模糊層次分析法在精細(xì)化應(yīng)急救援中的應(yīng)用

李春良,郁鐘銘,尹 旭,董智斌,陳 述,王 騰

(貴州大學(xué) 礦業(yè)學(xué)院, 貴州 貴陽 550025)

0 引 言

由于我國近期礦山重大事故頻發(fā),礦山應(yīng)急救援體系是否精細(xì)化系統(tǒng)化也愈加成為影響礦山應(yīng)急救援的核心所在[1].為了達(dá)到此要求,將礦山救援體系從3個(gè)方面進(jìn)行系統(tǒng)的劃分:精心化救援管理B1、精密化災(zāi)害預(yù)防B2、精細(xì)化應(yīng)急救援B3.通過層次分析法和模糊數(shù)學(xué)的方法對內(nèi)蒙古平莊煤業(yè)救護(hù)大隊(duì)各礦山救援中隊(duì)進(jìn)行綜合評價(jià),使得礦山救援系統(tǒng)更加精細(xì)化.兩者的結(jié)合方法很好的避免了主觀隨意性、面對定性指標(biāo)無法分析及救護(hù)隊(duì)評比標(biāo)準(zhǔn)模糊的弊端.

1 層次分析法確定權(quán)重向量

礦山應(yīng)急救護(hù)體系受多方面多因素的影響.在研究體系中有許多指標(biāo)很難直接有效的進(jìn)行評價(jià),所以需要把影響救護(hù)體系的復(fù)雜問題系統(tǒng)化、層次化,使之方便進(jìn)行評價(jià).依據(jù)此建立了3個(gè)準(zhǔn)則層及20個(gè)評價(jià)指標(biāo),如圖1所示.

1.2 建立比較標(biāo)度

在確定評價(jià)指標(biāo)后,采用1－9比例標(biāo)度來依據(jù)其重要性對其進(jìn)行定量化.通過因素Ui相對于因素Uj的判斷值來表示因素對精細(xì)化應(yīng)急救援體系的重要程度.其表示含義如表1所示.

圖1 精細(xì)化應(yīng)急救援體系層次結(jié)構(gòu)模型

1.3 構(gòu)造判斷矩陣計(jì)算權(quán)重向量及一致性檢驗(yàn)

根據(jù)構(gòu)造出的精細(xì)化應(yīng)急救援體系結(jié)構(gòu)模型,參考相關(guān)資料及專家評估后采用表1中的標(biāo)度值,依據(jù)其相互之間重要性量化各個(gè)因素,從而構(gòu)造出判斷矩陣(Dij)n×n[2].根據(jù)判斷矩陣將D中的元素歸一化,再通過對其進(jìn)行排序,得到相對于上一層某因素而言本層次與之有聯(lián)系的因素重要性次序的權(quán)重,通過公式得出判斷矩陣最大特征根.根據(jù)礦山救護(hù)體系的復(fù)雜性,通過專家對評價(jià)指標(biāo)的重要性比較及在眾多礦山救護(hù)工作的總結(jié),構(gòu)造出第二層次的判斷矩陣B并進(jìn)行計(jì)算,即:精心化救援管理、精密化災(zāi)害預(yù)防、精細(xì)化應(yīng)急救援占煤礦精細(xì)化應(yīng)急救援體系權(quán)重W＝(0.351,0.304,0.345).當(dāng)CR＝CI/RI＜0.10時(shí),說明判斷矩陣具有滿意的一致性.一致性檢驗(yàn)在一些方面上能夠解決專家做出的評價(jià)是否出現(xiàn)邏輯性錯(cuò)誤和人為認(rèn)識(shí)的局限性.CI為層次總排序的一致性指標(biāo).RI是同階矩陣的一致性指標(biāo)的隨機(jī)均值.經(jīng)過計(jì)算得出λmax＝20.38,CI＝0.024.根據(jù)表2中3階矩陣RI＝0.58,計(jì)算得CR＝0.04＜0.1,所以判斷矩陣B具有一致性.其RI數(shù)值如表2所示.

表2 平均隨即一致性指標(biāo)RI值(n為矩陣階數(shù))

根據(jù)上述相同方法可以計(jì)算出各評價(jià)準(zhǔn)則中各影響因素的權(quán)重系數(shù).CR＝0.02341,則判斷矩陣A的隨機(jī)一致性比例CR為:CR＝CI/RI＝0.02＜0.1,所以判斷矩陣A滿足一致性要求.故建立的層次評價(jià)模型及確定的權(quán)值能夠有效的對礦山應(yīng)急救援體系進(jìn)行綜合評價(jià)[3].因此層次總排序權(quán)值向量為 W＝ (0.0639,0.0537,0.0569,0.0474,0.0570,0.0621,0.0401,0.0441,0.0310,0.0413,0.0356,0.340,0.0395,0.0383,0.0648,0.0524,0.0676,0.0593,0.0528,0.0479).

2 應(yīng)用實(shí)例

2.1 構(gòu)造模糊綜合評判矩陣

根據(jù)內(nèi)蒙古平莊煤業(yè)救護(hù)大隊(duì)的實(shí)際救援情況進(jìn)行模糊綜合評判.運(yùn)用各項(xiàng)基本情況及技術(shù)指標(biāo),列出綜合評價(jià)指標(biāo)體系如表3所示.

表3 各方案的綜合評價(jià)指標(biāo)體系

(1)定量指標(biāo)的隸屬函數(shù).定量指標(biāo)是指在精細(xì)化救援中能夠通過具體項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行打分的指標(biāo),專家通過救護(hù)人員完成科目情況給出具體的分值.根據(jù)表3中所列精心化救援管理及精密化災(zāi)害預(yù)防的12個(gè)定量指標(biāo)構(gòu)造正規(guī)化隸屬矩陣為R2－5R7－14.

(2)定性指標(biāo)的隸屬函數(shù).對于定性指標(biāo)很難直接給出具體的分值,但是這些指標(biāo)是礦山救援體系必須要考慮的因素,所以采用二元對比排序法確定隸屬度.即在給定的論域U＝(u1,u2,