麻正麗，李潤求，陳曉勇

（湖南科技大學(xué) 資源環(huán)境與安全工程學(xué)院，湖南 湘潭 411100）

基于FUZZY-AHP的礦井職業(yè)衛(wèi)生安全評價模型及應(yīng)用＊

麻正麗，李潤求，陳曉勇

（湖南科技大學(xué) 資源環(huán)境與安全工程學(xué)院，湖南 湘潭 411100）

為了全面、準(zhǔn)確地定量評價煤礦的職業(yè)衛(wèi)生狀況，根據(jù)影響煤礦職業(yè)危害的主要因素，建立了層次結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)建了職業(yè)衛(wèi)生指標(biāo)體系。利用層次分析法確定了各評價指標(biāo)的權(quán)重，并給出了模糊綜合評價運算模型，最終得出評價結(jié)果。結(jié)果表明，該煤礦職業(yè)衛(wèi)生管理、防護措施、應(yīng)急救援這3個影響因素權(quán)重最大。根據(jù)計算得出影響職業(yè)衛(wèi)生因素的不同權(quán)重，確定了職業(yè)衛(wèi)生管理的重點和提高企業(yè)的職業(yè)衛(wèi)生管理水平的相關(guān)對策，最后通過實例應(yīng)用驗證了此方法的可行性。

模糊層次綜合評價；職業(yè)衛(wèi)生；安全評價；煤礦

煤炭工業(yè)是我國重要的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，職業(yè)病災(zāi)害已成為我國煤礦安全生產(chǎn)管理中突出問題之一。我國煤礦產(chǎn)業(yè)職業(yè)病防治工作面臨的形勢已迫在眉睫，且職業(yè)危害歷史遺留的問題較為突出。根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督總局提供的數(shù)據(jù)，2014年全國職業(yè)病29 972例。其中，職業(yè)性塵肺病26 873例，急性職業(yè)中毒486例，慢性職業(yè)中毒795例，其他職業(yè)病合計1 818例。從行業(yè)分布看，煤炭開采為11 396例，共占全國報告職業(yè)病例數(shù)的38.02%，由此可見，煤礦的職業(yè)衛(wèi)生管理工作已是重中之重。而職業(yè)危害因素的模糊性﹑復(fù)雜性﹑不確定性增加了管理工作的難度，相比于其他發(fā)達國家，我國的職業(yè)衛(wèi)生評價工作滯后，常用的職業(yè)衛(wèi)生調(diào)查法﹑職業(yè)衛(wèi)生檢測法﹑檢查表法﹑職業(yè)衛(wèi)生作業(yè)分級法等職業(yè)衛(wèi)生評價方法具有局限性，不能對同時存在的因素進行綜合評價，對企業(yè)的整體職業(yè)危害程度不能真實反映，已經(jīng)不能滿足工作的需要。因此，本文結(jié)合煤礦生產(chǎn)﹑人員﹑環(huán)境﹑管理等方面的因素，建立引起了職業(yè)病危害的指標(biāo)體系，采用模糊層次綜合評價法對煤礦職業(yè)衛(wèi)生進行評價，得出了煤礦職業(yè)衛(wèi)生安全等級，為煤礦職業(yè)衛(wèi)生進行有效管理提供了指導(dǎo)和參考。

1 煤礦職業(yè)衛(wèi)生評價指標(biāo)體系的建立

根據(jù)煤礦職業(yè)衛(wèi)生專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和職業(yè)病危害控制職業(yè)衛(wèi)生管理水平，查閱相關(guān)文獻資料，針對煤礦職業(yè)衛(wèi)生所涉及的范圍，考慮到模型的合理性、通用性、簡潔性和可操作性等基本要求，在煤礦職業(yè)衛(wèi)生評價中采用了層次模型。從實用出發(fā)評價指標(biāo)體系分為一級指標(biāo)5個，二級指標(biāo)15個，具體結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 煤礦職業(yè)衛(wèi)生狀況層次分析指標(biāo)體系

2 煤礦職業(yè)衛(wèi)生綜合評價模型

基于煤礦職業(yè)衛(wèi)生的影響因素，采用模糊層次分析法與模糊綜合評價模型相結(jié)合的方法對煤礦的職業(yè)衛(wèi)生進行綜合評價，評價步驟如下。

2.1 構(gòu)造判斷矩陣

確定各層次因素后，用1～9標(biāo)度法定量表示兩兩因素相比的重要程度的判斷尺度，根據(jù)層次結(jié)構(gòu)模型，參考相關(guān)資料，并通過專家采用表1中的標(biāo)度值對各個指標(biāo)之間關(guān)系的重要情況打分，得到判斷矩陣（Dij）n×n，其中，Dij=1/Dij，Dii=1.

2.2 計算各因素的權(quán)重

計算判斷矩陣D中的每一個因素針對其準(zhǔn)則的相對重要性程度，利用方根法計算權(quán)重向量W，對向量M進行歸一化計算，得到應(yīng)權(quán)重向量W=（w1，w2，…，wn），則：

式（1）中：j=1，2，…，n.

2.3 判斷矩陣的一致性檢驗

式（2）中：RI為平均隨機一致性指標(biāo)，它與判斷矩陣的階數(shù)有關(guān)。

當(dāng)CR≤0.1時，認為判斷舉止符合滿意一致性要求，是可以接受的；當(dāng)CR＞0.1時，必須對判斷矩陣做適當(dāng)調(diào)整。

2.4 多級模糊綜合評價

確定因素集U和權(quán)重集W，把一級指標(biāo)設(shè)為因素集U=（u1，u2，…，un），將U中的任一元素ui劃分為t個子集，得到二級指標(biāo)因素集合Ui=（ui1，ui2，…uit）.U對應(yīng)的權(quán)重集為w=（w1，w2，…，wn），Ui對應(yīng)權(quán)重集為Wi=（wi1，wi2，…，wit），Ui的單因素評價矩陣記為Ri，評價集設(shè)為V，評價集V=（v1，v2，v3，v4，v5）=（很好、較好、一般、差、很差）。

2.4.1 一級模糊綜合評價

根據(jù)評價集V劃分的5個等級，通過專家打分確定各個因素的隸屬度，假設(shè)邀請了t位專家參與評判，依據(jù)評價集V的評價語對每個指標(biāo)進行評定，如果其中有K位專家認定Uit的等級為Vk，則Uit隸屬度為rit，k=k/t，計算各指標(biāo)因素的隸屬度，可得到Vi的模糊判斷矩陣Ri=（rit，k）ni×m，一級模糊綜合評價模型為Bi=Wi×Ri.

2.4.2 二級模糊綜合評價

用一級評價的結(jié)果Bi構(gòu)成因素集U的單因素評價，因此，有二級綜合評判為B=W×R.

2.4.3 綜合評分的計算

表2 安全等級加權(quán)值和標(biāo)準(zhǔn)值

由上述B中的Bi的大小可以看出各指標(biāo)在煤礦職業(yè)衛(wèi)生的安全程度，如果評價結(jié)果要量化分值，則采用模糊加權(quán)平均法對模糊向量結(jié)果進行處理，將煤礦職業(yè)衛(wèi)生程度劃分為5個等級，采用滿分百分制給分如表2所示。

綜合評價得分：

式（3）中：e為加權(quán)值；k為待定系數(shù)，k=1或2，目的是控制bj所引起的作用。

3 實例應(yīng)用

某煤礦生產(chǎn)能力為1.9×106t，開采方式為機械化綜合采煤法，該煤礦建立了安全、環(huán)境與健康管理體系，并建有健康監(jiān)護制度、職業(yè)衛(wèi)生管理制度和職業(yè)病危害因素監(jiān)測制度，各項職業(yè)病防護措施較完善，防護用品配備齊全?，F(xiàn)以此煤礦為例，采用模糊層次分析法并結(jié)合模糊綜合評價模型對該煤礦進行職業(yè)衛(wèi)生現(xiàn)狀評價。

3.1 構(gòu)建判斷矩陣并計算權(quán)重

根據(jù)煤礦的實際狀況及參考有關(guān)資料，按照表1層次結(jié)構(gòu)模型，集中專家討論構(gòu)建一級指標(biāo)相對于總目標(biāo)重要程度的判斷矩陣為：

基于此矩陣，可以計算得到煤礦職業(yè)衛(wèi)生評價體系中一級指標(biāo)對總目標(biāo)的權(quán)重向量W=（0.08 0.23 0.04 0.42 0.23），判斷矩陣一致性比例CR=0.004，因此，判斷矩陣D具有滿意一致性。同理，可得二級指標(biāo)層Uij對一級指標(biāo)層U1，U2，U3，U4，U5的判斷矩陣D1，D2，D3，D4，D5，而且都具有滿意一致性。根據(jù)權(quán)重計算結(jié)果，結(jié)合專家意見對各二級指標(biāo)打分，每個等級的專家打分人數(shù)占總數(shù)的百分比得到了模糊隸屬度，比評分結(jié)果如表3所示。

3.2 模糊綜合評價

根據(jù)上述公式，對作業(yè)場所U1進行一級模糊綜合評價，B1=W1×R1=（0.126 0.316 0.348 0.20 0.01），同理計算，可得健康監(jiān)護U2、應(yīng)急救援U3、職業(yè)衛(wèi)生管理U4、防護措施U5這4個一級指標(biāo)對應(yīng)各個評價等級的隸屬度，具體如表4所示。利用一級模糊評級的結(jié)果進行二級模糊綜合評價，則B=W×R=（0.307 0.338 0.303 0.050 0.002）。由此可見，該煤礦綜合職業(yè)衛(wèi)生現(xiàn)狀方面，有30.7%為很好，33.8%為較好，30.3%為一般，5%為差，0.2%為很差。根據(jù)上述公式，加權(quán)計算職業(yè)衛(wèi)生現(xiàn)狀的綜合評價結(jié)果V=0.307×100+0.338×85+0.303×70+0.05×50+0.002×10=83.16，這表明該煤礦的職業(yè)衛(wèi)生現(xiàn)狀屬于“一般安全”，需要進一步改善，比如完善作業(yè)場所、應(yīng)急救援和防護措施等。

根據(jù)權(quán)重及排序結(jié)果，對煤礦職業(yè)衛(wèi)生管理狀況提出以下幾點改進措施：①對從事接觸職業(yè)病危害因素作業(yè)的人員做好上崗前和定期職業(yè)健康體檢，及時發(fā)現(xiàn)和調(diào)離職業(yè)禁忌人員。②加強制度建設(shè)和完善組織機構(gòu)與人員的配置，保障職業(yè)衛(wèi)生管理工作順利進行；③粉塵作業(yè)人員作業(yè)時必須佩戴防塵口罩；噪聲作業(yè)人員應(yīng)配給護耳器（耳塞或耳罩）。在防塵綜合措施中，個體防護是重要的輔助措施，此外應(yīng)提供必要條件，使工人能勤換工作服、勤洗澡、保持皮膚清潔。④控制作業(yè)場所空氣中粉塵濃度，從源頭上有效控制粉塵的產(chǎn)生，加強除塵技術(shù)應(yīng)用。⑤積極開展職業(yè)衛(wèi)生培訓(xùn)，提高工人安全保護意識，并將有關(guān)應(yīng)急救援和防護措施告知勞動者，開展健康促進教育，促使職工自愿地采用有利于健康的行為，消除或降低危險因素，降低常見病的發(fā)病率，延長職業(yè)壽命。

表3 某煤礦職業(yè)衛(wèi)生綜合評價指標(biāo)權(quán)重及模糊隸屬度

表4 隸屬度的計算結(jié)果

4 結(jié)論

利用模糊層次綜合評價法可以比較客觀、合理地對煤礦職業(yè)衛(wèi)生狀況進行綜合評價，還可以克服層次分析法的局限性，合理地反映煤礦的職業(yè)衛(wèi)生狀況。通過對模糊層次綜合評價模型的求解，對煤礦職業(yè)衛(wèi)生的影響因素的相對重要性進行排序，結(jié)果顯示，職業(yè)衛(wèi)生管理是首位，防護措施次之，健康監(jiān)護因素為末位。這為煤礦職業(yè)衛(wèi)生管理工作提供了理論決策依據(jù)。

［1］李闖銘，陳國芳，陳瑛，等.層次分析法在某電廠職業(yè)衛(wèi)生管理中的應(yīng)用［J］.江西理工大學(xué)學(xué)報，2016，37（03）.

［2］郝長勝，盛軍坤，樊雪敏，等.基于模糊層次分析法的礦山安全綜合評價模型［J］.煤炭技術(shù)，2016（02）.

［3］徐揚，周延，孫鑫，等.基于模糊層次分析法的礦井安全綜合評價［J］.中國安全科學(xué)學(xué)報，2009（05）.

R13

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.21.016

2095－6835（2017）21－0016－03

國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局南方煤礦瓦斯與頂板災(zāi)害預(yù)防控制安全生產(chǎn)重點實驗室開放基金項目（編號：E21727）

麻正麗（1989—），女，研究方向為安全科學(xué)與工程。

〔編輯：張思楠〕