基于改进FAHP的粉尘治理状况评价方法研究

侯宗斌 龙祖根 马曙

摘 要：我国煤炭企业多，煤工尘肺波及广，危害大，建立可靠、有效的粉尘治理状况评价体系是指导企业有效治理粉尘、改善工作环境的前提基础。文中以某选煤厂为例，建立了粉尘状况评价体系，将FAHP和FOWA算子法结合起来，建立了改进的FAHP模型，该模型把专家打分得到的因素权重和员工对各个因素的意见结合起来，评价得出本企业未来粉尘治理方面的投入方向，同时认识到员工对企业的粉尘现状的评价为一般。模型在应用中省去了一致性检验，优化了主观因素的影响，考虑了企业员工对指标的评价，得到的结果有利于企业粉尘防治工作有方向的进行。

关键词：层次分析法；三角模糊数；FOWA算子法；模糊综合评判

中图分类号：R 134 文献标识码：A 文章编号：1672-7312（2018）06-0749-05

0 引 言

煤炭在我国一次性能源生产和消费中占60%以上，作为我国目前乃至今后相当长一段时间重要的战略资源，在我国经济和发展中占有重要的地位[1]。但是煤炭生产过程中，产生大量的粉尘，致使大量的工人成为尘肺病的隐型患者。目前我国的尘肺病人数居世界首位，23812例尘肺病新病例中，94.21%的病例为煤工尘肺和矽肺[2]。因此，采用适当的评价方法对粉尘危害进行有效评价，科学预防显得尤为重要。众多学者在各自的研究领域建立了评价体系[3-4]，李明，吴超，谢正文在对粉尘危害的评价研究中，采用最优权法确定指标的权重，初步建立了指标体系和评价分级标准[5]。阮晓妮应用模糊层次分析法给出了一种区域资源科学配置的评价模型[6]。李艳强，王福生，柳晓莉等初步提出了矿井粉尘危害的综合评价体系，应用模糊综合评价对具体矿井进行评价[7]。孙再罗，张伟把FAHP应用在高校教师授课质量评价中[8]，而魏妙在FAHP的基础上引入了三角模糊数，降低了评价过程中专家打分的主观因素影响[9]。王彦波，谢贤平，李锦峰等运用模糊层次综合评价法，来评价矿山治理瓦斯等级。从治理瓦斯的具体实施步骤再到整个矿井治理瓦斯的程度，从点到面系统地进行评价、验证[10]。刘勇介绍了三角模糊数的基本理论与方法，在煤与瓦斯突出综合假设的基础上建立了煤与瓦斯突出危险性评价指标体系[11]。范英，李辰，晋民杰提出一种利用三角模糊数几何特征和层次分析法相结合的风险评价新方法[12]。基于上述研究为了使FAHP[13]适应于我国的粉尘治理，提出了改进的FAHP评价模型。

1 改进的FAHP评价模型

层次分析法[14]（AHP，Analytical Hierarchy Process）由于其在專家打分环节存在巨大的主观因素，引进了三角模糊数来表示打分中的不确定因素，构成的三角模糊互补矩阵通过应用FOWA算子法[15]计算各个指标的权重，省去了一致性检验，简化了计算评价指标权重步骤，同时将上述权重引入模糊综合评判中，把专家对指标的评价优化为员工对各指标的意见，使评价模型更加客观的反映现实，也使评价结果更加联系实际。

1.1 粉尘致病危险性评价指标体系的建立根据工厂中的人员，机器设备，工作环境以及管理因素4个与粉尘状况主要相关的因素，综合考虑选煤厂作业的工艺流程，参考已有的评价体系确定了如下的15个因素如图1所示，形成了粉尘状况评价体系。

1.2 三角模糊层次分析建立步骤

1）通过选择在相关专业领域知名度大、有丰富政府工作经验的专家分别对准则层指标进行两两评判，构建三角模糊数互补判断矩阵

通过模糊评判集的加权计算，对比标准分值，确定粉尘现状。

2 实例应用选煤厂工作人员长期在粉尘环境下作业，粉尘颗粒会进入人体内，引起不同的病变，如局部刺激、中毒、变态反应、光感作用、致癌致畸、感染、致纤维化等等。因此对贵州某选煤厂应用文中建立评价体系进行评价研究。

1）根据图1建立的评价结构，选取在粉尘治理方面知名度大的专家2名，学术水平高的专家2名，政府工作经验比较丰富的专家1名，各专家的权重相同，5名专家凭借自己对各个问题的认识，分别打分构建A-Bi的三角模糊数互补判断矩阵见表3.

应用FOWA算子方法，选择模糊语义量化“大多数”准则，计算三角模糊数矩阵时，针对决策者的风险态度，文中认为决策者对风险的态度是中立的，计算得到准则层各个指标以三角模糊数表示的权重，根据如下公式

同理应用FOWA算子，计算各指标以三角模糊数表示的权重，以及应用期望公式计算各指标的权重期望。由于篇幅限制，文中仅展示B1-Ci的三角模糊数互补判断矩阵，其他指标的权重见表6.

通过将上述的各个三角模糊数求得的期望归一化，以及应用综合权重计算公式得到因素层各个指标的综合权重，见表7.

对表7各个因素的综合权重的分析，得出综合权重的前五名为C15>C6>C7>C14>C5.

2）通过选取10名选煤厂不同工作岗位的员工对以上15个指标按照评语集=（好，较好，一般，较差，差）进行评价得到隶属度R1=（0.1，0.3，0.3，0.2，0.1）同理得到

根据此评价模型对某选煤厂的实际评价应用中可以确定。

1）企业未来粉尘治理方面的主要投入方向为制定有效的规章制度、提升除尘设备的性能和工厂设备的先进性、加强职工的培训教育及减少设备的产尘量。2）工人对此选煤厂的粉尘治理现状评价为一般，未来企业要增加对粉尘的治理投入。

3 结 语

1）引入三角模糊量化评价专家在对因素对比时的不确定性，克服了传统评价中一刀切的模式，使得评价结果更符合实际情况。

2）将传统的判断矩阵改为三角模糊数互补判断矩阵，引入FOWA算子法计算权重，省去了判断矩阵的一致性检验。

3）引入专家打分与员工打分相结合，可以更真实的反应出员工对企业的粉尘治理现状的评价，为营造一个优质的工作环境提供了参考。4）将FAHP和FOWA算子法结合起来建立粉尘污染治理现状评价体系，在实际应用中既能找出企业未来的粉尘治理投入方向，也能及时了解员工的评价，优化员工体验。