基于G1模糊綜合評價法的煤礦應急救援能力評價研究

摘要：本文針對煤礦的應急救援能力進行客觀評價，經過問卷調查，專家分析后篩選建立了以組織和管理、制度基礎、保障系統和人力資源為主的煤礦應急救援能力指標體系，根據模糊綜合評價法建立評價模型，引入G1法確定指標權重，彌補了層次分析法計算量大、需要一致性檢驗以及計算復雜等不足， 從而建立了新的模糊綜合評判模型。通過煤礦實例驗證，該方法能對煤礦應急救援現狀進行較為準確的評價，為煤礦提升自身應急救援能力提供依據。

關鍵詞：應急救援能力；G1法；模糊綜合評價

引言

由于煤礦地質條件復雜多變，易導致各種重大事故的發生。縱觀世界各國，凡是安全生產水平較高的國家與地區，不但事故少，而且均擁有較強的應急救援能力。因此，對煤礦應急救援能力進行評價，有利于政府和煤礦企業對應急救援標準進行規范、合理的評估，增強煤礦企業的應急救援能力，大幅度減少重大事故對國民的人身安全和財產的損失。本文通過對影響煤礦應急救援能力因素的分析，結合專家意見，依據我國應急救援相關條令條例和國內外應急救援能力的評價指標體系的研究成果，建立了應急救援能力評價指標體系，引入G1法確定指標權重，并結合模糊數學理論，提出了基于G1法的煤礦應急救援能力模糊綜合評價方法，對科學、合理地評價應急救援能力建設進行了有意義的探索。

1 煤礦應急救援能力的內涵

煤礦企業有別于其他普通企業，本身具有突發事件較多、影響面較大、損失較多的特性。而煤礦企業生產系統復雜、生產環節多、地質條件復雜多變、生產條件較為惡劣，更是要求其提高自身的應急能力水平，只有這樣才能有效地應對突發事件。

煤礦企業應急救援能力是指煤礦企業應對、消除突發事件，使突發事件對企業人員、設備、設施等可能造成的傷害和破壞降到最小，從而盡快恢復正常生產的能力。它是隨著煤礦企業應急管理的發展而提出來的。

2 煤礦應急救援能力評價指標體系

煤礦應急救援能力評價是一項龐大的、復雜的系統工程。影響全礦應急救援能力的因素是多方面的，必須科學選擇評價指標。評價指標的確定是煤礦應急救援能力評價的基礎和關鍵，直接影響到評價結果。評價指標體系應以能夠反映煤礦應急救援能力的基本狀況為目標。遵照所確定的原則，結合煤礦的實際情況及重大事故的特點，本文將煤礦應急救援能力評價指標體系劃分為組織和管理、制度基礎、保障系統和人力資源4個一級指標，18個二級指標，具體如表1所示：

表1煤礦應急救援能力評價指標體系

3 G1法的實施過程

G1法是針對AHP法進行了改進，避開了AHP法中的缺點，其優點有：①不用構造判斷矩陣，無需一致性檢驗；②對同一層次的元素個數沒有限制；③計算量比層次分析法成倍的減少；④方法簡便、直觀，便于應用。

G1法的步驟為：（1）設各指標的排序為Z=（x1x2x3x4...xm），如果xi(i=1，2，3，...，m)的重要性大于xj（i=1，2，3，...，m）的重要性，則記為：xi?莨xj。通常，決策者在指標集Z中選取最為重要的指標，記為：x1*，接著在余下的指標中在選取認為最為重要的指標，記為：x2*，以此類推，把所有指標按上述方法進行重要性排序為：（x1*?酆x2*?酆x3*?酆x4*?酆...?酆xm*）；

（2）決策者給出相鄰指標xk-1*和xk*之間的重要程度之比可以使用

（1）

來表示，其中rk的賦值可以參考表2。

表2 的賦值參考表

（3）若rk為x*k-1和x*k之間的重要性之比，則rk-1和rk必需滿足：rk-1×rk?酆1，（k=2，3，4，…，m-1，m），其指標x*m的權重系數為

wm：wm=(1+■ ■ri)-1（2）

其他權重為：w*k-1=rk×w*k（k=2，3，4，…，m-1，m）其中w*k為第k個指標的權重。

4 模糊綜合評價模型

模糊綜合評判就是通過一個模糊變換，把因素集中的元素映射為評語集中相應的元素，它們之間的模糊關系可用評判矩陣R 來表示。當權重向量A 和模糊評判矩陣R 確定后，即可進行綜合評判，其步驟如下：

（1）建立因素集。應急救援能力的因素集分為兩級：

X=(X1，X2，X3，X4)；

X１=(X１１，X１2，X１3，X１4，X15)；

X２=(X21，X22，X23)；

X３=(X31，X32，X33，X34)；

X4=（X４1，X４2，X４3，X４4，X４５）；

（2）建立評語集V。設置應急救援能力的等級為：V=(V１=極高，V２=高，Ｖ３=中，V４=低)，為了方便，將評語集進行量化，參照表3：

表3 評價等級量化對照表

（3）建立模糊評價矩陣Ｒi=(rijk)，其中(rijk)表示因素Xij被評為VK的隸屬度。

（4）模糊綜合評價。根據各個因素的模糊綜合評判矩陣Ri=(rijk)，被評價對象針對Xi的一級模糊綜合評判為Bi=WioRi。為綜合考慮，統籌兼顧各種因素的影響，在這里模糊算子“o”按照矩陣乘法運算。再根據一級模糊綜合評判可確定二級模糊綜合評判的評判矩陣為R=(B1，B2，B3，B4，...Bn)T，所以二級模糊綜合評判結果為B=WOR。對向量B進行歸一化得向量B'，采用加權平均法對每個等級賦值，得賦值矩陣V，N=B'OV即是對裝備保障能力的評估結果。

5 實例分析

依據彬縣某煤礦為例，根據上面的方法對其應急救援能力進行評價。在評價中，確定權重向量W和模糊評價矩陣R是關鍵。根據應急救援能力的指標，本文構造出指標評分的隸屬函數。

（3）

根據模糊綜合評價模型小結中步驟2，由專家對應急救援能力各指標進行打分（分值區間為0-100，參照表1）取各項指標的加權平均值，帶入隸屬函數，得各個因素的模糊綜合評價矩陣Ri。權重向量由G1法得到。

5.1 確定模糊評判矩陣

由表1中專家對指標的打分帶入隸屬函數，可以得到Xi（i=1，２，３，４）的模糊評價矩陣 ，即：

(４)

5.2 G1法確定權重向量

本文以應急救援能力指標框架中的一級指標組織和管理Ｘ１、制度基礎Ｘ２、保障系統Ｘ３和人力資源Ｘ４為例。給出其權重計算過程，其余指標權重的計算方法相同，過程就不一一給出。

①匯總專家組的評審結果，最終給出四個指標的序關系：

；

②根據公式（1）結合專家意見得出：

③由公式（2）確定指標x*m的權重為：w2=w*4=(1+r2r3r4+r3r4+r4)-1=0.1910，其它依據w*k-1=rk×w*k計算得：w1=w*3=0.2292，w3=w*2=0.2521，w4=w*1=0.3277；

下面列出專家評審后二級指標的序關系：

（1）為一級指標組織和管理下的5個二級指標權重計算：

①X13>X12>X14>X15>X11=x*11>x*12>x*13>x*14>x*14>x*15；

②r12=1.8，r13=1.0，r14=1.0，r15=1.6；

③w11=w*15=0.1161，w15=w*14=0.1854，w14=w*13=0.1853，w14=w*13=0.1857，w13=w*11=0.3345；

（2）為一級指標制度基礎下的3個二級指標權重計算：

① X22>X23>X21=x*21>x*22>x*23；

② r22=1.5，r23=1.2；

③ w21=w*23=0.2500，w23=w*22=0.3000，w22=w*21=0.4500；

（3）為一級指標保障系統下的5個二級指標權重計算：

① X31>X32>X33>X35>X34=x*31>x*32>x*33>x*34>x*35

② r32=1.0，r33=1.0，r34=1.5，r35=1.3；

③ w34=w*35=0.1227，w35=w*34=0.1595，w33=w*33=0.2393，w32=w*32=0.2393，w31=w*31=0.2392；

（4）為一級指標人力資源下的5個二級指標權重計算：

① X43>X44>X42>X45>X41=x*41>x*42>x*43>x*44>x*45；

② r42=1.1，r43=1.3，r44=1.5，r45=1.0；

③ w41=w*45=0.1316，w45=w*44=0.1316，w42=w*43=0.1974， w44=w*42=0.2567，w43=w*41=0.2824；把以上數據填入表1中進行綜合權重的確定。

由上面得一級指標權重向量為：

W=(0.2292，0.1910，0.2521，0.3277)

二級指標權重向量：

W1=(0.1161，0.1857，0.3345，0.1853，0.1854)；

W2=(0.2500，0.4500，0.3000)；

W3=(0.2392，0.2393，0.2393，0.1227，0.1595)；

W4=(0.1316，0.1974，0.2824，0.2567，0.1316)；

5.3 模糊綜合評判

5.3.1 一級綜合評判。根據

Bi=Wi0Ri(i=1，2，3，4)

得 B1=（0.1853，0.7459，0.8217，0.2608）

B2=（0，0.675，0.9575，0.325）

B3=（0，0.5183，0.9403，0.4816）

B4=（0，0.5704，0.9668，0.4292）

5.3.2 二級綜合評判。根據B=WOR式中，W=(0.2292，0.1910，0.2

521，0.3277)

則 對向量B進行歸一化處理得：

采用加權平均法對每個等級賦值，如“極高”為0.95，“高”為0.8，“中”為0.6，“低”為0.4，設等級賦值后的矩陣為V，則

， 則N=B'OV=0.7577

由評價后的結果可知，該煤礦的應急救援能力為0.7577。分析后的出該煤礦的應急救援能力較好，但還需要進一步的加強應急救援建設。

6 結束語

首次引入G1法結合模糊綜合評價法對煤礦應急救援能力進行評價研究，在一定程度上創新和豐富了煤礦應急救援能力評價的方法。該定量方法的評價結果合理、客觀、準確可靠，在對該煤礦實例中進行分析得到的結果與該煤礦實際情況相符。而且G1法克服了傳統層次分析法中要進行一致性檢驗的不足，使計算大量減少，操作性強。本文提出的煤礦應急救援能力評價體系，并建立了其評價模型，為煤礦應急救援設施的建設提供方案，對如何客觀、公正、科學地評價煤礦應急救援能力進行有意義的探索。

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作者簡介：李森（1986-），男，江蘇徐州，2006年畢業于中國礦業大學，本科，工程師，副科級，主要從事采礦工藝研究。