基于FUZZY-AHP的礦井職業(yè)衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)模型及應(yīng)用＊

麻正麗，李潤(rùn)求，陳曉勇

（湖南科技大學(xué) 資源環(huán)境與安全工程學(xué)院，湖南 湘潭 411100）

基于FUZZY-AHP的礦井職業(yè)衛(wèi)生安全評(píng)價(jià)模型及應(yīng)用＊

麻正麗，李潤(rùn)求，陳曉勇

（湖南科技大學(xué) 資源環(huán)境與安全工程學(xué)院，湖南 湘潭 411100）

為了全面、準(zhǔn)確地定量評(píng)價(jià)煤礦的職業(yè)衛(wèi)生狀況，根據(jù)影響煤礦職業(yè)危害的主要因素，建立了層次結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)建了職業(yè)衛(wèi)生指標(biāo)體系。利用層次分析法確定了各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，并給出了模糊綜合評(píng)價(jià)運(yùn)算模型，最終得出評(píng)價(jià)結(jié)果。結(jié)果表明，該煤礦職業(yè)衛(wèi)生管理、防護(hù)措施、應(yīng)急救援這3個(gè)影響因素權(quán)重最大。根據(jù)計(jì)算得出影響職業(yè)衛(wèi)生因素的不同權(quán)重，確定了職業(yè)衛(wèi)生管理的重點(diǎn)和提高企業(yè)的職業(yè)衛(wèi)生管理水平的相關(guān)對(duì)策，最后通過(guò)實(shí)例應(yīng)用驗(yàn)證了此方法的可行性。

模糊層次綜合評(píng)價(jià)；職業(yè)衛(wèi)生；安全評(píng)價(jià)；煤礦

煤炭工業(yè)是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，職業(yè)病災(zāi)害已成為我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)管理中突出問(wèn)題之一。我國(guó)煤礦產(chǎn)業(yè)職業(yè)病防治工作面臨的形勢(shì)已迫在眉睫，且職業(yè)危害歷史遺留的問(wèn)題較為突出。根據(jù)國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督總局提供的數(shù)據(jù)，2014年全國(guó)職業(yè)病29 972例。其中，職業(yè)性塵肺病26 873例，急性職業(yè)中毒486例，慢性職業(yè)中毒795例，其他職業(yè)病合計(jì)1 818例。從行業(yè)分布看，煤炭開采為11 396例，共占全國(guó)報(bào)告職業(yè)病例數(shù)的38.02%，由此可見，煤礦的職業(yè)衛(wèi)生管理工作已是重中之重。而職業(yè)危害因素的模糊性﹑復(fù)雜性﹑不確定性增加了管理工作的難度，相比于其他發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)工作滯后，常用的職業(yè)衛(wèi)生調(diào)查法﹑職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)法﹑檢查表法﹑職業(yè)衛(wèi)生作業(yè)分級(jí)法等職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)方法具有局限性，不能對(duì)同時(shí)存在的因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，對(duì)企業(yè)的整體職業(yè)危害程度不能真實(shí)反映，已經(jīng)不能滿足工作的需要。因此，本文結(jié)合煤礦生產(chǎn)﹑人員﹑環(huán)境﹑管理等方面的因素，建立引起了職業(yè)病危害的指標(biāo)體系，采用模糊層次綜合評(píng)價(jià)法對(duì)煤礦職業(yè)衛(wèi)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出了煤礦職業(yè)衛(wèi)生安全等級(jí)，為煤礦職業(yè)衛(wèi)生進(jìn)行有效管理提供了指導(dǎo)和參考。

1 煤礦職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

根據(jù)煤礦職業(yè)衛(wèi)生專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)病危害控制職業(yè)衛(wèi)生管理水平，查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，針對(duì)煤礦職業(yè)衛(wèi)生所涉及的范圍，考慮到模型的合理性、通用性、簡(jiǎn)潔性和可操作性等基本要求，在煤礦職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)中采用了層次模型。從實(shí)用出發(fā)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系分為一級(jí)指標(biāo)5個(gè)，二級(jí)指標(biāo)15個(gè)，具體結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 煤礦職業(yè)衛(wèi)生狀況層次分析指標(biāo)體系

2 煤礦職業(yè)衛(wèi)生綜合評(píng)價(jià)模型

基于煤礦職業(yè)衛(wèi)生的影響因素，采用模糊層次分析法與模糊綜合評(píng)價(jià)模型相結(jié)合的方法對(duì)煤礦的職業(yè)衛(wèi)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)步驟如下。

2.1 構(gòu)造判斷矩陣

確定各層次因素后，用1～9標(biāo)度法定量表示兩兩因素相比的重要程度的判斷尺度，根據(jù)層次結(jié)構(gòu)模型，參考相關(guān)資料，并通過(guò)專家采用表1中的標(biāo)度值對(duì)各個(gè)指標(biāo)之間關(guān)系的重要情況打分，得到判斷矩陣（Dij）n×n，其中，Dij=1/Dij，Dii=1.

2.2 計(jì)算各因素的權(quán)重

計(jì)算判斷矩陣D中的每一個(gè)因素針對(duì)其準(zhǔn)則的相對(duì)重要性程度，利用方根法計(jì)算權(quán)重向量W，對(duì)向量M進(jìn)行歸一化計(jì)算，得到應(yīng)權(quán)重向量W=（w1，w2，…，wn），則：

式（1）中：j=1，2，…，n.

2.3 判斷矩陣的一致性檢驗(yàn)

式（2）中：RI為平均隨機(jī)一致性指標(biāo)，它與判斷矩陣的階數(shù)有關(guān)。

當(dāng)CR≤0.1時(shí)，認(rèn)為判斷舉止符合滿意一致性要求，是可以接受的；當(dāng)CR＞0.1時(shí)，必須對(duì)判斷矩陣做適當(dāng)調(diào)整。

2.4 多級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

確定因素集U和權(quán)重集W，把一級(jí)指標(biāo)設(shè)為因素集U=（u1，u2，…，un），將U中的任一元素ui劃分為t個(gè)子集，得到二級(jí)指標(biāo)因素集合Ui=（ui1，ui2，…uit）.U對(duì)應(yīng)的權(quán)重集為w=（w1，w2，…，wn），Ui對(duì)應(yīng)權(quán)重集為Wi=（wi1，wi2，…，wit），Ui的單因素評(píng)價(jià)矩陣記為Ri，評(píng)價(jià)集設(shè)為V，評(píng)價(jià)集V=（v1，v2，v3，v4，v5）=（很好、較好、一般、差、很差）。

2.4.1 一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)評(píng)價(jià)集V劃分的5個(gè)等級(jí)，通過(guò)專家打分確定各個(gè)因素的隸屬度，假設(shè)邀請(qǐng)了t位專家參與評(píng)判，依據(jù)評(píng)價(jià)集V的評(píng)價(jià)語(yǔ)對(duì)每個(gè)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)定，如果其中有K位專家認(rèn)定Uit的等級(jí)為Vk，則Uit隸屬度為rit，k=k/t，計(jì)算各指標(biāo)因素的隸屬度，可得到Vi的模糊判斷矩陣Ri=（rit，k）ni×m，一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)模型為Bi=Wi×Ri.

2.4.2 二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)

用一級(jí)評(píng)價(jià)的結(jié)果Bi構(gòu)成因素集U的單因素評(píng)價(jià)，因此，有二級(jí)綜合評(píng)判為B=W×R.

2.4.3 綜合評(píng)分的計(jì)算

表2 安全等級(jí)加權(quán)值和標(biāo)準(zhǔn)值

由上述B中的Bi的大小可以看出各指標(biāo)在煤礦職業(yè)衛(wèi)生的安全程度，如果評(píng)價(jià)結(jié)果要量化分值，則采用模糊加權(quán)平均法對(duì)模糊向量結(jié)果進(jìn)行處理，將煤礦職業(yè)衛(wèi)生程度劃分為5個(gè)等級(jí)，采用滿分百分制給分如表2所示。

綜合評(píng)價(jià)得分：

式（3）中：e為加權(quán)值；k為待定系數(shù)，k=1或2，目的是控制bj所引起的作用。

3 實(shí)例應(yīng)用

某煤礦生產(chǎn)能力為1.9×106t，開采方式為機(jī)械化綜合采煤法，該煤礦建立了安全、環(huán)境與健康管理體系，并建有健康監(jiān)護(hù)制度、職業(yè)衛(wèi)生管理制度和職業(yè)病危害因素監(jiān)測(cè)制度，各項(xiàng)職業(yè)病防護(hù)措施較完善，防護(hù)用品配備齊全?，F(xiàn)以此煤礦為例，采用模糊層次分析法并結(jié)合模糊綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)該煤礦進(jìn)行職業(yè)衛(wèi)生現(xiàn)狀評(píng)價(jià)。

3.1 構(gòu)建判斷矩陣并計(jì)算權(quán)重

根據(jù)煤礦的實(shí)際狀況及參考有關(guān)資料，按照表1層次結(jié)構(gòu)模型，集中專家討論構(gòu)建一級(jí)指標(biāo)相對(duì)于總目標(biāo)重要程度的判斷矩陣為：

基于此矩陣，可以計(jì)算得到煤礦職業(yè)衛(wèi)生評(píng)價(jià)體系中一級(jí)指標(biāo)對(duì)總目標(biāo)的權(quán)重向量W=（0.08 0.23 0.04 0.42 0.23），判斷矩陣一致性比例CR=0.004，因此，判斷矩陣D具有滿意一致性。同理，可得二級(jí)指標(biāo)層Uij對(duì)一級(jí)指標(biāo)層U1，U2，U3，U4，U5的判斷矩陣D1，D2，D3，D4，D5，而且都具有滿意一致性。根據(jù)權(quán)重計(jì)算結(jié)果，結(jié)合專家意見對(duì)各二級(jí)指標(biāo)打分，每個(gè)等級(jí)的專家打分人數(shù)占總數(shù)的百分比得到了模糊隸屬度，比評(píng)分結(jié)果如表3所示。

3.2 模糊綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)上述公式，對(duì)作業(yè)場(chǎng)所U1進(jìn)行一級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)，B1=W1×R1=（0.126 0.316 0.348 0.20 0.01），同理計(jì)算，可得健康監(jiān)護(hù)U2、應(yīng)急救援U3、職業(yè)衛(wèi)生管理U4、防護(hù)措施U5這4個(gè)一級(jí)指標(biāo)對(duì)應(yīng)各個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí)的隸屬度，具體如表4所示。利用一級(jí)模糊評(píng)級(jí)的結(jié)果進(jìn)行二級(jí)模糊綜合評(píng)價(jià)，則B=W×R=（0.307 0.338 0.303 0.050 0.002）。由此可見，該煤礦綜合職業(yè)衛(wèi)生現(xiàn)狀方面，有30.7%為很好，33.8%為較好，30.3%為一般，5%為差，0.2%為很差。根據(jù)上述公式，加權(quán)計(jì)算職業(yè)衛(wèi)生現(xiàn)狀的綜合評(píng)價(jià)結(jié)果V=0.307×100+0.338×85+0.303×70+0.05×50+0.002×10=83.16，這表明該煤礦的職業(yè)衛(wèi)生現(xiàn)狀屬于“一般安全”，需要進(jìn)一步改善，比如完善作業(yè)場(chǎng)所、應(yīng)急救援和防護(hù)措施等。

根據(jù)權(quán)重及排序結(jié)果，對(duì)煤礦職業(yè)衛(wèi)生管理狀況提出以下幾點(diǎn)改進(jìn)措施：①對(duì)從事接觸職業(yè)病危害因素作業(yè)的人員做好上崗前和定期職業(yè)健康體檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和調(diào)離職業(yè)禁忌人員。②加強(qiáng)制度建設(shè)和完善組織機(jī)構(gòu)與人員的配置，保障職業(yè)衛(wèi)生管理工作順利進(jìn)行；③粉塵作業(yè)人員作業(yè)時(shí)必須佩戴防塵口罩；噪聲作業(yè)人員應(yīng)配給護(hù)耳器（耳塞或耳罩）。在防塵綜合措施中，個(gè)體防護(hù)是重要的輔助措施，此外應(yīng)提供必要條件，使工人能勤換工作服、勤洗澡、保持皮膚清潔。④控制作業(yè)場(chǎng)所空氣中粉塵濃度，從源頭上有效控制粉塵的產(chǎn)生，加強(qiáng)除塵技術(shù)應(yīng)用。⑤積極開展職業(yè)衛(wèi)生培訓(xùn)，提高工人安全保護(hù)意識(shí)，并將有關(guān)應(yīng)急救援和防護(hù)措施告知?jiǎng)趧?dòng)者，開展健康促進(jìn)教育，促使職工自愿地采用有利于健康的行為，消除或降低危險(xiǎn)因素，降低常見病的發(fā)病率，延長(zhǎng)職業(yè)壽命。

表3 某煤礦職業(yè)衛(wèi)生綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重及模糊隸屬度

表4 隸屬度的計(jì)算結(jié)果

4 結(jié)論

利用模糊層次綜合評(píng)價(jià)法可以比較客觀、合理地對(duì)煤礦職業(yè)衛(wèi)生狀況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，還可以克服層次分析法的局限性，合理地反映煤礦的職業(yè)衛(wèi)生狀況。通過(guò)對(duì)模糊層次綜合評(píng)價(jià)模型的求解，對(duì)煤礦職業(yè)衛(wèi)生的影響因素的相對(duì)重要性進(jìn)行排序，結(jié)果顯示，職業(yè)衛(wèi)生管理是首位，防護(hù)措施次之，健康監(jiān)護(hù)因素為末位。這為煤礦職業(yè)衛(wèi)生管理工作提供了理論決策依據(jù)。

［1］李闖銘，陳國(guó)芳，陳瑛，等.層次分析法在某電廠職業(yè)衛(wèi)生管理中的應(yīng)用［J］.江西理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2016，37（03）.

［2］郝長(zhǎng)勝，盛軍坤，樊雪敏，等.基于模糊層次分析法的礦山安全綜合評(píng)價(jià)模型［J］.煤炭技術(shù)，2016（02）.

［3］徐揚(yáng)，周延，孫鑫，等.基于模糊層次分析法的礦井安全綜合評(píng)價(jià)［J］.中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)，2009（05）.

R13

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.21.016

2095－6835（2017）21－0016－03

國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局南方煤礦瓦斯與頂板災(zāi)害預(yù)防控制安全生產(chǎn)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目（編號(hào)：E21727）

麻正麗（1989—），女，研究方向?yàn)榘踩茖W(xué)與工程。

〔編輯：張思楠〕