一种矿井火灾风险因素权重确定方法技术

本发明专利技术公开了一种矿井火灾风险因素权重确定方法，其特征在于，为得到矿井火灾影响因素与火灾发生风险之间关系，提出一种基于Skowron差别矩阵的权重确定方法，该方法可处理专家信息U中的模糊数据，并具有逻辑推理能力；可根据U的累积特点更新影响矿井火灾风险因素的权重；可不考虑差别矩阵的相容性问题直接得到U下的条件因素权重和排序，建立了矿井火灾评价体系和标准，可用于矿井火灾风险因素权重确定。

A method for determining the weight of risk factors in mine fire

The invention discloses a method for determining the weight of the mine fire risk factors, which is characterized in that, for mine fire fire risk factors and the relationship between proposed a method for determining Skowron discernibility matrix based on weights, this method can deal with fuzzy expert data information in U, and has the ability of logical reasoning; renewal effect the weight of the mine fire risk factors according to the cumulative characteristics of U; to consider the compatibility of discernibility matrix is obtained directly under the U conditions of factor weight and sorting, the establishment of a mine fire evaluation system and standards, can be used to determine risk factors for weight of mine fire.

【技术实现步骤摘要】
一种矿井火灾风险因素权重确定方法
本专利技术涉及矿山安全工程，特别是涉及分析矿井火灾风险因素权重确定。
技术介绍
矿井火灾评价是矿业工程中一直存在却难以解决的问题，矿井火灾发生于井下，涉及到相关可能因素较多，给监测和预测带来了较大困难，另一方面，虽然矿井火灾被大量研究，但仍难对具体的机理问题形成统一认识，这种情况下经验就显得尤为重要，专业技术人员根据自身的认识和经验可对某一具体矿井进行火灾风险分析，给出他们认为的火灾等级，但这样通常掺杂了较多个人因素，不同专家对于不同因素导致火灾的程度认识不同，导致给出的评价结果各不相同，而这些差异是在一定区间内浮动的，一般不会造成问题定性层面的改变，而且专家给出的意见越多，则最终问题的确定越有普遍意义，所以对于矿井火灾这类风险评价问题应注意两点，一是要在有限的专家信息中挖掘各影响因素与结果关系；二是可根据专家信息的变动更新动态地更新这些关系。目前关于矿井火灾发生风险评价及分析的研究主要有:杜振宇等基于可拓优度研究了矿井火灾安全评价方法；孙勇等基于BP神经网络研究了矿井火灾安全评价方法；李同锁等使用集对分析方法对煤炭自然发火危险性评价进行了研究；谭艳春等采用模糊综合评价研究了矿井内因火灾评价方法；刘志强对采空区煤自燃预测指标及其预警值进行了研究；宋万新等在立体抽采条件下对高瓦斯采空区煤自燃危险性进行了预测；靳玉萍等使用球形支持向量机对煤自燃进行了预测，但根据前述分析，矿井火灾风险评价需要一种在专家信息中挖掘且具有动态更新的分析方法；专家信息是模糊的，而信息的挖掘需要逻辑推理，因此上述研究结果都不具备这样的能力。为解决该问题，提出一种基于Skowron差别矩阵的权重确定方法，该方法可以对模糊数据进行处理、推理分析，最后得到专家信息中的各因素影响矿井火灾权重。
技术实现思路
1.一种矿井火灾风险因素权重确定方法，其特征在于，为得到矿井火灾影响因素与火灾发生风险之间关系，提出一种基于Skowron差别矩阵的权重确定方法，该方法可处理专家信息U中的模糊数据，并具有逻辑推理能力；可根据U的累积特点更新影响矿井火灾风险因素的权重；可不考虑差别矩阵的相容性问题直接得到U下的条件因素权重和排序，建立了矿井火灾评价体系和标准，可用于矿井火灾风险因素权重确定。2.根据权利要求1所述一种矿井火灾风险因素权重确定方法，其特征在于，影响因素权重确定方法，定义1：一个决策系统为S＝(U，R，V)，其中：U表示对象的有限非空集合，称为论域；R表示因素的非空有限集合，包括条件因素和决策因素；V表示因素集合R中因素的值域；定义2：P、Q是论域U中两个等价关系族，当如果IND(P)＝IND(Q)，并且Q是独立的，那么Q就是P的一个约简；定义3：对于决策系统S，若因素集合S＝C∪D，子集C＝{x1，x2，…，xn}和D＝{y}分别表示条件因素集和决策因素集，且则该决策系统称为决策表。3.根据权利要求1所述一种矿井火灾风险因素权重确定方法，其特征在于，基于Skowron差别矩阵可对其中因素进行约减，简化决策因素集与条件因素集的关系，Skowron差别矩阵也可以确定在系统S中不同决策因素存在时的条件因素对决策因素影响程度的重要性，步骤如下所示：1)根据定义1～3建立某一问题的决策表；2)根据Skowron差别矩阵处理决策表建立差别矩阵；3)在差别矩阵中将个体Ui与Uj，且i≠j，且存在差别因素集合C≠Φ时，设该差异因素集合C中的全部条件因素权重相同且和为1；4)根据3)所给方法遍历差异矩阵中所有单元，将不同单元中的所有因素权重按照因素进行分类累加；5)根据4)累加结果对所有因素权重进行归一化；6)对5)所得归一化因素权重进行排序，得到针对某问题影响因素的重要性排序及权重。4.根据权利要求1所述一种矿井火灾风险因素权重确定方法，其特征在于，矿井火灾风险评价指标体系包括：人的因素、机器因素、环境因素、管理因素；人的因素包括：矿井火灾安全教育、人员防火意识、人员防火能力、职能部门协调处置能力；机器因素包括：设备发火能力、设备防火能力、火灾检测系统能力、灭火系统能力；环境因素包括：自燃倾向性、通风能力、开采技术条件、煤尘与瓦斯检测能领；管理因素：矿井火灾应急预案、火灾隐患检查能力、火灾隐患排除能力、火灾管理资金保障能力。5.根据权利要求1所述一种矿井火灾风险因素权重确定方法，其特征在于，矿井火灾风险决策表通过专家打分后进行分数区划确定，条件因素和决策因素与分值关系如表1所示，决策因素分值取对应条件因素分值的平均值。定义1：一个决策系统为S＝(U，R，V)，其中：U表示对象的有限非空集合，称为论域；R表示因素的非空有限集合，包括条件因素和决策因素；V表示因素集合R中因素的值域。定义2：P、Q是论域U中两个等价关系族，当如果IND(P)＝IND(Q)，并且Q是独立的，那么Q就是P的一个约简。定义3：对于决策系统S，若因素集合S＝C∪D，子集C＝{x1，x2，…，xn}和D＝{y}分别表示条件因素集和决策因素集，且则该决策系统称为决策表。斯科龙(Skowron)教授于1991年提出一种表示知识的方法，即差别矩阵，其可方便地计算知识系统地核与约简，设S＝(U，R，V，f)为决策表，R＝C∪D，C表示条件因素集，D表示决策因素集，差别矩阵是一个n×n的对称矩阵M(n×n)＝(mij)：其中，f(x,a)表示数据对象x在条件因素a上的具体取值。当个体Ui与Uj的决策因素值不同，将决策表中i和j行数值不同的条件因素集合作为差别矩阵相同位置的差别因素，他们属于析取关系；如果当个体Ui与Uj的决策因素值不同时，决策表中i行和j行的所有条件因素的值都相同，则差别因素为空集事实上，此时的决策表为不一致决策表，说明只有部分的决策因素D依赖于条件因素C，基于Skowron差别矩阵的因素约简算法过程为：首先根据Skowron差别矩阵定义求出差别矩阵，然后利用逻辑学中的析取、合取关系构建差别函数，再利用逻辑运算化简差别函数，最终得到差别函数的最小析取范式。定义1～3可构建对于特定问题的决策表，基于Skowron差别矩阵可对其中因素进行约减，简化决策因素集与条件因素集的关系，Skowron差别矩阵也可以确定在系统S中不同决策因素存在时的条件因素对决策因素影响程度的重要性，步骤如下所示：1)根据定义1～3建立某一问题的决策表，2)根据Skowron差别矩阵处理决策表建立差别矩阵，3)在差别矩阵中将个体Ui与Uj，且i≠j，且存在差别因素集合C≠Φ时，设该差异因素集合C中的全部条件因素权重相同且和为1，4)根据3)所给方法遍历差异矩阵中所有单元，将不同单元中的所有因素权重按照因素进行分类累加，5)根据4)累加结果对所有因素权重进行归一化，6)对5)所得归一化因素权重进行排序，得到针对某问题影响因素的重要性排序及权重。基于Skowron差别矩阵的权重确定方法是一种借助逻辑推理得到决策集变化影响因素集权重变化的方法，在工矿企业中对于各种评价的因素或因素权重确定是常见问题之一，通常在评价指标和标准确定后评价指标的权重就保持不变，实际上，一些情况下权重指标是自发进行调整的，特别是以人为主的评价过程，专家给出的因素评价分数与最终系统决定等级存在对应关系，那本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿井火灾风险因素权重确定方法，其特征在于，为得到矿井火灾影响因素与火灾发生风险之间关系，提出一种基于Skowron差别矩阵的权重确定方法，该方法可处理专家信息U中的模糊数据，并具有逻辑推理能力；可根据U的累积特点更新影响矿井火灾风险因素的权重；可不考虑差别矩阵的相容性问题直接得到U下的条件因素权重和排序，建立了矿井火灾评价体系和标准，可用于矿井火灾风险因素权重确定。

【技术特征摘要】
1.一种矿井火灾风险因素权重确定方法，其特征在于，为得到矿井火灾影响因素与火灾发生风险之间关系，提出一种基于Skowron差别矩阵的权重确定方法，该方法可处理专家信息U中的模糊数据，并具有逻辑推理能力；可根据U的累积特点更新影响矿井火灾风险因素的权重；可不考虑差别矩阵的相容性问题直接得到U下的条件因素权重和排序，建立了矿井火灾评价体系和标准，可用于矿井火灾风险因素权重确定。2.根据权利要求1所述一种矿井火灾风险因素权重确定方法，其特征在于，影响因素权重确定方法，定义1：一个决策系统为S＝(U，R，V)，其中：U表示对象的有限非空集合，称为论域；R表示因素的非空有限集合，包括条件因素和决策因素；V表示因素集合R中因素的值域；定义2：P、Q是论域U中两个等价关系族，当如果IND(P)＝IND(Q)，并且Q是独立的，那么Q就是P的一个约简；定义3：对于决策系统S，若因素集合S＝C∪D，子集C＝{x1，x2，…，xn}和D＝{y}分别表示条件因素集和决策因素集，且则该决策系统称为决策表。3.根据权利要求1所述一种矿井火灾风险因素权重确定方法，其特征在于，基于Skowron差别矩阵可对其中因素进行约减，简化决策因素集与条件因素集的关系，Skowron差别矩阵也可以确定在系统S中不同决策因素存在时的条件因素对决策...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩光，崔铁军，李莎莎，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21