略谈化工企业安全中的人工神经网络

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一、化工企业安全管理评价体系

1评价体系建立的原则依据化工行业的安全评价体系依赖于化工行业的生产实际情况，利用模糊评判模型方法及层次分析法进行综合分析。综合分析依赖于3个方面：（1）化工企业安全文化评价指标；（2）化工企业安全文化指标；（3）化工企业安全文化指标权重。对于要构建的化工企业安全管理评价指标体系这样一个复杂的工程，要求涵盖现在化工企业安全管理的多方面内容。我们这里从六个方面来构建：（1）企业安全物质文化；（2）企业安全行为文化；（3）企业安全制度文化；（4）企业安全观念文化；（5）企业系统文化的持久性；（6）企业系统文化的开放性来建立安全管理评价体系，该管理评价体系又从这6个方面细化为多个条款，依据现有的法律、法规以及国家规范对每个评价指标做了阐释，确定各个条款在这个评价体系中占的权值。2建立化工企业评价指标的意义和方法现代化工企业和其他行业一样处于各行各业飞速发展的信息时代，安全评价体系建设工作是直接影响化工行业发展的大事。安全评价指标体系的完善程度关系化工企业的发展，现代化管理是否达标跟上时代步伐，因此建立化工企业评价指标体系意义重大。（1）理论分析化工企业安全评价体系的特点，论述神经网络技术在该评价体系中的可行性，提出建立基于人工神经网络的化工企业安全评价体系方法。（2）充分考虑化工生产企业的多种因素，确定评价指标各细则条目，条目要求囊括生产过程的所有相关因素。（3）在认真总结前人研究的基础上，结合所构建的安全评价指标体系，以及采集到的各生产工段的安全状况数据，构建了适于化工企业安全评价的基于神经网络技术的BP网络非线性模型。

二、人工神经网络在化工企业安全管理评价体系中的体现

1人工神经网络技术在化工企业安全评价中的可行性人工神经网络的基础单元是神经元，网状连接的神经元模拟人的大脑活动方式来处理数据信息，这些信息是并行出来的，其网络结构像一个复杂局域网的拓扑图，进行非线性的信息处理和传输。人工神经网络就像人的大脑一样进行活动，接受外界来的信息后训练神经网络，这些神经网络模型边学习、边适应、联想记忆，模拟的神经网络模型避开复杂的数学运算，在非完善数学模式的状态下取得较为理想的分析效果。如今神经网络技术在多个领域受到学术研究和技术应用的青睐，应用在模式识别、智能控制、虚拟技术、人工智能等多个领域。我们知道互联网络拓扑分为多种结构，神经网络模型与之类似也存在多种拓扑连接方式。2BP神经网络结构在评价体系的设计体现BP神经网络模式是最常用的神经网络拓扑方式。BP网络模型模拟人的神经网络处理信息的机理是：当信号m进入输入单元，通过隐单元作用到输出单元，中间含非线性变换的过程，从输出单元输出信号n，神经网络训练任一样本，样本包括输入信号m和期盼的输出值k，k与n之间必然存在差异，通过隐单元的作用减小k和n之间的差异，使误差降低最低。神经网络多次进行这种训练过程，差异到最小时训练终止。BP网络模型由4个模型组成，输入输出模型、变换函数模型、计算误差模型和自我训练模型。BP神经网络在安全评价体系中的应用：首先确定神经网络的拓扑结构，该结构的层级是多少，输入层节点、输出层节点以及隐含层的节点到底有多少，信息做到具体化。将神经网络与安全管理评价体系中的相关参数关联，与评价体系关联的参数的种类、数量以及特征都有拓扑结构建立对应关系，确定各参数在管理评价体系中的状态及表达方式。筛选学习样本提供给神经网络进行训练，尽量将样本采集全面，样本越多越能全面的供神经网络学习，尽量把样本选择多样化且有代表性，样本代表企业安全生产过程的各自安全状态，样本的训练过程其实也是对网络中节点间的权值修正和误差拉近的过程。为了降低整个网络的负责度级别，尽量避免选择高难度的函数来作为处理函数，一般选择非线性复杂低的函数作为神经网络的作用函数。安全评价知识库是建立安全评价体系的集中点，输入节点、输出节点以及隐含节点是安全评价知识库的要素，赋予网络节点间的权值也是安全评价知识库的要素，这些要素构成了系统安全评价知识库，为神经网络活动提供支持。联系实际安全生产情况，神经网络不能脱离实际情况，在学习和训练过程都要将实际模拟过程的特征值导入到神经网络。依靠前面建立的系统安全评价知识库多次进行培训学习，每次学习的结果数据作为新的样本充实安全评价知识库，整个过程形成良性循环。3人工神经网络在评价体系中的优点（1）评价处理速度快，基于神经网络的特征，物理结构是并行的，信息处理方式为并行处理，通过选择所有安全评价体系中的指标内容，克服只是片面评价的弊端，全面对化工企业安全管理评价体系和所有影响参数的状态进行评价。（2）优越的自我学习能力，利用神经网络事先构建的知识库和所具有的自适应能力，通过不断训练和学习，结合历史的案例和现在的新技术新知识，建立适应当前生产实际的安全管理评价体系。（3）人工神经网络理论具有很强的容错能力，只有作用函数和数据结构选择恰当才能利用神经网络的特性进行分析处理，得到当前系统安全状态的评价值。基于神经网络的评价方式虽然有很多优点，但是一些有代表性的评价方法如AHP方法，Fuzzy评价方法也具备其存在的空间和价值。基于神经网络的评价方法是通过这些传统有代表性的评价方法总结学习达到目的的。如果评价指标体系中某个参数发生变化时，先利用传统的评价方式获得评价样本，神经网络借助于这些评价样本进一步通过学习训练达到建立完善安全管理评价体系的目的。

三、结语

化工企业是高危行业，规模越大，生产手段越先进其安全问题涉及的人身及国家财产问题范围更广。化工企业建立安全管理评价体系，有助于主管部门进一步掌握化工企业安全管理的发展趋势，并可为制定宏观政策提供决策依据，运用新的人工神经网络科学技术完善安全管理评价体系的结构，使化工企业管理走向规范化、科学化和系统化，使化工企业走上良性发展的道路。

作者：赵秀梅单位：吉林司法警官职业学院