基于灰色关联分析的煤矿安全事故研究外文翻译资料

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基于灰色关联分析的煤矿安全事故研究

摘要：本文研究了煤矿人-机-环境系统，运用灰色系统理论和煤矿生产实践观测相结合的方法，对煤矿事故及其影响因素进行了灰色关联分析。结果表明，该方法简单易行，结果得出有说服力的，它提供煤矿安全事故定量研究的理论参考与煤矿企业安全管理决策的科学依据。

关键词：煤矿，安全事故，灰色理论，灰色关联分析。

1.引言

事故的发展过程是一个灰色过程。首先，事故的影响因素是不确定的，这些影响因素包括人，机器，环境，人机匹配，人-环境适应等。定义所有影响因素是非常困难的。某些因素的不确定性会使事故后果难以量化，导致事故发生的因素可能完全不同，因此，事故的发生是一个灰色过程。

煤矿人的机器环境系统是一个典型的灰色系统，其中一些信息是已知的，而一些是未知的。与问卷调查、访谈等常用方法相比，灰色关联分析法在煤矿事故灰色关联分析中的应用具有明显的经济优势。煤矿安全事故影响因素一般包括定性指标和定性指标。对于一个定量因子，其评价因子的负指数可以被视为参考序列，而其子指数可以被认为是比较序列。对于一个定性因素，其评价因子的最高评价值通常被视为参考序列和值由不同的评审员可以视为比较序列。然后，建立和分析一个合适的模型。

2.建立煤矿安全水平影响因素的灰色关联分析模型

评价煤矿安全水平需要考虑的因素是不同的。一般来说，必须考虑生产要素U1，伤亡事故的因素U2，每百万吨死亡率的因素U3考虑和分析的几个因素如严重损伤等因素U5，千人伤害率。影响煤矿安全事故的因素包括定性因素和数量因素具有明显的多层次特征，煤矿影响因素灰色关联分析的目标安全事故是量化和秩序因素在系统中不完整或不确定信息。就灰色关联分析的内涵而言，其本质是具有参考序列且可测的积分比较。这样的积分灰色关联分析的比较，可以进行全面的分析和测量它的比较需要定量分析系统中的因素。本文是应用灰色关联分析识别影响因素煤矿安全。本文建立的灰色关联分析模型是一个订单关系模型代替函数模型及其灰色关联的关键点分析是由数而不是数表示的序关系。依据本文建立的模型的技术内涵，进行了必要的分析包括：（1）获取序列差异信息并建立差异信息空间，（2）建立和计算灰色关联度，（3）建立不同因素的序列关系。

2.1影响煤矿安全水平的因素

代表煤矿安全水平, 代表煤矿安全的影响因素，K代表第个样本，使得由构成的函数。

煤 煤煤矿安全水平全级别

因数

因数

因数

因数

因数

...... hellip;hellip;hellip;. hellip;hellip;hellip;

图 1.煤矿安全水平影响因素

表示煤矿安全水平的样本值序列（原始参考序列），和表示

煤矿安全水平影响因子的样本值序列（原始比较序列）。 POL（max），POL（min）和

POL（mem）是系数最大极性,系数最小极性和系数中等极性。通常是系数最大极性列是多极性序列。

2.2影响因子值的无量纲形式

煤矿安全水平影响因素的尺度不同。 在分析这些因素之前，这些因素需要进行无量纲处理与煤矿安全水平相关程度。 以下列出了3种无量纲方法。

1. 初始值生成

初始值生成是有序列的初始值按序列除以每个数字并获得初始值生成序列。 其意义是通过将初始值作为基本点（参考点）来分析事物，这意味着分析来自初始状态的事务的发展趋势。

是和的初始值序列。

2)平均值产生

平均值产生是将序列的平均值除以序列中的所有数字，并得到均衡值生成序列。 其意义是从均衡的角度分析事物的发展。

是和的均衡值序列。

3）间隔值生成

间隔值产生是获得数据间隔中序列的数字的分布值（相对值），得到间隔值生成序列。 间隔值生成是根据由最大和最小数据定义的间隔来分析问题。

是和的间隔值序列。

2.3极性变换

无量纲处理后，原始参考序列和比较序列仍然存在极性不一致的问题。 因此，需要进行极性变换。

1）最大极性系数序列

系数最大极性序列将被转换如下：

2)最小极性系数序列

系数最小极性序列将被变换如下：

3) 中等极性序列系数

中等性极性序列将被变换如下：

• 是中值。

转化后获得非极性序列。假定为参考序列和成为变换后的比较序列。

2.4灰色关联度

根据第一级因子灰度关联度的计算，煤矿安全级别的值应为参考序列，第一级因子的值为比较序列。是对的偏差，所以的灰色关系系数到，是

因此，到的关系度是

因此，对于一级因子U，灰色关系度向量为

计算二级因子的灰色关系度应该如下脚步。 对于定量因子集（第一和第二级因子都是定量的），将第一级因子的小样本值作为参考序列，将第二级因子的小样本值作为比较序列。 对于定性指标，将最佳得分的标准值作为参考序列ix，并将每个评估者根据每个影响因素对相应评估目标的重要性进行评估的评分作为比较序列。

是与的偏差，所以的灰度关系系数，，是

因此，到的关系度，是

2.5相对灰色关联权重

相对灰色关联权重是影响因素相对重要性的统计表示。 通过计算相对灰度关系，可以绘制一定水平因子对其下一个较高水平的影响的顺序，并且这个顺序可以通过数值反映。将的关系度归一化为，结果表示为，这是本文中的相对灰色关系。 可以制定如下：

被认为是因子U的相对灰色关系向量。

相对灰色关系的一级因素的二级因素因此，可以以这种方式绘制得到。

在最高水平目标上，相对灰色关系是各因素在各层次上的重要性顺序。一阶因子的相对灰色关系是它的绝对灰关联。假设一级因子的相对灰色关系

得到的向量由这些统计数据是和 由第一级因子的相对灰色关系 二级因素 得到二级因子 的绝对灰色关联如下：

通过以降序列出二级因子的绝对灰色关系，可以获得每个因素对总体目标（煤矿安全水平）重要性的顺序。

3.研究实例

3.1煤炭集团机械化水平与农民比例每百万吨死亡灰色关联分析

机械化水平和农民比例是人机环境系统收集数据中最直接的因素,1997 - 2005年煤炭集团统计资料（表1），本文对机械化水平和农民比例的百万吨死亡率进行灰色关联分析。令 代表每百万吨序列的死亡率，令代表倒置的机械化水平序列，通过取1减机械化水平值绘制，并将表示为农民工比例序列。假设是和绝对灰色关系而是与绝对灰色关系，的绝对灰色关系与可以根据公式（10） - （13）获得：

百万吨死亡率和机械化水平的绝对灰色关联度为0.90584，说明机械化水平对百万吨级死亡率有很大的影响。 它也表明，机械化水平对农民工的比例影响比百万吨要大得多。

3.2煤集团百万吨死亡率及相关因素灰色关联分析

根据煤炭集团1990～2005年间伤亡事故的统计资料，对百万吨死亡率进行灰色关联分析。表1 1997-2005年的煤炭集团统计资料

因子	年份
	1997	1998	1999	2000	2001	2002	2003	2004	2005
百万吨死亡率（％）	1.157	0.852	0.513	1.625	0.858	0.858	0.429	0.269	0.324
机械化程度（％）	66.94	70.64	77.2	76.69	76.54	77.94	77.79	80.06	82.61
农民比例（％）	17.4	18.8	20.3	19.3	17.4	18.6	16.5	14.5	12.7

表2 四煤矿事故关联度

煤矿	每百万吨死亡率的绝对灰色关系和输出	每百万吨死亡率的绝对灰色关系和严重伤害人数	绝对灰色关系每百万吨死亡率和每千人受伤率
煤矿A	0.5846	0.8859	0.5407
煤矿B	0.5153	0.5447	0.6247
煤矿C	0.5337	0.9923	0.6380
煤矿D	0.5158	0.5213	0.7133

并进行相关因素分析。 记录伤员事故记录形式，记录产出，死亡人数，百万吨死亡人数，重伤人数和伤亡人数统计资料，因此本文分析了百万吨死亡率与产出的关系， 严重伤害人数，千人伤亡率等。百万吨死亡率，产量，严重伤害人数，伤亡人数之间的关系各不相同，因此本文仅计算每百万人死亡率的绝对灰色关系 吨（表2）

从表2可以看出，煤矿A和C煤矿的百万吨死亡率和严重伤害人数的关系程度非常高，这表明有必要在控制范围内获得严重的伤害人数和伤亡率 以控制百万吨的死亡率。 因此，该方法可用于对每个事故指标（每百万吨死亡率，千人伤亡率，事故经济损失等）和相关因素（机械化水平，安全投资，工人质量等）进行关系分析， 等），以帮助管理员正确地改善措施。

4．结论

影响煤矿事故发生的因素各不相同。 随着煤矿危机事故的关系度分析，可以发现最主要和最有影响的因素，可以确定不同因素的关系，澄清和掌握安全工作的关键，为进一步提高安全生产工作提供参考依据。 研究和采取预防措施。
基于煤矿安全事故和灰色系统理论，本文在灰色关联度分析的基础上设计了一个发生矩阵，并开展了灰色关联评估模型，对煤矿安全水平进行了分析。 通过计算各因子和煤矿安全水平的灰色关联度，获得了对煤矿安全水平影响因素的重要性，为改善煤矿安全体系提供了可靠的决策依据。

参考文献

1. Ding, Y.: Ergonomics. Beijing University of Technology Press, Beijing (2000)

2. Deng, J.: Grey Theory Foundation. Huanzhong University of Science and Technology Press,

Wuhan (2002)

3. Wang, D.: Application of GM(1,1) Model in the Prediction of Safety Accident Rate. Wuyi

University Journal (Natural Science Edition) 15, 11–14 (2001)

4. Liu, J.: Research on Methods of Controlling Coal Mine Safety Accident. Mini

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