基于改進FAHP的粉塵治理狀況評價方法研究

侯宗斌 龍祖根 馬曙

摘 要：我國煤炭企業多，煤工塵肺波及廣，危害大，建立可靠、有效的粉塵治理狀況評價體系是指導企業有效治理粉塵、改善工作環境的前提基礎。文中以某選煤廠為例，建立了粉塵狀況評價體系，將FAHP和FOWA算子法結合起來，建立了改進的FAHP模型，該模型把專家打分得到的因素權重和員工對各個因素的意見結合起來，評價得出本企業未來粉塵治理方面的投入方向，同時認識到員工對企業的粉塵現狀的評價為一般。模型在應用中省去了一致性檢驗，優化了主觀因素的影響，考慮了企業員工對指標的評價，得到的結果有利于企業粉塵防治工作有方向的進行。

關鍵詞：層次分析法；三角模糊數；FOWA算子法；模糊綜合評判

中圖分類號：R 134 文獻標識碼：A 文章編號：1672-7312（2018）06-0749-05

0 引 言

煤炭在我國一次性能源生產和消費中占60%以上，作為我國目前乃至今后相當長一段時間重要的戰略資源，在我國經濟和發展中占有重要的地位[1]。但是煤炭生產過程中，產生大量的粉塵，致使大量的工人成為塵肺病的隱型患者。目前我國的塵肺病人數居世界首位，23812例塵肺病新病例中，94.21%的病例為煤工塵肺和矽肺[2]。因此，采用適當的評價方法對粉塵危害進行有效評價，科學預防顯得尤為重要。眾多學者在各自的研究領域建立了評價體系[3-4]，李明，吳超，謝正文在對粉塵危害的評價研究中，采用最優權法確定指標的權重，初步建立了指標體系和評價分級標準[5]。阮曉妮應用模糊層次分析法給出了一種區域資源科學配置的評價模型[6]。李艷強，王福生，柳曉莉等初步提出了礦井粉塵危害的綜合評價體系，應用模糊綜合評價對具體礦井進行評價[7]。孫再羅，張偉把FAHP應用在高校教師授課質量評價中[8]，而魏妙在FAHP的基礎上引入了三角模糊數，降低了評價過程中專家打分的主觀因素影響[9]。王彥波，謝賢平，李錦峰等運用模糊層次綜合評價法，來評價礦山治理瓦斯等級。從治理瓦斯的具體實施步驟再到整個礦井治理瓦斯的程度，從點到面系統地進行評價、驗證[10]。劉勇介紹了三角模糊數的基本理論與方法，在煤與瓦斯突出綜合假設的基礎上建立了煤與瓦斯突出危險性評價指標體系[11]。范英，李辰，晉民杰提出一種利用三角模糊數幾何特征和層次分析法相結合的風險評價新方法[12]。基于上述研究為了使FAHP[13]適應于我國的粉塵治理，提出了改進的FAHP評價模型。

1 改進的FAHP評價模型

層次分析法[14]（AHP，Analytical Hierarchy Process）由于其在專家打分環節存在巨大的主觀因素，引進了三角模糊數來表示打分中的不確定因素，構成的三角模糊互補矩陣通過應用FOWA算子法[15]計算各個指標的權重，省去了一致性檢驗，簡化了計算評價指標權重步驟，同時將上述權重引入模糊綜合評判中，把專家對指標的評價優化為員工對各指標的意見，使評價模型更加客觀的反映現實，也使評價結果更加聯系實際。

1.1 粉塵致病危險性評價指標體系的建立根據工廠中的人員，機器設備，工作環境以及管理因素4個與粉塵狀況主要相關的因素，綜合考慮選煤廠作業的工藝流程，參考已有的評價體系確定了如下的15個因素如圖1所示，形成了粉塵狀況評價體系。

1.2 三角模糊層次分析建立步驟

1）通過選擇在相關專業領域知名度大、有豐富政府工作經驗的專家分別對準則層指標進行兩兩評判，構建三角模糊數互補判斷矩陣

通過模糊評判集的加權計算，對比標準分值，確定粉塵現狀。

2 實例應用選煤廠工作人員長期在粉塵環境下作業，粉塵顆粒會進入人體內，引起不同的病變，如局部刺激、中毒、變態反應、光感作用、致癌致畸、感染、致纖維化等等。因此對貴州某選煤廠應用文中建立評價體系進行評價研究。

1）根據圖1建立的評價結構，選取在粉塵治理方面知名度大的專家2名，學術水平高的專家2名，政府工作經驗比較豐富的專家1名，各專家的權重相同，5名專家憑借自己對各個問題的認識，分別打分構建A-Bi的三角模糊數互補判斷矩陣見表3.

應用FOWA算子方法，選擇模糊語義量化“大多數”準則，計算三角模糊數矩陣時，針對決策者的風險態度，文中認為決策者對風險的態度是中立的，計算得到準則層各個指標以三角模糊數表示的權重，根據如下公式

同理應用FOWA算子，計算各指標以三角模糊數表示的權重，以及應用期望公式計算各指標的權重期望。由于篇幅限制，文中僅展示B1-Ci的三角模糊數互補判斷矩陣，其他指標的權重見表6.

通過將上述的各個三角模糊數求得的期望歸一化，以及應用綜合權重計算公式得到因素層各個指標的綜合權重，見表7.

對表7各個因素的綜合權重的分析，得出綜合權重的前五名為C15>C6>C7>C14>C5.

2）通過選取10名選煤廠不同工作崗位的員工對以上15個指標按照評語集=（好，較好，一般，較差，差）進行評價得到隸屬度R1=（0.1，0.3，0.3，0.2，0.1）同理得到

根據此評價模型對某選煤廠的實際評價應用中可以確定。

1）企業未來粉塵治理方面的主要投入方向為制定有效的規章制度、提升除塵設備的性能和工廠設備的先進性、加強職工的培訓教育及減少設備的產塵量。2）工人對此選煤廠的粉塵治理現狀評價為一般，未來企業要增加對粉塵的治理投入。

3 結 語

1）引入三角模糊量化評價專家在對因素對比時的不確定性，克服了傳統評價中一刀切的模式，使得評價結果更符合實際情況。

2）將傳統的判斷矩陣改為三角模糊數互補判斷矩陣，引入FOWA算子法計算權重，省去了判斷矩陣的一致性檢驗。

3）引入專家打分與員工打分相結合，可以更真實的反應出員工對企業的粉塵治理現狀的評價，為營造一個優質的工作環境提供了參考。4）將FAHP和FOWA算子法結合起來建立粉塵污染治理現狀評價體系，在實際應用中既能找出企業未來的粉塵治理投入方向，也能及時了解員工的評價，優化員工體驗。