煤矿生产物流系统效率动态优化研究

煤矿生产物流系统的效率低下制约着我国煤炭的高效生产。在效率方面，与美国等发达国家相比，差距巨大，如美国的煤矿生产人均工效是我国的近44倍。由于煤矿生产工艺流程复杂，从物流工程学研究层面可将其分为煤炭流、人流、材料流、设备流、辅助流和动力流等多个物流子系统。煤矿生产过程实质就是以上复杂物流的动态搬运和管理过程。

可见，我国煤矿生产的首要任务是提高物流系统的效率性，走安全系数高、经济效益好、符合低碳经济的发展道路。考虑到煤矿生产物流系统的时序动态特征以及安全与效率之间的矛盾关系，如何采取有效的方法对煤矿生产物流系统效率动态优化成为当前亟需解决的课题。

主要研究内容如下：

1. 煤矿生产物流系统效率影响因素分析 由于煤炭生产工艺流程复杂，其多属性、环境随时间变化、模糊的复杂性工艺流程特征，使得煤炭生产时刻受到多种灾害的威胁，导致煤矿生产物流系统安全受多种影响因素的制约。因此，本项目从时序动态角度分析煤矿生产物流系统的特征，从人员素质、开采设备、开采技术、地质条件及开采系统五方面挖掘煤矿生产物流效率的影响因素，并确定评价主体。

2. 煤矿生产物流系统投入产出指标确定 由于多变的地质环境和复杂的开采方式，煤炭生产同时并存离散物流和流程物流，不同物流形态之间有耦合关系又相对独立，需要结合煤矿生产物流典型的时序动态特征，在影响因素分析的基础上，考虑各个物流子系统，确定能够全面反映效率动态变化的投入产出指标。

3. 煤矿生产物流系统效率动态优化模型构建 高效率是煤矿生产物流系统的重要目标。在安全生产高压线下，不少煤矿企业均存在为保安全而不惜压缩额定生产能力的现象，即过分地追求资源冗余，忽视了生产效率的提高。因此，在保障安全生产前提下实现煤矿生产物流系统的高效率，需要结合煤矿生产物流系统时序动态特征，构建效率动态优化模型，对资源进行有效合理的配置，以最佳配置比率用于煤矿生产物流系统，从而实现煤矿安全高效生产。

4. 实证研究 为验证上述构建的煤矿生产物流系统效率动态优化模型及相关理论的有效性，选择典型煤矿进行实证分析。

项目采用的科学研究方法包括：

1. 规范研究与实证研究相结合。本文研究既通过规范研究对煤矿生产物流系统效率优化进行理论分析，又根据实证分析对煤矿生产物流系统效率优化模型进行客观地描述，从而使得研究结果具有科学性。

2. 定性分析与定量分析相结合。本文通过对煤矿生产物流系统安全关键影响因素进行定性分析，确定安全指标，采用响应曲面方法定量地分析煤矿生产物流系统安全硬约束条件，并在此基础上构建效率优化模型。

项目创新性

1. 与现有关于煤矿效率的研究成果相比，本文在研究思路上考虑煤矿生产物流系统时序动态性，将效率最大化看作目标函数，对煤矿生产物流系统资源优化配置，从而实现效率的动态优化，有利于保证煤矿的安全高效生产。

2. 现有研究对煤矿生产物流效率动态优化或集中在安全评价指标体系、煤矿安全评价及安全评价方法的选择和应用上，或集中在效率影响因素分析、煤矿面板数据分析评价、效率优化方法上，较少考虑煤矿生产物流系统的时序动态性。本项目从内容上讨论影响煤矿生产物流系统安全的因素，构建以效率最大化为目标函数的效率动态优化模型。

项目研究意义

1. 在理论上，煤矿生产物流系统效率受到多方面因素的影响，一直是国内外学者关注的热点与前沿问题。本项目基于煤矿生产物流典型的时序动态特征，深层次挖掘煤矿生产物流系统效率影响因素，建立效率动态优化模型，并提出提高煤矿生产物流效率的发展对策。研究成果有利于丰富煤矿生产物流系统效率优化理论，为我国煤矿生产物流系统实现高效生产提供一种决策方法。

2. 在应用上，研究影响煤矿生产物流系统效率的关键因素，分析反映煤矿生产物流系统的投入产出指标，并构建煤矿生产物流系统效率动态优化模型。在宏观层面，有利于高效开发我国煤炭资源，改善日趋严峻的煤矿效率低下的生产形势，保证煤炭生产的可持续发展；在微观层面，本文研究对于提高煤矿生产物流系统资源配置效率，实现效率最大化具有重要现实意义。

煤矿生产物流系统的效率低下制约着我国煤炭的高效生产。在效率方面与美国等发达国家相比差距巨大,如美国的煤矿生产人均工效是我国的近44倍。由于煤矿生产工艺流程复杂,从物流工程学研究层面可将其分为煤炭流、人流、材料流、设备流、辅助流和动力流等多个物流子系统,煤矿生产过程实质就是以上复杂物流的动态搬运和管理过程。可见,我国煤矿生产的首要任务是提高物流系统的效率性,走安全系数高、经济效益好、符合低碳经济的发展道路。考虑到煤矿生产物流系统的时序动态特征以及安全与效率之间的矛盾关系,如何采取有效的方法对煤矿生产物流系统效率动态优化成为当前亟需解决的课题。 主要研究内容如下： （1）煤矿生产物流系统效率影响因素分析 由于煤炭生产工艺流程复杂,其多属性、环境随时间变化、模糊的复杂性工艺流程特征,使得煤炭生产时刻受到多种灾害的威胁,导致煤矿生产物流系统安全受多种影响因素的制约。因此,本项目从时序动态角度分析煤矿生产物流系统的特征,从人员素质、开采设备、开采技术、地质条件及开采系统五方面挖掘煤矿生产物流效率的影响因素,并确定评价主体。 （2）煤矿生产物流系统投入产出指标确定 由于多变的地质环境和复杂的开采方式,煤炭生产同时并存离散物流和流程物流,不同物流形态之间有耦合关系又相对独立,需要结合煤矿生产物流典型的时序动态特征,在影响因素分析的基础上,考虑各个物流子系统,确定能够全面反映效率动态变化的投入产出指标。 （3）煤矿生产物流系统效率动态优化模型构建 高效率是煤矿生产物流系统的重要目标,在安全生产高压线下,不少煤矿企业均存在为保安全而不惜压缩额定生产能力的现象,即过分地追求资源冗余,忽视了生产效率的提高。因此,在保障安全生产前提下实现煤矿生产物流系统的高效率,需要结合煤矿生产物流系统时序动态特征,构建效率动态优化模型,对资源进行有效合理的配置,以最佳配置比率用于煤矿生产物流系统,从而实现煤矿安全高效生产。 （4）实证研究 为验证上述构建的煤矿生产物流系统效率动态优化模型及相关理论的有效性,选择典型煤矿进行实证分析。 项目采用的科学研究方法包括： （1）规范研究与实证研究相结合。本文研究既通过规范研究对煤矿生产物流系统效率优化进行理论分析,又根据实证分析对煤矿生产物流系统效率优化模型进行客观地描述,从而使得研究结果具有科学性。 （2）定性分析与定量分析相结合。本文通过对煤矿生产物流系统安全关键影响因素进行定性分析,确定安全指标,采用响应曲面方法定量地分析煤矿生产物流系统安全硬约束条件,并在此基础上构建效率优化模型。 项目创新性 本项目主要研究了煤矿生产物流系统效率动态优化问题,创新之处包括： 1与现有关于煤矿效率的研究成果相比,本文在研究思路上考虑煤矿生产物流系统时序动态性,将效率最大化看作目标函数,对煤矿生产物流系统资源优化配置,从而实现效率的动态优化,有利于保证煤矿的安全高效生产。 2现有研究对煤矿生产物流效率动态优化或集中在安全评价指标体系、煤矿安全评价及安全评价方法的选择和应用上,或集中在效率影响因素分析、煤矿面板数据分析评价、效率优化方法上,较少考虑煤矿生产物流系统的时序动态性。本项目从内容上讨论影响煤矿生产物流系统安全的因素,构建以效率最大化为目标函数的效率动态优化模型。 项目研究意义 （1）在理论上,煤矿生产物流系统效率受到多方面因素的影响,一直是国内外学者关注的热点与前沿问题。本项目基于煤矿生产物流典型的时序动态特征,深层次挖掘煤矿生产物流系统效率影响因素,建立效率动态优化模型,并提出提高煤矿生产物流效率的发展对策。研究成果有利于丰富煤矿生产物流系统效率优化理论,为我国煤矿生产物流系统实现高效生产提供一种决策方法。 （2）在应用上,研究影响煤矿生产物流系统效率的关键因素,分析反映煤矿生产物流系统的投入产出指标,并构建煤矿生产物流系统效率动态优化模型。在宏观层面,有利于高效开发我国煤炭资源,改善日趋严峻的煤矿效率低下的生产形势,保证煤炭生产的可持续发展;在微观层面,本文研究对于提高煤矿生产物流系统资源配置效率,实现效率最大化具有重要现实意义。