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基于未确知测度理论的煤矿职业病风险评价指标
煤矿开采过程中涉及的各种危险有害因素,给职工带来了极为严重的职业相关疾病,煤矿生产所导致的职业病病例数占病例总数的比例远超50%[1]。针对煤矿职业病的研究方法多使用于专家评价法与模糊综合评判法[2]。这不仅会使得经过评判得到的结果定性化过强,还会忽视影响因子间的未确知性,与实际结果出现一定的偏差。利用未确知测度理论,能够较好的完成从定性到定量评价的转变,减轻人们对于评判结果的主观影响。因而采用未确知测度理论对煤矿职业病风险因素进行分析,以期达到有效判断煤矿生产的职业病风险等级的目的。
1 未确知测度理论
未确知测度理论专门用来解决系统中的未确知性问题。未确知性是指由于决策者掌握的信息不足,导致未掌握事物间具体数量关系。而当系统中含有人的行为,其各因素之间的联系往往就涉及到未确知性E。
若假设未确知测度的评价对象Z有个n,则评价的对象空间Z={Z1,Z2,…,Zn}。对于每个对象Zi(i=1,2,…,n)都有m个单项评价指标,即Xj(j=1,2,…,m)。则 Zi表示的是 m 维向量,Zi={Xi1,Xi2,…,Xim},那么可用Zij表示第Zi个评价对象的第Xj个指标的测量值。对于每个Zij都有p个评价等级。将整体评价空间记为U={C1,C2,…,Cp},设Ck(k=1,2,…,p)为第 k 级指标。若 k 级比 k+1 级“好”,记作 Ck>Ck+1。若满足 C1>C2>…>Ck,称{C1,C2,…,Cp}是评价空间 U的一个有序分割类[4]。
1.1 单指标测度
若测度 μijk=μ(Xij∈Ck)表示测量值 Zij属于第 k个评价等级Ck的程度,且要求满足
式中:Xij为第Zi个评价对象所对应的第Xj个单项指标;Xij∈Ck为第Xij个单项指标的取值属于第k个评价等级Ck的程度;Xij∈U为第Xij个单项指标的取值在整体评价空间内的程度。l为评价指数等级(l=1,2,…,k),Cl为评价指标。
满足式(1)~式(3)的μ为未确知测度。矩阵为单指标测度评价矩阵,且有
1.2 指标权重的确定
设Wj表示测量指标Xj与其他指标相比具有的相对重要程度,满足,称 Wj为的 Xj权重,W=(W1,W2,…,Wm)为指标权重向量。
运用层次分析法(AHP)确定权重Wj。通过对构造的判断矩阵进行计算,计算出矩阵对应的权重Wj和最大特征值λmax。利用进行一致性检验后判断其一致性比率CR值是否大于0.1。当CR值大于0.1时,代表判断矩阵的分析结果可信,权重值可用。反之,则需重构矩阵。
1.3 多指标综合测度评价向量
显然有因此称 μik(k=1,2,…,p)是未确知测度;μik=(μi1,μi2,…,μip)为评价对象Zj的多指标综合测度评价向量。
1.4 置信度识别准则
为了对评价对象作出最后的评价结果,引入置信度识别准则,设 λ 为置信度(λ≥0.5,一般 λ 取0.6 或 0.7),若 C1>C2>…>Cp,且令:
则认为Zi评价样本属于Ck类评价。
2 煤矿职业病风险评价指标
据调查分析,煤矿生产过程的环境中存在着对于职工身体健康有影响的危害因素,其中影响最大的就是煤尘,尤其是煤尘中的呼尘,会造成极为严重的尘肺病。而尘肺病是一种一旦发病就很难治愈的疾病,会给矿工的生理、心理带来极大的伤害。主要环境危害及其给矿工带来的身体危害见表1。
表1 煤矿生产环境职业危害因素及对应病症生产环境危害因素 矿工病症煤尘(呼尘、总尘)SO2、NOX 等有害气体生产性振动与噪音不良气候条件尘肺病、矽肺病等中毒甚至死亡听力下降甚至耳聋风湿性关节炎等劳动强度大作业姿势不良 腰腿疼、外伤等
而实际上,煤矿职业病的风险因素不仅仅只存在于生产环境的恶劣,单位对生产环境中职业危害因素的管理程度以及矿工本身防护程度,也在导致煤矿职业病的风险之列。单纯拿煤矿工作场所中的呼尘浓度来说,减少尘肺病发病几率的最有效措施,在单位来说,最基本的就是做好通风除尘工作,而对于个人而言,便是做好在工作时佩戴带有过滤性能的防尘面罩、认真接受安全培训、定期做好健康检查监护等个人防护工作,将疾病扼杀在萌芽之际。通过文献分析和专家咨询,并借鉴费雄、周叶等人的研究[5-8],将所获得的煤矿职工职业病相关信息进行整合,研究提出的煤矿职业病风险评价指标如图1。
图1 煤矿职业病风险评价指标
煤矿职业病风险评价指标体系不仅仅从单一方面出发,而是将工作环境危害因素、单位对于风险因素的管理程度以及工人自身的防护程度三者糅合起来。利用未确知测度理论对未确知信息的处理,将定量指标与定性指标相结合,以期能够达到对于煤矿职业病风险程度更准确的判断。该指标体系将指标按照目标层-准则层-指标层,将具体指标逐级罗列。按照由所信息所整合的各种风险因素之间的相互关系以及对人体的影响程度,利用AHP法,确定相关指标的对应权重大小。其具体指标结构及权重值见表2。并通过前人研究[9-10]和《煤矿工作场所职业病危害防治规定》,把评价等级空间分为安全、较安全、一般、较危险、危险,分别用 C1、C2、C3、C4、C5表示。
文章来源:《煤矿现代化》 网址: http://www.mkxdh.cn/qikandaodu/2021/0509/1225.html
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