基于熵权模糊层次分析法的煤矿安全风险评价

董伯舒

近年来，随着国内经济的日益发展，科学技术的不断进步，煤矿安全的重要性也日益凸显，但是由于国内采矿条件的限制以及人员素质的层次不齐，国内在煤矿生产方面仍然存在较多的问题。而且国内的管理模式以及安全评价体系也存在一定的隐患。针对严峻的煤矿安全问题，研究建立煤矿安全风险评价模型对该过程中生产管理、环境问题、组织管理等一系列的风险状态进行评估是其重要途径之一。

1煤矿安全风险体系

煤矿安全风险在分析和调查的基础上，采用人机環境分析方法，以煤矿安全风险为总体目标层，设置六个一级评价指标。在每个级别指标下设置二级指标，如图1所示。

2基于熵权模糊层次分析法的煤矿安全风险评价模型

以煤矿安全风险体系作为基础，根据FAHP以及信息论中的熵值取权相结合的方法对煤矿安全风险进行综合评价。通过定量分析将复杂问题进行实用、有效的解决，使得最后的结果更加合理准确。

2.1构建判断矩阵

在20世纪70年代早期，由美国运筹研究院匹兹堡教授萨蒂提出在分配权重的时候，直接给各因素赋权比较困难，而在不同因素之间进行两两比较的权重赋值是比较容易的，以此引入比例标度表（表1）。

2.2一致性检验

对应于判断矩阵最大特征根的特征向量，用最大特征值对应的特征向量作为被比较因素对上层某因素影响程度的权向量，其不一致程度越大，引起的判断误差越大。因而可以用数值的大小来衡量判断矩阵的不一致程度。

2.3隶属度函数

对于隶属度函数的确定主要有两种方法。第一种是定性采用名义调查报告的方法或者通过专家的专业经验来定义。隶属度ri=;d为专家总人数（或者调查报告总份数），di为对于该评价指标做出V评价的专家个数（或者给出V评价的调查报告总份数）。

此处采用第二种方法，即定量地给出合理的隶属度函数表达式来求取模糊关系矩阵。在隶属度函数建立的过程中考虑了第一种方法中，当调查报告样本足够大时，各项指标的影响力等级和统计出的相应评价结果的概率关系近似呈现正态分布。结合方法一以及方法二的特征，此处计算隶属度基本函数则采用μ=0的正态分布函数N（0，∂）。

2.4模糊算子

模糊计算中主要为下列四种算子

3实例分析

山西三煤矿甲、乙、丙为一般水文地质条件，主要煤层属于煤与瓦斯突出煤层，瓦斯含量高，压力大，渗透性差。以三个煤矿为例，采用熵权模糊层次分析法行综合评价。

3.1评价准则判断矩阵

3.2一致性检验

3.3确定评价集

3.4建立单因素评价矩阵

根据评价矿井的情况及查阅的相关资料，结合专家意见对甲矿各二级指标打分，

3.5熵权表

根据上述条件可以得到三个矿的最终熵权值，

由表6可知，丙煤矿的安全风险最大。

4结论

基于系统安全工程理论，本文从人员安全、设备、环境管理等六个方面构建了煤矿安全评价指标体系。将熵权法与模糊层次分析法相结合，克服了传统层次分析的主观性较强、数据准确性不高的缺陷。以甲、乙、丙三个煤矿的分析验证了该方法的可行性与实用性。最后得出丙煤矿的安全风险较大。这种方法不仅有利于决策者根据评价指标进行后期决策，而且也提供了一种煤矿安全评估的新思路。

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