基于云模型的煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性評(píng)價(jià)研究

羅 文，劉成濤，許德軒

(1.國(guó)能神東煤炭集團(tuán)有限責(zé)任公司，陜西省榆林市，719315；2.北京低碳清潔能源研究院，北京市昌平區(qū)，102211；3.中國(guó)煤炭工業(yè)協(xié)會(huì)生產(chǎn)力促進(jìn)中心，北京市朝陽區(qū)，100013)

0 引言

標(biāo)準(zhǔn)體系是指將某一領(lǐng)域的各種標(biāo)準(zhǔn)按照各自內(nèi)在關(guān)系構(gòu)成的一種科學(xué)的有機(jī)整體。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系則是企業(yè)建立和實(shí)施的一套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，包括質(zhì)量管理、環(huán)境管理、職業(yè)健康管理、信息安全管理等多個(gè)方面，其宗旨是對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理進(jìn)行規(guī)范，從而提升企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效率和經(jīng)營(yíng)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的目的是為了實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)、管理、經(jīng)營(yíng)等方面的目標(biāo)。而企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作不僅要建立一個(gè)全面的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，還要通過持續(xù)實(shí)施、評(píng)估、檢查和改進(jìn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系，構(gòu)建一個(gè)動(dòng)態(tài)、兼容、開放和科學(xué)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作體系。這就意味著，必須在適當(dāng)時(shí)候?qū)ζ髽I(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行評(píng)估，對(duì)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的適用性進(jìn)行檢驗(yàn)，并在實(shí)施過程中進(jìn)行新一輪的需求和市場(chǎng)分析，以驗(yàn)證現(xiàn)有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的適用性以及存在的不足，進(jìn)而根據(jù)相關(guān)方需求的變化，不斷改進(jìn)，持續(xù)提高標(biāo)準(zhǔn)體系的適用性[2]。

目前，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的研究主要集中在構(gòu)建企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的合理性和科學(xué)性上。例如，閆進(jìn)[3]認(rèn)為，在制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)企業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)法律、法規(guī)的要求、內(nèi)外部環(huán)境以及相關(guān)方需求進(jìn)行分析；崔學(xué)智以“五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)”為依據(jù)，對(duì)企業(yè)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)行了分析，并就如何建設(shè)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行了探討；鄭厚發(fā)等[4]闡述了我國(guó)煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化工作的發(fā)展歷程，并提出建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系的原則與基礎(chǔ)，從而構(gòu)建了煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系整體框架，對(duì)煤炭企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)具有一定的借鑒意義。當(dāng)前，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系綜合評(píng)價(jià)方法的研究主要致力于提高指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)的合理性和科學(xué)性。在這方面，張藝琳等[5]指出，在評(píng)價(jià)工作中除了定量分析，還應(yīng)著重于定性研究，并提出了5種評(píng)價(jià)體系，他們的研究表明，將AHP與專家打分法相結(jié)合，可以有效提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性；陳義安等[6]采用決策表屬性約簡(jiǎn)與主客觀博弈的方法，對(duì)14個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)賦權(quán)以消除感知數(shù)據(jù)的隨機(jī)性和主觀性，隨后結(jié)合云模型理論生成評(píng)價(jià)綜合云圖。薛昱等[7]通過構(gòu)建基于驅(qū)動(dòng)力-壓力-狀態(tài)-影響-響應(yīng)模型的水安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過熵權(quán)法和層次分析組合法確定指標(biāo)權(quán)重，并用可拓云模型評(píng)估水安全等級(jí)。

從上述文獻(xiàn)可以看出，目前對(duì)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性研究還比較有限，主要集中在宏觀角度的定性分析上。特別是對(duì)煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的分析，很少?gòu)倪m用性評(píng)價(jià)的角度切入，這就制約了煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的發(fā)展。筆者從煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的角度，利用層次分析-云模型來評(píng)估煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的適用性，并找出存在的問題進(jìn)行評(píng)估。

1 適用煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系評(píng)價(jià)的AHP-云模

型構(gòu)建

借鑒倪曉春的研究[8]，從系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性和完整性3個(gè)準(zhǔn)則層構(gòu)建了包含17個(gè)指標(biāo)的煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性評(píng)價(jià)體系，見表1。

1.1 AHP方法的權(quán)重測(cè)度

1.1.1 層次分析法步驟說明

(1)建立層次結(jié)構(gòu)模型。根據(jù)決策準(zhǔn)則、決策對(duì)象和決策目標(biāo)的相互關(guān)系，繪制層次結(jié)構(gòu)圖并將其分為最底層、中間層和最高層。最高層(目標(biāo)層)：決策的目的，需要解決的問題；最低層(因素層)：在做決策時(shí)可供選擇的選項(xiàng)；中間層(準(zhǔn)則層)：考慮的各種因素，做出決策的標(biāo)準(zhǔn)。層次分析法解決的基本問題是確定最低層相對(duì)于最高層的相對(duì)權(quán)重。利用這些權(quán)重對(duì)最低層的各種措施或方案進(jìn)行優(yōu)先排序和比較，以形成決策原則或在備選方案中進(jìn)行選擇，這個(gè)過程使復(fù)雜的決策有了系統(tǒng)化的方法。

(2)構(gòu)造判斷矩陣。在同一層研究中，對(duì)該層每個(gè)指標(biāo)對(duì)上一層中某一因素的重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)建兩兩比較的判斷矩陣(通常需要結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)對(duì)指標(biāo)之間的兩相對(duì)重要性做出判斷)。層次分析采用一致性矩陣來構(gòu)建評(píng)判矩陣，不是將全部因素一起分析，而是成對(duì)地進(jìn)行比較；在此情況下，使用了相對(duì)標(biāo)度，以盡量降低屬性差異因子間的對(duì)比難度，從而提高精確度。重要度對(duì)比結(jié)果見表2，表2中列出了由薩蒂(Saaty)提出的9種重要度和它們的分配[9]。由成對(duì)比較得到的結(jié)果所組成的矩陣稱為判斷矩陣。

表2 重要性等級(jí)及賦值

(3)求解判斷矩陣的特征向量(各指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重)，并對(duì)層次排序做一致性檢驗(yàn)。

每個(gè)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重計(jì)算見式(1)：

(1)

式中：Wi——每個(gè)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重；

wi—— 判斷矩陣行向量的幾何平均數(shù)；

n—— 階數(shù)。

(4)進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。為了防止系統(tǒng)復(fù)雜性和思維片面性所造成的混亂決策，要對(duì)判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，從而得知所求權(quán)重的正確可靠程度。首先根據(jù)式計(jì)算出最大特征值(2)，其次根據(jù)公式(3)計(jì)算出一致性指標(biāo)，階數(shù)n為1，2，3，4，5，6，7，8，9時(shí)，一致性指標(biāo)RI分別為0，0，0.52，0.89，1.12，1.26，1.36，1.41和1.46，根據(jù)這些相應(yīng)的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)數(shù)值RI由式(4)計(jì)算出檢驗(yàn)系數(shù)。

(2)

式中：λmax——最大特征值；

A——判斷矩陣。

(3)

式中：CI——一致性指標(biāo)。

(4)

式中：CR——檢驗(yàn)系數(shù)；

RI——隨機(jī)性一致性比例。

當(dāng)CR<0.1時(shí)，則認(rèn)為該判斷矩陣一致性檢驗(yàn)是通過的。

1.1.2 層次分析法的決策、判斷

為保證層次分析法確定指標(biāo)權(quán)重值科學(xué)可靠，在層次排序的一致性檢驗(yàn)過程中，應(yīng)遵循群決策的原理和方法，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)處理；即，選擇多名專家學(xué)者對(duì)煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的加權(quán)群組進(jìn)行評(píng)判決策。在群決策過程中，專家判定矩陣數(shù)據(jù)集合算法的基本過程如圖1所示。

圖1 專家評(píng)判矩陣集成算法基本過程

1.2 云模型評(píng)價(jià)方法

云模型概念的整體特性用Ex(期望)、En(熵)、He(超熵)3個(gè)數(shù)字特征來反映，記為(Ex、En、He)。其假定存在一個(gè)用精確定量數(shù)值所構(gòu)成的區(qū)間U，這個(gè)U被稱為論域，定性概念在U上進(jìn)行映射。其中，期望值Ex是定性概念C在定量論域U中映射的重心位置表示，這里代表“煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性等級(jí)評(píng)價(jià)值”；熵En為定性概念的可接受范圍；超熵He表示云滴的分布離散程度，云滴是指定性概念C在U內(nèi)一次隨機(jī)量化實(shí)現(xiàn)的表示。

云模型依賴云發(fā)生器算法來實(shí)現(xiàn)其評(píng)價(jià)價(jià)值，根據(jù)轉(zhuǎn)換方向的不同分為正向和逆向2種，兩者的具體運(yùn)算步驟如下所述。

(1)正向云發(fā)生器用以實(shí)現(xiàn)定性模糊概念的量化轉(zhuǎn)換，輸入：數(shù)字特征Ex，En，He，設(shè)置云滴數(shù)量為N個(gè)；輸出：N個(gè)云滴xi的空間分布。生成評(píng)價(jià)云圖步驟如下：

步驟1：產(chǎn)生均值為En，標(biāo)準(zhǔn)差為He的正態(tài)隨機(jī)數(shù)En和xi；

步驟3：繼續(xù)重復(fù)上述操作，直到獲得研究設(shè)定的N個(gè)云滴。

(2)逆向運(yùn)發(fā)生器與其截然相反，是用以生成評(píng)價(jià)指標(biāo)的云數(shù)字特征，輸入：數(shù)據(jù)樣本點(diǎn)xi(i=1，2，…，n)；輸出：反映具體概念的量化參數(shù)Ex，En，He。步驟如下：

2 實(shí)證分析

2.1 權(quán)重計(jì)算

以某煤炭集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系為研究對(duì)象，根據(jù)層次分析判斷矩陣構(gòu)建理論，邀請(qǐng)煤炭行業(yè)協(xié)會(huì)等5名相關(guān)專家，對(duì)該煤炭集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性評(píng)價(jià)體系中同一層級(jí)的指標(biāo)兩兩打分，構(gòu)建判斷矩陣，確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，并對(duì)各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。通過計(jì)算判斷矩陣的最大特征根和對(duì)應(yīng)的特征向量，確定各層因素相對(duì)于上一層某一因素的相對(duì)重要性權(quán)重，最后進(jìn)行全局排序。具體權(quán)重賦值情況如圖2所示。

圖2 各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重賦值情況

2.2 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性評(píng)價(jià)指標(biāo)的云模型標(biāo)尺

劃分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性等級(jí)的意義在于幫助煤炭企業(yè)有針對(duì)性地提升生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理水平，從而推動(dòng)企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)化過程中聚焦關(guān)鍵點(diǎn)，推進(jìn)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化良好行為建設(shè)。借鑒已有相關(guān)文獻(xiàn)[10]，企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性評(píng)價(jià)將企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用程度分為5個(gè)等級(jí)，包括不適用、不盡適用、基本適用、比較適用和適用。為了劃分評(píng)價(jià)等級(jí)，可以利用李德毅教授[11]提出的5層正態(tài)云的定義，將[0，1]領(lǐng)域劃分為5個(gè)等分區(qū)間。根據(jù)黃金分割法，生成不適用(0，0.103，0.013)，不盡適用(0.309，0.064，0.008)，基本適用(0.500，0.039，0.005)，比較適用(0.069，0.064，0.008)，適用(1.000，0.103，0.013)5個(gè)云模型標(biāo)尺，用于企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性評(píng)價(jià)指標(biāo)的量化度量。

2.3 各指標(biāo)的云模型特征參數(shù)選取

為了評(píng)價(jià)定性指標(biāo)，采用德爾菲法，咨詢了煤礦企業(yè)中熟悉公司業(yè)務(wù)的5位一線管理人員、3位一線工人以及2名煤礦企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)域的專家。要求他們根據(jù)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行10分制打分，采用雙邊制約原則確定最低分和最高分。通過收集數(shù)據(jù)，將所有受訪者對(duì)同一指標(biāo)的最高和最低分進(jìn)行處理，并使用云參數(shù)算法提取云的3個(gè)數(shù)字特征。利用Matlab平臺(tái)生成云圖，實(shí)現(xiàn)了定量數(shù)值和定性表達(dá)的相互轉(zhuǎn)換，以便對(duì)云進(jìn)行進(jìn)一步的評(píng)估和分析。如果云圖出現(xiàn)了霧狀，那么就會(huì)把結(jié)果反饋到被咨詢者那里，并對(duì)其進(jìn)行修正，通常需要循環(huán)2～4次，以便使10名評(píng)分人員的意見趨于一致，得到更合理的云特征參數(shù)和云圖。

2.4 指標(biāo)云的確定

通過逆向云模型將定量數(shù)據(jù)定性衍射，表4呈現(xiàn)了各指標(biāo)云數(shù)字特征的總體結(jié)果。

表4 各指標(biāo)云數(shù)字特征統(tǒng)計(jì)表

2.5 評(píng)價(jià)結(jié)果分析

將準(zhǔn)則層和目標(biāo)層的超參數(shù)數(shù)據(jù)輸入正向云模型中，產(chǎn)生準(zhǔn)則層云模型和3個(gè)準(zhǔn)則層云模型，如圖3所示。

圖3 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系評(píng)價(jià)云與云模型標(biāo)尺對(duì)比圖

由圖3可知，某煤炭集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性的評(píng)價(jià)等級(jí)處于比較適用和適用之間，還有一定的改進(jìn)空間，應(yīng)該注意對(duì)權(quán)重較大的影響標(biāo)準(zhǔn)體系適用性的指標(biāo)進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)，如協(xié)調(diào)性和完整性等。根據(jù)云圖結(jié)果分析，指標(biāo)“系統(tǒng)性”位于比較系統(tǒng)和系統(tǒng)兩者之間，在構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)體系時(shí)應(yīng)持續(xù)優(yōu)化、提高企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的系統(tǒng)性。“協(xié)調(diào)性”指標(biāo)處于比較系統(tǒng)與系統(tǒng)之間，應(yīng)當(dāng)注意企業(yè)的協(xié)調(diào)性發(fā)展，及時(shí)將科技轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。“完整性”指標(biāo)處于比較完整與完整之間，表明其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系在“完整性”方面還存在調(diào)整優(yōu)化的空間，需要緊跟國(guó)家發(fā)展的腳步，及時(shí)完善更新企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系。

3 結(jié)論

從煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性評(píng)估入手，篩選出煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性的17項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。利用層次分析法確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值，并基于云理論構(gòu)建了煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性評(píng)價(jià)的云模型，通過實(shí)例分析得出某煤炭集團(tuán)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性等級(jí)為“比較適用”，驗(yàn)證了基于AHP-云模型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的科學(xué)性，并得出結(jié)論如下：煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系適用性等級(jí)處于比較適用層次，表明企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系還存在很大的改進(jìn)和優(yōu)化的空間，必須采取有效措施對(duì)其進(jìn)一步完善。煤炭企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的系統(tǒng)性、協(xié)調(diào)性和完整性有待提高，特別是在“協(xié)調(diào)性”和“完整性”方面，還存在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系缺乏改進(jìn)、新興領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)欠缺、科技成果與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化不高、標(biāo)準(zhǔn)之間不協(xié)調(diào)與不平衡、標(biāo)準(zhǔn)體系更新不及時(shí)，缺少動(dòng)態(tài)維護(hù)等突出問題。標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)和發(fā)展需要不斷進(jìn)行改進(jìn)和完善，以滿足持續(xù)變化、社會(huì)需求以及技術(shù)融合的要求。在這個(gè)過程中，需要及時(shí)廢止過時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)，增加新標(biāo)準(zhǔn)以滿足新要求，并解決標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)交叉現(xiàn)象。