模糊综合评价煤矿安全评价探究

前言：本站为你精心整理了模糊综合评价煤矿安全评价探究范文，希望能为你的创作提供参考价值，我们的客服老师可以帮助你提供个性化的参考范文，欢迎咨询。

摘要：根据模糊数学理论，结合实际案例，在遵循可比性、科学性、统一性、适用性原则的前提下，充分考虑了各种煤矿安全因素，结合专家打分法，进行了基于模糊综合评价的煤矿安全评价，最终得出煤矿安全等级，取得了良好的评价效果。

关键词：煤矿安全评价；模糊综合评价；安全因素分析

近年来，由于中国部分煤矿企业从装备设置到安全管理、从人员专业到人员安全意识都存在问题，煤矿事故依旧是中国工业生产中大量人员伤亡的最重要原因[1]，因此如何减少煤矿事故，保证煤矿人员安全，稳定社会发展成为了最迫切的问题。目前，国内外对煤矿安全评价已获得了一些研究成果。CHENGL等[2]基于复杂自适应系统理论，采用多智能体建模与仿真方法，构建了煤矿安全系统的动态演化模型，对影响煤矿安全的各个指标进行了评价。WANGY等[3]建立了煤矿安全生产预警指标体系，采用附加动量法、自适应学习率、粒子群优化算法、变权法和异步学习因子等改进措施对BP神经网络模型进行优化。毕娟等[4]运用层次分析法、熵权法和神经网络算法单独计算出各个指标的权重，建立了基于博弈论组合赋权耦合灰靶决策的煤矿安全评价模型。李希建等[5]将物元可拓分析法引入到煤矿安全评价中，同时利用熵权法确定评价指标权重，构建基于熵权物元可拓的煤矿安全评价模型。基于以上研究成果，采用模糊综合评价法能对影响煤矿安全的要素进行定性和定量分析，清晰掌握存在的问题，及时提出对策从而更好地预防安全事故。本文采用模糊综合评价的方法，对影响煤矿安全的各个因素进行评价，确定安全等级。

1煤矿安全评价指标体系的构建

1.1安全因素分析

煤矿企业相对于其他企业来说具有特殊性，中国还无法完全控制灾害事故不再发生，每年仍然会发生一些重特大事故，因此对评价煤矿安全水平十分重要。影响煤矿安全的因素很多，下面从五个方面来分析。a)安全事故控制。煤矿安全风险最直接的表现就是事故情况发生的频率及危害程度。安全事故控制可分为个人负伤率、职业病发病率及百万吨死亡率3种评价指标。b)人为因素。在生产过程中，人是操作生产工具的关键，也是形成许多生产事故的关键一环。要实现生产安全，降低生产事故发生的概率，就必须从“人”着手抓好安全工作，从源头上尽可能地消除事故隐患。安全隐患的存在与人的行为有着相当紧密的联系，并且人员的专业素质与心理素质都会对安全形成较大的影响。因此加强人员培训和宣传教育，增强人的安全意识，是确保煤矿安全的重要措施。人为因素分为员工技术级别、文化水平及心理健康3种评价指标。c)技术设备。煤矿生产过程涉及机械与电气的装置设备，如提升、挖掘、支护、运输等机械设备，电力供应、安全检测等电气设备以及关乎煤矿安全的瓦斯抽放设备等。这些设备的完备性、其所使用材料的强度、设备运行情况等，都会对煤矿生产的安全形成极大的影响[6]。2012年4月23日内蒙古乌拉特前旗兴亚煤矿所发生的一起瓦斯煤尘爆炸事故的调查报告显示，其发生爆炸的位置未设置瓦斯电闭锁装置，导致局部通风管理不到位。技术措施可以采用煤尘安全技术措施、瓦斯安全技术措施、水灾安全技术措施、火灾安全技术措施4种技术措施指标来反映。d)安全管理。对于煤矿企业而言，安全管理是一个永恒的主题。一般的煤矿企业只有一两个抓安全的领导是不够的。不安全的领导行为、管理组织的缺失、安全管理机制的不完善、人员的选择和使用不当及教育培训不够都会影响到煤矿安全[7]。安全管理分为安全管理与值班制度、健康监护与检查及宣传教育3种评价指标。e)自然环境。事故发生的物质基础是充满安全隐患的环境，这也是直接引发事故的原因。而在自然环境中，一般异常存在于各类环境条件的恶劣变异，它是无法变化和更改的风险因素[8]，如水文、地质、气象与岩石等方面的风险因素。自然环境分为瓦斯级别、矿井涌水量及火灾条件3种评价指标。

1.2构建评价指标体系

根据煤矿安全所涉及的范围，从安全事故控制、人为因素、技术措施、安全管理及自然环境几方面总结了上述16个指标。通过以上指标建立了煤矿安全评价指标体系，如表1所示，并根据专家打分对指标权重进行赋值。

2模糊综合评价的步骤

模糊综合评价是以模糊数学为理论基础的分析方法，针对有很多因素影响的对象，通过隶属度来将定性问题转化成定量问题[9]。以下是模糊综合评价的步骤。a)步骤1，建立模糊综合评价的因素集。因素集中含有各类因素，其都能对待评价对象的评价结果产生影响。一般而言，因素集多用U表示，U=(u1，u2，u3，…，um)，元素ui表示影响评价对象的第i个因素（i=1，2，3，…，m）。b)步骤2，建立模糊综合评价的评价集。评价集一般用V来表示，V=(v1，v2，v3，…，vn)，其中vj代表第j种评价结果（j=1，2，3，…，n），各个等级都能与1个模糊子集相互对应。c)步骤3，进行模糊评价，获得评价矩阵。在构造了评价集后，要逐个对被评事物从每个因素上进量化，即确定从单因素来看被评事物对评价集的隶属度[10]，进而得到模糊关系矩阵R：式(1)中，rmn为某个被评事物um从因素来看对vn等级模糊子集的隶属度。d)步骤4，确定权向量。在模糊综合评价中确定评价因素的权向量，一般采用A进行表示，A=(a1，a2，a3，…，an)。e)步骤5，确定模糊综合评价模型E[11]：式(3)中，E1×n为被评事物从整体上看对vn等级模糊子集的隶属程度；S1×n为相应因素的级分。

3基于模糊综合评价法的煤矿安全评价

以A煤矿的实际情况来看，结合模糊综合评价和专家打分法一同对该煤矿进行安全评价。通过咨询收集10位专家的意见，并根据所收集的数据信息来对各个因素的安全保障程度进行计算[12]。将评价结果划分为5个等级，并将其归入评价集中，即V={v1，v2，v3，v4，v5}={优秀，较好，中等，较差，很差}，并将专家的评价结果填入其中，形成对应的评价结果矩阵。例如10位专家对百万吨死亡率进行投票，其中2个人认为优秀，3个人认为较好，4个人认为中等，1个人认为较差，无人认为很差，则w13的模糊评价向量为（0.2，0.3，0.4，0.1，0）。A煤矿安全评价的专家打分如表2所示。通过表2可得到单因素模糊综合评价矩阵，并结合各个指标的权重对各个二级指标进行复合运算：E1=[0.2，0.3，0.4，0.1，0.07]，归一化后E1=[0.187，0.281，0.374，0.093，0.065]；E2=[0.1，0.2，0.3，0.3，0.2]，归一化后E2=[0.091，0.182，0.272，0.272，0.183]；E3=[0.2，0.4，0.3，0.2，0.1]，归一化后E3=[0.167，0.333，0.250，0.167，0.083]；E4=[0.2，0.4，0.3，0.1，0.1]，归一化后E4=[0.182，0.363，0.273，0.091，0.091]；E5=[0.2，0.22，0.4，0.15，0.1]，归一化后E5=[0.187，0.206，0.374，0.140，0.093]（E1为安全事故的评价矩阵，E2为人为因素的评价矩阵，E3为技术设备的评价矩阵，E4为安全管理的评价矩阵，E5为自然环境的评价矩阵）。通过二级指标运算得到一级指标模糊评价矩阵，通过一级指标权重结合模糊评价矩阵得到复合运算：E=[0.187，0.281，0.374，0.140，0.093]，归一化后E=[0.174，0.262，0.348，0.130，0.086]（E为煤矿安全系统的评价矩阵）。最终得到的复合运算E只是代表了5个等级每个等级的比例，却不能直观地给出1个数值来评价这个煤矿的安全等级。为了更加方便直观地看出结果，需要得到1个具体数值。下面对各等级都按百分制给分，通过比例来确定数值。评价结果与评价等级分数对照如表3所示。每个等级取1个中间值，90优秀，70较好，50中等，30较差，10很差，则列向量C=(90，70，50，30，10)T，与之前的比例进行运算，最终得出该煤矿的安全评价分值M=56.16，等级为中等。共选取了16个因素来构建了1个煤矿安全评价体系，通过模糊综合评价及专家打分的方法确定了模糊评判指标的隶属度，最终得出了煤矿的安全等级，由此可找出安全上的优势和劣势，并加以改进。

4结语

将模糊数学理论应用到安全评价中对煤矿安全因素进行了安全评价，从安全事故控制、人为因素、技术措施、安全管理和自然环境五大方面系统详细地析了矿井事故发生的因素及安全隐患，在遵循可靠性、科学性、统一性、适用性原则的前提下充分考虑并构建了安全评价体系[13]。采用模糊综合评价的方法结合专家打分确定煤矿安全评价等级，更能客观地评价煤矿安全的综合水平。不过还有进一步要研究的问题：首先评价指标不够全面和客观，需要进一步的优化；其次是体系不够全面，还要进一步完善煤矿安全评价体系。煤矿安全评价是一项非常复杂和非常有特殊性的工程，影响因素非常多，因此要不断地研究与积累，找到更合适的简单的方法。

作者:刘思嘉 单位:河北工程大学管理工程与商学院