模糊物元分析在某金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級管理中的應(yīng)用

(1.江西理工大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院 江西 贛州 341000；2.江西省安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)研究中心 江西 南昌 330000)

引言

隨著快速的工業(yè)化進程，我國金屬礦山職業(yè)病形勢愈發(fā)嚴峻，職業(yè)衛(wèi)生管理工作任重道遠。 分類及分級的方法是建立職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)管長效機制的重要手段，通過職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)督分類及分級，為職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)管指明了方向[1]。但我國職業(yè)衛(wèi)生管理模式并沒有一個統(tǒng)一標準，只有少數(shù)幾個城市如上海[2]、珠海[3]、成都[4]等地出臺了職業(yè)衛(wèi)生分類分級管理辦法，且由于礦山的特殊性及職業(yè)病的高發(fā)性，缺少非常適用金屬礦山的職業(yè)衛(wèi)生分類分級管理辦法。

1983年蔡文創(chuàng)立了一門新興學(xué)科，這門學(xué)科不同于傳統(tǒng)意義上的數(shù)學(xué)，也不同于實驗課程，而是處于這兩者之間，這種新興學(xué)科即物元分析法[5]。大量研究表明：在對待不相容問題時，要綜合考慮事物、特征、量值三個要素，才能找到相應(yīng)的解決辦法，同時對于事物的發(fā)展變化規(guī)律給出詳盡的描述，使處理問題的整個過程更加形式化[6]。

職業(yè)危害因素的模糊性、復(fù)雜性、不確定性增加了職業(yè)衛(wèi)生管理工作的難度，相比于其他發(fā)達國家，我國的職業(yè)衛(wèi)生評價工作滯后，常用的職業(yè)衛(wèi)生評價方法已經(jīng)不能滿足工作的需要[7]，職業(yè)衛(wèi)生分類分級管理不僅能促進了企業(yè)自律，改善職業(yè)衛(wèi)生狀況，還能使衛(wèi)生監(jiān)督部門有的放矢地對職業(yè)病危害嚴重的企業(yè)加強監(jiān)督，提高監(jiān)督質(zhì)量和效率[8]。而現(xiàn)有的模糊物元分析法，其指標及權(quán)重的確定沒有明確的標準，本文以某金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生管理現(xiàn)狀為研究對象，通過專家調(diào)查權(quán)法確定分級監(jiān)管指標以及指標權(quán)重，探索模糊物元分析在企業(yè)職業(yè)衛(wèi)生管理中的應(yīng)用。

一、現(xiàn)場調(diào)查及檢測

某金屬礦山是一座有著四十多年地下開采歷史的有色金屬礦山，屬大型采、選綜合企業(yè)，企業(yè)現(xiàn)有職工1900余人，主要產(chǎn)品為銅精礦和硫精礦，以及精礦中含金、銀等。該金屬礦山采用地下開采方式，采用豎井-斜坡道聯(lián)合方式進行開拓，北礦帶采用下向分層進路膠結(jié)充填采礦法；南礦帶采用上向和下向分層進路水砂充填采礦法。選礦工藝流程包括破碎、礦石提升輸送、廢石提升、球磨、浮選、精礦脫水系統(tǒng)組成。

根據(jù)《職業(yè)病危害因素分類目錄》，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查、工程分析，結(jié)合原輔材料生產(chǎn)用量、生產(chǎn)工藝過程及特點、工人實際接觸機會、職業(yè)病危害因素對人體健康危害程度等綜合分析，某金屬礦山的主要職業(yè)病危害因素為：粉塵(矽塵)、噪聲、手傳振動、CO、CO2、NO、NO2、SO2、二硫化碳、松節(jié)油。根據(jù)其職業(yè)病危害因素檢測報告，可知其作業(yè)場所職業(yè)病危害因素的狀況，具體見表1。

表1 職業(yè)危害因素檢測結(jié)果

二、模糊物元分析

(一)金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管模糊物元模型

根據(jù)模糊物元的理論分析以及已建立的金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管體系，建立基于模糊物元的金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管體系分級模型，如圖1所示。

圖1 金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級管理體系模糊物元模型

(二)確定各因素的權(quán)重

基于對27位專家問卷調(diào)查權(quán)重法]建立了以“礦山工程概況-作業(yè)環(huán)境職業(yè)衛(wèi)生狀況-職業(yè)衛(wèi)生管理水平狀況-職業(yè)病危害因素接觸人員接觸狀況”為一級指標的金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管指標，然后應(yīng)用界值法和數(shù)值轉(zhuǎn)換法對分級監(jiān)管指標進行篩選，最終確立的分級監(jiān)管指標包含4個一級指標、12個二級指標和67個三級指標(表2)。然后，應(yīng)用層次分析法確定整個分級監(jiān)管指標的主觀權(quán)重，再根據(jù)熵值法確定整個分級監(jiān)管指標的客觀權(quán)重，最后將主觀權(quán)重和客觀權(quán)重綜合起來，運用乘法集成法，計算出組合權(quán)重，一級、二級組合權(quán)重見表3、4。

表2 職業(yè)衛(wèi)生指標體系

表3 一級指標組合權(quán)重

表4 二級指標組合權(quán)重

(三)金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)管級別

《建設(shè)項目職業(yè)病危害風(fēng)險分類管理目錄》(安監(jiān)總安健〔2012〕73號)中將建設(shè)項目職業(yè)病危害風(fēng)險分類分成嚴重、較重、一般三類。本文基于金屬礦山行業(yè)職業(yè)病危害嚴重的基礎(chǔ)上，細化每一個金屬礦山的職業(yè)衛(wèi)生狀況，對金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)督量化分級。本文研究在不違背國家標準的前提下，將監(jiān)督等級細化為5個級別以及具體要求，見表5。

表5 金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)督量化分級及要求

根據(jù)上述確定的金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)督級和別專家咨詢評分結(jié)果，確定各分級指標的經(jīng)典域，具體見表6。

表6 各分級指標的經(jīng)典域及節(jié)域

(四)金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管模糊物元的建立

(1)構(gòu)建其復(fù)合模糊物元

將分級監(jiān)管指標分為m個等級，n個作為主要因素，構(gòu)建金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管的n維模糊物元，用Rn表示：

(1)

(2)構(gòu)建金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管的隸屬度物元

確定本分級指標的隸屬函數(shù)之前，根據(jù)表5、6首先將指標分級標準劃分為M1,M2,M3,M4,M5，分別表示V級、IV級、III級、II級、I級五個等級，然后確定每個等級的隸屬度函數(shù)，本文采用三角形隸屬函數(shù)模型，見圖2。

圖2 三角形隸屬函數(shù)分布圖

圖2中，A1(a1,b1)、A2(a2,b2)、A3(a3,b3)、A4(a4,b4)、A5(a5,b5)分別表示各分級指標經(jīng)典域量值范圍，μ1(x)、μ2(x)、μ3(x)、μ4(x)、μ5(x)分別表示M1、M2、M3、M4、M5五個等級隸屬度函數(shù)，具體結(jié)構(gòu)如下：

(2)

式(2)中，δ1、δ2、δ3、δ4、δ5分別代表經(jīng)典域的中間值，x代表各指標的均值，根據(jù)式(2)可求得各分級因素對分級等級的隸屬度，vjik表示xik中第j個等級的隸屬關(guān)系(i=1,2,…,n;k=1,2,…,p)，可得m個等級中的n維隸屬度物元Rmn：

(3)

(3)構(gòu)建金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管指標的權(quán)重物元,計算得出的組合權(quán)重構(gòu)建各級分級監(jiān)管指標的權(quán)重物元Rwik：

(4)

其中，wik表示各級分級監(jiān)管指標的組合權(quán)重。

(4)建立綜合模糊復(fù)合物元Rb：

(5)

其中，bji表示第j等級中第i項分級監(jiān)管指標的隸屬度集中值(j=1,2,…,m；i=1,2,…,n)。

(五)對金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管進行綜合分級

(1)確定固有職業(yè)危害風(fēng)險狀況、職業(yè)衛(wèi)生管理水平狀況、作業(yè)人員接觸狀況的模糊復(fù)合物元RX。

(6)

上式(6)中，wi表示第i項主要因素的權(quán)重值(i=1,2,…,n)，xji表示第i項主要因素對第j等級的隸屬度加權(quán)平均值(j=1,2,…,m；i=1,2,…,n)。

(2)建立模糊綜合分級模糊復(fù)合物元

為了使金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管更加客觀有效，將上式(7)中xji中的平均值、最大值和最小值選為分級指標，如下：

(7)

則可以建立分級模糊復(fù)合物元，如下：

(8)

則進行綜合分級管理的模糊復(fù)合物元RD，如下：

第j等級的綜合分級值dj：

(9)

(10)

上式(10)中，金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管等級為綜合分級值中max(dj)所對應(yīng)的等級M。

由公式(6)可得一級指標模糊復(fù)合物元RX：

由公式(7)和(8)可得金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管綜合分級模糊復(fù)合物元Rd：

由公式(9)和公式(10)可得某金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管綜合分級模糊復(fù)合物元RD：

根據(jù)表6、7以及圖2，可得dmax=d4，對應(yīng)等級M4，職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管等級為II級,所以某金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生嚴重程度為一般，進行常規(guī)監(jiān)督，監(jiān)督頻率為1次/年，引導(dǎo)與監(jiān)督并重，推動礦山完善各項管理制度及預(yù)防措施等。同時也說明本文構(gòu)建的金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級管理體系應(yīng)用簡單高效，有較好的可用性。

三、結(jié)論及展望

本文在對金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生管理研究、體系構(gòu)建研究以及大量文獻的基礎(chǔ)上，建立了較為完善的金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管指標及金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級管理體系。將建立的金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級管理體系運用到某金屬礦山，得出了dmax=d4，即該金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生嚴重程度為一般，職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管等級為II級，進行常規(guī)監(jiān)督，監(jiān)督頻率為1次/年。

對金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級管理體系研究，本文還處于初步探索階段，還有待進一步研究。金屬礦山職業(yè)衛(wèi)生分級監(jiān)管指標是根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)及專家權(quán)重法得出的，仍帶有主觀性及局限性，且分級監(jiān)管指標中很多沒有確定的衡量值，實際操作性較差，仍需進一步完善。