层次分析法在煤矿安全投入中的应用安全系统工程论文.doc

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1、结课论文安全系统工程姓 名：学 号：年 级：学科专业：二级院系：日 期：教师评定：综合评定成绩： 任课教师签字：2013-2014年第一学期安全系统工程科目考查卷专业：安全技术管理 班 级： 任课教师：姓名： 学 号： 成 绩：层次分析法在煤矿安全投入中的应用摘 要:煤矿安全投入合理性，是遏制煤矿安全事故发生的一个重要途径。为了进一步改变煤矿事故频发现象的现状，根据煤矿生产过程特点，建立了煤矿安全投入层次结构模型。采用层次分析法的定性与定量相结合的优点，进行模型求解，对影响安全投入的相对重要性进行排序，并对排序结果进行了一致性检验。确定评价因素影响力权重的总排序，得出了安全投入的主要因素，为煤

2、矿安全投入的合理分配提供了参考依据。关键词: 安全投入 层次分析法 模型 一致性检验煤炭行业是我国工业生产中最危险、伤亡事故最严重的行业之一。每年煤矿事故死亡人数有数千人之多，死亡人数触目惊心，煤矿安全是煤矿生产的首要问题。近几年，随着煤炭效益的好转，安全投入不断的加大。但是，煤矿事故频发的现象并未得到很大改变，煤矿的安全投入合理性是一个重要影响因素之一。煤矿安全问题不但影响煤炭企业的长期高效生产，还制约着整个国民经济的发展。安全投入的合理分配是解决煤矿安全问题的重要途径之一，建立科学的安全投入层次结构，进行合理分配，提高安全投资效益，是遏制煤矿安全事故多发的一个重要工作。利用层次分析法定性与

3、定量相结合的优点，对影响煤矿安全生产要素进行全面分析，得出安全投入的主要因素，以便为煤矿安全投入的合理分配提供科学依据。1、层次分析法1.1、层次分析法的基本原理层次分析法(Analytical Hierarchy Process，AHP)是20世纪70年代美国运筹学家T.L.Saaty提出的一种定性分析和定量分析相结合的系统分析方法。基本原理:将复杂系统的有关替代方案的各种要素分解成目标、准则、方案三个层次，在此基础上进行定性和定量分析，它把分析过程层次化、数量化、模型化，并用数学手段为分析、决策提供定量的依据，是一种对非定量事件进行定量分析的有效方法，特别是在目标因素结构复杂且缺少必要的数

4、据情况下，需要将决策者的经验判断定量化时该法非常实用.该方法是一种实用的多准则决策方法。它把一个复杂问题表示为有序的梯阶层次结构，通过人们的判断对决策方案的好坏进行排序。它已经广泛用于管理评价、经济发展比较、资源规划分析、事故致因分析、人员素质测评及安全经济分析等方面。1.2、层次分析法的步骤(1)构建层次结构模型。在分析问题的基础上，将分析问题所包含的因素及其相互关系，把有关的各个因素按照不同的属性自上而下分解成若干层次。同一层次的各因素从属于上一层的因素或对上层因素有影响，同时又支配下一层因素或受下一层因素的作用。因此，层次分析法的结构通常划分为目标层、准则层、方案层。目标层表示解决问题的

5、目的，准则层表示为实现总目标而采取的措施、方案，方案层是用于解决问题的各种措施和方案。(2)构造判断矩阵。在层次结构模型中，对于从属于或影响上一层的每个因素的同一层诸因素进行两两比较，比较其对于准则的重要程度，并按事前规定的标度定量化，建立判断矩阵。其中各元素两两比较的数值一般采用19位标度确定，主要有专家根据评估历史经验数据得出。(3)权重值计算。通过对判断矩阵进行计算，求出本层次因素相对于上一层次某因素的重要性的排序权重，用权值来表示影响程度。计算方法有:幂法、和积法、方根法。(4)一致性检验。为避免其他因素对判断矩阵的影响，要求判断矩阵与实际基本上的一致性，需进行一致性检验。只有通过检验

6、才能说明判断矩阵在逻辑上是合理的，才能继续对结果进行分析。对判断矩阵进行一致性检验，计算:C.R.=C.I./R.I.式中，C.R.为一致性比率。当CR0.10时，认为判断矩阵的一致性是可以接受的。2、应用层次分析法确定安全投入权重2.1、安全投入影响因素分析煤矿事故是由于生产过程中潜在人、物、环境的不安全因素的相互发展的作用，再加上管理失误，最终导致事故发生。目前，安全投入资金85%投向工程和安全设备，而安全文化、安全教育、安全科技等方面少，所以煤矿生产机械化程度有所提高，但是没有改变煤矿事故频发现象。一些专家在经过细致科学的调查和研究之后得出的结论是:现在系统越来越自动化，非但未能减少或

7、控制人因失误，相反人因事故发生的可能性及影响增大了。矿难统计表明，人的不安全行为在煤矿事故中占主导地位。我国煤矿生产主要为地下作业，由于复杂多变的地质条件和井下环境，经常受瓦斯、水、火等自然灾害的威胁，另外多数煤矿企业生产技术落后、人员素质差、安全监督与管理存在漏洞，导致安全事故不断发生，也说明了安全投入的严重不足和分配不合理性。因此，从人机环境系统的角度对煤矿生产过程进行分析，可以看出，影响煤矿安全生产的因素主要包括人的因素、设备因素、环境因素和管理因素4个方面。2.2、建立安全投入层次结构模型根据层次分析法的基本步骤，建立煤矿安全投入层次结构模型，以便从安全投入方面加强安全预防措施。2.3

8、层次总排序及一致性检验利用同一层次中所有层次单排序的结果，就可以计算出相对于上一层次的本层次因素重要性的权值。要最终得到各因素，尤其最底层中各方案对于目标层的排序权重，则需要进行总排序。层次总排序是指同一层次所有因素相对于目标层的相对重要性(以上第一矩阵的排序也为一个总排序)。总排序权重自上而下将单准则下的权重进行组合。对总排序结果进行一致性检验，计算综合检验指标:则:C.R.=C.I./R.I.=0.074 5/1.207 6=0.061 670.1煤矿安全投入综合排序一致性检验是可以接受的。由此表明层次分析法在确定煤矿安全投入的权重是可靠的。2.5、结果分析从以上结果分析得出，人的投入是

9、主要方面，其权重占到全部的44.7%，其次为管理投入(0.239)、设备投入(0.134)、环境投入(0.071)。另外，通过所有因素的层次总排序(见表6)可知:技术素质是安全投入的关键因素，安全培训和安全制度也是主要因素，因此通过安全投入遏制煤矿事故的发生率，首先，不断提高员工的技术素质，加强安全培训，另外必须不断完善安全制度建设，加大执行力度并建立相应的激励措施，还要通过企业文化建设提高员工的基本素质。3、结论(1)根据煤矿生产特点和事故统计分析结合专家的经验，采用层次分析法进行煤矿安全投入评价，合理的反应了煤矿安全投入的要素，以便为安全投入提供可靠的依据。(2)结果分析认为:人的因素是影

10、响我国煤矿安全生产的关键因素，通过提高员工的技术、加强安全培训和安全管理制度建设的投入，是遏制煤矿事故多发的重要途径之一，为煤矿安全投入合理分配工作提供了参考。(3)证明层次分析法在煤矿安全投入中具有科学、实用、结论较准确可靠的特点，对多因素、多方案的分析评价具有实际意义。(4)层次分析法的判断矩阵的构造，受评估人员的知识水平、工作经验等主观因素的影响，从而影响了分析的精度。在实际的应用中，需结合该矿的实际情况调整各评价指标。参考文献：1张万红，陈振斌.基于层次分析法的和谐矿区评价体系研究J.中国矿业大学学报，2007，36(6):848852.2蔡明悦，龚声武，李夕兵.基于层次分析法的人因失误分析技术J.中国安全生产科学技术，2008，4(2):5677.3张文泉，俞海玲.应用层次分析法确定矿井顶板涌水影响因素的权值J.矿业安全与环保，2006，33(2):5052.4程世奎.煤炭企业安全投入存在的问题及对策J.财经纵横，2008(5):045046.6张力.人因分析面临的问题及发展趋势J.中南工学院学报，1996，13(2):310.7王云刚，王恩元，刘贞堂.安全目标管理在煤矿安全管理中的应用J.2007，16(8):3234.