灰色系統(tǒng)理論在河南省建筑安全事故預(yù)測中的應(yīng)用研究

郝會娟

摘要：對2015-2019年河南省建筑安全事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后構(gòu)建灰色預(yù)測模型GM（1，1），求得白化方程和時間響應(yīng)式并通過了模型精度檢驗(yàn)。結(jié)果表明，灰色GM（1，1）模型適用于建筑安全事故預(yù)測，并利用該模型預(yù)測了河南省2020年和2021年安全事故發(fā)展趨勢，為河南省事故預(yù)防和措施的制定提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：灰色系統(tǒng)理論;GM（1，1）模型;河南省建筑安全事故預(yù)測

Abstract： After processing the statistical data of construction safety accidents in Henan Province from 2015 to 2019， the grey prediction model GM （1， 1） is constructed， the whitening equation and time response formula are obtained and the model accuracy test is passed. The results show that the gray GM （1， 1） model is suitable for building safety accident prediction， and the model is used to predict the development trend of safety accidents in Henan Province in 2020 and 2021， providing scientific data support for the formulation of accident prevention and measures in Henan Province.

0? 引言

建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，是拉動國民經(jīng)濟(jì)快速增長的重要力量，在國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有舉足輕重的地位。但因影響因素較多且復(fù)雜，如人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、環(huán)境上的不利因素、管理上的缺陷等均會影響到建筑施工的安全生產(chǎn)。因此，建筑業(yè)相比其他行業(yè)具有更大的安全不確定性。2018年國務(wù)院安委辦曾通報(bào)，建筑業(yè)事故總量持續(xù)保持在高位，已連續(xù)9年排在工礦商貿(mào)事故第一位，事故起數(shù)和死亡人數(shù)自2016年起連續(xù)“雙上升”[1]。

美國學(xué)者海因里希曾調(diào)查了美國的75000起工業(yè)安全事故，發(fā)現(xiàn)其中98%的事故是可以預(yù)防的。根據(jù)我國學(xué)者研究表明，在我國發(fā)生的各類事故中，有80%以上的事故是可以預(yù)防和避免的。這明確告訴我們只要管理到位、意識和認(rèn)識到位，大量的事故是可以避免的[2]。

根據(jù)住建部發(fā)布的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年河南省共發(fā)生房屋市政工程生產(chǎn)安全事故19起、死亡26人[3]。圖1為河南省2010～2019年近十年來事故起數(shù)和死亡人數(shù)統(tǒng)計(jì)，2016年至2019年的事故起數(shù)和死亡人數(shù)較2015年均出現(xiàn)較大增長，2016年達(dá)到近10年最高點(diǎn)，河南省建筑業(yè)安全生產(chǎn)形勢依然很嚴(yán)峻。

2019年2月11日，河南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳印發(fā)《河南省房屋建筑和市政工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)隱患雙重預(yù)防體系建設(shè)實(shí)施細(xì)則》，要求進(jìn)一步落實(shí)建筑施工企業(yè)主體責(zé)任，提升建筑安全本質(zhì)化水平，有效遏制生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，促進(jìn)安全生產(chǎn)形勢穩(wěn)定好轉(zhuǎn)，到2020年實(shí)現(xiàn)房屋建筑和市政工程施工事故起數(shù)和死亡人數(shù)較大幅度下降。

因此，在目前的態(tài)勢下，運(yùn)用科學(xué)的方法，分析河南省建筑安全生產(chǎn)形勢，深度挖掘事故發(fā)生規(guī)律，預(yù)測事故的變化發(fā)展趨勢，為建筑安全事故的預(yù)防和河南省雙重預(yù)防體系的建設(shè)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1? 安全事故預(yù)測的理論基礎(chǔ)

灰色系統(tǒng)理論的研究對象是“部分信息已知、部分信息未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性系統(tǒng)，它通過對“部分”已知信息的生產(chǎn)、開發(fā)實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)世界的確切描述和認(rèn)識[4]。在樣本量少、數(shù)據(jù)波動較大、所需信息有限的情況下，通過對數(shù)據(jù)的處理、現(xiàn)象的分析來構(gòu)建預(yù)測模型，從而可對事物發(fā)展趨勢、事件的決策、系統(tǒng)的控制、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行科學(xué)的分析和預(yù)測[5]。

基于灰色系統(tǒng)理論的灰色預(yù)測法計(jì)算簡便，預(yù)測較準(zhǔn)且精度較高，因此被廣泛用于建筑、化工、交通等領(lǐng)域。

影響建筑施工安全的因素有很多，包括人的意識、施工水平、現(xiàn)場管理、設(shè)備運(yùn)行情況、環(huán)境狀態(tài)等等，具有明顯的不確定性。因此，可以應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論，采用灰色預(yù)測法構(gòu)建GM（1，1）模型對建筑安全事故的發(fā)展趨勢展開研究。

2? GM（1，1）預(yù)測模型的建立

選取2015～2019年河南省建筑安全事故起數(shù)和死亡人數(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行建模，并預(yù)測2020年和2021年事故發(fā)生情況。2015-2019年河南省建筑安全事故起數(shù)和死亡人數(shù)實(shí)際值見表1。

2.1 原始序列處理

2.2 白化方程和時間響應(yīng)序列

2.3 模擬預(yù)測

根據(jù)時間響應(yīng)式進(jìn)行模擬計(jì)算，模擬預(yù)測結(jié)果見表2。

2.4 精度檢驗(yàn)

2.5 預(yù)測結(jié)果

運(yùn)用2.4中構(gòu)建并經(jīng)過精度檢驗(yàn)的GM（1，1）模型，對2020年和2021年河南省建筑安全死亡人數(shù)進(jìn)行預(yù)測。同理運(yùn)用2.1、2.2、2.3、2.4的數(shù)據(jù)處理方法和步驟對2020年和2021年河南省建筑安全事故起數(shù)進(jìn)行預(yù)測。預(yù)測值見表3。

3? 結(jié)論

①灰色預(yù)測模型構(gòu)建之前，可以引入二階弱化算子對原始數(shù)據(jù)序列進(jìn)行處理，符合光滑條件后再進(jìn)行模型構(gòu)建。

②根據(jù)2015～2019年河南省建筑安全事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，建立灰色預(yù)測模型。經(jīng)計(jì)算和檢驗(yàn)，灰色預(yù)測模型GM（1，1）精度為一級，適合對建筑安全事故發(fā)生趨勢進(jìn)行預(yù)測。

③預(yù)測結(jié)果表明，2020年和2021年河南省建筑安全事故起數(shù)和死亡人數(shù)有下降的趨勢，這跟河南省建筑業(yè)近幾年緊抓雙重預(yù)防控制體系建設(shè)有關(guān)系。本次的預(yù)測結(jié)果可以對河南省建筑安全預(yù)防控制措施的制定和雙重預(yù)防控制體系的建設(shè)提供科學(xué)有效的依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]國務(wù)院應(yīng)急部.國務(wù)院安委辦通報(bào)上半年全國建筑業(yè)安全生產(chǎn)形勢[EB/OL].http：//www.gov.cn/xinwen/2018-07/26/content_5309423.htm.

[2]海南日報(bào)數(shù)字報(bào).礦難八成可預(yù)防凸顯監(jiān)管缺失[EB/OL].http：//hnrb.hinews.cn/html/2011-06/30/content_17_2.htm.

[3]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部安委會辦公室2019年房屋市政工程生產(chǎn)安全事故情況通報(bào)[EB/OL].http：//www.mohurd.gov.cn/wjfb/202006/t20200624_246031.html.

[4]劉思峰，楊英杰，等.灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用[M].科學(xué)出版社，2014.

[5]楊戩.事故灰色預(yù)測模型的研究與應(yīng)用[J].石油化工安全環(huán)保技術(shù)，2018，34（05）：37-39，6-7.