礦井人員不安全行為指標(biāo)趨勢預(yù)測

劉鳳鳳，米宏軍

(1.榆林職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 榆林 719000； 2.陜西華電榆橫煤電有限責(zé)任公司，陜西 榆林 719000)

我國是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國，煤礦的健康可持續(xù)發(fā)展對經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有舉足輕重的作用。煤礦開采存在一些不安全行為，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。科學(xué)有效地統(tǒng)計分析煤礦人員不安全行為特征和演變規(guī)律及對煤礦不安全行為的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，能夠?yàn)闆Q策者制定具有針對性目標(biāo)性的煤礦生產(chǎn)安全管理措施提供科學(xué)的依據(jù)。收集了大量的礦井人員不安全行為統(tǒng)計資料[1-2]，使用Excel工具、MatLab軟件，運(yùn)用分層法、控制圖法等對某集團(tuán)礦井人員不安全行為種類、類型、死亡人數(shù)進(jìn)行系統(tǒng)分析，在MatLab軟件基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)學(xué)建模[3]，建立灰色GM(1，1)模型，利用計算機(jī)進(jìn)行代碼編寫和計算。

1 礦井人員不安全行為百萬噸死亡率趨勢預(yù)測

對2012至2021年10年間的我國礦井人員不安全行為的死亡數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計，見表1。

表1 2012-2021年我國礦井人員不安全行為死亡數(shù)據(jù)統(tǒng)計Tab.1 Statistics of death data of unsafe behaviors of mine personnel in China from 2012 to 2021

圖1 我國2012-2024年礦井人員不安全行為 百萬噸死亡率趨勢預(yù)測圖Fig.1 Forecast chart of unsafe behavior million ton mortality trend of mine personnel in China from 2012 to 2024

表2 我國礦井人員不安全行為百萬噸死亡率趨勢預(yù)測表Fig.2 Prediction table of mortality trend in million tons of unsafe behaviors of Mine personnel in China

其中，后驗(yàn)差比也為方差比：

由預(yù)測精度等級表可知，該結(jié)果為最高級精度等級一級(好)。

計算絕對誤差平均值：

計算誤差頻率p。

由上式及查精度等級表可得，預(yù)測精度等級為一級(好)。

依據(jù)精度檢驗(yàn)可知，灰色GM(1，1)預(yù)測模型可以進(jìn)行預(yù)測，數(shù)據(jù)的后驗(yàn)差比值C和誤差頻率可以用此模型進(jìn)行預(yù)測。預(yù)測2022-2024年我國礦井人員百萬噸死亡率分別為0.085 6、0.065 9、0.050 5。

2 礦井人員不安全行為事故起數(shù)趨勢預(yù)測

依據(jù)灰色GM(1，1)預(yù)測模型，對我國礦井人員不安全行為所引發(fā)的事故進(jìn)行分析預(yù)測，得出擬合值，得出其預(yù)測擬合值與趨勢預(yù)測圖。表3為我國不安全行為引發(fā)的事故起數(shù)預(yù)測值[5]與實(shí)際值的比較。

表3 我國礦井人員不安全行為事故預(yù)測值與實(shí)際值對照表Tab.3 Comparison of the predicted value with actual value of unsafe behavior accidents of mine personnel in China

其中，后驗(yàn)差比值也為方差比值C。

由預(yù)測精度等級表可知，該結(jié)果為最高級精度等級一級(好)。

計算絕對誤差平均值：

計算誤差頻率p。

由上式及查精度等級表得，預(yù)測精度等級為一級(好)。

依據(jù)精度檢驗(yàn)可知，灰色GM(1，1)預(yù)測模型可以進(jìn)行預(yù)測，數(shù)據(jù)的后驗(yàn)差比值C和誤差頻率[6]可以用此模型進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測2022-2024年我國礦井人員不安全行為事故起數(shù)分別為193.6、143.3、111.8。

3 礦井人員不安全行為死亡人數(shù)趨勢預(yù)測

依據(jù)灰色GM(1，1)預(yù)測模型對我國礦井人員不安全行為所引發(fā)的不安全行為事故進(jìn)行分析預(yù)測，得出擬合值及預(yù)測擬合值與趨勢預(yù)測。表4為我國礦井人員不安全行為死亡人數(shù)預(yù)測擬合值與實(shí)際值的比較。

表4 我國礦井人員不安全行為死亡人數(shù)預(yù)測值與實(shí)際值對照表Tab.4 Comparison of predicted value with actual value of death number of unsafe behaviors of mine personnel in China

其中，后驗(yàn)差比值也為方差比值C。

由預(yù)測精度等級表，該結(jié)果為最高級精度等級一級(好)。

計算絕對誤差平均值：

計算誤差頻率p。

由上式及查精度等級表得，預(yù)測精度等級為一級(好)。

依據(jù)精度檢驗(yàn)可知，灰色GM(1，1)預(yù)測模型可以進(jìn)行預(yù)測，對數(shù)據(jù)的后驗(yàn)差比值C和誤差頻率可以用此模型進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測2022-2024年我國礦井人員不安全行為死亡人數(shù)分別為351.5、278.8、221.1。

4 結(jié)論與展望

依據(jù)2012-2021年數(shù)據(jù)，對我國礦井人員的不安全行為相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測結(jié)果趨于逐年下降，這有助于提升礦井人員安全管理水平，為某集團(tuán)科學(xué)決策及礦井人員安全管理目標(biāo)的制定提供理論依據(jù)，使其決策更具科學(xué)性。數(shù)據(jù)類型預(yù)測精度低，存在一定程度上的偏差，還需繼續(xù)改進(jìn)。將灰色預(yù)測模型與指數(shù)平滑模型進(jìn)行組合互補(bǔ)，使用加權(quán)法可解決預(yù)測精確度低的問題，這是未來的方向研究。