针对突发事件对煤炭运输公路网络中节点或边的破坏，引起煤炭运输公路网络堵塞的问题，基于复杂网络理论，建立原始法和对偶法构建的网络模型，并用Matlab软件对其可靠性进行仿真分析。首先，对比分析了两种网络的基本特征，然后提出网络效率相对变化量对网络中的关键路段进行识别。基于此，建立网络可靠性评价模型，并提出网络效率、最大连通子图相对大小和网络离散度三个可靠性评价指标，对在随机毁坏和蓄意毁坏两种毁坏模式下的网络可靠性进行仿真分析。实验结果表明：在蓄意毁坏模式下，当10%的节点失效时，三种可靠性指标值分别为10%、20%、20，而随机毁坏模式下的指标值仍维持在较高的水平，因此，煤炭运输网络对随机毁坏具有鲁棒性，对蓄意毁坏具有脆弱性，应加强对网络中重要节点的保护工作。

针对系统动力学（SD）模型既无法表达延迟具有随机性，又无法描述不同状态之间存在的条件转移，以及随机Petri网（SPN）本身存在计算能力不足等问题，首先，将SPN进行扩展，提出了随机函数Petri网（SFPN）模型；然后，将SFPN与SD相结合，提出了一种SFPN-SD模型。因SFPN模型中的变迁本身能精确描述随机延迟，故解决了SD模型存在的第一个问题；因SFPN模型中的条件弧能表达库所之间的有条件转移，故解决了SD模型存在的第二个问题；最后，在SPN的库所和变迁中定义一些状态变量及其状态转移方程，而状态变量及其状态转移方程就是SD模型中的水平变量、辅助变量、速率变量、水平方程和速率方程的不同解释，状态转移方程可以实现复杂的计算，于是解决了SPN模型的计算能力不足的问题。SFPN-SD模型很好地继承了SD模型的全部特征，同时又将随机Petri网的全部特征融入到SFPN-SD模型中。与SD模型相比，SFPN-SD模型具有系统的状态及其类型的含义更明确、状态演变过程更明确的特点，且其描述的系统变化动态性是通过事件激发的，从而更逼真地描述了复杂系统的自主动态随机演变行为。实例研究表明，SFPN-SD模型比SD模型具有更强、更全面的对复杂系统的描述关联分析与模拟能力。

为了求得非线性方程组所有精确解，根据元胞自动机的特点构造了求解非线性方程组的全局收敛算法。在该算法中，将非线性方程组解的理论搜索空间划分为离散搜索空间，将离散搜索空间定义为元胞空间；离散搜索空间的每个点就是一个元胞，而一个元胞对应着非线性方程组的一个试探解；元胞的状态由其空间位置及位置修正量构成。将元胞空间划分为若干个非空子集，所有元胞的状态从一个非空子集转移到另一个非空子集的状态演化过程实现了元胞空间对理论搜索空间的搜索。在元胞状态演化过程中，元胞从一个状态转移到另一个状态的状态转移概率可以计算出来；元胞演化过程中的每个状态对应于有限Markov链上的一个状态。利用可归约随机矩阵的稳定性条件证明了该算法具有全局收敛性。仿真实例表明该算法是高效的。

为了解决Zaike变精度粗糙集模型的论域划分不能重叠的问题，基于多重集合，对Zaike变精度粗糙集模型的论域进行了扩展，提出了基于多重集的多重变精度粗糙集模型，给出了该模型的完整定义、相关定理和重要性质，其中包括多重论域定义、多重变精度近似集的定义及其性质的证明、与Zaike变精度粗糙集的关系等。这些定义、定理和性质与Zaike变精度粗糙集既有区别又有联系。多重变精度粗糙集可充分反映知识颗粒间的重叠性，对象的重要度差别及其多态性，这样有利于用粗糙集理论从保存在关系数据库中的具有一对多、多对多依赖性的且认为不相关的数据中发现相关知识。