[发明专利]一种基于熵权物元可拓模型的煤矿安全评价方法

摘要

本发明公开了一种基于熵权物元可拓模型的煤矿安全评价方法，该方法包括步骤：1)建立评价指标物元；2)评价指标归一化处理；3)计算评价指标关联度；4)计算评价指标权重；5)确定综合关联度及评价等级。本发明引入物元可拓学中的相关函数计算各评价指标与安全等级之间的关联度，同时利用熵权法计算各评价指标的权重，在此基础上，求出待评物元等级的综合关联度，依据关联度最大原则，确定安全评价等级，最后以实例应用验证评价方法的可靠性与合理性。

主权项

1.一种基于熵权物元可拓模型的煤矿安全评价方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)建立评价指标物元N表示待评事物，c表示特征的名称，v表示N关于c所取得的量值。假设评价指标等级分为m个等级，安全评价指标为n个，则经典域为：式中：N_j(j＝1，2，…，m)表示安全等级；c_i(i＝1，2，…，n)表示安全评价指标；v_i表示在j等级中的第i个评价指标的量值区间；a_i和b_i表示安全等级与评价指标量值区间内的最小值和最大值；假设安全等级为P，则节域表示为：式中：N_p为安全等级p的待评对象；v_pi为c_i的最大量值区间，a_pi和b_pi表示安全评价等级全体所对应评价指标量值区间内的最小值和最大值；假设待评物元为R，将收集到的实际指标数据表示为：式中，c_i表示待评价指标，v_i为c_i的实际指标值，P₀表示某一具体的评价对象；(2)评价指标归一化处理对经典域物元R_j及待评价物元R₀进行归一化处理，公式为：(3)计算评价指标关联度点v_i到有限区间v_ji的距离为ρ(v_i，v_ji)，点v_i到有限区间v_pi的距离为ρ(v_i，v_pi)，其中，v_i，v_ji，v_pi分别为待评物元的量化指标值、经典域的量值区间和节域的量值区间，评价指标的关联函数计算式为：评价指标i与等级j的关联函数k_j(v_i)的定义为：(4)计算评价指标权重利用熵权法计算各指标的权重，假设k_j(v_i)＝r_ji，构建矩阵为：R＝(r_ji)_m×n，(j＝1，2，…，m；i＝1，2，…，n)    (7)评价指标的熵H_i定义为：其中：r_j为矩阵经归一化处理后的元素；评价指标权重w_i定义为：且满足(5)确定综合关联度及评价等级待评物元p与等级j的综合关联度K_j(p)定义为：由关联度最大原则，判定待评价物元的安全等级K_j0(p)，具体表达式为：K_j0(p)＝maxK_i(p)    (11)其中：式中：j^*为待评物元R₀的等级变量特征值，通过j^*可以判断待评物元R₀偏向相邻等级的程度。