基于直覺模糊集的煤礦應(yīng)急救援能力評價研究

陳孝國，徐 慧，徐 源，邊曉菲

（1. 中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 力學(xué)與建筑工程學(xué)院，北京 100083；2. 黑龍江科技大學(xué) 理學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022）

基于直覺模糊集的煤礦應(yīng)急救援能力評價研究

陳孝國1,2，徐 慧2，徐 源2，邊曉菲2

（1. 中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 力學(xué)與建筑工程學(xué)院，北京 100083；2. 黑龍江科技大學(xué) 理學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150022）

為完善煤礦應(yīng)急救援能力評價方法，提出了屬性權(quán)重未知，屬性值為直覺模糊數(shù)的評價模型。首先根據(jù)評價指標(biāo)體系確定直覺模糊評價矩陣，然后借助直覺模糊熵權(quán)法來確定屬性權(quán)重，并利用直覺模糊加權(quán)平均算子對二級評價矩陣進(jìn)行集結(jié)，得到每個決策方案對應(yīng)的直覺模糊數(shù)，將其帶入含有轉(zhuǎn)化參數(shù)的得分函數(shù)進(jìn)行決策分析。最后采用上述方法對同煤集團(tuán)相關(guān)礦井的煤礦應(yīng)急救援能力進(jìn)行了實(shí)例分析。

煤礦應(yīng)急救援能力；直覺模糊熵權(quán)法；直覺模糊加權(quán)平均算子；得分函數(shù)

0 引言

煤炭是我國主要能源之一，在開采的過程中經(jīng)常會發(fā)生災(zāi)害事故，給社會和國家?guī)砹司薮蟮娜藛T傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，煤炭事故一旦發(fā)生，救援能力的強(qiáng)弱就決定了救援成效。馮珍等[1]利用模糊決策參數(shù)法確定指標(biāo)屬性值，對煤礦企業(yè)應(yīng)急救援能力進(jìn)行了評估。楊力等[2]將改進(jìn)的層次分析法、熵權(quán)法和模糊綜合評判法相集成，建立了煤礦應(yīng)急救援能力評價模型。苗成林等[3]運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程模型開展了系列研究。李森等[4]為彌補(bǔ)層次分析法計(jì)算量大的缺點(diǎn)，引入G1法確定指標(biāo)權(quán)重，并對煤礦的應(yīng)急救援進(jìn)行了客觀的評價。齊琪等[5]提出了基于集值統(tǒng)計(jì)的三角模糊數(shù)定權(quán)方法，并構(gòu)建了煤礦應(yīng)急管理能力評價的多級模糊綜合評價模型。陳孝國等[6]建立了基于Vague集的煤礦火災(zāi)救援路線優(yōu)選決策模型，屬性因素權(quán)重采用模糊層次分析法確定。楊力等[7]利用ISM方法建立各評價指標(biāo)間的鄰接矩陣、可達(dá)矩陣，最終得到了煤礦應(yīng)急救援能力評價指標(biāo)體系模型圖。上述學(xué)者對煤礦應(yīng)急救援研究的規(guī)模和深入程度都處于起步階段，并且在所構(gòu)建的評價指標(biāo)體系中考慮的因素并不全面，同時評價過程都是靜態(tài)的。

基于此，本文將構(gòu)建系統(tǒng)化、多層次的指標(biāo)體系，并將災(zāi)害事故的影響控制這一指標(biāo)因素做了較為充分的考慮。采用直覺模糊數(shù)構(gòu)建評價矩陣，直覺模糊熵理論確定指標(biāo)權(quán)重，利用模糊加權(quán)算子進(jìn)行融合，并定義了一種帶有猶豫度轉(zhuǎn)化率和支持度轉(zhuǎn)化比例的雙參數(shù)得分函數(shù)，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)應(yīng)急救援能力評價。

1 動態(tài)應(yīng)急救援評價方法

1.1 直覺模糊集基本概念

1.2 指標(biāo)因素權(quán)重的確定

為直覺模糊熵。利用公式（2）可以計(jì)算出評價矩陣中每個直覺模糊數(shù)所對應(yīng)的熵值然后通過

1.3 帶有參數(shù)的得分函數(shù)

1.4 評價步驟

2 實(shí)例分析

根據(jù)查閱相關(guān)文獻(xiàn)及實(shí)地調(diào)研，確定煤礦應(yīng)急救援評價指標(biāo)體系由4個一級指標(biāo)和27個二級指標(biāo)構(gòu)成，見表1。現(xiàn)對同煤集團(tuán)四個煤礦進(jìn)行應(yīng)急救援能力評價。

表1 煤礦應(yīng)急救援能力評價指標(biāo)體系

應(yīng)急救援與減災(zāi)能力B3事后恢復(fù)能力B4應(yīng)急救援制度C24救援人員培訓(xùn)C25有關(guān)宣傳與教育C26應(yīng)急防護(hù)裝備C27報(bào)警系統(tǒng)C28應(yīng)急避難場所C29應(yīng)急機(jī)構(gòu)設(shè)置C210災(zāi)情的識別與分析C31應(yīng)急預(yù)案的實(shí)施C32救援人員的響應(yīng)C33救援過程中的指揮與協(xié)調(diào)C34專家和信息系統(tǒng)的支持C35社會救援C36減少人員傷亡C37減少財(cái)產(chǎn)損失C38生產(chǎn)的恢復(fù)C41事故的分析與總結(jié)C42應(yīng)急預(yù)案的修訂C43災(zāi)害事故的影響控制C44善后處理工作C45

3 結(jié)論

為了提高煤礦應(yīng)急救援評價的準(zhǔn)確性，并充分考慮評價指標(biāo)的影響，本文將煤礦應(yīng)急救援評價指標(biāo)體系分為4個一級指標(biāo)，27個二級指標(biāo)，并特別考慮了災(zāi)害事故影響與控制這一因素對應(yīng)急救援結(jié)果的影響。采用直覺模糊熵的方法，確定出各影響因素的權(quán)重，將各級別指標(biāo)的評價矩陣根據(jù)加權(quán)平均算子進(jìn)行融合，并根據(jù)雙參數(shù)得分函數(shù)中參數(shù)取值的不同實(shí)現(xiàn)動態(tài)決策。

[1]馮珍, 郝晶星. 煤礦企業(yè)應(yīng)急救援能力評估[J]. 電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)∶ 社科版, 2010, 12(3)∶ 53-56.

[2]楊力, 劉程程, 宋利, 等. 基于熵權(quán)法的煤礦應(yīng)急救援能力評價[J]. 軟科學(xué)研究成果與動態(tài), 2013(11)∶ 185-192.

[3]苗成林, 孫麗艷, 楊力, 等. 基于結(jié)構(gòu)方程模型的煤礦企業(yè)應(yīng)急救援能力評價研究[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2014, 10(2)∶ 106-113.

[4]李森, 付田田, 武光輝, 等. 基于G1模糊綜合評價法的煤礦應(yīng)急救援能力評價研究[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用, 2013(26)∶1-2.

[5]齊琪, 張金鎖. 基于事故致因煤礦應(yīng)急管理評價指標(biāo)研究[J]. 煤礦安全, 2014, 45(6)∶ 226-227.

[6]陳孝國, 母麗華, 杜紅, 等. 煤礦突發(fā)事件應(yīng)急救援的群決策方法[J]. 災(zāi)害學(xué), 2015,30(1)∶ 167-170.

[7]楊力, 王蕾. 基于ISM方法的煤礦應(yīng)急救援能力評價指標(biāo)體系[J]. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)∶ 社會科學(xué)版, 2015(1)∶ 56-61.

[8]Atanassov K. Intuitionist fuzzy sets [J]. Fuzzy Sets and Systems, 1986, 20(1)∶ 87-96.

The Research on Emergency Rescue Abilities of Coal Mine based on Intuitionistic Fuzzy Sets

CHEN Xiao-guo1,2, XU Hui2, XU Yuan2, BIAN Xiao-fei2
(1.School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining & Technology, Beijing 100083, China; 2. College of Science,Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin 150022, China)

∶To improve the emergency rescue ability method of the coalmine provided an evaluation model which the attribute weight was unknown and the attribute value was the intuitionistic fuzzy number. Firstly, determined intuitionistic fuzzy evaluation matrix according to the index system, then determined attribute weight by the intuitionistic fuzzy entropy method, and aggregated secondary evaluation matrix by intuitionistic fuzzy weighted average operator, obtained the intuitionistic fuzzy number of every decision making scheme, brought it into score function which contains transformation parameters to make decision making analysis. At last, make a example analysis on emergency rescue ability of the related coal mines in DaTong by the above method.

∶coal mine emergency rescue capabilities; entropy-weighted method of intuitionistic fuzzy set;intuitionnistic fuzzy weighted average operator; score function

TD79

A

1008-2395(2015)06-0033-04

2015-09-21

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51105135）；黑龍江省自然基金項(xiàng)目(A201421)；中國礦業(yè)大學(xué)（北京）博士拔尖創(chuàng)新基金項(xiàng)目（20150606）；黑龍江科技大學(xué)青年才俊資助項(xiàng)目(20120501)。

陳孝國（1978-），男，副教授，博士研究生，研究方向：模糊決策、煤礦安全。