基于熵權法和可拓理論的煤礦應急救援能力綜合評價

摘要：對煤礦應急救援能力進行評價，可促進煤礦應急救援體系的建設。本文從四方面16個二級指標建立了煤礦應急救援能力的評估指標體系；并在主要使用熵權法的基礎上，綜合主觀和客觀賦權方法確定指標權重值；再通過可拓理論中的關聯函數建立完善的數學模型，對煤礦應急救援能力進行評價。

關鍵詞：煤礦應急救援；熵權法；可拓理論；關聯函數

1.引言

我國煤礦企業的安全生產狀況十分嚴峻，煤礦企業事故頻發。因此，對煤礦的應急救援能力進行分析、評價，建立起一個科學、有效、運轉良好的應急救援體系，是迫切需要解決的問題。本文嘗試將熵權法和可拓理論應用到應急救援能力的評價中，在確立煤礦應急救援能力評價指標的基礎上，通過熵權和主觀賦權相結合計算出權重系數，再根據可拓理論建立出評價模型。

2.構建煤礦應急救援能力評價指標體系

本文在對近年來大量煤礦企業應急救援案例以及論文進行分析和調研的基礎上，總結出組成煤礦應急救援能力體系的四點主要因素組織管理、制度基礎、保障系統和人力資源。在此基礎上，拓展出16個二級指標應急機構A1、責權分配A2、決策指揮A3、物質調運A4、恢復總結A5、規章制度B1、應急預案B2、技術資料B3、監測監控C1、裝備物資C2、通信系統C3、資金保障C4、救援專家D1、救援隊伍D2、員工素質D3、教育培訓D4建立了煤礦企業應急救援能力評估指標體系，并給出了二級指標的專家賦權。

3.評價方法及模型

假設xij（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）為第i個系統中的第j項指標的觀測數據。首先，計算第j項指標下，第i個被評價對象的特征比重pij=xij/∑ni=1xij；其次，計算第j項指標的熵值ej=-k∑ni=1pijlnpij，k=1/lnn；第三，計算指標xi的差異性系數gj=1-ej；最后，確定權數ωj=gj/∑mi=1gi，j=1，2，…，m。

將主觀客觀賦權法有機的結合起來，使所確定的權重系數同時體現主觀信息和客觀信息。設pj，qj是分別基于主觀賦權法和客觀賦權法生成的指標xj的權重系數，則稱ωj=k1pj+k2qj，j=1，2，…，m是具有同時體現主客觀信息集成特征的權重系數。

設U為論域，k是U到實域（-∞，+∞）的一個映射，T為給定的對U中元素的變換，稱A～（T）={（u，y，y′）|u∈U，y=k（u）∈（-∞，+∞），y′=k（Tu）∈（-∞，+∞）}為論域U上關于元素變換T的一個可拓集合。設x為實域（-∞，+∞）上的任一點，X0=為實域上任一區間。則稱ρ（x，X0）=|x-（a+b）/2|-（b-a）/2為x到區間X0之距。再稱K（x）=ρ（x，X0）/D（x，X0，X）為點x關于X0、X的關聯函數。

4.應用算例

評價專家對五個煤礦二級指標打分（1～10），根據熵權法，將初始數據規范化處理，得到規范分值以及熵權法權重。取k1為06，k2為04，得到最終的二級指標權重。

根據分值，將評價物元劃分為五個能力等級：優（8，10）、良（6，8）、一般（4，6）、差（2，4）和極差（0，2），這五級也就是評價物元的五個經典域，節域為（0，10）。以Ⅰ煤礦為例，計算出Ⅰ煤礦A指標關聯度矩陣KAI。因此Ⅰ煤礦A指標綜合關聯度為A×KAI=[0322，0093，-0435，-0623，-0703]，最大值為第一位，因此評價等級為優。同理可算得Ⅰ煤礦其他指標綜合關聯度、評價等級以及Ⅰ煤礦整體綜合評價等級（良）。

5.結論

（1）煤礦應急救援能力評價涉及眾多領域，對其的評價是一項復雜的工作。本文從四大方面的 16個細節構建了煤礦應急救援能力評價指標，從而有效地解決了這一小樣本和非線性問題。在實際應用中可以定期檢查煤礦應急救援體系建設狀況，加強煤礦應急救援工作的規范性和有效性，明確自身在應急救援能力上的優勢和弱勢，便于高效合理地應對突發事故，對于我國目前面臨問題的解決具有重要意義。

（2）將熵權法與綜合賦權法應用到煤礦應急救援能力評價中，既可以避免評價模型完全的主觀性，也可以突出評價重點，使得評價過程和結果更加科學合理，能夠真實反映各煤礦的應急救援能力。對于多指標因素評價，它是一種較好的方法。案例分析表明，該方法既能有效利用專家的知識和智能，又能滿足客觀條件，較好地解決了權威和共識問題，從而提高決策的準確度，具有良好的可操作性。

（3）在可拓評價中，點、區間、位值、測距以及關聯度的計算，全面地顯現了分析對象與集合之間的隸屬關系，實現了定性與定量評價的有機結合。針對煤礦應急救援能力綜合評價指標和相關規范標準構造出評判的經典域物元和節域物元，通過對待評價物元與經典域物元的關聯度比較直接得出評價結果，推理過程嚴密，而且可以根據煤礦實際情況靈活地調整評價指標及標準，適用性更強，使此模型的應用更加科學合理。物元可拓分析評價法除了能判斷煤礦應急救援能力的整體狀況外，還可以判斷各個指標屬于哪個能力等級，表明物元評價法有較好的分辨能力。物元可拓模型可以從多角度、多因素出發，不受所選取指標的種類和數量及其量綱的限制，可以適用于定性定量相結合的煤礦應急救援能力綜合評價。可拓評價方法具有運算工作量小、方法簡便、推理過程嚴密等特點，從而為煤礦應急救援能力綜合評價的等級劃分與識別提供了一種可以大范圍推廣使用的新方法。（作者單位：安徽理工大學經濟與管理學院）

參考文獻：

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[2]侯金玲. 基于灰色—模糊綜合評價法的煤礦應急救援能力研究[D]. 西安科技大學，2010.

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