基于信息融合的礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行系統(tǒng)研究*

賈明濤，鄧艷芳，馮　軍

(中南大學(xué) 資源與安全工程學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083)

0　引言

金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)改善了我國(guó)礦山行業(yè)的安全生產(chǎn)形勢(shì)，行業(yè)人士嘗試建設(shè)信息化的管理系統(tǒng)平臺(tái)來(lái)支撐體系日常工作，秦娟[1]以XML技術(shù)等為基礎(chǔ)，建立了安全標(biāo)準(zhǔn)化文檔信息共享為最大目的的管理系統(tǒng)；林璐瑤等[2-3]在共享基礎(chǔ)上采用消息發(fā)布平臺(tái)、權(quán)限設(shè)置、網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)等關(guān)鍵技術(shù)，支持多項(xiàng)業(yè)務(wù)及其信息分析；陳友良等[4-6]采用組件式開發(fā)全方位支持金屬非金屬礦山安標(biāo)化14個(gè)核心要素的平臺(tái)級(jí)管理系統(tǒng)，并配置移動(dòng)客戶端協(xié)同作業(yè)。

但是，據(jù)統(tǒng)計(jì)，有36%的企業(yè)安全生產(chǎn)系統(tǒng)沒有任何規(guī)劃工作[7]，系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)往往是乙方依據(jù)甲方原本業(yè)務(wù)活動(dòng)進(jìn)行的定制化開發(fā)，缺乏對(duì)系統(tǒng)的規(guī)范性與實(shí)用性相結(jié)合的規(guī)劃研究，產(chǎn)生的結(jié)果是信息化工具部分提高安全業(yè)務(wù)的執(zhí)行效率，卻難以按照規(guī)范文件提升安全標(biāo)準(zhǔn)化管理水平。

為規(guī)范、有效地實(shí)現(xiàn)安全標(biāo)準(zhǔn)化管理要求，以金屬非金屬安全標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)范文件為系統(tǒng)建設(shè)基礎(chǔ)，研究貫徹安全標(biāo)準(zhǔn)化管理理念和安全標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)的執(zhí)行系統(tǒng)解決方案，提出金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行系統(tǒng)的定位、建設(shè)原則以及運(yùn)行過(guò)程；進(jìn)一步，從整合執(zhí)行系統(tǒng)信息資源以評(píng)估體系運(yùn)行狀況的角度出發(fā)，研究基于信息融合技術(shù)解決系統(tǒng)在礦山多源信息環(huán)境下信息利用瓶頸，提出多源信息融合子系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，分析集成融合推理的工作原理，以期最終全面提升企業(yè)在全方位管理、過(guò)程管理、全員參與、持續(xù)改進(jìn)等體系理念的執(zhí)行效力。

1　金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行系統(tǒng)

1.1　金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化體系分析

金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化體系規(guī)范文件由“導(dǎo)則→實(shí)施指南→評(píng)分辦法”系列文件組成?！督饘俜墙饘俚V山安全標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范》(AQ2007.X—2006)， 以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》，包含1份“導(dǎo)則”、4類礦山行業(yè)的“實(shí)施指南”)所采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中證明行之有效的戴明“PDCA 循環(huán)”管理運(yùn)行模型，強(qiáng)調(diào)通過(guò)循環(huán)改進(jìn)管理中的不符合項(xiàng)，體系運(yùn)行模式如圖1所示。 4類礦山行業(yè)的“實(shí)施指南”圍繞“導(dǎo)則”中的14個(gè)核心要素，分別規(guī)定了各自行業(yè)安全標(biāo)準(zhǔn)化體系的具體內(nèi)容與要求。4類礦山行業(yè)的《評(píng)分辦法》(《金屬非金屬地下礦山安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)分辦法》等文件的簡(jiǎn)稱 )明確了體系運(yùn)行狀態(tài)評(píng)估的評(píng)分問(wèn)題、評(píng)分規(guī)則和達(dá)標(biāo)分?jǐn)?shù)，是企業(yè)開展安全標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、企業(yè)自評(píng)、申請(qǐng)?jiān)u審、外部評(píng)審以及安全監(jiān)管部門監(jiān)督管理的依據(jù)[8]。

圖1　安全標(biāo)準(zhǔn)化體系運(yùn)行模式Fig.1　Running mode of safety standardization system

金屬非金屬礦山企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境區(qū)域大、危險(xiǎn)性大、信息化程度不高，而又需要生產(chǎn)要素安全地處于動(dòng)態(tài)化管理之中，因此其安全標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè)要求嚴(yán)格符合所有技術(shù)規(guī)范和管理規(guī)范。從體系的考評(píng)內(nèi)容方面來(lái)看包含了以下的主要內(nèi)容：

1)Plan 文件制度建設(shè)及其內(nèi)容要求；組織和角色設(shè)置。

2)Do 典型業(yè)務(wù)活動(dòng)及流程；企業(yè)配置情況(管理、設(shè)備設(shè)施、環(huán)境、工程技術(shù)等)；安全業(yè)務(wù)執(zhí)行過(guò)程要求；生產(chǎn)業(yè)務(wù)執(zhí)行過(guò)程要求。

3)Check 執(zhí)行事實(shí)評(píng)價(jià)(執(zhí)行率、參與率、整改率、事故數(shù)量與頻率等)。

4)Act 業(yè)務(wù)改善情況；業(yè)務(wù)運(yùn)行評(píng)價(jià)。

從考評(píng)的數(shù)量和比重方面來(lái)看，以2011年更新的金屬非金屬地下礦山類《評(píng)分辦法》統(tǒng)計(jì)為例，評(píng)分總分4 000分，評(píng)分問(wèn)題(即三級(jí)要素) 729個(gè)，評(píng)分規(guī)則多達(dá)1 598項(xiàng)，其中存在大量抽象、繁雜的評(píng)分問(wèn)題或評(píng)分規(guī)則，導(dǎo)致企業(yè)信息整理的難度大、可操作性不強(qiáng)[9]。

安全標(biāo)準(zhǔn)化體系對(duì)4類行業(yè)安全管理工作提出了詳盡的要求，但現(xiàn)有管理系統(tǒng)由于缺乏以體系理念為指導(dǎo)的規(guī)劃思路，也缺乏對(duì)多源信息環(huán)境下考評(píng)信息的研究與利用，不能提供嚴(yán)密且豐富的過(guò)程管理以及有效地循環(huán)改進(jìn)安全標(biāo)準(zhǔn)化體系，難以改善企業(yè)安全管理水平和考評(píng)達(dá)標(biāo)情況。

1.2　金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行系統(tǒng)

1.2.1系統(tǒng)定位

生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Execution System， MES)是制造企業(yè)中位于上層的經(jīng)營(yíng)管理系統(tǒng)(Enterprise Resource Planning，ERP)與底層的車間層控制(Shop Floor Control，SFC)之間的面向作業(yè)層的管理信息系統(tǒng)[10]，對(duì)于生產(chǎn)管理起到了信息集線器(Information Hub)的作用，既為企業(yè)中其他管理信息系統(tǒng)提供生產(chǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，也從其它管理系統(tǒng)中獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)以保證MES自身正常運(yùn)行。以充分整合利用信息資源來(lái)評(píng)估與改進(jìn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系運(yùn)行狀況為出發(fā)點(diǎn)，參照MES在制造企業(yè)生產(chǎn)中的功能定位建設(shè)金屬非金屬礦山的安全標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行系統(tǒng)，將其定位為企業(yè)的安全信息中心、安全標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)管理平臺(tái)、個(gè)人安全事務(wù)執(zhí)行平臺(tái)。

圖2　系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)Fig.2　system architecture

為此，將金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)成3層的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。底層多源信息采集與感知平臺(tái)獲取其他管理信息系統(tǒng)以及傳感器等信息源的信息，拓寬過(guò)程監(jiān)管的信息來(lái)源；中間層為信息融合平臺(tái)，將信息源按照預(yù)設(shè)定的規(guī)則進(jìn)行信息融合，得出體系運(yùn)行狀況的基本信息、運(yùn)行特征信息和運(yùn)行評(píng)估信息，提供評(píng)估與改進(jìn)的基礎(chǔ)，并與底層結(jié)構(gòu)一起成為企業(yè)的安全信息中心。頂層是人機(jī)交互管理層。一方面，利用管理工具支撐核心要素模塊全過(guò)程循環(huán)有序進(jìn)行，另一方面，通過(guò)智能移動(dòng)終端等工具集成，輔助個(gè)人業(yè)務(wù)過(guò)程移動(dòng)辦公，并行使員工參與的權(quán)力，共同打造業(yè)務(wù)管理平臺(tái)和個(gè)人安全事務(wù)執(zhí)行平臺(tái)。

1.2.2系統(tǒng)建設(shè)原則

為使系統(tǒng)建設(shè)能結(jié)合體系的規(guī)范性和管理的有效性，在執(zhí)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了金屬非金屬礦山安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行系統(tǒng)的建設(shè)原則：

1)規(guī)范的業(yè)務(wù)底層邏輯

為落實(shí)全方位管理、持續(xù)改進(jìn)的理念，系統(tǒng)建設(shè)業(yè)務(wù)重組優(yōu)化階段要求每級(jí)業(yè)務(wù)的每個(gè)周期均按照“計(jì)劃、 提醒、 落實(shí)、 檢查、 總結(jié)”的順序建立業(yè)務(wù)流程，并在“計(jì)劃”與“總結(jié)”中設(shè)置邏輯關(guān)聯(lián)，形成循環(huán)嵌套的“PDCA循環(huán)”。同時(shí)，業(yè)務(wù)流程應(yīng)考慮全員參與，將普通員工或利益相關(guān)的員工設(shè)置成相關(guān)業(yè)務(wù)的信息發(fā)起者、信息接收者。應(yīng)開發(fā)軟硬件設(shè)備支撐礦山生產(chǎn)環(huán)境下生產(chǎn)過(guò)程信息采集，并最后分類整理成與評(píng)分規(guī)則對(duì)應(yīng)的待考評(píng)信息，作為過(guò)程監(jiān)管的基礎(chǔ)。

2)標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)接口

2016年7月，國(guó)家安全監(jiān)管總局發(fā)布了《關(guān)于印發(fā)安全生產(chǎn)信息化領(lǐng)域10項(xiàng)技術(shù)規(guī)范的通知》，對(duì)包括金屬非金屬礦山行業(yè)在內(nèi)的安全生產(chǎn)信息化業(yè)務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行了規(guī)范。系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)遵守標(biāo)準(zhǔn)化的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)信息和數(shù)據(jù)接口技術(shù)規(guī)范，形成跨部門、跨單位信息共享和協(xié)同作業(yè)的基礎(chǔ)。

3)健全的管理工具箱

系統(tǒng)應(yīng)具備搭載金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化管理所有業(yè)務(wù)的能力，集成全過(guò)程的業(yè)務(wù)管理工具，以記錄整合業(yè)務(wù)過(guò)程信息和員工操作行為信息。與“計(jì)劃、 提醒、 落實(shí)、 檢查、 總結(jié)”的業(yè)務(wù)流程對(duì)應(yīng)，計(jì)劃管理工具應(yīng)當(dāng)能統(tǒng)籌管理生產(chǎn)計(jì)劃、人員排班、業(yè)務(wù)創(chuàng)建等業(yè)務(wù)，能夠建立預(yù)定義的典型業(yè)務(wù)流程模型和標(biāo)準(zhǔn)化文檔，使企業(yè)根據(jù)自身情況進(jìn)行有限制的個(gè)性化設(shè)置；提醒、周期管理工具應(yīng)當(dāng)提供及時(shí)信息(事故信息、應(yīng)急信息等)、周期性工作(安全檢查、培訓(xùn)、資質(zhì)到期等)進(jìn)行個(gè)人消息提醒；過(guò)程管理工具能通過(guò)工作流搭載表單管理節(jié)點(diǎn)特征、節(jié)點(diǎn)屬性、角色控制和結(jié)構(gòu)化表單模板等要素實(shí)現(xiàn)復(fù)雜流程，也能通過(guò)移動(dòng)智能終端移動(dòng)作業(yè)；反饋管理工具應(yīng)提供民主管理、員工參與的功能，如門戶網(wǎng)站、問(wèn)卷調(diào)查工具、互動(dòng)APP(Application)；信息管理工具提供信息管理和體系運(yùn)行描述的功能。

4)有效的評(píng)估改進(jìn)支持

持續(xù)評(píng)估與改進(jìn)是安全標(biāo)準(zhǔn)化最關(guān)鍵的一環(huán)，執(zhí)行系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)利用系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的信息資源，采用有效的信息管理策略和信息融合工具，完成《評(píng)分辦法》的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的轉(zhuǎn)化，根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況設(shè)置評(píng)分方案后自動(dòng)地評(píng)估與體系運(yùn)行的不符合項(xiàng)以及改進(jìn)措施。

1.2.3系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程

將系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程融合“PDCA循環(huán)”分為4個(gè)階段，如圖3所示。在準(zhǔn)備階段，按行業(yè)類別給企業(yè)配置經(jīng)規(guī)范預(yù)設(shè)的系統(tǒng)業(yè)務(wù)模型，執(zhí)行該類礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化業(yè)務(wù)創(chuàng)建與維護(hù)，對(duì)不影響規(guī)范性的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)進(jìn)行個(gè)性化調(diào)整，完成運(yùn)行前的基礎(chǔ)準(zhǔn)備；實(shí)施與運(yùn)行階段是業(yè)務(wù)執(zhí)行的階段，以各類礦山的核心要素為分類，集成企業(yè)安全信息，借助軟硬件管理工具執(zhí)行業(yè)務(wù)操作和個(gè)人事務(wù)；在監(jiān)督與評(píng)價(jià)階段，信息融合平臺(tái)整合企業(yè)的信息資源，分類分層次整理出系統(tǒng)運(yùn)行描述，維護(hù)評(píng)分規(guī)則與評(píng)分事實(shí)間的匹配關(guān)系，根據(jù)企業(yè)資源情況制定多種評(píng)分方法的綜合評(píng)分方案，推理得出體系運(yùn)行的不符合項(xiàng)；在改進(jìn)階段，由安全管理人員依據(jù)評(píng)估出的不符合項(xiàng)修正系統(tǒng)管理設(shè)置，由此進(jìn)入下一個(gè)評(píng)估與改進(jìn)循環(huán)。

圖3　系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程Fig.3　Chart of system operation process

系統(tǒng)運(yùn)行中業(yè)務(wù)復(fù)雜，模塊間關(guān)聯(lián)頻繁，宜通過(guò)組件集成的松散耦合方式連接，采用B/S網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的3層架構(gòu)，開發(fā)通用智能手機(jī)(Android & iOS)應(yīng)用，虛擬化硬件資源，弱化復(fù)雜資源管理邏輯需求和中小型礦山企業(yè)資源不足的矛盾，以促進(jìn)安全標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)推廣執(zhí)行。

2　系統(tǒng)的信息融合研究

2.1　系統(tǒng)多源信息環(huán)境

企業(yè)安全信息中心是執(zhí)行系統(tǒng)的定位之一，也是企業(yè)有效評(píng)估與改進(jìn)的基礎(chǔ)。目前部分礦山類管理系統(tǒng)已經(jīng)可以大量且低成本地集成企業(yè)安全管理信息，但是多源信息環(huán)境下的信息整合研究較少[7]。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)多源信息采集與感知平臺(tái)、信息融合平臺(tái)的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的信息資源利用。在金屬非金屬安全標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行系統(tǒng)中，系統(tǒng)所集成信息的來(lái)源包括傳感器信息、生產(chǎn)系統(tǒng)信息、管理系統(tǒng)信息、移動(dòng)端采集信息、系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)信息等，同時(shí)各類信息可能還伴隨著未經(jīng)處理的或模糊的數(shù)據(jù)信息、語(yǔ)義信息(如環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、消息狀態(tài)標(biāo)識(shí)、制度文件內(nèi)容等信息原料)，信息范圍廣，融合信息比較復(fù)雜。

信息融合技術(shù)是幾年來(lái)的研究熱點(diǎn)，其側(cè)重于合并或集成不同時(shí)空上多個(gè)來(lái)源的同質(zhì)或異構(gòu)的信息，以得到評(píng)估對(duì)象更完整的、更精確、更可靠的信息或推論[11]，已在軍事情報(bào)系統(tǒng)[12]、礦山安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)[10]、自然環(huán)境及資源監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)[14]中有所應(yīng)用。鑒于金屬非金屬安全標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行系統(tǒng)信息環(huán)境的復(fù)雜性，信息融合平臺(tái)采用集成的企業(yè)信息融合理論和方法。

2.2　多源信息融合子系統(tǒng)

金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行系統(tǒng)的多源信息融合子系統(tǒng)(系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示)主要由以下幾個(gè)部分組成：

1)多源信息獲取模塊，負(fù)責(zé)與多源信息采集與感知平臺(tái)對(duì)接，將信息整理分類。

2)知識(shí)獲取模塊，負(fù)責(zé)維護(hù)信息融合的規(guī)則庫(kù)和評(píng)分過(guò)程的評(píng)分規(guī)則庫(kù)、評(píng)分事實(shí)庫(kù)。

3)信息融合模塊，綜合考慮系統(tǒng)信息融合需求，依據(jù)融合規(guī)則庫(kù)分層次對(duì)多源信息進(jìn)行預(yù)處理、特征信息融合、狀態(tài)評(píng)估層融合。

4)融合推理機(jī)，是信息融合的控制中心，將業(yè)務(wù)信息按業(yè)務(wù)邏輯和一定的推理策略進(jìn)行融合。

5)融合數(shù)據(jù)庫(kù)，用于存儲(chǔ)業(yè)務(wù)對(duì)象的原始數(shù)據(jù)，以及經(jīng)融合后的特征信息、關(guān)聯(lián)信息、評(píng)估結(jié)果，它們均可用于評(píng)分推理的事實(shí)證據(jù)。

6)評(píng)分推理機(jī)，匹配事實(shí)證據(jù)與目標(biāo)評(píng)分事實(shí)，執(zhí)行評(píng)分過(guò)程。

7)評(píng)分調(diào)度管理模塊，根據(jù)企業(yè)管理周期或計(jì)劃，針對(duì)性地對(duì)核心要素或體系整體進(jìn)行評(píng)分。

圖4　多源信息融合子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.4　Subsystems structure of multi-source information fusion

2.3　子系統(tǒng)工作原理

對(duì)于該信息融合子系統(tǒng)的來(lái)講，最重要的是集成融合推理的原理，以及控制信息融合過(guò)程的知識(shí)獲取，因此，下文對(duì)這兩部分著重分析。

2.3.1知識(shí)獲取

知識(shí)獲取模塊獲取的知識(shí)包含2部分，分別對(duì)應(yīng)信息融合過(guò)程和評(píng)分推理過(guò)程。信息融合過(guò)程中，多源信息融合在具體業(yè)務(wù)邏輯的指導(dǎo)下形成其融合規(guī)則庫(kù)，包含業(yè)務(wù)信息轉(zhuǎn)化為業(yè)務(wù)特征信息的規(guī)則，業(yè)務(wù)特征信息之間的關(guān)聯(lián)規(guī)則，以及進(jìn)行不同主題狀態(tài)評(píng)估的規(guī)則。評(píng)分推理過(guò)程中，評(píng)分事實(shí)庫(kù)是系統(tǒng)評(píng)分的事實(shí)證據(jù)，事實(shí)證據(jù)來(lái)自于信息融合后的融合數(shù)據(jù)庫(kù)。評(píng)分規(guī)則庫(kù)則是《評(píng)分辦法》轉(zhuǎn)化為推理機(jī)能識(shí)別的評(píng)分規(guī)則集合，由目標(biāo)評(píng)估結(jié)果，以及匹配為真或假之后的評(píng)估動(dòng)作兩部分內(nèi)容。

知識(shí)獲取模塊控制著信息融合過(guò)程和評(píng)分推理過(guò)程的業(yè)務(wù)邏輯關(guān)系，涉及眾多業(yè)務(wù)對(duì)象，具有指導(dǎo)性、復(fù)雜性的特點(diǎn)，因此宜采取人工知識(shí)獲取的方法完成維護(hù)。但同時(shí)應(yīng)考慮提高維護(hù)效率，開發(fā)維護(hù)的可視化交互界面和輔助知識(shí)維護(hù)的功能，如一致性檢驗(yàn)、完整性檢驗(yàn)等。

2.3.2集成融合推理

如融合子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖所示，企業(yè)信息融合采用了3層結(jié)構(gòu)的處理過(guò)程：信息預(yù)處理層、特征信息融合層、狀態(tài)評(píng)估層。在信息預(yù)處理層，對(duì)獲取到的多源信息進(jìn)行預(yù)處理，按照業(yè)務(wù)對(duì)象分類將其處理成對(duì)象特征信息。在特征信息融合層，由業(yè)務(wù)對(duì)象的特征信息之間存在的邏輯關(guān)系，根據(jù)預(yù)先維護(hù)的規(guī)則模型推理出關(guān)聯(lián)對(duì)象的特征信息。在狀態(tài)評(píng)估層，根據(jù)評(píng)估對(duì)象的特征信息得出對(duì)應(yīng)評(píng)估結(jié)果。

表1　特征信息推理評(píng)估結(jié)果情況分類

由表1可以看出，在狀態(tài)評(píng)估層通過(guò)業(yè)務(wù)對(duì)象的特征信息推理得到業(yè)務(wù)某些主題的狀態(tài)評(píng)估結(jié)果以及評(píng)分結(jié)果有多種情況，需要集成多種信息融合的辦法提高系統(tǒng)的評(píng)估能力。一般的信息融合辦法有統(tǒng)計(jì)類關(guān)聯(lián)、經(jīng)典推理、DS證據(jù)推理等，智能融合方法有模糊融合模型、粗集融合模型、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合模型[11]，后者主要用于解決不確定性、不精確性信息融合。

集成融合推理指將融合方法恰當(dāng)結(jié)合起來(lái)應(yīng)用，具備取長(zhǎng)補(bǔ)短的優(yōu)勢(shì)[11]。以“特征信息融合評(píng)估類”為例，此類評(píng)估往往依靠多名有經(jīng)驗(yàn)的專家的聯(lián)合得出評(píng)估結(jié)果，為消除不同的專家的經(jīng)驗(yàn)偏差，現(xiàn)采用“DS證據(jù)推理+規(guī)則推理”的集成融合推理的方法得出評(píng)估結(jié)果和評(píng)分結(jié)果，集成推理流程如圖6所示。

DS證據(jù)理論是決策級(jí)融合的主要方法之一，具備表達(dá)“不確定”的特殊功能[15]。首先，將評(píng)估問(wèn)題的備選評(píng)估結(jié)果定義為DS證據(jù)理論中的樣本空間，樣本空間中所有子集就是評(píng)估問(wèn)題問(wèn)卷調(diào)查的賦值對(duì)象，即樣本空間的命題；再根據(jù)需要利用問(wèn)卷調(diào)查工具獲取多個(gè)專家或利益相關(guān)員工對(duì)各命題的初始信任度mj(mj需符合DS證據(jù)理論的取值范圍)；然后根據(jù)Dempster系列公式計(jì)算各命題的合成信任度Mj和確認(rèn)程度[Bel,Pl](Bel為命題的信任函數(shù)值，Pl為命題的似然函數(shù)值)，滿足預(yù)先設(shè)置的確認(rèn)程度需求的命題就是評(píng)估結(jié)果，若無(wú)滿足的命題則評(píng)估結(jié)果為“不確定”；最后，將確定的DS證據(jù)推理的評(píng)估結(jié)果作為規(guī)則推理的放入評(píng)分事實(shí)庫(kù)，在評(píng)分推理機(jī)的控制下與評(píng)分規(guī)則庫(kù)匹配，得出評(píng)分結(jié)果與不符合項(xiàng)或待改進(jìn)項(xiàng)。

圖5　DS證據(jù)推理+規(guī)則推理流程Fig.5　Flow chart of DS evidential reasoning & rule-based reasoning

3　結(jié)論

1)分析《規(guī)范》和《評(píng)分辦法》對(duì)建設(shè)安全標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行系統(tǒng)的指導(dǎo)意義和考評(píng)內(nèi)容、考評(píng)數(shù)量及考評(píng)比重，指出現(xiàn)有管理系統(tǒng)不能有效提高安全標(biāo)準(zhǔn)化工作水平是由于沒有以體系理念為系統(tǒng)規(guī)劃指導(dǎo)思路，也缺乏對(duì)多源信息環(huán)境下考核信息的整合方面的研究。

2)為利用信息化工具同時(shí)提高業(yè)務(wù)效率和安全標(biāo)準(zhǔn)化管理水平，參照制造企業(yè)執(zhí)行系統(tǒng)的功能定位，提出建設(shè)金屬非金屬礦山安全標(biāo)準(zhǔn)化執(zhí)行系統(tǒng)，將其定位為企業(yè)的安全信息中心、安全標(biāo)準(zhǔn)化管理平臺(tái)以及個(gè)人安全事務(wù)執(zhí)行平臺(tái)，并研究在此定位下的系統(tǒng)規(guī)范性的建設(shè)原則，分析了系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程。

3)系統(tǒng)信息資源的整合利用是該系統(tǒng)發(fā)揮功用的基礎(chǔ)，因此本文進(jìn)一步研究了礦山多源信息環(huán)境下通過(guò)信息融合技術(shù)整合信息資源的解決方案，設(shè)計(jì)多源信息融合子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能，分析其知識(shí)獲取方式和獲取內(nèi)容，并以“特征信息綜合評(píng)估類”信息融合為例，提出信息融合子系統(tǒng)集成融合推理的工作原理。

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