灰色系统理论在河南省建筑安全事故预测中的应用研究

郝会娟

摘要：对2015-2019年河南省建筑安全事故统计数据进行处理后构建灰色预测模型GM（1，1），求得白化方程和时间响应式并通过了模型精度检验。结果表明，灰色GM（1，1）模型适用于建筑安全事故预测，并利用该模型预测了河南省2020年和2021年安全事故发展趋势，为河南省事故预防和措施的制定提供科学的数据支持。

关键词：灰色系统理论;GM（1，1）模型;河南省建筑安全事故预测

Abstract： After processing the statistical data of construction safety accidents in Henan Province from 2015 to 2019， the grey prediction model GM （1， 1） is constructed， the whitening equation and time response formula are obtained and the model accuracy test is passed. The results show that the gray GM （1， 1） model is suitable for building safety accident prediction， and the model is used to predict the development trend of safety accidents in Henan Province in 2020 and 2021， providing scientific data support for the formulation of accident prevention and measures in Henan Province.

0  引言

建筑业作为国民经济的重要支柱产业，是拉动国民经济快速增长的重要力量，在国家经济建设中占有举足轻重的地位。但因影响因素较多且复杂，如人的不安全行为、物的不安全状态、环境上的不利因素、管理上的缺陷等均会影响到建筑施工的安全生产。因此，建筑业相比其他行业具有更大的安全不确定性。2018年国务院安委办曾通报，建筑业事故总量持续保持在高位，已连续9年排在工矿商贸事故第一位，事故起数和死亡人数自2016年起连续“双上升”[1]。

美国学者海因里希曾调查了美国的75000起工业安全事故，发现其中98%的事故是可以预防的。根据我国学者研究表明，在我国发生的各类事故中，有80%以上的事故是可以预防和避免的。这明确告诉我们只要管理到位、意识和认识到位，大量的事故是可以避免的[2]。

根据住建部发布的数据统计，2019年河南省共发生房屋市政工程生产安全事故19起、死亡26人[3]。图1为河南省2010～2019年近十年来事故起数和死亡人数统计，2016年至2019年的事故起数和死亡人数较2015年均出现较大增长，2016年達到近10年最高点，河南省建筑业安全生产形势依然很严峻。

2019年2月11日，河南省住房和城乡建设厅印发《河南省房屋建筑和市政工程施工安全风险隐患双重预防体系建设实施细则》，要求进一步落实建筑施工企业主体责任，提升建筑安全本质化水平，有效遏制生产安全事故的发生，促进安全生产形势稳定好转，到2020年实现房屋建筑和市政工程施工事故起数和死亡人数较大幅度下降。

因此，在目前的态势下，运用科学的方法，分析河南省建筑安全生产形势，深度挖掘事故发生规律，预测事故的变化发展趋势，为建筑安全事故的预防和河南省双重预防体系的建设提供科学的数据支持，具有重要的现实意义。

1  安全事故预测的理论基础

灰色系统理论的研究对象是“部分信息已知、部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统，它通过对“部分”已知信息的生产、开发实现对现实世界的确切描述和认识[4]。在样本量少、数据波动较大、所需信息有限的情况下，通过对数据的处理、现象的分析来构建预测模型，从而可对事物发展趋势、事件的决策、系统的控制、产业结构等方面进行科学的分析和预测[5]。

基于灰色系统理论的灰色预测法计算简便，预测较准且精度较高，因此被广泛用于建筑、化工、交通等领域。

影响建筑施工安全的因素有很多，包括人的意识、施工水平、现场管理、设备运行情况、环境状态等等，具有明显的不确定性。因此，可以应用灰色系统理论，采用灰色预测法构建GM（1，1）模型对建筑安全事故的发展趋势展开研究。

2  GM（1，1）预测模型的建立

选取2015～2019年河南省建筑安全事故起数和死亡人数统计数据为基础进行建模，并预测2020年和2021年事故发生情况。2015-2019年河南省建筑安全事故起数和死亡人数实际值见表1。

2.1 原始序列处理

2.2 白化方程和时间响应序列

2.3 模拟预测

根据时间响应式进行模拟计算，模拟预测结果见表2。

2.4 精度检验

2.5 预测结果

运用2.4中构建并经过精度检验的GM（1，1）模型，对2020年和2021年河南省建筑安全死亡人数进行预测。同理运用2.1、2.2、2.3、2.4的数据处理方法和步骤对2020年和2021年河南省建筑安全事故起数进行预测。预测值见表3。

3  结论

①灰色预测模型构建之前，可以引入二阶弱化算子对原始数据序列进行处理，符合光滑条件后再进行模型构建。

②根据2015～2019年河南省建筑安全事故统计数据，建立灰色预测模型。经计算和检验，灰色预测模型GM（1，1）精度为一级，适合对建筑安全事故发生趋势进行预测。

③预测结果表明，2020年和2021年河南省建筑安全事故起数和死亡人数有下降的趋势，这跟河南省建筑业近几年紧抓双重预防控制体系建设有关系。本次的预测结果可以对河南省建筑安全预防控制措施的制定和双重预防控制体系的建设提供科学有效的依据。

参考文献：

[1]国务院应急部.国务院安委办通报上半年全国建筑业安全生产形势[EB/OL].http：//www.gov.cn/xinwen/2018-07/26/content_5309423.htm.

[2]海南日报数字报.矿难八成可预防凸显监管缺失[EB/OL].http：//hnrb.hinews.cn/html/2011-06/30/content_17_2.htm.

[3]住房和城乡建设部安委会办公室2019年房屋市政工程生产安全事故情况通报[EB/OL].http：//www.mohurd.gov.cn/wjfb/202006/t20200624_246031.html.

[4]刘思峰，杨英杰，等.灰色系统理论及其应用[M].科学出版社，2014.

[5]杨戬.事故灰色预测模型的研究与应用[J].石油化工安全环保技术，2018，34（05）：37-39，6-7.