 模 型 等 三 个 方 面 3 题 3 . 1ꢀ 爆 破 效 果 评 价 的 研 究 现 状 经 过 生 产 实 践 和 评 价 科 学 技 术 的 发 展 , 爆 破 效 展 开 。 相 应 有 如 下 三 个 发 展 方 向 : 一 、 结 合 其 它 理 论 [ 果 评 价 的 主 要 方 法 分 为 单 因 素 评 价 方 法 和 多 因 素 综 合 评 价 方 法 。 目 前 根 据 实 际 工 程 需 要 多 为 多 因 素 综 合 评 价 。 近 年 来 , 国 内 外 对 爆 破 效 果 评 价 做 了 大 量 研 究 , 已 取 得 了 不 少 意 义 的 成 果 。 主 要 是 从 如 下 2 个 方 面 展 开 。 ( 如 粗 糙 集 理 论 18] 、 燕 尾 突 变 理 论 [ 19] ) , 建 立 比 较 准 确 、 科 学 、 合 理 的 评 价 模 型 。 二 、 对 各 评 价 指 标 的 构 权 方 法 加 予 改 进 , 以 达 到 寻 求 科 学 合 理 的 评 价 结 果 。 如 郭 鹏 的 《 AHP 应 用 的 改 进 》 、 王 明 涛 的 《 多 指 标 综 合 评 价 中 权 系 数 确 定 的 一 种 综 合 分 析 方 法 》 。 三 、 正 确 选 择 和 确 定 综 合 评 价 的 运 算 模 型 。 合 理 的 综 合 评 价 运 算 模 型 就 是 综 合 评 判 函 数 的 确 定 。 模 糊 数 学 中 综 合 评 价 运 算 模 型 主 要 包 括 单 因 素 决 定 型 、 主 因 素 突 出 型 、 算 术 平 均 型 和 几 何 平 均 型 等 常 用 四 ( 1) 爆 破 效 果 评 价 指 标 值 的 测 定 方 法 。 爆 破 效 果 评 价 指 标 值 的 测 定 方 法 是 随 着 测 试 技 术 的 发 展 而 发 展 , 呈 现 专 业 化 、 自 动 化 、 标 准 化 。 比 如 采 用 计 算 机 图 像 处 理 技 术 对 爆 堆 图 像 处 理 , 从 而 获 得 爆 堆 的 块 度 分 布 17] ; 南 芬 露 天 矿 利 用 高 速 录 像 机 配 合 专 业 的 爆 破 分 析 软 件 , 对 爆 破 的 影 像 资 料 进 行 分 析 , 可 以 直 接 计 算 出 影 像 资 料 中 运 动 物 体 的 加 速 度 、 速 度 、 位 移 、 最 大 分 散 距 等 重 要 参 数 。 爆 破 效 果 评 价 指 标 值 的 测 定 方 法 的 发 展 使 相 应 评 价 指 标 更 加 精 准 , 评 价 结 果 更 加 准 确 、 科 学 和 合 理 。 [ 种 [ 2021] 。 到 目 前 为 止 , 还 未 能 确 切 给 出 哪 种 综 合 评 价 运 算 模 型 是 科 学 的 、 合 理 的 , 一 般 是 针 对 具 体 情 况 , 通 过 分 析 比 较 而 得 到 。 3. 2ꢀ 爆 破 效 果 综 合 评 价 研 究 存 在 的 问 题 通 过 现 有 的 文 献 查 阅 分 析 表 明 , 虽 然 国 内 外 专 家 学 者 在 爆 破 效 果 综 合 评 价 方 面 已 取 得 了 不 少 研 究 ( 2) 爆 破 效 果 评 价 模 型 的 建 立 。 从 简 单 的 单 因 · 359· 中 国 采 选 技 术 十 年 回 顾 与 展 望 [ [ 4] 陈 衍 泰 , 陈 国 宏 , 李 美 娟 . 综 合 评 价 方 法 分 类 及 研 究 进 展 [ J] . 管 成 果 , 但 仍 存 在 下 面 几 个 重 要 问 题 。 理 科 学 学 报 , 2004, 7( 2) : 6979. ( 1) 盲 目 追 求 评 价 方 法 数 学 形 式 的 复 杂 化 而 忽 5] Gu J F, Zhu Z C. The WuliShiliRenli Approach ( WSR) : An Ori ental Systems Methodology. Systems Methodologies: Possibilities for crosscultural learning and integration. The University of Hull, UK, 1995. 略 了 评 价 方 法 的 简 明 性 与 科 学 性 , 对 其 中 的 指 标 隶 属 关 系 函 数 确 定 上 未 给 出 较 有 说 服 力 的 依 据 。 ( 2) 在 爆 破 效 果 综 合 评 价 时 , 容 易 忽 视 科 学 合 [ [ [ 6] 秦 ꢀ 虎 , 汪 旭 光 等 . 露 天 爆 破 效 果 的 模 糊 综 合 评 价 [ J] . 有 色 金 属 , 1998, 50( 1) : 912. 理 的 综 合 评 价 指 标 体 系 建 立 的 重 要 性 。 ( 3) 构 权 问 题 。 在 爆 破 效 果 评 价 过 程 中 , 对 各 7] 张 海 波 . 建 ( 构 ) 筑 物 拆 除 爆 破 安 全 评 价 方 法 及 应 用 研 究 [ D] . 南 宁 : 广 西 大 学 , 2006. 评 价 指 标 的 权 重 确 定 上 未 给 出 较 具 说 服 力 的 方 法 , 如 若 必 要 性 或 可 行 性 很 差 , 其 他 几 个 评 价 指 标 再 好 的 情 况 下 , 基 于 常 权 法 ( 即 在 综 合 评 判 中 把 每 个 因 素 所 作 的 权 重 视 为 定 值 ) 的 模 糊 综 合 评 价 很 难 甚 至 无 法 正 确 评 估 、 作 出 决 策 。 同 时 , 也 未 能 给 出 一 套 性 行 之 有 效 检 验 构 权 的 合 理 性 与 科 学 性 的 办 法 。 8] Chiclana F, Herrera F, HerreraViedma E. Integrating three repre sentation models in fuzzy multipurpose decision making based on fuzzy preference relations [ J] . Fuzzy Sets and Systems, 1998, 97: 3 348. [ [ 9] 赵 国 彦 , 黄 治 成 , 等 . 中 深 孔 爆 破 效 果 的 AHP - 模 糊 综 合 评 价 方 法 [ J] . 矿 业 研 究 与 开 发 , 2010, 30( 2) : 106108. ( 4) 综 合 评 判 模 型 算 法 确 定 问 题 。 针 对 爆 破 效 10] 胡 新 华 , 杨 旭 升 . 基 于 灰 色 关 联 分 析 的 爆 破 效 果 综 合 评 价 果 综 合 评 价 而 言 , 还 未 能 给 出 统 一 的 运 算 模 型 。 所 以 哪 种 运 算 模 型 是 科 学 、 合 理 的 是 现 代 爆 破 效 果 综 合 评 价 急 需 解 决 的 问 题 之 一 。 [ J] . 辽 宁 工 程 技 术 大 学 学 报 , 2008, 27( S) . [ 11] 王 长 友 , 唐 又 驰 , 等 . 光 面 爆 破 效 果 BP 神 经 网 络 预 测 [ J] . 辽 宁 工 程 技 术 大 学 学 报 , 2005, 24( 1) : 7375. [ 12] 章 海 象 . 基 于 人 工 神 经 网 络 的 爆 破 效 果 预 测 研 究 [ D] . 包 头 : 内 蒙 古 科 技 大 学 , 2005. ( 5) 爆 破 效 果 综 合 评 价 方 法 一 般 计 算 过 程 复 杂 , 建 立 的 模 型 大 , 一 般 工 程 技 术 人 员 难 以 掌 握 , 其 评 价 效 果 受 人 为 因 素 的 影 响 大 , 不 具 备 通 用 性 。 [ 13] 王 ꢀ 铮 . 谈 建 立 评 估 指 标 体 系 的 综 合 回 归 法 [ J] . 教 学 与 管 理 , 1 998, 3: 2126. 4 ꢀ 结 ꢀ 论 为 了 保 证 爆 破 效 果 综 合 评 价 结 果 科 学 合 理 , 应 [ 14] Charnes A. , Cooper W. W. And Rhodes E. . Measuring the Effi ciency of Decision Making Units. European Journal of Operational Research, 1978, 2( 6) . WWW.KY114.CN 当 系 统 学 习 综 合 评 价 技 术 , 具 备 一 定 综 合 评 价 技 术 理 论 基 础 。 爆 破 效 果 综 合 评 价 应 用 过 程 中 , 应 当 及 时 了 解 综 合 评 价 技 术 在 其 他 一 些 学 科 ( 如 统 计 学 、 经 济 学 、 系 统 工 程 等 ) 的 发 展 情 况 , 同 时 结 合 其 他 一 些 新 的 理 论 来 解 决 目 前 爆 破 效 果 综 合 评 价 技 术 中 存 在 的 问 题 。 在 选 择 一 个 科 学 、 合 理 的 爆 破 效 果 综 合 评 价 数 学 模 型 的 基 础 上 , 编 写 一 个 可 靠 、 简 单 、 可 操 作 性 强 的 爆 破 效 果 综 合 评 价 软 件 是 当 今 采 矿 爆 破 值 得 研 究 有 意 义 的 一 个 前 沿 课 题 。 [ 15] Seiford L. M. and Thrall R. M. . Recent Developments in DEA The Mathematical Programming Approach to Frontier Analysis [ J] . Journal of Econometrics, 1990, 46. [ 16] Saaty, T. L. A scaling method for priorities in hierarchical struc tures. Journal of Mathematical Psychology. 1977, 15: 234281. [ 17] Ayman Bedair. Digital image analysis of rock fragmentation from blasting [ D] . Canada: McGill University, 1996. [ 18] 李 远 远 . 基 于 粗 糙 集 的 指 标 体 系 构 建 及 综 合 评 价 方 法 研 究 [ D] . 武 汉 : 武 汉 理 工 大 学 , 2009. [ 19] 方 ꢀ 崇 . 基 于 燕 尾 突 变 理 论 光 面 爆 破 效 果 的 综 合 评 价 [ J] . 爆 破 , 2010, 27( 4) : 4244, 47. 参 ꢀ 考 ꢀ 文 ꢀ 献 [ 20 ] Xinzhi Zeng, Zefa Fang. Comprehensive evaluation of blasting effects based on variable weight method and research on fuzzy deci sion [ J] . Advanced Materials Research, 2011, 402: 610616. 21] 彭 祖 赠 , 孙 韫 玉 . 模 糊 ( Fuzzy) 数 学 及 其 应 用 [ M] . 武 汉 : 武 汉 大 学 出 版 社 , 2002. [ [ [ 1] ꢀ 苏 为 华 . 多 指 标 综 合 评 价 理 论 与 方 法 问 题 研 究 [ D] . 厦 门 : 厦 门 大 学 管 理 学 院 , 2000. [ 2] ꢀ 王 雪 铭 . 评 价 方 法 的 演 变 与 分 类 研 究 [ D] . 上 海 : 上 海 交 通 大 学 管 理 学 院 , 2009. ( 收 稿 日 期 ꢀ 20120607) 3] 邱 ꢀ 东 . 多 指 标 综 合 评 价 方 法 的 系 统 分 析 [ M] . 北 京 : 中 国 统 计 出 版 社 , 1992. · 360·


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