基于直觉模糊集的煤矿应急救援能力评价研究

陈孝国，徐 慧，徐 源，边晓菲

（1. 中国矿业大学(北京) 力学与建筑工程学院，北京 100083；2. 黑龙江科技大学 理学院，黑龙江 哈尔滨 150022）

基于直觉模糊集的煤矿应急救援能力评价研究

陈孝国1,2，徐 慧2，徐 源2，边晓菲2

（1. 中国矿业大学(北京) 力学与建筑工程学院，北京 100083；2. 黑龙江科技大学 理学院，黑龙江 哈尔滨 150022）

为完善煤矿应急救援能力评价方法，提出了属性权重未知，属性值为直觉模糊数的评价模型。首先根据评价指标体系确定直觉模糊评价矩阵，然后借助直觉模糊熵权法来确定属性权重，并利用直觉模糊加权平均算子对二级评价矩阵进行集结，得到每个决策方案对应的直觉模糊数，将其带入含有转化参数的得分函数进行决策分析。最后采用上述方法对同煤集团相关矿井的煤矿应急救援能力进行了实例分析。

煤矿应急救援能力；直觉模糊熵权法；直觉模糊加权平均算子；得分函数

0 引言

煤炭是我国主要能源之一，在开采的过程中经常会发生灾害事故，给社会和国家带来了巨大的人员伤亡和财产损失，煤炭事故一旦发生，救援能力的强弱就决定了救援成效。冯珍等[1]利用模糊决策参数法确定指标属性值，对煤矿企业应急救援能力进行了评估。杨力等[2]将改进的层次分析法、熵权法和模糊综合评判法相集成，建立了煤矿应急救援能力评价模型。苗成林等[3]运用结构方程模型开展了系列研究。李森等[4]为弥补层次分析法计算量大的缺点，引入G1法确定指标权重，并对煤矿的应急救援进行了客观的评价。齐琪等[5]提出了基于集值统计的三角模糊数定权方法，并构建了煤矿应急管理能力评价的多级模糊综合评价模型。陈孝国等[6]建立了基于Vague集的煤矿火灾救援路线优选决策模型，属性因素权重采用模糊层次分析法确定。杨力等[7]利用ISM方法建立各评价指标间的邻接矩阵、可达矩阵，最终得到了煤矿应急救援能力评价指标体系模型图。上述学者对煤矿应急救援研究的规模和深入程度都处于起步阶段，并且在所构建的评价指标体系中考虑的因素并不全面，同时评价过程都是静态的。

基于此，本文将构建系统化、多层次的指标体系，并将灾害事故的影响控制这一指标因素做了较为充分的考虑。采用直觉模糊数构建评价矩阵，直觉模糊熵理论确定指标权重，利用模糊加权算子进行融合，并定义了一种带有犹豫度转化率和支持度转化比例的双参数得分函数，实现了动态应急救援能力评价。

1 动态应急救援评价方法

1.1 直觉模糊集基本概念

1.2 指标因素权重的确定

为直觉模糊熵。利用公式（2）可以计算出评价矩阵中每个直觉模糊数所对应的熵值然后通过

1.3 带有参数的得分函数

1.4 评价步骤

2 实例分析

根据查阅相关文献及实地调研，确定煤矿应急救援评价指标体系由4个一级指标和27个二级指标构成，见表1。现对同煤集团四个煤矿进行应急救援能力评价。

表1 煤矿应急救援能力评价指标体系

应急救援与减灾能力B3事后恢复能力B4应急救援制度C24救援人员培训C25有关宣传与教育C26应急防护装备C27报警系统C28应急避难场所C29应急机构设置C210灾情的识别与分析C31应急预案的实施C32救援人员的响应C33救援过程中的指挥与协调C34专家和信息系统的支持C35社会救援C36减少人员伤亡C37减少财产损失C38生产的恢复C41事故的分析与总结C42应急预案的修订C43灾害事故的影响控制C44善后处理工作C45

3 结论

为了提高煤矿应急救援评价的准确性，并充分考虑评价指标的影响，本文将煤矿应急救援评价指标体系分为4个一级指标，27个二级指标，并特别考虑了灾害事故影响与控制这一因素对应急救援结果的影响。采用直觉模糊熵的方法，确定出各影响因素的权重，将各级别指标的评价矩阵根据加权平均算子进行融合，并根据双参数得分函数中参数取值的不同实现动态决策。

[1]冯珍, 郝晶星. 煤矿企业应急救援能力评估[J]. 电子科技大学学报∶ 社科版, 2010, 12(3)∶ 53-56.

[2]杨力, 刘程程, 宋利, 等. 基于熵权法的煤矿应急救援能力评价[J]. 软科学研究成果与动态, 2013(11)∶ 185-192.

[3]苗成林, 孙丽艳, 杨力, 等. 基于结构方程模型的煤矿企业应急救援能力评价研究[J]. 中国安全生产科学技术,2014, 10(2)∶ 106-113.

[4]李森, 付田田, 武光辉, 等. 基于G1模糊综合评价法的煤矿应急救援能力评价研究[J]. 科技创新与应用, 2013(26)∶1-2.

[5]齐琪, 张金锁. 基于事故致因煤矿应急管理评价指标研究[J]. 煤矿安全, 2014, 45(6)∶ 226-227.

[6]陈孝国, 母丽华, 杜红, 等. 煤矿突发事件应急救援的群决策方法[J]. 灾害学, 2015,30(1)∶ 167-170.

[7]杨力, 王蕾. 基于ISM方法的煤矿应急救援能力评价指标体系[J]. 中国矿业大学学报∶ 社会科学版, 2015(1)∶ 56-61.

[8]Atanassov K. Intuitionist fuzzy sets [J]. Fuzzy Sets and Systems, 1986, 20(1)∶ 87-96.

The Research on Emergency Rescue Abilities of Coal Mine based on Intuitionistic Fuzzy Sets

CHEN Xiao-guo1,2, XU Hui2, XU Yuan2, BIAN Xiao-fei2
(1.School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining & Technology, Beijing 100083, China; 2. College of Science,Heilongjiang University of Science and Technology, Harbin 150022, China)

∶To improve the emergency rescue ability method of the coalmine provided an evaluation model which the attribute weight was unknown and the attribute value was the intuitionistic fuzzy number. Firstly, determined intuitionistic fuzzy evaluation matrix according to the index system, then determined attribute weight by the intuitionistic fuzzy entropy method, and aggregated secondary evaluation matrix by intuitionistic fuzzy weighted average operator, obtained the intuitionistic fuzzy number of every decision making scheme, brought it into score function which contains transformation parameters to make decision making analysis. At last, make a example analysis on emergency rescue ability of the related coal mines in DaTong by the above method.

∶coal mine emergency rescue capabilities; entropy-weighted method of intuitionistic fuzzy set;intuitionnistic fuzzy weighted average operator; score function

TD79

A

1008-2395(2015)06-0033-04

2015-09-21

国家自然科学基金项目(51105135）；黑龙江省自然基金项目(A201421)；中国矿业大学（北京）博士拔尖创新基金项目（20150606）；黑龙江科技大学青年才俊资助项目(20120501)。

陈孝国（1978-），男，副教授，博士研究生，研究方向：模糊决策、煤矿安全。