基于直覺模糊集的煤礦應急救援能力評價研究

陳孝國，徐 慧，徐 源，邊曉菲

（1. 中國礦業大學(北京) 力學與建筑工程學院，北京 100083；2. 黑龍江科技大學 理學院，黑龍江 哈爾濱 150022）

基于直覺模糊集的煤礦應急救援能力評價研究

陳孝國1,2，徐 慧2，徐 源2，邊曉菲2

（1. 中國礦業大學(北京) 力學與建筑工程學院，北京 100083；2. 黑龍江科技大學 理學院，黑龍江 哈爾濱 150022）

為完善煤礦應急救援能力評價方法，提出了屬性權重未知，屬性值為直覺模糊數的評價模型。首先根據評價指標體系確定直覺模糊評價矩陣，然后借助直覺模糊熵權法來確定屬性權重，并利用直覺模糊加權平均算子對二級評價矩陣進行集結，得到每個決策方案對應的直覺模糊數，將其帶入含有轉化參數的得分函數進行決策分析。最后采用上述方法對同煤集團相關礦井的煤礦應急救援能力進行了實例分析。

煤礦應急救援能力；直覺模糊熵權法；直覺模糊加權平均算子；得分函數

0 引言

煤炭是我國主要能源之一，在開采的過程中經常會發生災害事故，給社會和國家帶來了巨大的人員傷亡和財產損失，煤炭事故一旦發生，救援能力的強弱就決定了救援成效。馮珍等[1]利用模糊決策參數法確定指標屬性值，對煤礦企業應急救援能力進行了評估。楊力等[2]將改進的層次分析法、熵權法和模糊綜合評判法相集成，建立了煤礦應急救援能力評價模型。苗成林等[3]運用結構方程模型開展了系列研究。李森等[4]為彌補層次分析法計算量大的缺點，引入G1法確定指標權重，并對煤礦的應急救援進行了客觀的評價。齊琪等[5]提出了基于集值統計的三角模糊數定權方法，并構建了煤礦應急管理能力評價的多級模糊綜合評價模型。陳孝國等[6]建立了基于Vague集的煤礦火災救援路線優選決策模型，屬性因素權重采用模糊層次分析法確定。楊力等[7]利用ISM方法建立各評價指標間的鄰接矩陣、可達矩陣，最終得到了煤礦應急救援能力評價指標體系模型圖。上述學者對煤礦應急救援研究的規模和深入程度都處于起步階段，并且在所構建的評價指標體系中考慮的因素并不全面，同時評價過程都是靜態的。

基于此，本文將構建系統化、多層次的指標體系，并將災害事故的影響控制這一指標因素做了較為充分的考慮。采用直覺模糊數構建評價矩陣，直覺模糊熵理論確定指標權重，利用模糊加權算子進行融合，并定義了一種帶有猶豫度轉化率和支持度轉化比例的雙參數得分函數，實現了動態應急救援能力評價。

1 動態應急救援評價方法

1.1 直覺模糊集基本概念

1.2 指標因素權重的確定

為直覺模糊熵。利用公式（2）可以計算出評價矩陣中每個直覺模糊數所對應的熵值然后通過

1.3 帶有參數的得分函數

1.4 評價步驟

2 實例分析

根據查閱相關文獻及實地調研，確定煤礦應急救援評價指標體系由4個一級指標和27個二級指標構成，見表1?，F對同煤集團四個煤礦進行應急救援能力評價。

表1 煤礦應急救援能力評價指標體系

應急救援與減災能力B3事后恢復能力B4應急救援制度C24救援人員培訓C25有關宣傳與教育C26應急防護裝備C27報警系統C28應急避難場所C29應急機構設置C210災情的識別與分析C31應急預案的實施C32救援人員的響應C33救援過程中的指揮與協調C34專家和信息系統的支持C35社會救援C36減少人員傷亡C37減少財產損失C38生產的恢復C41事故的分析與總結C42應急預案的修訂C43災害事故的影響控制C44善后處理工作C45

3 結論

為了提高煤礦應急救援評價的準確性，并充分考慮評價指標的影響，本文將煤礦應急救援評價指標體系分為4個一級指標，27個二級指標，并特別考慮了災害事故影響與控制這一因素對應急救援結果的影響。采用直覺模糊熵的方法，確定出各影響因素的權重，將各級別指標的評價矩陣根據加權平均算子進行融合，并根據雙參數得分函數中參數取值的不同實現動態決策。

[1]馮珍, 郝晶星. 煤礦企業應急救援能力評估[J]. 電子科技大學學報∶ 社科版, 2010, 12(3)∶ 53-56.

[2]楊力, 劉程程, 宋利, 等. 基于熵權法的煤礦應急救援能力評價[J]. 軟科學研究成果與動態, 2013(11)∶ 185-192.

[3]苗成林, 孫麗艷, 楊力, 等. 基于結構方程模型的煤礦企業應急救援能力評價研究[J]. 中國安全生產科學技術,2014, 10(2)∶ 106-113.

[4]李森, 付田田, 武光輝, 等. 基于G1模糊綜合評價法的煤礦應急救援能力評價研究[J]. 科技創新與應用, 2013(26)∶1-2.

[5]齊琪, 張金鎖. 基于事故致因煤礦應急管理評價指標研究[J]. 煤礦安全, 2014, 45(6)∶ 226-227.

[6]陳孝國, 母麗華, 杜紅, 等. 煤礦突發事件應急救援的群決策方法[J]. 災害學, 2015,30(1)∶ 167-170.

[7]楊力, 王蕾. 基于ISM方法的煤礦應急救援能力評價指標體系[J]. 中國礦業大學學報∶ 社會科學版, 2015(1)∶ 56-61.

[8]Atanassov K. Intuitionist fuzzy sets [J]. Fuzzy Sets and Systems, 1986, 20(1)∶ 87-96.

The Research on Emergency Rescue Abilities of Coal Mine based on Intuitionistic Fuzzy Sets

CHEN Xiao-guo1,2, XU Hui2, XU Yuan2, BIAN Xiao-fei2
(1.School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining & Technology, Beijing 100083, China; 2. College of Science,Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin 150022, China)

∶To improve the emergency rescue ability method of the coalmine provided an evaluation model which the attribute weight was unknown and the attribute value was the intuitionistic fuzzy number. Firstly, determined intuitionistic fuzzy evaluation matrix according to the index system, then determined attribute weight by the intuitionistic fuzzy entropy method, and aggregated secondary evaluation matrix by intuitionistic fuzzy weighted average operator, obtained the intuitionistic fuzzy number of every decision making scheme, brought it into score function which contains transformation parameters to make decision making analysis. At last, make a example analysis on emergency rescue ability of the related coal mines in DaTong by the above method.

∶coal mine emergency rescue capabilities; entropy-weighted method of intuitionistic fuzzy set;intuitionnistic fuzzy weighted average operator; score function

TD79

A

1008-2395(2015)06-0033-04

2015-09-21

國家自然科學基金項目(51105135）；黑龍江省自然基金項目(A201421)；中國礦業大學（北京）博士拔尖創新基金項目（20150606）；黑龍江科技大學青年才俊資助項目(20120501)。

陳孝國（1978-），男，副教授，博士研究生，研究方向：模糊決策、煤礦安全。