不确定环境下煤矿应急响应决策研究

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为降低煤矿事故发生后造成的各项损失和社会负面影响,对事故采取有针对性的应急响应措施,提高应急处置能力,在分析事故特征及其发展演化机理基础上,构建煤矿应急响应决策框架。综合运用模糊数学、灰色理论、多属性群决策理论、行为决策理论等专业知识,从系统分析角度进行研究设计,基于煤矿应急响应过程各阶段特征和信息形式,重点研究和探讨了不确定环境下煤矿应急响应决策方法及信息约简方式。主要研究成果如下:(1)构建煤矿应急响应决策框架。运用应急管理相关方法和事故因素分析法,分析煤矿事故应急管理基本理论、煤矿事故发展演化机理;并结合我国煤矿应急管理体系现状,设计研究框架。(2)针对当前我国煤矿应急决策大部分是基于应急预案选择的实际,结合煤矿事故发生后指标体系和决策信息不确定的情形,提出基于灰色关联度应急预案选择方法。鉴于事故发生后决策环境的不确定性,考虑当前事故和应急预案特征属性均为混合信息的形式;提出利用灰色关联系数度量当前事故与备选应急预案的关联程度,并提取综合灰色关联度最大的应急预案,作为下阶段制定应急响应方案的决策参考,实现应急预案的选择。(3)针对煤矿应急方案决策问题,考虑决策信息不确定性和模糊性,决策专家意见不一致性和有限理性心理行为特征,提出基于前景理论的煤矿应急方案决策方法。以煤矿应急决策实际需求为切入点,构建煤矿应急方案决策指标体系;选用三角犹豫模糊元表征群决策信息,可有效表示多属性群决策中决策专家意见不一致的情形,并利用模糊结构元方法实现了三角犹豫模糊元的比较和排序;依据前景理论的基本思想,构建前景收益矩阵和损失矩阵,应用TOPSIS方法对群决策信息进行集结,实现应急方案排序。(4)综合煤矿事故情景发展态势和应急方案执行效果,提出考虑后悔规避和效用风险熵的应急方案动态调整的决策方法。利用区间数表示决策专家不确定性群决策偏好,考虑决策专家后悔规避和参考依赖的心理行为特征,引入后悔规避函数,计算综合感知效用;并针对决策专家群体异质性,设计聚类算法,计算决策专家的群权重;从情景结果不确定性和决策专家综合感知效用两个方面测度风险大小,构建煤矿应急方案动态调整模型,并给出相应决策分析方法。该论文有图32幅,表23个,参考文献193篇。
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