层次分析法在矿山安全管理中的应用

2022-09-11

引言

矿山开采作业中存在各种各样的危险隐患,一旦隐患成真,往往都会给矿山企业带来巨大的人力和财力损失。国家为减少矿山安全事故的发生相继出台了保障矿山安全的相关政策和法律法规,起到了一定程度的作用,但更重要的是矿山企业在开采过程中不能仅追求经济效益,要考虑当地矿山能够承受的最大限度,结合多方要求,提高科学管理水平,加强安全保障,才能从根本上维护自身利益,防止事故发生。

层次分析法以矿山安全为出发点,结合多方面因素,构建矿山安全管理体系的实体模型,结合矿山安全影响因素具体分析,为提高矿山安全管理水平打下基础。

1.层次分析法

层次分析法是在20世纪70年代被美国运筹学家A.L. Sssty提出的一种决策分析法。它可以将问题层层剖析,使复杂的问题简单化,是一种根据决策者对事物的分析思考过程来将事物具体化、模型数量化的方法。层次分析法的运用首先要将问题层次化,根据问题的先后、难以程度将问题分为不同层次,各个层次之间相互联系起来,构成一个有条理的、多层次的问题分析模型。

经过层层分析,就可以将与决策有关的问题分解成目标、解决方案、等多层次的问题系统,通过最高层和最底层问题的分析,通过相对重要权值和相对优劣程度来进行排序和确认。层次分析法需要形成递阶模型,按照支配关系将问题中的各种因素联系起来,形成两两关联,通过比较两者之间的重要性关系确定判断矩阵,最后通过和积法来求出各因素在整个问题中所占的权重比值,从而进行参考和筛选,将不重要的、没有参考价值的因素删去,选出最具参考价值的问题因素,最后确定判断矩阵是否得到所有人的一致通过,是否具有全面性和满意性。

层次分析法对矿山企业安全管理工作具有重要意义,为安全管理打开了一扇新的大门,能够最大限度减少矿山安全事故的发生。层次分析法被广泛应用于各种行业中的问题分析,应用于经济发展方案的设计和分析、资源规划以及企业工作人员作业成果和素质的评比等。

2.层次分析法在矿山安全管理中的应用

(1)矿山安全管理层次模型的建立

近年来,安全性事故频发,经研究发现,大多都与矿山安全管理不当,导致采矿过程中隐性危险因素爆发有关。因此,我们有必要对安全事故发生的可能性进行初步预测和评估,进一步提高矿山全面性的安全管理力度,总结和整理安全事故发生的原因,从而找到其中规律。对矿山有关数据进行科学管理和分析,建立合理的矿山安全管理层次模型,及时采取有效措施预防和控制安全。下面将结合矿山具体情况,构成矿山安全评价指标体系,绘制成图1所示的结构图,从而进行具体分析和参考。

中央安全监督管理机构主要包括安全监督总经理、安全工程师、安全监督员等;安全检查包括防护检查、特殊操作检查和程序学习检查;安全性全面评估包括地下作业的质量评估、井下作业违规检查、机械设备检查、设备使用质量的评估以及文明的学生评估等;安全教育培训是对于工作人员安全操作的具体教导,防止因操作不当引发安全事故,还要对全体人员进行生产操作教育等。评估的重点是测试人们对具体安全法规的学习和掌握情况。安全事故预案是针对具体安全事故做好应急救援计划和预案,演练是对应急计划的事先练习,以保证事故发生时能够安全得开展疏散人群、抢救物资等救援工作。

(2)确定权重关系,构建比较矩阵

假设上文构建的矿山安全管理系统中有N个因子,想要确定其中两个因子a和b的相对重要性从而进行具体的权重分析,需要列出如下表格矩阵。

其中aab是因子a相对于因子b的重要性,专家和学者团队经过大量多次的实验和总结发现,如果用1-9来标记因子之间的重要权值会受以往经验的影响和限制。如果aa的性质稍优于ab,那么则说明因子aa的比因子ab更具重要性。在进行具体问题的分析和推敲时,应该多次试验、反复考虑,结合多个因素,综合整理多位人员的意见,防止因数据过少、考虑不周到而出现漏洞和意外的情况出现。在对表1的数据进行分析后可以得出,表1若显示出aab大于0的同时a均为正整数,那么我们可以得出该矩阵为交互反矩阵。接下来只需要计算次就可以得出具体的权重值结果,进而可以分别得出问题各因素的权重值,从而对进行对问题的整体分析有一个大致框架。

(3)利用矩阵,检验一致性

矩阵一次性的检验是一个复杂的过程,要想通过检验必须计算大量数据,结合多方面情况进行具体分析。首先,假设我们创建的安全管理系统模型中存在一个n阶向量,用W表示。然后采用和积法来计算这个矩阵的最大特征值。矩阵A与正规向量的乘积就等于矩阵A的最大特征根与正规向量W的乘积,即A·W=λmax·W,在这个式子里λmax是A的最大矩阵特征根,W是与λmax相对应的最大正规化向量。为了高度满足一致性的要求,我们需要对判断矩阵的一致性。对于该判断矩阵,通过多次分析研究将我们的确认检验指标为:

当CR小于0.1的条件成立时,就可以判断该矩阵的一致性良好;如果CR大于等于0.1,那么就要对该矩阵的数据和处理方式进行一定的调整,直到所得结果可以满足小于0.1的条件,通过一致性的要求标准。

(4)求解模型,分析问题

通过以上计算、分析和总结,在第三步我们获得了最大特征向量和各因素权重值。接下来对不同评估因子的权重水平进行不同层次的排序。层次单排序是在单个层次之间所有因素的权重值进行排序后的结果。将所有的层次单排序结合起来就构成了层次总排序,通过其可以计算针对不同层次而言本层次的权重值结果。通过排序结果,我们可以分析出评估因子内部之间的具体联系,然后可以根据此来判断两个因子之间的相对重要性。如果排序过程中出现与预期不一样的结果,一般来说主要是由于客观原因,客观复杂性和人类思维的多样性的存在会造成结果的误差,但有时候工作人员也会在主观上对专业知识的认识不足,或者对具体情况的掌握不够而造成检验结果不准确。工作人员想要避免这种情况发生,就必须进行反复多次测验和检查,确保矩阵的一致性通过检验,提高矩阵的合理性和判断性。若最后层次总排序能够通过一致性检验,就说明此安全管理体系的结果具有一致性,可以实施应用。

我们可以通过求解模型得到不同安全方案的权重比,在矿山安全管理下的有限资源中,区分开主要和次要问题,减少矿山开采过程中的隐性危险因子,尽量减少甚至避免安全事故的发生,保证企业和采矿人员的财产和生命安全。因此,分析应基于层次分析法的构建模型,需要确定指标,明确每个指标的范围,并同时进行排序,针对于准则层的28个指标制定更加合理和全面的规章制度,根据相关的操作流程和标准严格进行操作,以避免丢失数据,保障矿山作业安全。

3.结束语

矿山安全性能严重影响着矿山行业的生产和兴衰,近年来,由于部门管理不当和矿山企业对安全事故没有很好的防范意识,造成重大的安全事故的例子比比皆是。本文通过层次分析法构建了矿山安全管理指标体系模型,构造了一个比较矩阵,并根据分析结果说明了实际安全管理系统运行所需要注意的问题,经过测试后获得了预期的一致性标准。这虽然对矿山安全管理决策具有一定的参考理论价值,但仍需矿业公司来遵循相关要求,继续关注安全生产问题,政府也要针对矿山行业设立专门的安全监督部门或机构,并将相关法律法规予以实施。矿山企业本身要明确管理人员的管理范围和责任意识,从源头上加强管理的力度,同时要认真落实国家规定的安全政策,制定科学、全面的管理方案,对安全事故的发生提前做好应对手段,未雨绸缪,尽早实现科学企业管理,将安全问题放在首要位置,提高全体员工的安全保障意识。层次分析法对于确保矿山生产经营的顺利进行、实现矿山行业的前景发展目标提供了科学保障,打下了坚实的基础。

摘要：现代矿山行业的飞速发展导致安全措施不同步,安全性事故频发,矿山安全隐患逐渐成为阻碍矿山行业发展的严重问题。在此基础上,研究人员收集和研究数据,构建了矿山安全体系,分析了矿山安全管理层次与模型,为矿山企业结合新时代科技、使用新型管理体系提供了数据和策略参考,为矿山企业安全管理工作水平的提高作出了贡献。

关键词：层次分析法,矿山,安全管理,应用