基于ISM和AHP以及模糊评判的矿山安全管理能力分析与评价
本文关键词:基于ISM和AHP以及模糊评判的矿山安全管理能力分析与评价,由笔耕文化传播整理发布。
第42卷第8期2011年8月
中南大学学报(自然科学版)
JournalofCentralSouthUniversity(Scienceand
、,01.42No.8
Technology)
Aug.2011
基于ISM和AHP以及模糊评判的矿山安全管理能力
分析与评价
张舒,史秀志,古德生,黄刚海
(中南大学资源与安全工程学院,湖南长沙,,410083)
摘要:以矿山安全管理能力系统为研究对象,通过解释结构模型法(ISM)、层次分析法(AHP)并利用模糊综合评判方法,分析和评价矿山安全管理能力。综合影响矿山安全管理能力的16个因素,运用ISM将安全管理能力因素体系构成1个多级递阶模型进行分析。在结构模型的基础上,应用AHP对影响因素权重进行计算,得出影响矿山安全管理能力的主要因素。采用二元相对定权法确定定性指标的隶属矩阵,通过模糊综合评判方法,对安全管理能力进行评价,得出各单位安全管理能力的优越度。研究结果表明:评判结果符合企业的实际情况,所建立的分析评价模式可为矿山安全管理提供指导与借鉴。
关键词:矿山;安全管理能力;解释结构模型(ISM):层次分析法(AHP):模糊综合评判中图分类号:TD97
文献标志码:A
文章编号:1672—7207(2011)08—2406-11
AnalysisandevaluationofsafetymanagementcapabilityinminebasedonISMandAHPandfuzzyevaluationmethod
ZHANGShu,SHIXiu-zhi,GUDe—sheng,HUANGGang-hai
(SchoolofResourcesandSafetyEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083,China)
Abstract:Thestructural
analysis
and
evaluationofsafetymanagement
hierarchy
capabilitywas
obtainedby
based
means
on
ofinterpretative
modeling(ISM),analyticalprocess(AHP)andfu=y
evaluation
safety
management
a
capabilitysysteminmme:16influencingfactorswereestablishedinsafetymanagementcapabilitysystem,and
multi—levelhierarchicamodelwastransformedfromindexesofsafetymanagementcapabilitybymeansofISM.Onthebasisofstructuralmodel,theweightmatrixofinfluencingfactorswasestablishedaccordingtoAHP9affectingsafety
and
themainfactors
betweenand
two
managementcapabilitywereanalyzed.Accordingtotheweightmatrixandthematrixofmembershipqualitativeelementsbymeansofdualityelementmlafivecomparisonmethod,thesuperiordegreesofthe
on
safetymanagementcapabilitywasgainedbased
theanalyticalresultswere
thefuzzycomprehensive
evaluation.The
provide
primaryanalysisprogress
validated.The
safety
resultsshowthattheevaluationresultstallywiththeactualones,and
this
modelforanalyzingandmanagementofmines.Keywords:mine;safety
evaluating
managementcapability
call
guidance
and
referenceforthe
management
capability;interpretatives仃ucturalmodeling(ISM);analyticalhierarchyprocess
(√UD);fuzzycomprehensiveevaluation
我国当前经济正处在快速发展时期,受经济与社会发展水平的制约,安全生产形势严峻,尤其以矿山安全生产的问题最为突出。矿山安全生产不仅是保证企业生产的现实需求,也是保证国计民生的社会需
求【¨。矿山企业安全生产已成为全国关注的重大生产
问题,企业改善安全生产状况的任务日趋紧迫,安全管理的任务日渐艰巨。为提高矿山安全管理水平,企业需要密切关注影响安全管理能力的因素,通过评价
收稿日期:2010--08-15;修回日期:2010—lO-28
基金项目:“十一五”国家科技支撑计划项(2006BAB02A02)
通信作者:张舒(1985_),女,湖南娄底人,博士研究生,从事安全管理及技术方面的研究;电话:13973110343;E-mail:shuzhan92009@126.coin
万方数据
第8期张舒,等:基于ISM和AHP以及模糊评判的矿山安全管理能力分析与评价2407
安全管理能力,探索企业对其组织体系和安全生产系统的控制力,从而针对薄弱之处制订有针对性的改进措施,最终提高矿山企业的安全管理水平。目前,对企业安全管理能力的研究还没有形成一个成熟的理论体系【21。有学者提出应用事故数据或体系认证等级来衡量或判断矿山的安全管理能力,或使用安全绩效评价的方法评估其安全管理能力等,这些都属于安全管理能力的外在表现,没有反映企业安全管理能力的实质特征,安全管理能力的本质特征、包含的要素、矿山安全管理能力的现状评估、构建矿山安全管理能力的方法等问题都还有待深入研究。基于这些问题,本文作者围绕企业安全管理能力的影响因素及其评价这一问题进行研究。虽然国内外很多学者的研究成果中体现了安全管理能力的思想,但到目前为止,安全管
理能力并没有一个清晰的概斜2。5】。刘铁忠等【2,5】运用
综合归纳的方法,提出企业安全管理能力的概念框架,对企业的安全管理能力进行剖析。企业安全管理能力是企业对员工、设备、环境、制度构成的安全生产系统进行管理的过程中形成的累积专有知识与技能的集合,体现企业对组织体系及安全管理系统的控制力,形成于企业安全管理实践过程,是企业安全管理水平的决定力量。安全管理能力是诸多因素综合作用的结果,会随着各方面因素的变化而变化,具有动态性。安全管理能力的范畴具有模糊性和不确定性,其影响因素的选择是一个涉及多层次、多目标的决策过程。对安全管理能力的评价没有标准的尺度,具有随机性。基于以上理解,本文作者针对企业安全管理能力的特点,结合矿山安全管理的实际情况,采用解释结构模型法建立分析模型和指标体系,运用层次分析法和模糊综合评判法进行评价。
、
1分析原理和方法
1.1解释结构模型法(ISM)
ISM是华费尔于1973年作为分析复杂社会经济系统有关问题的一种方法而开发的旷71。其特点是把复杂的系统分解为若干子系统(要素),利用人们的实践经验和知识以及电子计算机,最终将系统构成一个多级递阶模型。ISM属于概念模型,它可以把模糊不清的思想、看法转化为直观的具有良好结构关系的模型,特别适用于变量众多、关系复杂而结构不清晰的系统分析。该方法使得过去只凭人的经验、直觉或灵感对系统的评价、决策、规划、目标确定等进行定性分析,能够依靠结构模型进行定量分析。实施ISM的基本步
万方数据
骤如下。
第1步:设定问题岛。
第2步:选择构成系统的要素蜀,&,…,&。第3步:建立反映要素关系的可达集(可达矩阵)R(勒,其中主要有以下概念。
①可达集R(si),即要素墨可以到达的要素集合定义为要素S的可达集。表示为:
矗(S)={Sj∈NIm甜=1}
式中:盂(鼢为由可达矩阵中的第韪行中所有矩阵元素为1的列对应的要素集合而成;Ⅳ为所有节点的集合;m口为f节点到_,节点的关联可达值,肌尹1表示f关联
j
o
②前因集彳(鳓,为将要到达要素S的要素集合定义为要素最的前因集。表示为:
A(Sf)={S,∈NIm打=l}
式中:A(Si)Eh矩阵中第S列中所有矩阵元素为1的行对应的要素组成。
③最高要素集合,即一个多级递阶结构的最高级要素集合,是指没有比它再高级别的要素可以达到,其他可达集置(鳓中只包含它本身的要素,而前因集中,除包含要素R(鳓本身之外,还包括可以达到它的下一级要素。表示为:
H={S,∈NIR(Si)NA(Sf)=R(Sf))第4步:对可达矩阵分解后建立结构模型。得到可达矩阵之后,建立结构模型的主要步骤为级间划分。级间划分是将系统中的所有要素以可达矩阵为准则,划分不同级(层)次。首先可以利用最高集合的定义这一条件,确定出多级结构的最高级要素,将其从可达矩阵中划去相应的行和列。接着,从剩下的可达矩阵中寻找新的最高级要素。依此类推,找出各级包含的最高级要素集合,若用£l,£2,…,k表示从上到下的级次,则有k个级次的系统,级间划分工伽)可以用下式来表示:
Ln=[L1,L2,…,明
第5步:根据结构模型建立解释结构模型。1.2层次分析法(ArlP)
层次分析'法【8】提供了一种能够综合人们不同的主
观判断并给出具有数量分析结果的方法,最终把非常复杂的系统简化为各种因素间的成对比较和简单计算。通过分析复杂问题包含的因素及相互联系,将问题分解为不同的要素,并将这些要素归并为不同的层次,从而形成多层次结构。在每一层次可按某一规定规则,对该层要素进行逐对比较,建立判断矩阵。通过计算判断矩阵的最大特征值和对应的正交化特征向
2408
中南大学学报(自然科学版)第42卷
量,得出该层要素对于该准则的权重,在这个基础上计算各层次要素对于总体目标的组合权重,从而得出不同设想方案的权值,为选择最优方案提供依据【9】。层次分析法分析的基本步骤如下。
第1步:建立多级递阶层次结构。根据对问题的了解和初步分析,将评价系统涉及的各要素按性质分层排列。本文根据解释结构模型建立多级递阶结构。
第2步:建立判断矩阵。判断矩阵以上一级的某一要素作为评价准则,对本级要素进行两两比较来确定矩阵元素值。判断矩阵元素值反映了人们对某个因素(指标)相对重要性(或优劣、偏好、态度等)的认识,一般采用1-9级或其倒数的标度方法,如表1所示。当相互比较因素的重要性可用具有实际意义的比值说明时,判断矩阵相应的元素值则可取对应的标准值。
表1判断矩阵标度及其含义
Table1
Meaningofjudgematrixstandard
注:若%硝弛,则llW:,etx,
第3步:计算相对重要度。对判断矩阵求出最大
特征根k,然后,求其相对应的特征向量职即
AW=2Wo其中,缈的分量(嘲,%,…,%)就是对
应于r1个要素的相对重要性,即权重系数。
第4步:一致性检验。对判断矩阵进行一致性检验,以确定权重分配是否合理。检验公式为C:G/R,,C尸Q。。,一n)l(n-1)。其中:o为一致性检验指标;n为判断矩阵的阶数;R,为平均随机一致性指标,取值见表2。当cR<o.10时,认为判断矩阵有可接受的不一致性,否则,就认为初步建立的判断矩阵是不能令人满意的,需要重新赋值,认真修正,直至通过一致性检验为止。
第5步:综合重要度计算。在计算了各级要素的
万方数据
裹2平均随机一致性指标愚
Table2
Valuesofaveragestochasticcoincidenceindicators
相对重要度以后,便可从最上级开始,自上而下地求出各级要素关于系统总体的综合重要度(也称系统总体权重),即进行层次总排序。1.3模糊综合评判法
模糊综合评判法应用模糊变换原理和最大隶属度原则,考虑评价系统的各个相关因素【肛121,主要涉及
4个因素:因素集鼠方案集彳、隶属矩阵足和权重
分配向量Wo应用的具体步骤为如下。
第l步:建立因素集X和方案集彳。
假设因素集.释Ⅸ,墨,…,磊},备选方案集
以),可表示成In维“向量”形式:彳尸隅l,j幺,…,j锄},
其中取拓l,2,…,m)是方案彳,在因素局上的反映。
自然语言的定性描述(当氲是定性化指标时),彳,为集合中的方案且为X上的模糊子集。
第2步:建立因素集x的权重集g'o本文采用上述层次分析法确定因素的权重集形。因素权重集
皑%,%,…,Wm),是指各因素对于拟选定方法
而言的重要性及影响程度,且满足:
埘
O<Wk<l,∑吸=1
k=l
第3步:确定隶属矩阵。定量指标的隶属度由隶属函数确定,非定量指标采用二元对比定权法确
定【13】。本文主要介绍确定非定量指标的隶属矩阵。
假设系统有待进行重要性比较的目标因素集为:
后儡,墨,…,磊},对目标因素集Z中因素的重要
性进行二元对比的定性排列。若目标集中,则对目标盈与置作二元对比:若琢比并重要,则令排序标度
ett=l,elk=O;若局与Ⅸ同样重要,则令鲥=o.5,P棚.5;
若蜀比五重要,则令排序标度e材=o,elr=l∞,/=-1,2,…,
埘)。根据比较结果,建立目标因素集二元对比重要性定性排序标度矩阵曰:
E:l;
rell
e12
!
l
L%l
P朋2
呵吻尸l,何圳.5(i--D时,称矩阵E为关于重要性的
指标重要性排序一致性定理:当0≤勺≤1,
彳=似l,彳2,…,以}对给定的备选方案彳舻1,2,…,
琢可以是数量(当噩是数量化指标时),也可以是一种
第8期张舒,等:基于ISM和AHP以及模糊评判的矿山安全管理能力分析与评价
2409
有序二元比较矩阵;勖为目标i对,关于重要性作二元比较时,目标i对于.,的重要性模糊标度;勖为目标,对于i的重要性模糊标度。将排序一致性标度矩阵E
埘
其各行和数由大到小排列顺序,则屈=∑岛(嘲,/--1,
卢l
2,…,m),根据排序查语气算子与定量标度相对隶属度关系表(见表3),可得非定量指标的相对隶属度。
表3语气算子与定量标度相对隶属度关系表
Table3
Membershipdegreesbetweellparticleoperatorand
rationmark
第4步:综合评判。由评价矩阵胄(隶属度矩阵)
以及因素权重集职可以得出方案集A的综合评价为:
雪=脓=c%,%,…,%,[::王:]
=@,b2,…,%)
,n
式中:乃=∑%勺,表示方案集4的综合满意度或
k=l
综合优越度。
2安全管理能力影响因素分析
企业安全管理能力影响因素基本属于主观指标,难以获取现成的客观资料。根据本文引用的企业安全管理能力的概念可知,安全知识是企业安全管理能力的构成要素,包括员工安全知识、设备与防护安全知识、环境安全知识和安全制度知识等。刘铁忠等【2'渺拶J探寻企业安全管理能力的影响因素包括职工层次、班
万方数据
组层次、企业层次和环境层次的因素,如职工的安全素质、班组的安全建设、领导班子的重视、安全信息沟通等因素。罗云等【坫】提出企业安全管理是运用有效的人力和物质资源,发挥全体员工的智慧,通过共同努力,实现生产过程中人与机器设备、工艺、环境条件的和谐,达到安全生产的目标,因而要求企业有完善的安全管理组织机构、系统化的管理手段和方法、各级人员有责任心等。国内外先进的企业安全管理模式或体系关注企业领导对安全的态度、安全管理组织机构及其职责、安全管理制度、安全检查等方面。
Bottani掣19】提出企业安全管理的地位、安全信息沟
通、人员培训等对企业安全管理绩效的重要性。综合前人的研究内容,提出安全管理能力的影响因素,如表4所示。
表4安全管理能力的影响因素
Table4
Influencingfactorsofsafetymanagementcapability
注:关键问题即安全管理能力的影响因素为蜀7。
3工程实例分析
现以广东省某铅锌矿为例,采用解释结构模型法(ISM)、层次分析法(AHP)和模糊综合评判法对企业的安全管理能力进行分析与评价。该矿建矿已有50余a,是中国大型的地下铅锌矿山,下属采矿车间、选矿车间、运输车间、水电车间、修建车间、机修车间等26个主要二级生产和管理单位。该矿的生产条件复杂,
2410
中南大学学报(自然科学版)第42卷
组织机构庞大,安全管理难度大,且存在传统的安全定关键问题为安全管理能力达不到安全目标的要求。管理弊端,亟须提高自身的安全管理能力,以实现其选择表4所列的影响因素,经过与企业上下各级各岗安全生产目标。
位、人员进行交流与讨论,找出各因素的两两关系,3.1安全管理能力分析
列出因素关系表,如表5所示。
3.1.1建立影响因素关系表
最后根据表5所示的各因素的两两关系写出影响.经过深入分析矿山安全管理工作的实际情况,确
因素直接和间接关系的可达矩阵置。表5中:“1”表示
表5因素相互关系表
Table5
Relationshipbetweenfactors
V1.领导班子重视不够
VV
AV
V
2.管理人员安全素质跟不上工作发展的需要
VA3.对安全管理的地位认识不明确,思想不到位VA
4.缺乏系统化全过程综合管理的思想VVV5.管理手段、方法不科学VVV
V
V
6.安全管理组织机构设置不合理
VVAA
7.安全主管机构工作落后,管理中心作用不突出VVVV
V
A
8.各相关管理部门职责不明确,协调配合差
VVVVV9.安全管理制度与程序不健全
VVV
V
10.管理者参与高层管理力度受限,权威性差
VVA
11.管理部门检查监督监控力度不够
VV12.人员配置不合理VV
V
13.培训不到位
VV
14.人员责任心差
VV15.安全信息沟通,传递不畅
V
16.安全管理体系不健全,综合管理职能受影响
17.安全管理能力达不到安全目标的要求
注:符号“V”表示上面因素与下面因素相关,如:因素9即“安全管理制度与程序不健全”会影响因素15即“安全信息沟通,传递不畅”;“A,’表示下面因素与上面因素有关系,如因素9即“安全管理制度与程序不健全”会影响因素8即“各相关管理部门职责不明确,协调配合差”。
stS2岛
S
lO
0
&O
&O
&O
岛O
&O
O‰o
%o
%o
%o
趴o
%o
Ol
1
lOOOOOooooooOOlOOOOOOoooooo瓯o。o
OOO1OOOOOoooooo
OOOOlOl0OoooooOO0OOlllOoooooO
OOOO
O1OOoooooO
OOOO
OOlOoolR=
o1OOOO0OOllllooo。。OOOOOO1OOllooolOOOOOOOOOolooooOOOOOOOOOollooo
OlllOO
OOOoOo1lOOOOOO
lOOoooolOOOOOOOOOoooooo。lOOOOOOOOOoooooo0
O
O
O
O
O
O
O
O
o
o
o
o
o
o
万方数据
博泰典藏网btdcw.com包含总结汇报、出国留学、表格模板、行业论文、计划方案、IT计算机、初中教育、教学研究、经管营销以及基于ISM和AHP以及模糊评判的矿山安全管理能力分析与评价_图文等内容。
本文共2页12
本文关键词:基于ISM和AHP以及模糊评判的矿山安全管理能力分析与评价,由笔耕文化传播整理发布。
本文编号:216624
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/216624.html