基于贝叶斯网的生态工业园环境影响因子的分析方法研究

的各 环 境 影 响 因子 作 为 贝叶斯 网的 变量 ，利 用贝 叶斯 网对 生 态 工业 园的各 环 境 影 响 因 子之 间的 关 系进行
建模 ，从而对各指标进行 分析和预测 ，蓿导 工业 生态园的整体 决策。并对某 实际工业 园区进 行仿 真实
验，从建立的贝叶斯 网 型中发现 ， 园区现有的副产品、废物进行利 用后可以有效地减 少最终废 物的 模 把 排放 ，但随着企业的建立带来的活动强度 的增加而导致污染的增加。 ［ 关键词 ］ 生态工业 园 环境影响 因子 贝叶斯网 ［ 中图分类号］Ｆ２． ［ ｌ ９ 文献标识码］Ａ ７
类活动对生态系统 的影响。 生态工业 园区【 ３ Ｅ ｏ ｉ ａ Ｐ ，珊 ）是 生 ２ Ｊ（ ｃ — ｕ ｌ ａ ＿ 态工业的实践形式 ，它是利用工业 生态学及系统工程学 的理论和思想来规划 和运行的工业 园区 ，可被定义为一 个 由制造业和服务业组成 的企业生物群落 ，它通过在包
领域知识 的一种模 型表示பைடு நூலகம்以及基 于这 种模型 的若干种 学
程并不是孤立的 ，而是 通过物质流 、能量流和信息 流互
相关联 ，一个 生产过程 的副产物、废 物可 以作为另 一个
生产过程的原 料加 以利用…。生 态工业追求的是 系统 内 各生产过程从 原料 、中间产物、废物到产 品的物质循 环，
７ 一 ８
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２８ 第 月 ０ 年ｌｌ ｏ ２２期
Ｐｘ…ｘ）＝ ｌ Ｐｘ Ｉ ｅｔｘ） （ｌ 上 （ｉ 王 ｎ （ｉ ８ ）
工 业 技 术 经 济
Ｖ１ 。 ｌ２ 总７ ０ ０２ Ｎ． ． 第 １
１２ ８ 期
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下面给出一个贝叶斯 网的例子 ，Ｐ８ 教 授家安装 了 ｅｒ ｌ
如果将问题 域理解 为一组 变量 集合 ｘ＝｛ ｌＸ …… ｘ ，２ ）｝ （ ，则相应的一个贝叶斯网是表示变量间概率依赖关 系 ｎ
的有 向无环图 ，图中每个节 点表示领域 变量 ，每条边表
示变量 间的概率依赖关系。 贝叶斯网包括 网络结构 和参 数两个部 分 ，贝叶斯 网 结构是一个有 向无 环图【 Ｊ ５ ，是模 型中的定性 知识表示 部分 ，用于定性描述变量 间的概率依赖关 系 ，边的方 向 具有 因果语义 ；贝叶斯 网参数是模 型 中的定量 知识表示 部分 ，包括每个节点在给定父节 点的情况下 的条件概率 分布，用于定量描述节点和其父节点的概率依赖程度。
引 言
生态工业 （ ｃ 一Ｉ ｕｔ）是指仿照 自然界生态过程 Ｅ０ ｎ ｓｙ ｄ ｒ 物质循环与能量流动的方式来规划工业生产系统的工业 模式 ，同 自然生态 系统 相同 ，工业 生态系统 中各生 产过
边表示变量 间的依 赖关系。它揭示 了领域 对象的 内在 联 系 ，其坚实的理论 基础 ，知识结构 的 自然表述 ，灵 活的 推理能力及方便的决策机制使其在人 工智能领域 中占有 重要的地位。在不确定 性推理 中，贝 叶斯 网属于一种 基 于模型的内涵方法 ，其 优点是语义 清晰。它提供 了特 定
玳－ｖｒ ｓ ｂ ｌ ｆ ｎ ． ｋ ， ｃ ｕ ａ ｔ’ ｓ ｐ ｂ ｂ “ ｏｋ ， ｅｉ ｅ ｏ ｓ ａ ｓｌ ｎ吐 ｅ ｒ ， ｌ ａ ｍ ｃ ｎ ｔ ｅ・
的因果影响；
（）Ｐ Ｐ ｘＩ ２ ＝｛（
（ ） ｝ 局部概 率分 布的集 合 ， ｘ ）是
ｗ 等 ）是 在 上个 世 纪 ８ 代 发展 起 来 的 ，最 早 由 ｏ年 Ｐａ ｌ于 １８ 年提出。贝叶斯网是 图形表示 和概率知识 ｅ１ ９８ Ｉ４ Ｊ 的有机结合 ，是复杂联 合概率分布的 图形 表示方式。它 提供 了一种 自然的表示 因果信息 的方法 ，用来发现 数据
习和推理机制 ，用于建立模 型并 回答 与这 些领域知识 相 关的问询 ，并在此基础 上进 行辅助 的预测、决 策 以及 分
析。
达到资源、能源、投资 的最 优利 用 ，经 济与环境绩效 的
最优。生态工业是一个 可持续发展的概念 ，旨在减少废 物 的产生和在工业 领域 推广副产品 的利用 ，从而减轻人
设施。
贝叶斯网是一个二元组ｓ Ｇ Ｐ ，其 中 ：（ ， ） （）Ｇ是有向无环 图，图中节点与领 域知识 的随机 １
变量一一 对应 ；网 中的有 向弧 表示 变量 间 的因果关 系 ， 从节点 Ｘ到节点 Ｙ的有向弧 的直观含义是 ｘ对 Ｙ有直接
ｌ 贝 叶斯网简 介
贝叶斯 网 （ ａ ＩＩｔ０ ，又 称为 Ｂｙｓ Ｂ ｙ ｌｌＷ ａ ｅ ａｅｉ 肌 ｅ ｆ
贝叶 斯 网 的形 式 化 定义 如 下 ：
括能源 、水、原材料这 些基本要素在 内的环境与资源方 面的合作 和管理 ，来实现生态环境 与经 济的双重优化 和 协调发展 ，最终使该企业群落寻求一 种比每个公司优化 个体表现就会实现 的个体效益之 和还要大得多 的群体效
益。生态工业园是工业生态学 （ Ⅱｓ Ｅ） ）的一个 重要概念 ， 它的特点是在一定 区域范 围内具有 网络协 同资源 的联系
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基 于贝 叶斯 网的生态工 业 园环境 影 响 因子 的分 析方法研 究
滕 丽华 魏 俊
（ 浙江万里学院 ，宁波
［ 摘
３５０ ） ｌｌｏ
要 ］ 本文提 出了一种基 于贝叶斯网的生 态工业 园环境影响 因子的分析方 法。将生 态工业 园
间的潜在关系。在这个 网络 中，用 节点表示 变量 ，有向
收 稿 日期 ：２０—ｏ 一 ｌ ０８ ７ ０ 基金项目：宁波市青年博士基金项 目
一
条件概率表示因果 影响的强度 ，其 中Ｐｒ （ ） ａ ｌ ｍ ｘ 代表 节点 ｅ ｘ的父节点集合。 该问题域 中变量集合 的联合概率分布 可以表示 成贝 叶斯网中的每个节点的条件概率表 的乘积 ，即 ：