基于區(qū)間數(shù)互反判斷矩陣的非煤礦山安全培訓(xùn)效果評估

劉金嬋 蔣復(fù)量 黃奕龍 寧順云 黃 芳 熊 碩

(南華大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院)

非煤礦山安全培訓(xùn)效果與非煤礦山的安全生產(chǎn)息息相關(guān)，非煤礦山企業(yè)職工群體通過安全培訓(xùn)可使其基本安全意識得到提高，其整體的安全素質(zhì)和技能也能得到有效的提升，從而在一定程度上預(yù)防和避免非煤礦山安全事故的發(fā)生[1-2]。安全培訓(xùn)是一種短期的教學(xué)活動，但也是非煤礦山企業(yè)安全管理工作的一個核心部分。研究非煤礦山安全培訓(xùn)效果影響因素，確定各因素權(quán)重，有利于改善非煤礦山企業(yè)安全培訓(xùn)質(zhì)量，改進和完善安全培訓(xùn)工作[3-4]。目前，關(guān)于企業(yè)安全培訓(xùn)效果評估的研究已有一些成果，計算指標(biāo)權(quán)重的方法，目前應(yīng)用比較廣泛的是模糊綜合評價法、層次分析法、專家調(diào)查法等[5-6]。如賀龍等[7]采用柯氏理論，建立安全培訓(xùn)效果評估模型以評價安全培訓(xùn)對安全績效的影響以及貢獻程度；趙麗霞等[8]采用層次分析法計算了煤礦安全培訓(xùn)效果影響因素指標(biāo)的權(quán)重。

非煤礦山安全培訓(xùn)過程是一個多變量、多因素、多層次的復(fù)雜系統(tǒng)，目前非煤礦山安全培訓(xùn)在評估方式、指標(biāo)體系的選取等方面與其安全生產(chǎn)管理的特點結(jié)合度不高，計算非煤礦山安全培訓(xùn)效果影響因素評估指標(biāo)的權(quán)重時，均未考慮到?jīng)Q策者的風(fēng)險偏好，從而難免導(dǎo)致評估結(jié)果缺乏客觀性甚至系統(tǒng)性。基于此，本文采用PDCA循環(huán)法構(gòu)建評估指標(biāo)體系，引入能反映決策者風(fēng)險偏好的悲觀度α參數(shù)，優(yōu)化區(qū)間數(shù)互反判斷矩陣以及區(qū)間數(shù)層次分析模型，然后基于風(fēng)險偏好信息的區(qū)間數(shù)互反判斷矩陣，求取安全培訓(xùn)效果評估影響因素指標(biāo)體系中各指標(biāo)的權(quán)重，從而提高其評估指標(biāo)體系權(quán)重設(shè)置的科學(xué)性。

1 非煤礦山安全培訓(xùn)效果影響因素評估指標(biāo)體系的構(gòu)建

鑒于非煤礦山安全培訓(xùn)過程是一個多變量、多因素、多層次的復(fù)雜系統(tǒng)[9]，其安全培訓(xùn)效果評估指標(biāo)體系也是動態(tài)變化的。因此，非煤礦山安全培訓(xùn)效果影響因素評估指標(biāo)應(yīng)根據(jù)各類別的非煤礦山安全生產(chǎn)管理特點、安全目標(biāo)等實際情況做出相應(yīng)的改進與調(diào)整。以衡陽市非煤礦山企業(yè)為例，采用PDCA循環(huán)方法不斷的循環(huán)、篩選，逐步構(gòu)建出科學(xué)完整的非煤礦山安全培訓(xùn)效果影響因素評估指標(biāo)體系。基于PDCA循環(huán)方法的循環(huán)流程見圖1。

根據(jù)圖1流程不斷循環(huán)，最終得出16個非煤礦山安全培訓(xùn)效果影響因素評估指標(biāo)，構(gòu)建出非煤礦山安全培訓(xùn)效果影響因素評估指標(biāo)體系，見圖2。

圖1 基于PDCA循環(huán)方法構(gòu)建評估指標(biāo)體系的流程

2 風(fēng)險偏好的區(qū)間數(shù)互反判斷矩陣

2.1 決策者的風(fēng)險偏好

圖2 非煤礦山安全培訓(xùn)效果影響因素評估指標(biāo)體系

項目α→∞…α=8α=4α=2α=1α=1/2α=1/4α=1/8…α→0語言短語絕對悲觀…非常非常高非常高高中等低非常低非常非常低…絕對樂觀

2.2 區(qū)間互反判斷矩陣的一致性檢驗

(1)

(2)

(3)

(4)

由于現(xiàn)實中的非煤礦山安全培訓(xùn)系統(tǒng)較為復(fù)雜，影響其安全培訓(xùn)效果的因素一般具有不確定性，加之決策群體對非煤礦山安全培訓(xùn)效果評估專業(yè)知識的缺乏、評判水平和個人偏好不同等問題，往往都會導(dǎo)致不同的決策者給出的區(qū)間數(shù)互反判斷矩陣不一致。因此需對于不一致的區(qū)間數(shù)正互反判斷矩陣進行一致性逼近。

2.3 區(qū)間互反判斷矩陣的一致性逼近

考慮從集合{aij|i

在區(qū)間數(shù)正互反判斷矩陣中，存在正的歸一化向量ω=(ω1,ω2,…,ωn)及參數(shù)β，使得

aij=βωi-ωj，

(5)

一致性區(qū)間數(shù)正互反判斷矩陣的權(quán)重ωi可以表示為

(6)

為了選取整體一致性最佳的n-1個元素，由式(5)構(gòu)造半偏差矩陣V=(δij)n×n，半偏差矩陣中元素δij可以表示為

(7)

其中，“—”表示未定義。

由式(7)可建立優(yōu)化模型如下：

(8)

其中，Xij表示選取aij構(gòu)造一致性區(qū)間數(shù)正互反判斷矩陣。

因為模型(8)是含有n(n-1)/2個變量的0或1的整數(shù)規(guī)劃，它最多可產(chǎn)生2n(n-1)/2個可行解，而且x12=x13=…=x1n,xij=0(i=2,…，n-1,i

根據(jù)矩陣z的導(dǎo)出矩陣A(x)，由式(7)可以得到半偏差矩陣V=(δij)n×n：

(9)

于是，區(qū)間數(shù)互反判斷矩陣z的半偏差矩陣中的元素δij可表示為

(10)

設(shè)A′為構(gòu)建的一致性區(qū)間數(shù)互反判斷矩陣，通過初等行列變換可得

?y∈[1/m,m] .

(11)

2.4 風(fēng)險偏好信息的區(qū)間數(shù)互反判斷矩陣的指標(biāo)權(quán)重確定

對于矩陣A(x)(0≤x≤1)，可得，

(12)

區(qū)間數(shù)互反判斷矩陣的指標(biāo)權(quán)重則可表示為：

(13)

3 非煤礦山安全培訓(xùn)效果影響因素評估

以衡陽市非煤礦山安全培訓(xùn)體系為例，求解準(zhǔn)

則層個人因素A3中各指標(biāo)(α=1/2)的權(quán)重，以下為具體計算過程：

(1)建立A3區(qū)間數(shù)互反判斷矩陣，見表2。

表2 區(qū)間數(shù)互反判斷矩陣

(2)建立矩陣A(0)和A(1)：

經(jīng)過計算分析，A(0)和A(1)不具有一致性。

(3)建立矩陣A(x)：

(4)建立矩陣Δ：

(5)構(gòu)建半偏差矩陣V：

(6)構(gòu)建最優(yōu)解矩陣X*：

(7)構(gòu)建一致性區(qū)間數(shù)互反判斷矩陣

(8)得到判斷矩陣Z，有：

(9)得到A3的各指標(biāo)權(quán)重見表3。

表3 權(quán)重向量

(10)同理可計算出該評估指標(biāo)體系中其他指標(biāo)權(quán)重，其計算結(jié)果見表4。

表4 非煤礦山安全培訓(xùn)效果影響因素評估指標(biāo)的權(quán)重

各指標(biāo)權(quán)重的排序情況由高到低依次是個人因素、培訓(xùn)系統(tǒng)因素、企業(yè)組織因素、政府監(jiān)管因素；個人因素起著主要的作用，其權(quán)重達0.436 6，其次是培訓(xùn)系統(tǒng)因素，其權(quán)重達0.323 2。

4 結(jié) 論

(1)通過以衡陽市非煤礦山安全培訓(xùn)中心為例，采用PDCA循環(huán)方法不斷循環(huán)，客觀、全面地從個人因素、培訓(xùn)系統(tǒng)因素、企業(yè)組織因素和政府監(jiān)管因素四個方面，總結(jié)出16個非煤礦山安全培訓(xùn)效果影響因素指標(biāo)，由此為非煤礦山企業(yè)安全培訓(xùn)效果評估提供一定依據(jù)和方向。

(2)基于模型計算出準(zhǔn)則層中指標(biāo)權(quán)重的排序情況由高到低依次是個人因素、培訓(xùn)系統(tǒng)因素、企業(yè)組織因素、政府監(jiān)管因素。其中個人因素起著主要作用，其權(quán)重達0.436 6。由此可見，非煤礦山企業(yè)在制定安全培訓(xùn)的目標(biāo)時，應(yīng)該充分考慮培訓(xùn)對象的個人基本情況。同時，了解其崗位職責(zé)要求、學(xué)歷水平、以往工作及培訓(xùn)經(jīng)驗等因素，從而增強培訓(xùn)教學(xué)大綱的針對性，提高安全培訓(xùn)效果[10-11]。

(3)非煤礦山安全培訓(xùn)效果評估體系復(fù)雜多變，要使效果評估更加科學(xué)合理，在采用帶有風(fēng)險偏好信息的區(qū)間數(shù)層次分析法進行評估時，需要根據(jù)不同非煤礦山的具體情況，合理地選擇悲觀度參數(shù)取值，從而促使對非煤礦山安全培訓(xùn)效果的評估更加謹(jǐn)慎、全面、科學(xué)。

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