基于理想法的煤矿救护大队应急能力评价

张军波 郭德勇 王立兵

（1.中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京市海淀区，100083；2.大同煤矿集团有限责任公司，山西省大同市，037003）

基于理想法的煤矿救护大队应急能力评价

张军波1郭德勇1王立兵2

（1.中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院，北京市海淀区，100083；2.大同煤矿集团有限责任公司，山西省大同市，037003）

针对煤矿救护大队缺少应急能力评价方法的情况和评价时存在主观性的问题，采用信息熵与理想法对煤矿救护大队应急能力进行评价。应用理想法建立了煤矿救护大队应急能力评价模型，结合信息熵理论确定各指标的权重系数，并给出了评价步骤。在此基础上，以中国第八届矿山救援技术竞赛为例，对各参赛队伍的应急能力进行评价，重新确定了各队伍的应急能力排名。

煤矿救护大队 应急能力 信息熵 理想法

煤矿事故往往造成重大的人员伤亡和财产损失，而目前在不能完全控制事故发生的前提下，事故的应急救援就成为减轻和缓解事故的最后一种手段。煤矿救护大队是煤矿应急救援的中坚力量和井下救援行动的最终执行者，其应急能力的高低直接关系着应急救援的成败。因此，作为煤矿应急救援系统的重要组成部分。对救护大队整体效能进行分析，评价救护大队的应急能力，是迫切需要解决的问题。而目前对煤矿救援大队应急能力的研究很少，而且所见的文献都是关于救援行动的纪录。对应急能力评价的研究同样较少，采用的方法也很有限，如模糊综合评价法、Delphi法和最小判别逐级评价模式等，但这些方法都无法避免评价模型和权重确定时的主观性。本文尝试将理想法应用到救护大队应急能力的评价中，建立救护大队应急能力评价的理想法模型，并通过熵计算出权重系数，得出最接近的理想解。

1 理想法基本原理

理想法能同时对多个对象进行综合评价，它借助多属性问题的理想解和负理想解给方案集中的各方案排序。理想解是一个虚拟的最优解，它的各个指标值都达到评价对象中的最优值；而负理想解是虚拟的最差解，它的各个指标都达到评价对象中的最差值。其中心思想是在m维欧氏空间找到一个尽量接近理想点的点，使距离正理想点评价函数的距离最小，距离反理想点评价函数的距离最大。既用理想解又用负理想解是因为在只使用理想解时，是为了防止可能出现的方案集中某两个方案与理想解距离相同的情况，为了区分这两个方案的优劣，引入负理想解并计算这两个方案与负理想解距离，与负理想解距离远者为优。

2 熵权理想法评价模型

2.1 原始矩阵

设有m个评价对象，n个评价指标，各评价对象的评价指标值组成矩阵X，xij表示第i个评价对象的第j个指标的指标值，形成原始指标数据矩阵X＝（xij）m×n：

2.2 数据规范化

一般来说，评价指标通常具有不同的量纲，无法直接进行比较，所以必须对指标值矩阵进行规范化。规范化的方法很多，本文选用标准化方法：

规范化后的矩阵如下所示：

2.3 评价指标熵权

在信息论中，熵表示的是不确定性的量度。一般来说，综合评价中某项指标提供的信息量越大，该指标的权重也就越大，反之，该指标的权重也就越小。在此采用熵权法来确定各分级指标的权系数，其优点在于尽可能地减小主观确定权重带来的人为干扰。

首先，计算输出的信息熵：

当yij＝0时，规定yijlnyij＝0。

其次，计算指标的差异度：

最后，计算指标的熵权：

2.4 加权规范化矩阵

根据上面计算出的熵权，构造权重向量：

将规范化数据加权，构成加权规范化矩阵：

2.5 确定理想解和负理想解

设理想解z＊的第j个属性值为zj＊，负理想解z0的第j个属性值为zj0，则：

2.6 到理想解和负理想解的距离

到理想解的距离为：

到负理想解的距离为：

2.7 综合评价指数

综合评价指数的计算公式为：

Ti越大，即代表距离正理想点越近，距离反理想点越远。根据贴近度原则，可以给所有备选方案排序。

3 应用实例

3.1 确定评价指标

2010年9月7日至10日，中国第八届矿山救援技术竞赛，有32个矿山救护大队参加，共进行模拟救灾、医疗急救、理论考试、综合体能、呼吸器操作5个项目的竞赛。竞赛中，对各个项目分别打分，通过累加得到各救护大队的比值，并进行排名。本文选取其排名的前十名，以上述5个项目为评价指标，引入熵权和理想法来对各个队伍的能力进行评价。

表1 应急能力指标分值表

3.2 构建矩阵

根据表1构建原始矩阵，并进行规范化。

3.3 确定指标权重

采用熵权系数法确定各个指标权重。根据规范后的矩阵Y计算各指标权重，如下所示：

3.4 加权规范化矩阵

3.5 理想解和负理想解

评价的5个指标之中，指标值均是越高越好，因此，理想解和负理想解为：

3.6 综合评价排序

根据式（8）、（9）、（10），分别计算各评价对象与理想解、负理想解之间的距离及综合评价指数，并依此进行重新排序。计算结果见表2。

3.7 结果讨论

由表2可以看出，重新进行排序之后的结果，与之前的排序有很大的不同。原排序赋予每项指标相同的权重，将5项指标值进行累加，但每个指标反映的含义不同，取值范围不同，指标值不具可比性，累加没有实际意义，反映不了各评价对象的真实水平。新的排序充分利用评价指标值所含信息本身来确定权重，克服了确定指标权重的主观随意性；通过指标值的标准化处理，使指标值具备可比性；通过评价指标值与理想解和负理想解的距离确定的贴近度作为评价准则，保证了评价模型的客观性，这些都使得排序结果更加客观、科学。

表2 综合评价排序表

4 结论

将熵权与理想法应用到煤矿救护大队应急能力评价中，可以避免评价模型的主观性和权重的主观性，评价过程和结果更加科学合理，能够真实反映各救护大队的应急能力。

将熵权与理想法应用到煤矿救护大队应急能力评价中，使得煤矿救护大队在今后的应急能力日常建设过程中，增加了一种有效检验自己应急能力水平的新手段。

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Evaluation on emergency rescue capability of coal mine rescue brigade based on ideal method

Zhang Junbo1，Guo Deyong1，Wang Libing2

（1.School of Resource and Safety Engineering，China University of Mining and Technology，Beijing，Haidian，Beijing 100083，China；2.Datong Coal Mine Group Limited Liability Company，Datong，Shanxi 037003，China）

Aiming at the current situation of insufficient methods for evaluating emergency rescue capability of coal mine rescue brigades and the existence of subjectivity in the evaluation process，the information entropy and the ideal method were combined together to evaluate emergency rescue capability of coal mine rescue brigades.An evaluation model was set up on the basis of ideal method，the weight coefficient was determined according to the information entropy theory，and the evaluating steps were provided too.Furthermore，taking the case of Eighth National Mine Rescue Contest as an example，the emergency rescue capability of each team was evaluated，and the ranking of emergency rescue capacity was determined again for each team.

coal mine rescue brigade，emergency rescue capability，information entropy，ideal method

TD77

A

张军波（1978－），男，河南济源人，博士研究生，研究方向为煤矿事故预防与应急救援。

（责任编辑 梁子荣）