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复杂科学在煤矿可持续发展中的应用 刘启龙1，刘小龙2，杨 飞3 1淮北矿业集团芦岭煤矿，安徽宿州，234113； 2.中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京，100083; 3.南华大学核资源工程学院，湖南衡阳，421001 摘 要：基于复杂科学的原理分析了煤矿的可持续发展，论证了复杂科学的基本原理、分析方法可适用于煤矿的可持续发展。为煤矿摆脱当前发展困境提供了科学依据，使煤矿真正走向可持续发展。 关键词：煤矿，可持续发展，复杂科学 The Application of Complexity Science in Sustainable Development of Coal Mine Liu-Qilong1,Liu-xiaolong2，Yang Fei3 School of Nuclear Resources and Nuclear Fuel Engineering, University of South China,Heyang of Hunan Prov. 421001,China Abstract: The sustainable development of coal mine is analyzed by complex science theory, and which has been proved that its basic principles and analysis methods are applied to sustainable development of coal mine. Not only do the study give scientific support to help coal mine out of current troubles, but also it can make coal mine to persist in taking the real road of sustainable development. Key words: coal mine，sustainable development, complexity science 前 言：煤炭资源是我国重要的能源，在面对经济发展对煤炭的需求、环境对煤矿的要求、国家对国有煤矿的改革等复杂问题，煤矿未来如何发展成了当前亟需解决的问题。随着可持续发展内容的不断丰富和完善，成了煤矿未来发展的必然选择。煤矿可持续发展是一个复杂问题，需要“破”和“立”。“破”即打破原有的管理和发展模式，去粗存精；“立”即运用新的理论，在原有基础上建立新的观念、制度，即所谓的“不破不立”。但是在这个过程中不仅有来自内部的阻碍，而且也会受到外部社会、经济、环境等的影响与制约。面对这种多因素相互交错的复杂问题，复杂科学的新颖观点为我们提供了新的视角和方法，从整体出发，全面综合考虑各种因素，对研究煤矿可持续发展有着重要的意义。 复杂科学 1984年，美国圣菲研究所三位诺贝尔奖获得者，夸克理论创建者盖尔曼（M.Gell-mann）、凝聚态物理学家安德逊（P.W.Anderson）和数理经济学家阿诺（K.J.Arrow）带领聚集在这里的一批不同领域的青年科学家，以整体化的方法解决现实中的复杂问题，所开展跨学科、跨领域的研究，被称为复杂性研究。之后，复杂性研究在世界范围内兴起，它的系统性、整体性、定量化分析对象的优点，使其在管理和经济领域取得了非凡的成就[1]。我国相关的研究起步较晚，90年代钱学森教授提出了开放的复杂巨系统的概念，之后历经几十年的研究，形成了“从定性到定量的综合集成法”和“从定性到定量综合集成研讨厅体系”，为大系统复杂性研究提供了新的思路[2]。虽然在理论上、实际上复杂科学还需要进一步探索和开发，但它在管理、经济领域[3]、混沌学[4]、系统论[5]中所取得的成效已经证明其未来发展的巨大潜力，而且国内外的研究者一致认为复杂科学是科学史上一个崭新的阶段。 目前的研究结果，一般认为复杂性科学的基本理论主要有[6]： 整体性原理。传统的研究方法是把系统机械地分为若干小系统，然后运用叠加的原理研究，不能从整体上把握系统。复杂科学克服了这类问题，以非线性为研究对象，从整体上考虑问题。 动态性原理。复杂系统的动态性指其必然与时间变量有关，随着时间的变化，系统在不断地演化，才会出现复杂性规律。 开放性原理。复杂系统的开放性是指与外界有密切关系，能与社会、经济、生态环境等外界环境相互作用，并且可以不断演化，朝着更加适应环境的方向发展。 宏观与微观统一原理。复杂性科学认为，系统中一些微小的变化可以引起宏观变量的大波动。所以，研究宏观变量的变化规律就必须分析其微观机制，但是由于整体性原理，不能分解系统，因此说宏观与微观相统一。 确定性与非确