基于区间数互反判断矩阵的非煤矿山安全培训效果评估

刘金婵 蒋复量 黄奕龙 宁顺云 黄 芳 熊 硕

(南华大学环境与安全工程学院)

非煤矿山安全培训效果与非煤矿山的安全生产息息相关，非煤矿山企业职工群体通过安全培训可使其基本安全意识得到提高，其整体的安全素质和技能也能得到有效的提升，从而在一定程度上预防和避免非煤矿山安全事故的发生[1-2]。安全培训是一种短期的教学活动，但也是非煤矿山企业安全管理工作的一个核心部分。研究非煤矿山安全培训效果影响因素，确定各因素权重，有利于改善非煤矿山企业安全培训质量，改进和完善安全培训工作[3-4]。目前，关于企业安全培训效果评估的研究已有一些成果，计算指标权重的方法，目前应用比较广泛的是模糊综合评价法、层次分析法、专家调查法等[5-6]。如贺龙等[7]采用柯氏理论，建立安全培训效果评估模型以评价安全培训对安全绩效的影响以及贡献程度；赵丽霞等[8]采用层次分析法计算了煤矿安全培训效果影响因素指标的权重。

非煤矿山安全培训过程是一个多变量、多因素、多层次的复杂系统，目前非煤矿山安全培训在评估方式、指标体系的选取等方面与其安全生产管理的特点结合度不高，计算非煤矿山安全培训效果影响因素评估指标的权重时，均未考虑到决策者的风险偏好，从而难免导致评估结果缺乏客观性甚至系统性。基于此，本文采用PDCA循环法构建评估指标体系，引入能反映决策者风险偏好的悲观度α参数，优化区间数互反判断矩阵以及区间数层次分析模型，然后基于风险偏好信息的区间数互反判断矩阵，求取安全培训效果评估影响因素指标体系中各指标的权重，从而提高其评估指标体系权重设置的科学性。

1 非煤矿山安全培训效果影响因素评估指标体系的构建

鉴于非煤矿山安全培训过程是一个多变量、多因素、多层次的复杂系统[9]，其安全培训效果评估指标体系也是动态变化的。因此，非煤矿山安全培训效果影响因素评估指标应根据各类别的非煤矿山安全生产管理特点、安全目标等实际情况做出相应的改进与调整。以衡阳市非煤矿山企业为例，采用PDCA循环方法不断的循环、筛选，逐步构建出科学完整的非煤矿山安全培训效果影响因素评估指标体系。基于PDCA循环方法的循环流程见图1。

根据图1流程不断循环，最终得出16个非煤矿山安全培训效果影响因素评估指标，构建出非煤矿山安全培训效果影响因素评估指标体系，见图2。

图1 基于PDCA循环方法构建评估指标体系的流程

2 风险偏好的区间数互反判断矩阵

2.1 决策者的风险偏好

图2 非煤矿山安全培训效果影响因素评估指标体系

项目α→∞…α=8α=4α=2α=1α=1/2α=1/4α=1/8…α→0语言短语绝对悲观…非常非常高非常高高中等低非常低非常非常低…绝对乐观

2.2 区间互反判断矩阵的一致性检验

(1)

(2)

(3)

(4)

由于现实中的非煤矿山安全培训系统较为复杂，影响其安全培训效果的因素一般具有不确定性，加之决策群体对非煤矿山安全培训效果评估专业知识的缺乏、评判水平和个人偏好不同等问题，往往都会导致不同的决策者给出的区间数互反判断矩阵不一致。因此需对于不一致的区间数正互反判断矩阵进行一致性逼近。

2.3 区间互反判断矩阵的一致性逼近

考虑从集合{aij|i

在区间数正互反判断矩阵中，存在正的归一化向量ω=(ω1,ω2,…,ωn)及参数β，使得

aij=βωi-ωj，

(5)

一致性区间数正互反判断矩阵的权重ωi可以表示为

(6)

为了选取整体一致性最佳的n-1个元素，由式(5)构造半偏差矩阵V=(δij)n×n，半偏差矩阵中元素δij可以表示为

(7)

其中，“—”表示未定义。

由式(7)可建立优化模型如下：

(8)

其中，Xij表示选取aij构造一致性区间数正互反判断矩阵。

因为模型(8)是含有n(n-1)/2个变量的0或1的整数规划，它最多可产生2n(n-1)/2个可行解，而且x12=x13=…=x1n,xij=0(i=2,…，n-1,i

根据矩阵z的导出矩阵A(x)，由式(7)可以得到半偏差矩阵V=(δij)n×n：

(9)

于是，区间数互反判断矩阵z的半偏差矩阵中的元素δij可表示为

(10)

设A′为构建的一致性区间数互反判断矩阵，通过初等行列变换可得

∀y∈[1/m,m] .

(11)

2.4 风险偏好信息的区间数互反判断矩阵的指标权重确定

对于矩阵A(x)(0≤x≤1)，可得，

(12)

区间数互反判断矩阵的指标权重则可表示为：

(13)

3 非煤矿山安全培训效果影响因素评估

以衡阳市非煤矿山安全培训体系为例，求解准

则层个人因素A3中各指标(α=1/2)的权重，以下为具体计算过程：

(1)建立A3区间数互反判断矩阵，见表2。

表2 区间数互反判断矩阵

(2)建立矩阵A(0)和A(1)：

经过计算分析，A(0)和A(1)不具有一致性。

(3)建立矩阵A(x)：

(4)建立矩阵Δ：

(5)构建半偏差矩阵V：

(6)构建最优解矩阵X*：

(7)构建一致性区间数互反判断矩阵

(8)得到判断矩阵Z，有：

(9)得到A3的各指标权重见表3。

表3 权重向量

(10)同理可计算出该评估指标体系中其他指标权重，其计算结果见表4。

表4 非煤矿山安全培训效果影响因素评估指标的权重

各指标权重的排序情况由高到低依次是个人因素、培训系统因素、企业组织因素、政府监管因素；个人因素起着主要的作用，其权重达0.436 6，其次是培训系统因素，其权重达0.323 2。

4 结 论

(1)通过以衡阳市非煤矿山安全培训中心为例，采用PDCA循环方法不断循环，客观、全面地从个人因素、培训系统因素、企业组织因素和政府监管因素四个方面，总结出16个非煤矿山安全培训效果影响因素指标，由此为非煤矿山企业安全培训效果评估提供一定依据和方向。

(2)基于模型计算出准则层中指标权重的排序情况由高到低依次是个人因素、培训系统因素、企业组织因素、政府监管因素。其中个人因素起着主要作用，其权重达0.436 6。由此可见，非煤矿山企业在制定安全培训的目标时，应该充分考虑培训对象的个人基本情况。同时，了解其岗位职责要求、学历水平、以往工作及培训经验等因素，从而增强培训教学大纲的针对性，提高安全培训效果[10-11]。

(3)非煤矿山安全培训效果评估体系复杂多变，要使效果评估更加科学合理，在采用带有风险偏好信息的区间数层次分析法进行评估时，需要根据不同非煤矿山的具体情况，合理地选择悲观度参数取值，从而促使对非煤矿山安全培训效果的评估更加谨慎、全面、科学。

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