基于SPA的煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)體系分析

門 鴻

(陜西彬長小莊礦業(yè)有限公司，陜西 彬州 713500)

0 引言

在整個(gè)煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)級(jí)過程中，以《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本要求及評(píng)分方法(試行)》為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)[1]，對(duì)全國各地的煤礦進(jìn)行劃分等級(jí)[2-3]。然而，各地區(qū)煤礦的地質(zhì)狀況，人文環(huán)境以及生產(chǎn)條件的差異性，導(dǎo)致以統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)級(jí)太過絕對(duì)化[4]，不能夠客觀、準(zhǔn)確的反應(yīng)礦井的安全程度，也不能夠有效處理礦井安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)中產(chǎn)生的不確定性因素。

為此，引用集對(duì)分析理論對(duì)考評(píng)體系進(jìn)行研究，通過對(duì)5個(gè)礦井安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)得分進(jìn)行深度分析，以期優(yōu)化評(píng)分體系。

1 集對(duì)分析理論

集對(duì)分析是趙克勤提出的一種系統(tǒng)分析方法[5-6]。它從事物的確定性與不確定性出發(fā)，分別從同、異、反3個(gè)方面研究[7-9]，對(duì)于某一預(yù)先給定的關(guān)系來說，當(dāng)考察任意兩個(gè)對(duì)象，是否具有這種關(guān)系時(shí)，總會(huì)有且僅有以下3種可能中的一種發(fā)生：a與b有關(guān)系f；a與b沒有關(guān)系f；a與b有沒有關(guān)系f，不能確定[10]。

1.1 聯(lián)系度

所謂集對(duì)(Set Pair)即兩個(gè)集合所組成的一個(gè)對(duì)子，是由一定聯(lián)系的兩個(gè)集合組成的基本單位，也是集對(duì)分析和聯(lián)系數(shù)學(xué)中最基本的一個(gè)概念[11]。其中，a,cj為相對(duì)確定的部分，而bi為相對(duì)不確定的部分，此時(shí)，對(duì)于多聯(lián)系度而言，bi可以繼續(xù)細(xì)分，因此，將聯(lián)系度表達(dá)式μ=a+bi+cj中的b和c進(jìn)行進(jìn)一步展開

μ=a+b1i1+b2i2+…+bnin+cj

(1)

μ=a+c1j1+c2j2+…+cnjn+bi

(2)

對(duì)集對(duì)μ(M,N)進(jìn)行延伸四元聯(lián)系數(shù)，有其中異的部分可細(xì)分為偏同異和偏反異，相比對(duì)于問題的解決更加的精確，增強(qiáng)了集對(duì)分析的完整性和有效性[12-13]，因此，其表達(dá)式可以定義為

(3)

1.2 趨勢分析

表1 集對(duì)勢序

2 安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化

《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本要求及評(píng)分方法(試行)》以國家煤礦安全監(jiān)察局煤安監(jiān)行管〔2017〕5號(hào)文件的形式發(fā)布，對(duì)煤礦各大系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)深入的檢查考評(píng)，確保安全生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化考核申報(bào)流程如圖1所示。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)化考核申報(bào)流程

2.1 評(píng)分方法

得分公式：安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)采用滿分100分，采用各部分得分乘以相對(duì)的權(quán)重的方式進(jìn)行計(jì)算。其中，井工礦采用各部分評(píng)分表進(jìn)行打分，考核得分乘以該部分權(quán)重之和即為井工煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考核總得分。其公式為

(4)

式中：M—整個(gè)礦井的安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考核得分；Mi—11個(gè)部分分別考核得分；ai—11個(gè)部分權(quán)重值。

缺項(xiàng)處理：在考核過程中，由于各煤礦的地質(zhì)條件和生產(chǎn)條件不同，存在一部分標(biāo)準(zhǔn)中未涉及的考核指標(biāo)，因此采取缺項(xiàng)處理，其公式為

(5)

式中：A—實(shí)際所得分?jǐn)?shù)；B—缺項(xiàng)得分?jǐn)?shù)；C—檢查得分?jǐn)?shù)。

2.2 考評(píng)體系

其中11個(gè)參評(píng)項(xiàng)目分別為安全風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控(E1)、事故隱患排查治理(E2)、通風(fēng)(E3)、地質(zhì)災(zāi)害防治與測量(E4)、采煤(E5)、掘進(jìn)(E6)、機(jī)電(E7)、運(yùn)輸(E8)、職業(yè)衛(wèi)生(E9)、安全培訓(xùn)和應(yīng)急管理(E10)、調(diào)度和地面設(shè)施(E11)，具體考評(píng)指標(biāo)如圖2所示。

圖2 安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)指標(biāo)

3 集對(duì)分析法的應(yīng)用

3.1 集對(duì)分析模型構(gòu)建

考評(píng)等級(jí)劃分：在煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)價(jià)體系中，首先建立考評(píng)等級(jí)劃分，將考評(píng)等級(jí)劃分為4個(gè)等級(jí),見表2。

表2 安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)等級(jí)

待評(píng)指標(biāo)選取：假設(shè)具有n個(gè)待評(píng)指標(biāo)(礦井?dāng)?shù)目)，即m個(gè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，文中主要選取5個(gè)礦作為待評(píng)指標(biāo)，即n=5,5個(gè)煤礦分別用Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ代替，ξ為n個(gè)待評(píng)指標(biāo)的評(píng)分值，φ第n個(gè)待評(píng)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的第m個(gè)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)的評(píng)分總值，針對(duì)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化中11個(gè)待評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)的分析優(yōu)化，即m=11。

(6)

待評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)優(yōu)化：依據(jù)考評(píng)等級(jí)的劃分，考評(píng)結(jié)果聯(lián)系數(shù)函數(shù)為一個(gè)四元聯(lián)系度表達(dá)式，其中，v0,v1,v2,v3,v4為考評(píng)等級(jí)分界值100,90,80,70,0。x為考評(píng)結(jié)果的實(shí)際值，其中，n為第n個(gè)礦井的考評(píng)指標(biāo)；m為第m個(gè)專業(yè)的考評(píng)指標(biāo)。n=1,2,3,…；k=1,2,3,…。構(gòu)建函數(shù)具體為

μnm=

(7)

平均聯(lián)系度：在煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)過程中，基于SPA進(jìn)行優(yōu)化，其中，安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)采用平均聯(lián)系度來表示

(8)

3.2 應(yīng)用實(shí)例

考評(píng)結(jié)果：通過對(duì)5個(gè)礦井在11個(gè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)指標(biāo)下的評(píng)分進(jìn)行優(yōu)化，考評(píng)標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《煤礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化基本要求及評(píng)分方法》進(jìn)行考核評(píng)分，考評(píng)結(jié)果見表3。

表3 陜北地區(qū)5個(gè)礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)結(jié)果統(tǒng)計(jì)

Ⅰ礦

↓

Ⅱ礦

↓

由均值聯(lián)系度函數(shù)式(8)得到Ⅰ和Ⅱ的均值聯(lián)系度表達(dá)式分別為

同理可得其余3個(gè)礦的均值聯(lián)系度函數(shù)分別為

考評(píng)結(jié)果優(yōu)化評(píng)價(jià)指標(biāo)值：將i1=0.5,i2=-0.5,j=-1帶入計(jì)算式中可得各個(gè)礦井的平均聯(lián)系度、集對(duì)勢、悲觀勢和不確定勢，具體考評(píng)結(jié)果優(yōu)化評(píng)價(jià)指標(biāo)值見表4。

表4 5個(gè)礦安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考評(píng)結(jié)果優(yōu)化評(píng)價(jià)指標(biāo)值

考評(píng)結(jié)果排序：通常聯(lián)系度的大小與系統(tǒng)的變化趨勢呈正相關(guān)，在安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的考評(píng)中，聯(lián)系度越大，則礦井的考評(píng)結(jié)果越優(yōu)，從表4集對(duì)分析結(jié)果可以看出，5個(gè)礦井在聯(lián)系度中的次序?yàn)棰?Ⅱ>Ⅳ>Ⅰ>Ⅲ，即Ⅴ和Ⅱ礦相對(duì)與其他礦井的評(píng)分結(jié)果較優(yōu)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的等級(jí)也相對(duì)越高。從表3的原始考評(píng)得分可以看出，其5個(gè)礦井的最后得分排序?yàn)棰?Ⅱ>Ⅰ>Ⅳ>Ⅲ，可以看出，兩種方法考評(píng)得出的結(jié)果排序基本一致。

集對(duì)勢分析：集對(duì)勢一般是在c≠0的情況下考慮的，而當(dāng)c=0時(shí)，也就是說其中只存在同一與不確定的因素，不存在對(duì)立因素的干擾，從而表明，5個(gè)礦井達(dá)到安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化級(jí)別的阻力小，有利于其趨向最優(yōu)化達(dá)標(biāo)。

悲觀勢分析：針對(duì)于悲觀勢，其反映的是礦井達(dá)到最優(yōu)化安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平的趨勢，悲觀勢越大，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的趨勢越明顯，5個(gè)礦井達(dá)標(biāo)趨勢為Ⅴ>Ⅱ>Ⅳ>Ⅰ>Ⅲ，其中Ⅱ和Ⅴ礦井的悲觀勢大于1，而其他礦井均小于1，表明在5個(gè)礦井同時(shí)達(dá)到所要求的級(jí)別中，Ⅱ和Ⅴ礦井的安全程度更大，達(dá)到安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平的概率也就更大。

不確定性分析：不確定性即影響礦井安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化達(dá)標(biāo)的不確定性因素，其大小通常取決于礦井聯(lián)系度函數(shù)中i的取值，而i的取值一般是由同異i1和偏反異i2共同來決定的，取兩者之和。其中，i的取值越大，則礦井達(dá)標(biāo)的不確定性則越大，5個(gè)礦井的不確定性排序?yàn)棰?Ⅰ>Ⅳ>Ⅱ>Ⅴ。

4 結(jié)論

(1)通過建立四元聯(lián)系度函數(shù)模型，對(duì)礦井的考評(píng)結(jié)果進(jìn)行了深度分析，細(xì)化分析了影響考評(píng)過程的客觀因素，提高了考評(píng)結(jié)果的可靠性。

(2)分析了5個(gè)礦的考評(píng)數(shù)據(jù)，定量揭示了各考評(píng)影響因子的同一性、差異性和對(duì)立性，得到了綜合多因素的權(quán)重聯(lián)系度參數(shù)、集對(duì)勢、悲觀勢和不確定性，對(duì)礦井達(dá)標(biāo)的優(yōu)劣程度進(jìn)行了客觀的考量分析，通過分析5個(gè)礦井達(dá)到所要求的級(jí)別的趨勢是樂觀的。

(3)集對(duì)理論對(duì)礦井達(dá)標(biāo)的確定與不確定性問題的分析，有利于避免單一化，提高考評(píng)的同一度，減少對(duì)立度，為安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的達(dá)標(biāo)工作提供了科學(xué)合理的理論指導(dǎo)，有利于提高礦井的安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化水平。