模糊層次分析法在煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

余 嵐，史云飛，馬小勇，陳 娜，高 軍，王宏斌，蓋 軻

(1.隴東學(xué)院 能源工程學(xué)院，甘肅 慶陽(yáng) 745000；2.華能慶陽(yáng)煤電有限責(zé)任公司 核桃峪煤礦，甘肅 慶陽(yáng) 745000；3.慶陽(yáng)市應(yīng)急管理局，甘肅 慶陽(yáng) 745000)

自2016年起全國(guó)各煤礦都開(kāi)始運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)和隱患排查雙控機(jī)制，但該系統(tǒng)運(yùn)行仍處于起步階段，存在機(jī)制不夠健全，危險(xiǎn)源辨識(shí)不全面，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不準(zhǔn)確，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法單一，缺少優(yōu)化的指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，進(jìn)而不能有效地進(jìn)行總體和分項(xiàng)評(píng)價(jià)。本文以煤礦運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)級(jí)管控系統(tǒng)為研究對(duì)象，建立安全風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用定性和定量相結(jié)合的模糊層次分析法，把決策者的主觀判斷和經(jīng)驗(yàn)融入層級(jí)結(jié)構(gòu)模型，逐層分解，經(jīng)過(guò)量化處理，根據(jù)權(quán)重分析各指標(biāo)對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng)的影響程度，提出總體的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)全流程跟蹤檢查，采取有效的措施優(yōu)化風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)。

1 模糊層次分析法基本流程

模糊層次分析法是把一個(gè)復(fù)雜的多目標(biāo)決策問(wèn)題作為一個(gè)系統(tǒng)，將目標(biāo)分解為多個(gè)準(zhǔn)則(一級(jí)指標(biāo))，進(jìn)而分解成多準(zhǔn)則的層次(二級(jí)指標(biāo))，通過(guò)定性定量指標(biāo)——模糊層次分析量化方法，算出層次單排序和總排序，以作為多目標(biāo)、多方案優(yōu)化的系統(tǒng)方法，提出總體的安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)優(yōu)化方案。模糊層次分析法的基本步驟：

(1)建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系；

(2)構(gòu)造判斷矩陣；

(3)層次一級(jí)、二級(jí)指標(biāo)重要度排序及一致性檢驗(yàn)；

(4)基于模糊分析法總目標(biāo)評(píng)價(jià)過(guò)程；

(5)提出風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)評(píng)價(jià)結(jié)論和改進(jìn)措施。

2 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建

核桃峪煤礦是甘肅省最大的國(guó)有重點(diǎn)煤礦，年產(chǎn)量800萬(wàn)噸。該企業(yè)自2016年起扎實(shí)開(kāi)展安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控工作，通過(guò)日度、月度、季度、年度匯總評(píng)估分析，梳理出各作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的危險(xiǎn)源和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，由責(zé)任單位制定有針對(duì)性的專(zhuān)項(xiàng)措施，專(zhuān)業(yè)科室對(duì)措施跟蹤落實(shí)，動(dòng)態(tài)檢查檢驗(yàn)措施的有效性，確保礦井各類(lèi)安全風(fēng)險(xiǎn)受控。針對(duì)該體系本文根據(jù)煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化流程對(duì)煤礦風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管理系統(tǒng)的工作機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)評(píng)價(jià)、“1+4”風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)程序、管控措施、保障能力等深入分析之后，將相關(guān)的影響因素按所屬關(guān)系劃分為若干層。該模型的最上層為目標(biāo)層即安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)，一級(jí)指標(biāo)層包括制度要求、危險(xiǎn)源辨識(shí)與評(píng)價(jià)、“1+4”辨識(shí)程序、保障措施4個(gè)層次的一級(jí)指標(biāo)，對(duì)一級(jí)指標(biāo)層進(jìn)一步劃分為二級(jí)指標(biāo)層。工作機(jī)制劃分為組織機(jī)構(gòu)、職責(zé)分工、制度建設(shè)；危險(xiǎn)源辨識(shí)劃分為人的因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素、管理因素；辨識(shí)程序劃分為年度辨識(shí)評(píng)估、日辨識(shí)評(píng)估、月度辨識(shí)評(píng)估、旬辨識(shí)評(píng)估、專(zhuān)項(xiàng)辨識(shí)評(píng)估；保障措施劃分為管控措施、公告警示、教育培訓(xùn)，共計(jì)15個(gè)二級(jí)指標(biāo)，指標(biāo)體系詳見(jiàn)表1。

3 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

3.1 一級(jí)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

一級(jí)指標(biāo)層權(quán)重確定使用九級(jí)標(biāo)度法[1]，采用德?tīng)柗品ㄓ擅旱V企業(yè)專(zhuān)家評(píng)議對(duì)指標(biāo)中的因素兩兩進(jìn)行比較確定，判斷矩陣賦值詳見(jiàn)表2。

表1 安全風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng)模型評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表2 一級(jí)指標(biāo)判斷矩陣賦值

九級(jí)標(biāo)度法說(shuō)明：1—表示兩個(gè)元素相比，具有同等重要性；3—表示兩個(gè)元素相比，前者比后者稍重要；5—表示兩個(gè)元素相比，前者比后者明顯重要；7—表示兩個(gè)元素相比，前者比后者強(qiáng)烈重要；9—表示兩個(gè)元素相比，前者比后者極端重要；2、4、6、8—表示上述兩相鄰判斷的中值。

(1)判斷矩陣賦值

(2)歸一化矩陣

表3 歸一化矩陣

(3)權(quán)重計(jì)算

(4)計(jì)算最大特征根

=4.139

(5)一致性檢驗(yàn)

一致性指標(biāo):

一致性比率：

滿足一致性檢驗(yàn)。

上式中n為矩陣階數(shù)，取4；RI為隨機(jī)一致性指標(biāo)(當(dāng)n取值為1，2，3，4，5，6，7，8，9時(shí)，RI的指標(biāo)分別為0，0，0.58，0.9，1.12，1.24，1.32，1.14，1.45)。

3.2 二級(jí)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

表4 工作機(jī)制判斷矩陣及權(quán)重計(jì)算

表5 危險(xiǎn)源辨識(shí)判斷矩陣及權(quán)重計(jì)算

表6 1+4辨識(shí)程序判斷矩陣及權(quán)重計(jì)算

表7 保障措施判斷矩陣及權(quán)重計(jì)算

4 安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)總體評(píng)價(jià)

4.1 模糊評(píng)價(jià)矩陣的構(gòu)建及過(guò)程

對(duì)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)總體評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)根據(jù)指標(biāo)體系中一級(jí)、二級(jí)指標(biāo)體系從上往下進(jìn)行評(píng)價(jià)，指標(biāo)層的指標(biāo)評(píng)價(jià)人員包括行業(yè)專(zhuān)家、區(qū)、隊(duì)、班組技術(shù)人員、安全檢查員等參與，確定總?cè)藬?shù)為100，評(píng)分以調(diào)查問(wèn)卷的方式，確定很好、較好、一般、不太好、差五個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)(分值分別為9、7、5、3、1)，根據(jù)評(píng)價(jià)人員確定的等級(jí)分值，進(jìn)行評(píng)價(jià)隸屬度的數(shù)據(jù)獲取[5-7]，其取值計(jì)算見(jiàn)表8。

表8 總體評(píng)價(jià)等級(jí)結(jié)果表

矩陣中的數(shù)據(jù)由現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查評(píng)價(jià)統(tǒng)計(jì)得出(每項(xiàng)二級(jí)指標(biāo)等級(jí)的人數(shù)除以總?cè)藬?shù))，二級(jí)指標(biāo)層的判斷矩陣R1、R2、R3、R4如下[7-8]：

根據(jù)前述二級(jí)指標(biāo)權(quán)重W1、W2、W3、W4和一級(jí)指標(biāo)權(quán)重W的評(píng)價(jià)情況，進(jìn)行模糊關(guān)系的評(píng)價(jià)，過(guò)程如下:

B1=W1×R1

同理計(jì)算得出：

模糊評(píng)價(jià)的五個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)得分為9、7、5、3、1，則企業(yè)分級(jí)管控系統(tǒng)的總體得分為：

因此，該企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)為較好等級(jí)[9-10]。

4.2 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

(1)一級(jí)指標(biāo)權(quán)重排序

制度要求、危險(xiǎn)源辨識(shí)、辨識(shí)程序、管控措施權(quán)重依次為：0.05、0.5、0.31、0.14，對(duì)重要度進(jìn)行排序：工作機(jī)制<管控措施保護(hù)<危險(xiǎn)源辨識(shí)<辨識(shí)程序保護(hù)，并且危險(xiǎn)源辨識(shí)和“1+4”辨識(shí)程序是風(fēng)險(xiǎn)管控系統(tǒng)的數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于制度要求和管控措施。因此，企業(yè)在雙控機(jī)制運(yùn)行時(shí)應(yīng)以風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)識(shí)別劃分為主線，以危險(xiǎn)源辨識(shí)評(píng)價(jià)為核心才能有效保障該系統(tǒng)的實(shí)施。

(2)二級(jí)指標(biāo)權(quán)重排序

組織結(jié)構(gòu)、職責(zé)分工、制度建設(shè)權(quán)重依次為：0.1007、0.2255、0.6738，對(duì)重要度進(jìn)行排序：組織結(jié)構(gòu)<職責(zé)分工<制度建設(shè)。

人的因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素、管理因素權(quán)重依次為：0.047、0.3965、0.1600、0.3965，對(duì)重要度進(jìn)行排序：人的因素<環(huán)境因素<設(shè)備因素=管理因素。

年度辨識(shí)評(píng)估、日辨識(shí)評(píng)估、月辨識(shí)評(píng)估、旬辨識(shí)評(píng)估、專(zhuān)項(xiàng)辨識(shí)評(píng)估權(quán)重依次為：0.3207、0.1604、0.1478、0.0504、03207，重要度排序?yàn)椋貉孀R(shí)評(píng)估<月辨識(shí)評(píng)估<日辨識(shí)評(píng)估<年辨識(shí)評(píng)估=專(zhuān)項(xiàng)辨識(shí)評(píng)估。

管理措施、公告警示、教育培訓(xùn)權(quán)重依次為：0.7307、0.0809、0.1884，重要度排序：公告警示<教育培訓(xùn)<管理措施。

權(quán)重越大，改進(jìn)的程度相對(duì)越大。在制度建設(shè)過(guò)程中要充分重視制度建設(shè)，按照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理尤其重要。在危險(xiǎn)源辨識(shí)過(guò)程中，一定要十分關(guān)注企業(yè)固有的環(huán)境危險(xiǎn)因素(深埋厚煤層、高礦壓、高地?zé)?、水害、瓦斯、煤塵爆炸等災(zāi)害)。

對(duì)于具有重大危險(xiǎn)源的建設(shè)礦井，4次專(zhuān)項(xiàng)辨識(shí)是企業(yè)的重點(diǎn)，并結(jié)合應(yīng)急管理機(jī)制預(yù)警和準(zhǔn)備階段的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和日常監(jiān)督檢查是安全管理的重點(diǎn)，在管控措施方面采取技術(shù)手段降低和消除風(fēng)險(xiǎn)，使風(fēng)險(xiǎn)管控的效果更明顯，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)員工進(jìn)行安全管理知識(shí)和生產(chǎn)技術(shù)知識(shí)培訓(xùn)，另外，對(duì)從事風(fēng)險(xiǎn)級(jí)評(píng)估人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)才能保證該系統(tǒng)運(yùn)行取得實(shí)效。

5 結(jié)論

本文構(gòu)建了安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)的指標(biāo)體系，采用模糊層次分析法進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證，得出以下結(jié)論：

(1)結(jié)合煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)的全過(guò)程，建立了科學(xué)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，該體系一級(jí)指標(biāo)4個(gè)，二級(jí)指標(biāo)15個(gè)。

(2)針對(duì)核桃峪礦井風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控系統(tǒng)實(shí)施情況，采用模糊層次法進(jìn)行評(píng)價(jià)，采用PHA法對(duì)一、二級(jí)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行了計(jì)算，確定了好、較好、一般、不太好、差五個(gè)模糊評(píng)價(jià)等級(jí)，并賦予相應(yīng)的分值，得出該礦井總體安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控能力得分。

(3)根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，提出提升該企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控能力應(yīng)從制度建設(shè)和加強(qiáng)管理、重視危險(xiǎn)源辨識(shí)和專(zhuān)項(xiàng)辨識(shí)程序、強(qiáng)化固有危險(xiǎn)源的管控措施著手提升企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控能力[11]。