在礦井通風(fēng)降溫中應(yīng)用層次分析法的幾點建議

王桂坤

（中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計研究院有限公司,南京 210031）

1 前言

在礦井通風(fēng)降溫系統(tǒng)中，像礦井熱環(huán)境、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性、礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行以及礦井通風(fēng)系統(tǒng)的改造等等許多方面的運(yùn)行、管理及相關(guān)的評價都是受到多種因素影響的。這些因素中既有定性的又有定量的，既有獨立的又有非獨立的。進(jìn)而給礦井通風(fēng)降溫的有關(guān)計算、評價和管理帶來不同程度的困難。層次分析法（AHP法）在礦井通風(fēng)降溫系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用很好的解決了這些困難。但是，在運(yùn)用AHP法的過程中，尚存在許多的問題值得改善，因此本文給出了在礦井通風(fēng)降溫中應(yīng)用層次分析法的幾點建議。

2 層次分析法的一般步驟

2.1 建立目標(biāo)準(zhǔn)則層次模型

分析問題后，建立該問題的目標(biāo)準(zhǔn)則層次模型，它是一個“金字塔”型的模型。主要有三個層次：最高層，也稱為目標(biāo)層，僅包含一個目標(biāo)元素；中間層，也稱為準(zhǔn)則層，包含了若干影響因素；最底層，也稱為方案層或措施層。

2.2 構(gòu)造判斷矩陣

2.3 計算單層次各因素的權(quán)重并進(jìn)行一致性檢驗

根據(jù)實際情況，用不同的方法求解判斷矩陣最大特征值和相對應(yīng)的特征向量，經(jīng)過歸一化處理，即可得到層次單排序權(quán)重向量。層次單排序需要進(jìn)行一致性檢驗，當(dāng)檢驗值超過一定的范圍時，必須重新構(gòu)造判斷矩陣，直到滿足精度要求為止。

2.4 計算最底層各因素對于總目標(biāo)的權(quán)重并進(jìn)行一致性檢驗

3 在礦井通風(fēng)降溫中應(yīng)用層次分析法的幾點建議

3.1 關(guān)于建立目標(biāo)準(zhǔn)則層次模型

不同的礦井有不同的具體情況。在針對一個礦井解決問題時，首先要做好調(diào)研工作，充分掌握該礦井的具體情況，做到具體問題具體分析，不能一概而論。以礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性評價為例，高新春、馮洪淵[2]的“用模糊層次分析法評價礦井安全狀況”一文就采用了不同于秦波濤、李增華[3]的“改進(jìn)層次分析法用于礦井安全性評價”的目標(biāo)準(zhǔn)則層次模型。

在建立模型的時候，要遵循以下三個原則：一是系統(tǒng)性原則，要重視總目標(biāo)各因素的層次性和相關(guān)性；二是可比性原則；三是可操作性原則，要盡量減少影響因素的個數(shù)，盡量保證它們之間的獨立性，便于計算。

另外，在進(jìn)行專家評分時，要使用多專家一起打分，在實施過程中最好能夠去掉一個最高分，去掉一個最低分，然后取其平均分。這樣能夠更好的減少主觀性的影響，減弱因素間的相關(guān)性。

3.2 關(guān)于構(gòu)造判斷矩陣

構(gòu)造判斷矩陣是運(yùn)用層次分析法解決實際問題的關(guān)鍵一步，構(gòu)造的矩陣的特點和形式直接影響到最終的結(jié)果的準(zhǔn)確度。

通過因素間的兩兩相互比較得到矩陣中的每一個元素，這個過程中使用了1～9標(biāo)度及其倒數(shù)。然而在處理實際問題時，直接采用1～9標(biāo)度及其倒數(shù)的方法經(jīng)常得到偏離一致性的判斷矩陣，增加了計算量。于是，在文獻(xiàn)[4]中，作者給出了（0，1，2）3個標(biāo)度及其倒數(shù)的方法來構(gòu)造判斷矩陣，當(dāng)?shù)趇元素比第j元素重要時，用2標(biāo)度；當(dāng)?shù)趇元素比第j元素同樣重要時，用小于等于1標(biāo)度，取等號時表示元素自身之間比較；當(dāng)?shù)趇元素沒有第j元素重要時，用0標(biāo)度。然后在利用數(shù)學(xué)變換式將三標(biāo)度判斷矩陣轉(zhuǎn)化為1～9標(biāo)度判斷矩陣，簡化了計算過程，提高了計算精度。由此看出，簡單的標(biāo)度不僅能夠簡化計算還能夠提高計算準(zhǔn)確度。

3.3 關(guān)于計算權(quán)重

合理確定權(quán)重的大小，對于礦井通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)劣的評判具有非常重要的意義。文獻(xiàn)[5]針對礦井通風(fēng)系統(tǒng)評判指標(biāo)體系的多層次結(jié)構(gòu)特點，將層次分析法和兩因素相互重要性比較的交互式定量結(jié)合起來，形成了通風(fēng)系統(tǒng)評判指標(biāo)權(quán)系數(shù)確定的一種新方法，使用極大似然方法計算權(quán)系數(shù)，這種方法可以得到各評判專家意向的總體權(quán)數(shù)，在總體上可以保證較高精確度權(quán)系數(shù)的獲得。

4 結(jié)束語

層次分析法在礦井通風(fēng)降溫系統(tǒng)中已經(jīng)被越來越廣泛的應(yīng)用，它能很好的把定量指標(biāo)和定向指標(biāo)結(jié)合起來，能夠合理的反映問題的實質(zhì)。而且能夠通過判斷矩陣的一致性檢驗對人的主觀判斷進(jìn)行信息反饋，從而提高了對問題把握的準(zhǔn)確性和可靠性。但是，不能一概而論的使用層次分析法，應(yīng)該針對具體礦井具體分析，這樣才能達(dá)到最終的目的。

[1]歐曉英,楊勝強(qiáng)等.礦井熱環(huán)境評價及其應(yīng)用[J].中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報,2005(05).

[2]高新春,馮洪淵.用模糊層次分析法評價礦井安全狀況[J].礦業(yè)安全與環(huán)保,2003(10).

[3]秦波濤,李增華.改進(jìn)層次分析法用于礦井安全性評價[J].西安科技學(xué)院學(xué)報,2002(06).

[4]薛志?。畱?yīng)用層析分析法確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)評判指標(biāo)的重要性排序[J].煤礦安全,1996(07).

[5]趙永生,張兆瑞.通風(fēng)系統(tǒng)評判指標(biāo)“權(quán)系數(shù)”確定方法的探討[J].煤炭工程師,1996(01).

[6]郁鐘銘,伍宇光.層次分析法（AHP）在礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案優(yōu)化中的應(yīng)用[J].貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報,1997(10).