层次分析法在煤矿班组安全文化建设中的应用

秦江涛 田卫东 黄文祥

摘 要：

煤矿班组安全文化建设是煤矿安全文化建设的重点；依据煤矿安全生产发展需要，建立了煤矿班组安全文化建设层次结构模型。采用层次分析法的定性与定量相结合的优点，进行模型求解，对煤矿班组安全文化建设综合评价因素重要性进行排序，并对排序结果进行了一致性检验。确定评价因素影响力权重的总排序，得出了安全教育是煤矿班组文化建设主要影响因素。

关键词：安全文化；层次分析法；一致性；因素

中图分类号：F27

文献标识码：A

文章编号：16723198（2015）25009202

0 引言

我国的煤炭行业事故发生率，远远高于发达的国家，每年因事故死亡人数超过千人，死亡数目之多，所以煤矿生产过程中解决安全问题是首要问题。

煤矿班组是煤矿生产的第一线，只有保证班组成员的安全问题，就能确保企业生产安全，而煤矿班组安全文化的建设可以提高班组成员安全意识，增加自我防范意识，减少煤矿事故发生的机率，本文通过利用层次分析法对影响煤矿班组安全文化建设的因素进行全面分析，得出煤矿班组安全文化建设影响的主要因素，为班组安全文化建设提供科学依据。

1 层次分析法

1.1 层次分析法的基本原理

层次分析法是系统安全评价方法的一种，广泛的应用到各类安全评价中，并且达到广大学者和专家认可一种方法。

。基本原理：将复杂系统分解为目标、准则、方案3个层次进行定型和定量分析，特别是在目标影响因素复杂而且缺乏一定的数据条件下，该方法能够将决策者的经验判断定量化。

1.2 层次分析法的基本步骤

（1）模型结构层次构建。根据实际问题的分析的基础上，把所分析的问题所有的影响因素按照不同的属性自上而下逐渐分解成为若干层次。同一个层次影响因素属于上一层的影响因素，而且又支配下一层影响因素。

（2）判断矩阵的构建。

同一层或者属于影响同一层次每个评价指标因素，进行两两比较重要性，按照标度定量化构建判断矩阵。采用1～9位标度确定各元素比较数值，通过专家打分确定数值。

如果矩阵B=（bij）n×n满足：

bij>0，bij=1/bji，i≠j；bij=1，i=j，i，j=1，2，…，n

（3）计算判断矩阵权重值。计算本层评价指标因素属于上一层某一评价指标的重要程度的权重排序，并且应用权重值来表示影响程度。

（4）一致性检验。通过一致性检验，必须验证判断矩阵与实际情况是否基本一致，如果一致，即判断矩阵在逻辑上是正确的，分析评价结果具备可信度。一致性检验判断矩阵计算：

CR=CI/RI

（1）

式中：CR为一致性比率。当CR<110时，判断矩阵的一致性是可接受的。

一致性指标计算如下：

CI=（λmax-m）/（m-1）

（2）

式中 ：CI——一致性指标；

λmax——判断矩阵的最大特征值；

m——比较因子成对的个数；

RI——随机一致性指标，由表1确定具体值。

2 应用层次分析法确定煤矿班组安全文化建设的权重

2.1 煤矿班组安全文化建设主要影响因素

煤矿安全事故发生的原因，主要是由于人的不安全行为和物的不安全状态所导致；90%以上的事故是由于人的不安全因素所造成，其中造成事故的直接原因就是人的失误。现代化程度越高，系统复杂程度越高，出现故障的可能性就越高，发生故障的机率就越高；相反事故发生的机率将会降低。煤矿事故统计表明人的不安全行为是导致事故发生原因。

目前，国内煤矿主要以井工开采为主，地质条件复杂，自然灾害比较严重，开采技术水平比较低下，矿工大多数来自农民，整体素质不高、监管部门安全监督不到位，导致事故经常发生；充分说明我国煤矿安全文化比较落后，人的认识不足。因此，从煤矿事故频发原因进行分析，可知，影响煤矿班组文化建设的影响的主要因素：环境安全、安全管理、安全教育、班组长综合素质、矿工行为、参与安全事务6个方面，总共建立17个指标因素。

图1 班组安全文化评价体系及层次模型

2.2 构建煤矿班组安全文化建设模型

依据层次分析法的基本步骤，构建煤矿班组安全文化建设模型，主要从煤矿安全文化建设角度降低事故发生的频率，层次模型如图1。

2.3 构造煤矿班组安全文化建设判断矩阵

通过专家打分法，采用1～9位标度方法确定指标因素相对重要性并赋予值，构建判断矩阵，计算各指标权重值，表2表示1～9标度的含义，表3单层指标计算排序及检验结果、表4方案层次指标权重。

检验一致性CI=0.0635 RI=1.241 CR=0.0511<0.1000 检验通过

注：X表示矩阵，Y表示二级指标，V表示每行所有元素的几何平均值，Wi表示权重，λmax表示特征值。

2.4 层次总排序及一致性检验

层次总排序是指同一层影响因素对总体目标层相对重要程度，通过最底层单因素的影响因子乘以隶属层的权重，就可以计算出单因素的影响因子对目标层的影响值，对影响煤矿班组安全文化建设的各因素进行总排序；并对层次总排序一致性检验如表5所示。

注：Yi表示矩阵，CI表示一致性指标。

检验综合排序一致性，并计算综合排序检验指标值：

CI=∑6j=1CIj.wj=0.0285

RI=∑6j=1RIjwj=0.423

则：CR=CI/RI=0.0285/0.423=0.0676<0.1000