在礦井通風降溫中應用層次分析法的幾點建議

王桂坤

（中煤科工集團南京設計研究院有限公司,南京 210031）

1 前言

在礦井通風降溫系統中，像礦井熱環境、礦井通風系統的安全性、礦井通風系統的優化運行以及礦井通風系統的改造等等許多方面的運行、管理及相關的評價都是受到多種因素影響的。這些因素中既有定性的又有定量的，既有獨立的又有非獨立的。進而給礦井通風降溫的有關計算、評價和管理帶來不同程度的困難。層次分析法（AHP法）在礦井通風降溫系統中的廣泛應用很好的解決了這些困難。但是，在運用AHP法的過程中，尚存在許多的問題值得改善，因此本文給出了在礦井通風降溫中應用層次分析法的幾點建議。

2 層次分析法的一般步驟

2.1 建立目標準則層次模型

分析問題后，建立該問題的目標準則層次模型，它是一個“金字塔”型的模型。主要有三個層次：最高層，也稱為目標層，僅包含一個目標元素；中間層，也稱為準則層，包含了若干影響因素；最底層，也稱為方案層或措施層。

2.2 構造判斷矩陣

2.3 計算單層次各因素的權重并進行一致性檢驗

根據實際情況，用不同的方法求解判斷矩陣最大特征值和相對應的特征向量，經過歸一化處理，即可得到層次單排序權重向量。層次單排序需要進行一致性檢驗，當檢驗值超過一定的范圍時，必須重新構造判斷矩陣，直到滿足精度要求為止。

2.4 計算最底層各因素對于總目標的權重并進行一致性檢驗

3 在礦井通風降溫中應用層次分析法的幾點建議

3.1 關于建立目標準則層次模型

不同的礦井有不同的具體情況。在針對一個礦井解決問題時，首先要做好調研工作，充分掌握該礦井的具體情況，做到具體問題具體分析，不能一概而論。以礦井通風系統的安全性評價為例，高新春、馮洪淵[2]的“用模糊層次分析法評價礦井安全狀況”一文就采用了不同于秦波濤、李增華[3]的“改進層次分析法用于礦井安全性評價”的目標準則層次模型。

在建立模型的時候，要遵循以下三個原則：一是系統性原則，要重視總目標各因素的層次性和相關性；二是可比性原則；三是可操作性原則，要盡量減少影響因素的個數，盡量保證它們之間的獨立性，便于計算。

另外，在進行專家評分時，要使用多專家一起打分，在實施過程中最好能夠去掉一個最高分，去掉一個最低分，然后取其平均分。這樣能夠更好的減少主觀性的影響，減弱因素間的相關性。

3.2 關于構造判斷矩陣

構造判斷矩陣是運用層次分析法解決實際問題的關鍵一步，構造的矩陣的特點和形式直接影響到最終的結果的準確度。

通過因素間的兩兩相互比較得到矩陣中的每一個元素，這個過程中使用了1～9標度及其倒數。然而在處理實際問題時，直接采用1～9標度及其倒數的方法經常得到偏離一致性的判斷矩陣，增加了計算量。于是，在文獻[4]中，作者給出了（0，1，2）3個標度及其倒數的方法來構造判斷矩陣，當第i元素比第j元素重要時，用2標度；當第i元素比第j元素同樣重要時，用小于等于1標度，取等號時表示元素自身之間比較；當第i元素沒有第j元素重要時，用0標度。然后在利用數學變換式將三標度判斷矩陣轉化為1～9標度判斷矩陣，簡化了計算過程，提高了計算精度。由此看出，簡單的標度不僅能夠簡化計算還能夠提高計算準確度。

3.3 關于計算權重

合理確定權重的大小，對于礦井通風系統優劣的評判具有非常重要的意義。文獻[5]針對礦井通風系統評判指標體系的多層次結構特點，將層次分析法和兩因素相互重要性比較的交互式定量結合起來，形成了通風系統評判指標權系數確定的一種新方法，使用極大似然方法計算權系數，這種方法可以得到各評判專家意向的總體權數，在總體上可以保證較高精確度權系數的獲得。

4 結束語

層次分析法在礦井通風降溫系統中已經被越來越廣泛的應用，它能很好的把定量指標和定向指標結合起來，能夠合理的反映問題的實質。而且能夠通過判斷矩陣的一致性檢驗對人的主觀判斷進行信息反饋，從而提高了對問題把握的準確性和可靠性。但是，不能一概而論的使用層次分析法，應該針對具體礦井具體分析，這樣才能達到最終的目的。

[1]歐曉英,楊勝強等.礦井熱環境評價及其應用[J].中國礦業大學學報,2005(05).

[2]高新春,馮洪淵.用模糊層次分析法評價礦井安全狀況[J].礦業安全與環保,2003(10).

[3]秦波濤,李增華.改進層次分析法用于礦井安全性評價[J].西安科技學院學報,2002(06).

[4]薛志俊．應用層析分析法確定礦井通風系統評判指標的重要性排序[J].煤礦安全,1996(07).

[5]趙永生,張兆瑞.通風系統評判指標“權系數”確定方法的探討[J].煤炭工程師,1996(01).

[6]郁鐘銘,伍宇光.層次分析法（AHP）在礦井通風系統方案優化中的應用[J].貴州工業大學學報,1997(10).