基于耗散结构理论的煤炭物流网络系统研究

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1、基于耗散结构理论的煤炭物流网络系统研究基于耗散结构理论的煤炭物流网络系统研究高姣姣(山东科技大学矿业与安全工程学院，山东青岛266590)摘要：煤炭自古就是我国的第一大能源，在国经济发展过程中，处于极其重要的地位。但在煤炭物流网络系统方面我国还有欠缺，给煤炭市场的供需造成很多不便，进而影响到经济社会的发展，制约着我国GDP的发展。本文应用耗散结构理论与方法，分析了煤炭物流网络系统熵的产生情况，基于耗散结构理论对煤炭物流网络系统进行优化，使煤炭物流网络系统的熵值保持在较低的水平。在一定程度上改善煤炭物流网络系统，间接地改善我国经济社会发展的能源需求，进而提

2、高煤炭行业的龙头地位，提高经济效益。关键词：耗散结构；煤炭；物流网络系统；熵中图分类号：F426．21；F252文献标志码：B文章编号：1008—0155(2016)09—0004—021耗散结构理论1．1耗散结构理论概括耗散结构理论被普利高津提出，研究的是远离平衡的非基变量如何从不稳定状态逐渐变得更加有规律的理论。其主要的理论是：远离平衡态的开放系统，与外界不断地进行物质能量的交换，从中找到一个阈值，使得在内外两个部分的变化达到这个阈值，系统就有可能发生变化，由原来的混沌无序状态，变为一种在时间、空间和功能上的有序结构，即耗散结构。1．2形成耗散结构的

3、因素系统耗散结构的形成必须满足四个因素，即开放、不稳定、系统要素间有非线性作用和涨落的有规律。2煤炭物流网络系统的耗散结构2．1煤炭物流网络系统煤炭是一种无序混乱，库存标准要求不高、使用空场面积较大、装卸作业易产生灰尘污染严重、运输复杂等特点，煤炭货物的品类特征给物流运输增加了难度。总体来说，煤炭物流业的时效性差、运输路程较长，耗费时间长，随着快速发展的电子商务，物流也成为炙手可热的行业，很多企业加入到物流的行业，由此产生了煤炭物流网络。煤炭物流网络系统是一个不稳定的系统，当外界条件变化达到一定的数值时，煤炭销售物流系统会从原来的混沌状态转为一种在时间空

4、间上都处于有序的最佳状态，即耗散结构。2．2煤炭物流网络系统耗散结构特征分析2．2．1煤炭物流网络系统的开放性煤炭的运输必然会与物流系统连接，因为使用物流能够准确及时地收集、处理、分析最新的有效信息。由于网络的信息化程度越来越高，煤炭行业的供应商与经销商可以借助互联网，利用社会中的其他有用的资源，为自己的企业带来更多的利益。物流系统是开放的系统，能与外界交换各种资料、信息，这就是煤炭物流网络系统的开放性。2．2．2不稳定耗散结构理论表明，处于远离平衡态的系统，其耗散结构就是一种混乱状态。正是由于系统处于非平衡态，系统才能够具备与外界自由不断地进行能量物质

5、和信息交换的梯度和势能差。而煤炭物流网络系统由于产品的差异、多变以及外界环境的变动，需要不断地改善结构、优化资源配置，使得系统是变动的无法处在平衡状态，所以煤炭物流网络系统总是远离平衡状态的。2．2．3涨落的有规律一个系统中某一个变量偏离了其平均值，这种现象称之为涨落，涨落会令系统不断地变化、不断变化使得系统偏离系统原有轨道，从而产生很多不同的值，使得系统会产生更多的变故，对系统产生影响。涨落是由原来处于稳定状态的系统演化到波动的系统的重要因素，对系统有重要的作用。而煤炭在物流过程中会有很多的因素干扰，从而直接引起其他相关的因素的变化，进而影响整个物流网

6、络系统的稳定状态，当该参数变化到一定程度或另一个参数成为重要控制因素的时候，系统就能达到一种新的稳定状态。2．2．4非线性相互作用不平衡状态的系统，存在着基变量与非基变量，在非线性条件下会存在着很多无穷多个解，这些解有的是稳定的有的是不稳定的，不稳定变量随着时间不断变化，使得系统上的所有变量聚集在稳定分支上。如下图所示。而煤炭物流网络系统中就存在很多不确定解，在不平衡状态下，煤炭在物流运输环节中就会起到决定性的作用。收稿日期：2016—03—24作者简介：高姣姣(1991一)，女，山东泰安人，山东科技大学在读硕士研究生，主要从事采矿安全评价，物流系统以及

7、系统科学的研究。4从系统论的角度分析，煤炭物流网络系统各相关要素之间具有非线性相互作用的特征，正是这些要素使得原来杂乱无章的煤炭物流体系变得有序，即耗散结构。2．3煤炭物流网络系统产生熵的原因当煤炭物流网络系统内部各相关要素之间的运作协调发生了障碍，或者在运输中与供应商之间出现摩擦，该物流网络系统就基本不能围绕原来的运行目标进行管理和控制了，在结构和功能方面出现了一定程度的无序和无效，这种状态就被视为煤炭物流网络系统的熵增效应。系统内部的不稳定性会产生很多波峰，而熵是在外界以及内部问的流动时产生的流动值。熵的变化对系统发展有着最深刻的影响。而煤炭物流网络

8、产生熵的原因主要是以下方面：(1)配送量大。煤炭物流的配送存在用料多、变量多，使