姓 名：
学 号：
年 级：
学科专业：
二级院系：
日 期： 张 杰 2015200289 研15-4 工商管理 管理学院 2016年6月20日
灰色关联度法在煤矿本质安全评价中的改进及应用
摘 要
由于无量纲化和分辨系数的应用使得邓氏灰色关联度法在评价煤矿本质安全结果上缺乏合理性，基于建设本质安全型煤矿对我国工业化道路的重要性，提出了一种灰色关联度的改进方法。这种方法将邓氏灰色关联度法与新灰色关联度法相融合，并引入了动态分辨系数减少了邓氏灰色关联度法的误差，将改进的灰色关联度用于煤矿本质安全评价，准确评价了各矿在本质安全的表现，为各矿提出分类整改建议，有助于本质安全型煤矿的发展，同时完善了煤矿本质安全相关理论。
关键词: 煤矿本质安全; 灰色关联度; 评价指标; 权重
引言
影响煤矿本质安全的因素纷繁复杂，选用科学的方法是本质安全评价的关键。目前应用在煤矿安全评价的方法很多，如层次分析法，模糊算法和数据挖掘相结合，以及人工神经网络模型等方法，但是煤矿评价数据多为小样本，同时具有模糊性和灰色性的特征，数据的这种不完整性导致上诉统计方法常常得不到合理的分析结果，而灰色系统理论解决了小样本不确定性的问题。
1982 年，邓聚龙提出邓氏灰色关联度法后，相继出现了如斜率相关度法、T 型相关度法、B 型相关度等灰色系统的方法，但这些方法在解决多数据样本时缺乏对因素之间关系的研究，而邓氏关联度法解决了这一问题，也正是邓氏灰色关联度法的这种优势，先后有多篇文献选择将邓氏灰色关联度运用到煤矿安全体系之中，这些文献中采用的邓氏灰色关联度法存在着较多人为设定的值，使得分析结论缺乏唯一性。经过研究发现，邓氏灰色关联度法在处理负相关和组合相关问题方面存在着缺陷，且无量纲化后改变了原始数据，使得评价结果出现误差，所以本文试图加入一种能够反映负相关关系的修正因子来减少邓氏灰色关联度法的不足。在对绝对关联度法、相对关联度法、斜率相关度法进行测试的过程中发现斜率相关度法能够较为有效的减少邓氏的误差，因此，现在的关键是在斜率相关度方面选择适合煤矿本质安全理论的评价方法。党耀国的斜率相关度法是在时间轴的基础上进行评价的方法，这显然不适用于煤矿本质安全评价体系，本文选用的新的灰色关联度法不是在时间轴上构架的，同时避免了无量纲化的影响，这种方法增加了斜率差异影响因素，重视事物的发展趋势对本质安全的影响，并以三个煤矿为实例进行分析和验证，以证实改进的灰色关联度法的准确性。
一、煤矿本质安全评价体系架构
本质安全的概念，是从《煤矿安全规程》对本质安全型电气设备的解释演绎扩展而来。随着本质安全的理念在煤矿中运用和实践，煤矿本质安全的含义有了进一步的深化和完善。本文将煤矿本质安全定义为: 以预控为核心的、持续的、全面的、全过程的、全员参加的、闭环式的安全管理活动，在生产过程中做到人员无失误、设备无故障、系统无缺陷、管理无漏洞，进而实现人员、机器设备、环境、管理的本质安全，切断安全事故发生的因果链，最终实杜绝已知规律的、酿成重大人员伤亡的煤矿生产事故发生的煤矿本质安全目标。 本文运用层次分析理论的相关原理和方法，参考现有的评价体系［4，9 － 10］，实地调研了某煤矿安全生产流程，在分析总结影响安全生产因素的基础上，形成如图 1 所示煤矿安全评价体系。
该评价体系包括: 煤矿从业人员的本质安全化、生产系统安全要素管理、风险预控管理、组织保障管理、辅助管理等共5 类二级指标，27 类三级指标。
二、现有基于灰色关联度的评价方法
灰色关联度法是在信息不完整或不确定时，用来衡量两因素间联系紧密程度的方法，相关程度越大，两者之间的关联度就越大，反之越小［11］。因此，灰色关联度法的核心是关联度的建立。目前，评价本质安全体系的常用方法有邓氏关联度法、斜率关联度法、绝对关联度法、相对关联度法等，本文重点研究一种邓氏关联度法的改进。
1、 邓氏灰色关联度法和新灰色关联度法
邓氏关联度法的主要计算过程:
首先，对已知数据中参考数列 x,0和比较序列x,i无量纲化，本文采用均值化法得到yi k ［7］;其次，计算动态分辨系数ρ k : ρ k 依据ε k 的结果取不同的值。
动态分辨系数ρ k 的确定：
令： ρ k = ρ 1 ，ρ 2 ，⋯，ρ n
记： ε k =1n y k −y0 k i=1i
i≤k≤Nmax1≤i≤n yi k −y0 k 1）
然后，确定关联系数：ℰ0i k =min1≤i≤n y0 k −yi k +ρ k max1≤i≤n y0 k −yi k
y0 k −yi k +ρ k max1≤i≤n y0 k −yi k
i≤k≤N2）
最后，计算灰色关联度：对关联度ℰ0i k 求平均即可得到x,0和x,i的灰色关联度；
γ0i= nk=1ωkω0i k （3）
其中，ωk为权重，0≤ωk≤1，且 nk=1ωk=1
,新灰色关联度法［12］是对邓氏关联度法的一种完善，计算参考数列 x0和比较序列x,i两
曲线之间斜率的相似程度，相似度越高的煤矿得分最高，即新灰色关联度法是通过序列曲线的斜率变化表现出来的。
,首先，对序列x0序列x,i和 x,0做总体标准差得S0和Si：
其次，求解灰色关联系数: 1
1 2 γ0i= γ0i k n−1k=2n
为X0和Xi新灰色关联度。
2、基于上述方法的改进
从邓氏灰色关联度法与新灰色关联度法的研究中发现，新灰色关联度法避免了无量纲化导致数据失真的错误及主观确定ρ带来的偏差性，但是完全舍弃经验因素不能得到客观结果，本文试图通过引入动态分辨系数，减少传统静态分辨系数 ρ对关联度的影响，结合新灰色关联度法，同时加入加权系数，进一步降低邓氏灰色关联度上述误差，弥补邓氏灰色关联度在负相关度方面的不足，对煤矿安全程度的评估提供了一种科学的方法。
改进的灰色关联度为：
γ0i=σ1γ0i+σ2γ0i（5）
式中γ0i—邓氏灰色关联度，γ0i--新灰色关联度
综上所述，两种方法各有优缺点，改进的灰色关联度是将两种方法的结果进行加权，σ1和σ2
是加权系数 σ1+σ2=1 ，这样做的目的是规避单一评价方法的偏差性。当评价结果出现偏差时根据实际的情况对σ1和σ2予以赋值，即表示对数据绝对偏差和曲线变化相似性两者的重视程度。 1 2 1 2
三、比较分析: 对改进前后的三种方法运用
表 1 以三个煤矿为例，运用改进的灰色关联度法评价煤矿本质安全体系，目的是通过这种方法来分析三家公司本质安全并提出整改建议，实地考察验证这种方法的准确性和科学性。表 1 的权重是描述评价体系中各部分重要程度所占比率，权重值采用德尔菲( Delphi) 法取得。
具体到本文权重值的确定，首先汇总有关专家对权重的评分结果，对评分结果统计分析并作出合理估算，后将分析结果发给全体专家，专家依据该分析结果修改自己的原有评分，并再次汇总分析，经过多轮次反馈、调整和分析，最后将基本一致的综合得分作为评价体系的权重，这样得到的权重结果认为是合理的。
1、计算邓氏灰色关联度
( 1) 对原始数据矩阵做分区间化、无量纲化，详细计算过程参见文献［12］。
( 2) 由式( 2) 得到各子集的关联系数，建立下列关联系数矩阵。
表一：煤矿本质安全评价
一级指标二级指标及权重( 5 类) 三级指标及权重( 27 类) 各煤矿分公司本质安全指标
A B C X
二级指标：煤矿从业人员的本质安全化( 0. 14)
煤矿人员入矿和辞退程序规范( 0. 16) 1. 08 1. 14 1. 12 1. 20 煤矿有完整的员工培训体系、考核和检查体系( 0. 20) 1. 30 1. 40 1. 55 1. 60 煤矿有完备的员工行为标准( 0. 18) 0. 90 1. 00 1. 40 1. 50 人员不安全行为梳理全面( 0. 22) 1. 20 1. 45 0. 80 1. 50 煤矿有完善的员工行为监督体系( 0. 11) 1. 00 1. 30 1. 10 1. 40 工作人员必须持相关安全和工作证上岗( 0. 13) 0. 80 0. 70 0. 60 二级标题：生产系统安全要素管理( 0. 56）
采掘管理( 0. 18) 5. 00 6. 00 7. 00 瓦斯检查管理( 0. 17) 5. 00 4. 40 4. 70 防护管理( 0. 13) 4. 00 3. 80 3. 90 供电及电气管理( 0. 16) 3. 00 4. 00 5. 00 爆破管理( 0. 14) 2. 90 3. 00 2. 10 通风管理( 0. 22) 6. 00 5. 70 3. 60 二级标题：风险预控管理( 0. 12)
危险源辨识全面、评估准确( 0. 21) 1. 30 1. 90 1. 95 管理对象有对应的管理标准和措施( 0. 23) 1. 40 1. 30 1. 00 危险源监测方法得当( 0. 15) 0. 88 0. 90 0. 80 员工了解危险源预控管理，全员参与危险源预控管理( 0. 41) 2. 50 2. 30 2. 00 二级标题：组织保障管理( 0. 08）
煤矿有为实现本质安全完备的组织结构，且组织结构设置合
理，职责明确( 0. 20) 1. 54 1. 50 1. 40 本质安全管理规章制度( 0. 30) 2. 10 2. 00 2. 30 文件、记录管理( 0. 10) 0. 90 1. 00 0. 80 企业本质安全文化管理( 0. 25) 0. 80 0. 20 1. 40 煤矿本质安全管理体系监测监督完善( 0. 15) 0. 90 1. 20 0. 90 二级标题：辅助管理( 0. 10）
煤矿准入管理( 0. 14) 1. 50 1. 50 1. 50 消防管理( 0. 10) 0. 80 0. 70 0. 84 应急与事故管理( 0. 20) 1. 90 2. 00 1. 80 职业健康管理( 0. 17) 2. 00 1. 50 2. 00 井下、井上环境保护管理( 0. 18) 1. 20 1. 90 1. 80 手工工具、计量器具、登高及起重作业管理( 0. 21) 2. 40 2. 00 1. 50 关联系数矩阵:
0.6740.7740.6890.5940.8840.433
0.9480.4751.0000.620
ξ01= 0.798
0.5900.9150.5880.7110.660 0.455
0.474 ξ
02= 0.5460.5440.7010.7930.609
0.683
0.6550.5651.000
0.9410.647 0.8970.9120.456
0.5540.8290.9130.445 1. 00 7. 20 5. 40 4. 20 5. 40 3. 60 7. 20 2. 00 1. 60 1. 00 3. 00 1. 60 2. 40 1. 20 1. 60 1. 20 1. 60 1. 00 2. 10 2. 10 2. 00 2. 40
0.619
ξ03= 0.786
0.8400.883
0.575
0.644ξ04= 1.000
0.677
1.000
0.634
0.611 0.738ξ05= 0.735
0.447 0.5990.7221.0000.9480.7090.5340.6260.6200.4640.4500.5670.4180.4550.5940.7040.8890.4990.608 0.9950.6330.9980.631 0.457 0.9990.766 0.5211.000 0.856 0.653 0.7930.451
( 3) 确定关联度
①计算三级权重: 由式( 3) 和表 1 中的三级权重，得到三级指标关联度为:
,γ,= γ1，γ,2，γ,3，γ,4，γ,5 T
0.7640.7180.609
0.6580.8850.538 = 0.8070.8220.660 0.7280.5400.799
0.6320.6300.695
从邓氏灰色关联度方法的结果可以看出，A 矿在煤矿从业人员的本质安全方面做的最好，B 次之，C 最差，且 A 与 B 的差距为 0. 046，从表 1 中可以看到 A 矿仅在“工作人员必须持相关安全和工作证上岗”方面的得分比 B 高了 0. 1 分，其他方面的表现远不如
B 矿好，甚至有次于 C 矿，运用邓氏灰色关联度得出的结论与实际不符，这就是无量纲化不确性的表现。
②计算二级权重: 由表 1 得到二级权重为ω2= 0.140.560.120.080.1
由式（6）得关联度为：
γ0i=ω2×γ,= 0.693 1 0.8010.599
从综合得分情况可以看出 B 矿在建设本质安全型煤矿中做的最好，与实际相符，这也是邓氏灰色关联度方法应用于煤矿本质安全评价的实际意义，但对于分析本质安全单个方面有偏差，基于此一种新评价方法被提出。
2、新灰色关联度分析
计算过程如下:
( 1) 对原始数据进行分区间处理，由式( 4) 求得5 个关联系数矩阵:
0.6050.5160.6160.4300.8390.822
0.3490.4840.976 0.9940.7610.743 = 0.3620.3640.351 γ02= −0.3610.5910.873 0.4480.7270.6180.5920.913−0.415
0.5650.7240.711 0.9040.9180.378
γ03−0.5830.6390.454= 0.9570.9250.687
0.9610.8710.652γ01
0.5860.5040.883
γ04= 0.7450.4860.922 −0.473−0.3070.822
−0.473−0.2780.973
0.9940.6960.691
0.7380.6980.870 γ05= 0.8420.4760.651 0.438−0.4760.760
0.4210.602−0.372
计算三级关联度: 由式( 5) 得五个子集序列的关联度为:
,,,,,,,,γ,,= γ1，γ,,2，γ3，γ4，γ5 T
0.494
0.483= 0.2500.096
0.686
（2) 计算二级关联度: 得γ0i= 0.402 2 0.6000.7670.8120.1010.3990.4480.687 0.598 0.9000.520 0.5360.630
计算结果并结合表 1新灰色关联度法没有权重，主要测试比较序列与参考序列的斜率的相似程度。该方法得出的结论是 C 最好，B 其次，A 最差，即 C 矿在各方面表现与参考序列的相似度最大，发展趋势更加均衡，但 B、A 矿都有不同的侧重点，和标准数据比较时的相似度小，所以排名次于 C 矿。
3、改进后的灰色关联度分析
由式( 6) 得，改进的灰色相关度:
1,1,,γ=σ1γ+σ2γ=γ+γ 22,,,,,,
0.529
0.612 0.629 0.850
0.607
1 1 1 2 1 2 γ0i=σ1γ0i+σ2γ0i=γ0i+γ0i 22
γ0i= 0.5480.6680.615
改进的灰色关联度得出的结论是 B 矿最好，C矿次之，A 矿最差，该结论最符合实际情况，加权系数可以根据不同的行业进行灵活的配比，假定煤炭行业的加权系数为 σ1=，σ2=，将邓氏灰色关联度法的偏差和新灰色关联度因没有权重造成的误差均减少22110.629 0.570= 0.5280.412 0.6590.6590.8260.8170.3210.515
了，使得评价结果进一步趋于合理，为加快各矿建设本质安全型煤矿提供了可行性的宝贵21意见，即改进的灰色关联度法是评价煤矿本质安全的科学方法。
提出整改意见:
对于 A 矿，在辅助保障方面和人员本质安全化方面做得较好，应继续保持并完善，但在组织保障管理上有所欠缺。实际调研中发现 A 矿的煤炭本质安全文化管理不健全，应加大企业文化的专项投入，制定年度企业安全文化建设资金投入计划并严格执行。同时煤矿应
建立并严格执行安全管理规章制度，安全管理规章制度贯彻到全员。
对于 B 矿，组织保障管理很不健全，B 矿必须要及时组建实现本质安全完备的组织结构，满足煤矿安全生产管理需要。完善煤矿自己企业的本质安全文化体系，安全文化宣传工作应全员、全过程、全方位地贯穿于矿井的各项管理，并加大对企业文化的专项投入，做到专款专用。同时要有明确完善的本质安全监督检查制度，且对检查中发现的问题及时采取措施，并跟踪验证，且有规范的文档。
对于 C 矿，在本质安全的各个方面表现的比较均衡，应保持其在组织保障管理的科学性和先进性，但应加强人员不安全行为控制管理的制度。必须做到煤矿有完整的员工培训体系、考核和检查体系，针对不同类别不安全行为制定分类管理控制措施，定期开展对员工不安全行为的观测、统计、分析工作。
四、结论
( 1) 改进的灰色关联度评价法简便可行，评价结果直观、可靠。
( 2) 通过不同层级逐次对煤矿的本质安全评价，分析结果重点突出，便于发现问题。 ( 3) 改进的灰色关联度法可以处理本质安全体系中的灰色性和模糊性，为处理复杂的煤矿本质安全提供了新的方法。
( 4) 邓氏灰色关联法和新灰色关联度法的结论是有偏差，邓氏灰色关联度法侧重于局部数据偏差的放大和处理，而新灰色关联度法侧重于发展趋势的相似性。因此，综合两种方法，对于本质安全评价体系的研究是必要的。
姓 名：
学 号：
年 级：
学科专业：
二级院系：
日 期： 张 杰 2015200289 研15-4 工商管理 管理学院 2016年6月20日
灰色关联度法在煤矿本质安全评价中的改进及应用
摘 要
由于无量纲化和分辨系数的应用使得邓氏灰色关联度法在评价煤矿本质安全结果上缺乏合理性，基于建设本质安全型煤矿对我国工业化道路的重要性，提出了一种灰色关联度的改进方法。这种方法将邓氏灰色关联度法与新灰色关联度法相融合，并引入了动态分辨系数减少了邓氏灰色关联度法的误差，将改进的灰色关联度用于煤矿本质安全评价，准确评价了各矿在本质安全的表现，为各矿提出分类整改建议，有助于本质安全型煤矿的发展，同时完善了煤矿本质安全相关理论。
关键词: 煤矿本质安全; 灰色关联度; 评价指标; 权重
引言
影响煤矿本质安全的因素纷繁复杂，选用科学的方法是本质安全评价的关键。目前应用在煤矿安全评价的方法很多，如层次分析法，模糊算法和数据挖掘相结合，以及人工神经网络模型等方法，但是煤矿评价数据多为小样本，同时具有模糊性和灰色性的特征，数据的这种不完整性导致上诉统计方法常常得不到合理的分析结果，而灰色系统理论解决了小样本不确定性的问题。
1982 年，邓聚龙提出邓氏灰色关联度法后，相继出现了如斜率相关度法、T 型相关度法、B 型相关度等灰色系统的方法，但这些方法在解决多数据样本时缺乏对因素之间关系的研究，而邓氏关联度法解决了这一问题，也正是邓氏灰色关联度法的这种优势，先后有多篇文献选择将邓氏灰色关联度运用到煤矿安全体系之中，这些文献中采用的邓氏灰色关联度法存在着较多人为设定的值，使得分析结论缺乏唯一性。经过研究发现，邓氏灰色关联度法在处理负相关和组合相关问题方面存在着缺陷，且无量纲化后改变了原始数据，使得评价结果出现误差，所以本文试图加入一种能够反映负相关关系的修正因子来减少邓氏灰色关联度法的不足。在对绝对关联度法、相对关联度法、斜率相关度法进行测试的过程中发现斜率相关度法能够较为有效的减少邓氏的误差，因此，现在的关键是在斜率相关度方面选择适合煤矿本质安全理论的评价方法。党耀国的斜率相关度法是在时间轴的基础上进行评价的方法，这显然不适用于煤矿本质安全评价体系，本文选用的新的灰色关联度法不是在时间轴上构架的，同时避免了无量纲化的影响，这种方法增加了斜率差异影响因素，重视事物的发展趋势对本质安全的影响，并以三个煤矿为实例进行分析和验证，以证实改进的灰色关联度法的准确性。
一、煤矿本质安全评价体系架构
本质安全的概念，是从《煤矿安全规程》对本质安全型电气设备的解释演绎扩展而来。随着本质安全的理念在煤矿中运用和实践，煤矿本质安全的含义有了进一步的深化和完善。本文将煤矿本质安全定义为: 以预控为核心的、持续的、全面的、全过程的、全员参加的、闭环式的安全管理活动，在生产过程中做到人员无失误、设备无故障、系统无缺陷、管理无漏洞，进而实现人员、机器设备、环境、管理的本质安全，切断安全事故发生的因果链，最终实杜绝已知规律的、酿成重大人员伤亡的煤矿生产事故发生的煤矿本质安全目标。 本文运用层次分析理论的相关原理和方法，参考现有的评价体系［4，9 － 10］，实地调研了某煤矿安全生产流程，在分析总结影响安全生产因素的基础上，形成如图 1 所示煤矿安全评价体系。
该评价体系包括: 煤矿从业人员的本质安全化、生产系统安全要素管理、风险预控管理、组织保障管理、辅助管理等共5 类二级指标，27 类三级指标。
二、现有基于灰色关联度的评价方法
灰色关联度法是在信息不完整或不确定时，用来衡量两因素间联系紧密程度的方法，相关程度越大，两者之间的关联度就越大，反之越小［11］。因此，灰色关联度法的核心是关联度的建立。目前，评价本质安全体系的常用方法有邓氏关联度法、斜率关联度法、绝对关联度法、相对关联度法等，本文重点研究一种邓氏关联度法的改进。
1、 邓氏灰色关联度法和新灰色关联度法
邓氏关联度法的主要计算过程:
首先，对已知数据中参考数列 x,0和比较序列x,i无量纲化，本文采用均值化法得到yi k ［7］;其次，计算动态分辨系数ρ k : ρ k 依据ε k 的结果取不同的值。
动态分辨系数ρ k 的确定：
令： ρ k = ρ 1 ，ρ 2 ，⋯，ρ n
记： ε k =1n y k −y0 k i=1i
i≤k≤Nmax1≤i≤n yi k −y0 k 1）
然后，确定关联系数：ℰ0i k =min1≤i≤n y0 k −yi k +ρ k max1≤i≤n y0 k −yi k
y0 k −yi k +ρ k max1≤i≤n y0 k −yi k
i≤k≤N2）
最后，计算灰色关联度：对关联度ℰ0i k 求平均即可得到x,0和x,i的灰色关联度；
γ0i= nk=1ωkω0i k （3）
其中，ωk为权重，0≤ωk≤1，且 nk=1ωk=1
,新灰色关联度法［12］是对邓氏关联度法的一种完善，计算参考数列 x0和比较序列x,i两
曲线之间斜率的相似程度，相似度越高的煤矿得分最高，即新灰色关联度法是通过序列曲线的斜率变化表现出来的。
,首先，对序列x0序列x,i和 x,0做总体标准差得S0和Si：
其次，求解灰色关联系数: 1
1 2 γ0i= γ0i k n−1k=2n
为X0和Xi新灰色关联度。
2、基于上述方法的改进
从邓氏灰色关联度法与新灰色关联度法的研究中发现，新灰色关联度法避免了无量纲化导致数据失真的错误及主观确定ρ带来的偏差性，但是完全舍弃经验因素不能得到客观结果，本文试图通过引入动态分辨系数，减少传统静态分辨系数 ρ对关联度的影响，结合新灰色关联度法，同时加入加权系数，进一步降低邓氏灰色关联度上述误差，弥补邓氏灰色关联度在负相关度方面的不足，对煤矿安全程度的评估提供了一种科学的方法。
改进的灰色关联度为：
γ0i=σ1γ0i+σ2γ0i（5）
式中γ0i—邓氏灰色关联度，γ0i--新灰色关联度
综上所述，两种方法各有优缺点，改进的灰色关联度是将两种方法的结果进行加权，σ1和σ2
是加权系数 σ1+σ2=1 ，这样做的目的是规避单一评价方法的偏差性。当评价结果出现偏差时根据实际的情况对σ1和σ2予以赋值，即表示对数据绝对偏差和曲线变化相似性两者的重视程度。 1 2 1 2
三、比较分析: 对改进前后的三种方法运用
表 1 以三个煤矿为例，运用改进的灰色关联度法评价煤矿本质安全体系，目的是通过这种方法来分析三家公司本质安全并提出整改建议，实地考察验证这种方法的准确性和科学性。表 1 的权重是描述评价体系中各部分重要程度所占比率，权重值采用德尔菲( Delphi) 法取得。
具体到本文权重值的确定，首先汇总有关专家对权重的评分结果，对评分结果统计分析并作出合理估算，后将分析结果发给全体专家，专家依据该分析结果修改自己的原有评分，并再次汇总分析，经过多轮次反馈、调整和分析，最后将基本一致的综合得分作为评价体系的权重，这样得到的权重结果认为是合理的。
1、计算邓氏灰色关联度
( 1) 对原始数据矩阵做分区间化、无量纲化，详细计算过程参见文献［12］。
( 2) 由式( 2) 得到各子集的关联系数，建立下列关联系数矩阵。
表一：煤矿本质安全评价
一级指标二级指标及权重( 5 类) 三级指标及权重( 27 类) 各煤矿分公司本质安全指标
A B C X
二级指标：煤矿从业人员的本质安全化( 0. 14)
煤矿人员入矿和辞退程序规范( 0. 16) 1. 08 1. 14 1. 12 1. 20 煤矿有完整的员工培训体系、考核和检查体系( 0. 20) 1. 30 1. 40 1. 55 1. 60 煤矿有完备的员工行为标准( 0. 18) 0. 90 1. 00 1. 40 1. 50 人员不安全行为梳理全面( 0. 22) 1. 20 1. 45 0. 80 1. 50 煤矿有完善的员工行为监督体系( 0. 11) 1. 00 1. 30 1. 10 1. 40 工作人员必须持相关安全和工作证上岗( 0. 13) 0. 80 0. 70 0. 60 二级标题：生产系统安全要素管理( 0. 56）
采掘管理( 0. 18) 5. 00 6. 00 7. 00 瓦斯检查管理( 0. 17) 5. 00 4. 40 4. 70 防护管理( 0. 13) 4. 00 3. 80 3. 90 供电及电气管理( 0. 16) 3. 00 4. 00 5. 00 爆破管理( 0. 14) 2. 90 3. 00 2. 10 通风管理( 0. 22) 6. 00 5. 70 3. 60 二级标题：风险预控管理( 0. 12)
危险源辨识全面、评估准确( 0. 21) 1. 30 1. 90 1. 95 管理对象有对应的管理标准和措施( 0. 23) 1. 40 1. 30 1. 00 危险源监测方法得当( 0. 15) 0. 88 0. 90 0. 80 员工了解危险源预控管理，全员参与危险源预控管理( 0. 41) 2. 50 2. 30 2. 00 二级标题：组织保障管理( 0. 08）
煤矿有为实现本质安全完备的组织结构，且组织结构设置合
理，职责明确( 0. 20) 1. 54 1. 50 1. 40 本质安全管理规章制度( 0. 30) 2. 10 2. 00 2. 30 文件、记录管理( 0. 10) 0. 90 1. 00 0. 80 企业本质安全文化管理( 0. 25) 0. 80 0. 20 1. 40 煤矿本质安全管理体系监测监督完善( 0. 15) 0. 90 1. 20 0. 90 二级标题：辅助管理( 0. 10）
煤矿准入管理( 0. 14) 1. 50 1. 50 1. 50 消防管理( 0. 10) 0. 80 0. 70 0. 84 应急与事故管理( 0. 20) 1. 90 2. 00 1. 80 职业健康管理( 0. 17) 2. 00 1. 50 2. 00 井下、井上环境保护管理( 0. 18) 1. 20 1. 90 1. 80 手工工具、计量器具、登高及起重作业管理( 0. 21) 2. 40 2. 00 1. 50 关联系数矩阵:
0.6740.7740.6890.5940.8840.433
0.9480.4751.0000.620
ξ01= 0.798
0.5900.9150.5880.7110.660 0.455
0.474 ξ
02= 0.5460.5440.7010.7930.609
0.683
0.6550.5651.000
0.9410.647 0.8970.9120.456
0.5540.8290.9130.445 1. 00 7. 20 5. 40 4. 20 5. 40 3. 60 7. 20 2. 00 1. 60 1. 00 3. 00 1. 60 2. 40 1. 20 1. 60 1. 20 1. 60 1. 00 2. 10 2. 10 2. 00 2. 40
0.619
ξ03= 0.786
0.8400.883
0.575
0.644ξ04= 1.000
0.677
1.000
0.634
0.611 0.738ξ05= 0.735
0.447 0.5990.7221.0000.9480.7090.5340.6260.6200.4640.4500.5670.4180.4550.5940.7040.8890.4990.608 0.9950.6330.9980.631 0.457 0.9990.766 0.5211.000 0.856 0.653 0.7930.451
( 3) 确定关联度
①计算三级权重: 由式( 3) 和表 1 中的三级权重，得到三级指标关联度为:
,γ,= γ1，γ,2，γ,3，γ,4，γ,5 T
0.7640.7180.609
0.6580.8850.538 = 0.8070.8220.660 0.7280.5400.799
0.6320.6300.695
从邓氏灰色关联度方法的结果可以看出，A 矿在煤矿从业人员的本质安全方面做的最好，B 次之，C 最差，且 A 与 B 的差距为 0. 046，从表 1 中可以看到 A 矿仅在“工作人员必须持相关安全和工作证上岗”方面的得分比 B 高了 0. 1 分，其他方面的表现远不如
B 矿好，甚至有次于 C 矿，运用邓氏灰色关联度得出的结论与实际不符，这就是无量纲化不确性的表现。
②计算二级权重: 由表 1 得到二级权重为ω2= 0.140.560.120.080.1
由式（6）得关联度为：
γ0i=ω2×γ,= 0.693 1 0.8010.599
从综合得分情况可以看出 B 矿在建设本质安全型煤矿中做的最好，与实际相符，这也是邓氏灰色关联度方法应用于煤矿本质安全评价的实际意义，但对于分析本质安全单个方面有偏差，基于此一种新评价方法被提出。
2、新灰色关联度分析
计算过程如下:
( 1) 对原始数据进行分区间处理，由式( 4) 求得5 个关联系数矩阵:
0.6050.5160.6160.4300.8390.822
0.3490.4840.976 0.9940.7610.743 = 0.3620.3640.351 γ02= −0.3610.5910.873 0.4480.7270.6180.5920.913−0.415
0.5650.7240.711 0.9040.9180.378
γ03−0.5830.6390.454= 0.9570.9250.687
0.9610.8710.652γ01
0.5860.5040.883
γ04= 0.7450.4860.922 −0.473−0.3070.822
−0.473−0.2780.973
0.9940.6960.691
0.7380.6980.870 γ05= 0.8420.4760.651 0.438−0.4760.760
0.4210.602−0.372
计算三级关联度: 由式( 5) 得五个子集序列的关联度为:
,,,,,,,,γ,,= γ1，γ,,2，γ3，γ4，γ5 T
0.494
0.483= 0.2500.096
0.686
（2) 计算二级关联度: 得γ0i= 0.402 2 0.6000.7670.8120.1010.3990.4480.687 0.598 0.9000.520 0.5360.630
计算结果并结合表 1新灰色关联度法没有权重，主要测试比较序列与参考序列的斜率的相似程度。该方法得出的结论是 C 最好，B 其次，A 最差，即 C 矿在各方面表现与参考序列的相似度最大，发展趋势更加均衡，但 B、A 矿都有不同的侧重点，和标准数据比较时的相似度小，所以排名次于 C 矿。
3、改进后的灰色关联度分析
由式( 6) 得，改进的灰色相关度:
1,1,,γ=σ1γ+σ2γ=γ+γ 22,,,,,,
0.529
0.612 0.629 0.850
0.607
1 1 1 2 1 2 γ0i=σ1γ0i+σ2γ0i=γ0i+γ0i 22
γ0i= 0.5480.6680.615
改进的灰色关联度得出的结论是 B 矿最好，C矿次之，A 矿最差，该结论最符合实际情况，加权系数可以根据不同的行业进行灵活的配比，假定煤炭行业的加权系数为 σ1=，σ2=，将邓氏灰色关联度法的偏差和新灰色关联度因没有权重造成的误差均减少22110.629 0.570= 0.5280.412 0.6590.6590.8260.8170.3210.515
了，使得评价结果进一步趋于合理，为加快各矿建设本质安全型煤矿提供了可行性的宝贵21意见，即改进的灰色关联度法是评价煤矿本质安全的科学方法。
提出整改意见:
对于 A 矿，在辅助保障方面和人员本质安全化方面做得较好，应继续保持并完善，但在组织保障管理上有所欠缺。实际调研中发现 A 矿的煤炭本质安全文化管理不健全，应加大企业文化的专项投入，制定年度企业安全文化建设资金投入计划并严格执行。同时煤矿应
建立并严格执行安全管理规章制度，安全管理规章制度贯彻到全员。
对于 B 矿，组织保障管理很不健全，B 矿必须要及时组建实现本质安全完备的组织结构，满足煤矿安全生产管理需要。完善煤矿自己企业的本质安全文化体系，安全文化宣传工作应全员、全过程、全方位地贯穿于矿井的各项管理，并加大对企业文化的专项投入，做到专款专用。同时要有明确完善的本质安全监督检查制度，且对检查中发现的问题及时采取措施，并跟踪验证，且有规范的文档。
对于 C 矿，在本质安全的各个方面表现的比较均衡，应保持其在组织保障管理的科学性和先进性，但应加强人员不安全行为控制管理的制度。必须做到煤矿有完整的员工培训体系、考核和检查体系，针对不同类别不安全行为制定分类管理控制措施，定期开展对员工不安全行为的观测、统计、分析工作。
四、结论
( 1) 改进的灰色关联度评价法简便可行，评价结果直观、可靠。
( 2) 通过不同层级逐次对煤矿的本质安全评价，分析结果重点突出，便于发现问题。 ( 3) 改进的灰色关联度法可以处理本质安全体系中的灰色性和模糊性，为处理复杂的煤矿本质安全提供了新的方法。
( 4) 邓氏灰色关联法和新灰色关联度法的结论是有偏差，邓氏灰色关联度法侧重于局部数据偏差的放大和处理，而新灰色关联度法侧重于发展趋势的相似性。因此，综合两种方法，对于本质安全评价体系的研究是必要的。