煤炭产业安全评价的模糊综合评价方法

煤炭产业安全评价的模糊综合评价方法

0我国煤炭产业安全状况自20世纪80年代以来，中国的煤炭行业经历了三次主要的反方向煤炭总供应和总需求失衡的结果。第一个是20世纪80年代末到1991年。由于中国经济的快速发展，煤矿企业的建设周期长，全球煤炭市场份额不足。第二次是1992年至2001年。中国的煤炭储量达到2亿吨，煤炭销售严重“饥饿”。整个行业400多万煤炭资源匮乏，煤炭总供应严重超标。第三次是2002年。由于1997年以来关井压产和我国长距离发展对煤炭的需求增加，局部地区供求不足，煤炭市场价格高于国际煤炭市场价格。我国煤炭产业3次大的反方向煤炭总供给与总需求失衡说明,从长期看,我国煤炭产业运行并不平稳,缺乏安全性。随着我国加入WTO,建立煤炭产业长期安全运行的有效机制,实现产业平稳运行,根本改变当前我国煤炭产业的不安全运行态势,成为一个亟待解决的问题。这就首先需要对煤炭产业的安全进行全面、合理、客观的评价,以便及时发现产业危险源,找出不足,采取措施,预防大的波动,提高行业的科学管理水平。传统对煤炭产业的安全状况的评价方法仅仅停留在定性的研究,如煤炭产业内过度竞争,恶性竞争。本文将根据模糊综合评判理论,探索出一种主观与客观相结合,静态与动态相结合,以定量分析为主的产业安全综合评价方法。1煤炭企业数量1.1因素集的建立在对煤炭产业进行安全评价时,从煤炭产业整体和全局的安全出发,将影响煤炭产业安全的主要因素为:市场结构、市场效果、产业管理、市场竞争等4类,分别用u1(1)、u2(1)、u3(1)、u4(1)表示。这4种因素组成了煤炭产业安全的评价因素集U,因素组m=4。即U={u1(1),u2(1),u3(1),u4(1)}u1={u11(2),u12(2),u13(2),u14(2),u15(2)}u2={u21(2),u22(2),u23(2),u24(2),u25(2)}u3={u31(2),u32(2),u33(2),u34(2),u35(2)}u4={u41(2),u42(2),u43(2),u44(2),u45(2)}式中u11(2)为产业内煤炭企业的数量;u12(2)为市场集中度;u13(2)为煤炭企业(煤炭集团)间的共谋、竞争;u14(2)为新煤企进入煤炭产业的难易;u15(2)为煤炭产业内原有低效率的煤企退出煤炭产业的难易;u21(2)为改善煤炭产品、生产工艺过程的市场压力;u22(2)代表煤炭生产费用下降(上升)时,煤价是否可以下降(上升)(价值规律的有效性);u23(2)为煤炭产业自身根据煤炭市场需求调节产量的能力;u24(2)代表是否有慢性的煤炭设备过剩(煤炭生产设备的配置有效性);u25(2)代表能否避免煤炭销售活动中资源浪费,即储采比;u31(2)为安全法律保障机制;u32(2)为安全管理体系(安全培训保障机制、安全责任机制);u33(2)为煤矿安全技术保障与投入;u34(2)为煤矿安全监管;u35(2)为煤炭产业的各项生产、安全等指标是否达到国际标准;u41(2)为竞争者数量;u42(2)为适度的产品差异;u43(2)为适当限度的市场透明度;u44(2)为寡头之间的力量;u45(2)为寡头间是否存在相互协调行为。各组的因素数:n1=5;n2=5;n3=5;n4=5。1.2煤炭产业各因素权重集的确定权重集是下层评判指标对上层指标的重要程度。可根据各子因素uij(2)对主因素ui(1)的隶属程度来确定每个子因素的权数aij(i=1,2,…,m;j=1,2,…,n)。各子因素uij(2)权重集为Ai=(ai1,ai2,…,ain),其中aij满足aij≥0‚n∑j=1aij=1aij≥0‚∑j=1naij=1。然后根据每个主因素ui(1)(i=1,2,…,m)对煤炭产业整体安全影响的重要程度,赋予每个主因素以适当的权数ai(i=1,2,…,m),于是得因素类权重集A=(a1,a2,a3,a4)=(0.30,0.30,0.25,0.15)。确定权值的方法很多,如专家评估法、层次分析法(AHP法)和“0-4”评分法等,本文选取在煤炭行业长期工作的20位专家,由他们分别对主因素、子因素及其权重进行评价,然后进行标准化。这样在权值的分配上虽然存在人为的主观因素的影响,同样的评判因素若取不同的权重集则所得结论也不同;然而多级评判可把人为的主观因素限制在单一的很小的范围内,可使主、客观因素的差异大为减小,趋于一致,从而保证了评判结果的准确性与可靠性。1.3大评分可将煤炭产业综合评价指标分为5等:V={优,良,中,及,差},量化为{0.9,0.8,0.7,0.6,0.4}。表1给出了某年我国煤炭产业安全模糊综合评价体系。2子因素综合评价多层次系统的煤炭产业安全模糊综合评价是从最低层开始,逐层向上做出多层次综合评价,直至最高层次得到原问题的综合评价结果。其中第k层评判因素的评价指标向量即为第k-1层评价指标的隶属度。表1中,子因素还可再向下层细分,如安全管理系统又可分为安全管理机构、安全生产责任制、安全生产奖惩管理办法、安全技术操作规程等几种。本文仅就子因素及主因素进行2级综合评价,由子因素再向下的多层综合评价以此类推。˜R1,˜R2,˜R3,˜R4分别为u1(1),u2(1),u3(1),u4(1)单因素评判矩阵。则单因素评价结果由以下模糊变换求出。˜B=˜A˚˜R=˜A˚(˜A1˚˜R1˜A2˚˜R2˜A3˚˜R3˜A4˚˜R4)2.1煤炭产业安全度的评价对于煤炭产业来讲,虽然各因素对煤炭产业安全的影响重要程度存在一定的差异,其权重值大小不同,但它们产业安全的评价与优化都是缺一不可的。这就要求在模糊矩阵复合运算中,必须对所有因素依权重大小均衡兼顾,全盘考虑其对产业安全的影响程度;因此在对煤炭产业安全度的评价时宜采用“加权平均法”。第1级综合评价模型:˜Bi=˜Ai˚˜Ri第2级综合评价模型:˜B=˜A˚˜R其中bj=m∑i=1airijn∑j=1bj=n∑j=1m∑i=1airij=m∑i=1m∑j=1airij=m∑i=1ain∑j=1rijV=m∑i=1bivi/m∑i=1bi2.21煤炭产业市场结构因素的安全度评价对划分的最终多个评价空间(ui(1),V,˜Ri)分别进行1级模糊综合评价。在此˜Ri是关于子因素集ui(1)的单因素评价矩阵。˜B1=˜A1˚˜R1=(0.1430.2540.1490.2650.189)˚(0.0020.0810.1060.3470.4640.0030.0650.1230.3340.4750.2450.2140.1950.1850.1610.1120.1650.2130.2470.2630.1580.1820.2130.2430.214)=(0.0960.1380.1720.2730.321)v1=0.096×0.9+0.138×0.8+0.172×0.7+0.273×0.6+0.321×0.4=0.6094可以认为,该煤炭产业市场结构因素的安全度评价为及格。同理可求出影响煤炭产业安全的其他因素的˜Bi与vi,其中˜B2=(0.1460.2050.2590.2580.140)˜B3=(0.0950.1640.1970.2320.311)˜B4=(0.1320.1890.2120.2400.226)v2=06875v3=0.6182v4=0.6528初级综合评价:v11=0.002×0.9+0.081×0.8+0.106×0.7+0.347×0.6+0.464×0.4=0.53604评价为差;同样,可计算出其他vij的值及其评价(见表2)。2.32煤炭企业安全评价结果1级评价仅是对每一类中的各个因素进行综合,还需要考虑各类因素的综合影响,这就需要在类之间进行综合评价,即2级模糊综合评价。此时的单因素评价矩阵应为1级评价结果Bi构成的矩阵˜R。˜B=˜A˚˜R=(0.300.300.250.15)˚(0.0960.1380.1720.2730.3210.1460.2050.2590.2580.1400.0950.1640.1970.2320.3110.1320.1890.2120.2400.226)=(0.1160.1720.2100.2530.250)在本例中以各评价等级vi的隶属度bi为权重系数,取各vi的加权平均值作为评价结果,即取V=(5∑i=1bivi)/5∑i=1bi)计算得V=(0.116×0.9+0.172×0.8+0.210×0.7+0.253×0.6+0.250×0.4)/1.001=0.6402从总的综合评价结果(见表2)来看,此煤炭产业的安全度评价中:11.6%的评价人员认为为优;17.2%认为为良;21.0%认为为中;25.3%认为为及格;25.0%认为为差。从初级综合评价结果看,有3项指标过低:煤炭企业的数量评价值指标v11=0.53604,评价为差,说明我国煤炭企业数目过多,极不合理;市场集中度评价指标v12=0.5312,评价为差,说明我国煤炭产业集中度过低,产业处于分散状态,这易造成产业内过度竞争;煤矿安全技术保障与投入保障v33=0.5746,评价为及-,说明我国煤炭企业安全投入过低,这是造成煤炭企业事故高居不下的主要原因。从1级综合评价结果看4项评价指标都不高,尤其是市场结构指标v1=0.6094,评价为及,