灰色理論與安全系統(tǒng)

1、第七章 灰色理論與安全系統(tǒng) 本章主要內(nèi)容 第一節(jié) 灰色理論概述 第二節(jié) 安全系統(tǒng)的灰色特征 第三節(jié) 灰色理論和安全系統(tǒng),第七章 灰色理論與安全系統(tǒng) 第一節(jié) 灰色理論概述 一、灰含義和灰現(xiàn)象 控制論學(xué)者艾什比將內(nèi)部信息缺乏的客體稱為“黑箱”,據(jù)此，人們常用顏色的深淺表示信息的多少。“黑”指信息缺乏，“白”指信息完全，“灰”則指信息部分已知、部分未知，即信息不完全。這是“灰”的基本含義。在不同場(chǎng)合、不同情況下,“灰”可以轉(zhuǎn)化和引申為不同的含義： 從表象看，白是明朗，黑是暗，灰是朦朧； 從過(guò)程看，白是新，黑是舊，灰是新舊交替； 從性質(zhì)看，白是純，黑是不純，灰是多種成分； 從結(jié)果看，白是唯一的解，黑是

2、無(wú)數(shù)的解，灰是非唯 一的解； 從態(tài)度看，白是肯定，黑是否定，灰是揚(yáng)棄； 從方法看，白是嚴(yán)厲，黑是放縱，灰是寬容。,二、三大系統(tǒng) 客觀世界是物質(zhì)的世界，也是信息的世界。但在工程技術(shù)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、生態(tài)、軍事等領(lǐng)域，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)信息不完全的情況，如系統(tǒng)因素或參數(shù)不完全明確，因素關(guān)系不完全清楚，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不完全知道，系統(tǒng)的作用原理不完全明了等。 1.白色系統(tǒng) 信息完全明確的系統(tǒng)為白色系統(tǒng)。一個(gè)商店可看作是一個(gè)系統(tǒng)，在人員、資金、損耗、銷售等信息完全明確的情況下，可算出該店的盈利、庫(kù)存，可判斷商店的銷售態(tài)勢(shì)、資金的周轉(zhuǎn)速度等，這樣的系統(tǒng)是白色系統(tǒng)，不過(guò)這是一個(gè)沒(méi)有物理原型的白色系統(tǒng)。一個(gè)加有電壓

3、的電阻是一個(gè)系統(tǒng)，當(dāng)電阻值給定后，電壓和電流之間就有明確的關(guān)系，這也是一個(gè)白色系統(tǒng)，而且是一個(gè)具有物理原型的白色系統(tǒng)。,2.黑色系統(tǒng) 信息完全不明確的系統(tǒng)是黑色系統(tǒng)。如遙遠(yuǎn)的某個(gè)星球，也可看作是一個(gè)系統(tǒng)，雖然知道其存在，但體積多大，質(zhì)量多少，距離地球多遠(yuǎn)，這些信息完全不知道，這是一個(gè)黑色系統(tǒng)。3.灰色系統(tǒng) 信息部分明確、部分不明確的系統(tǒng)為灰色系統(tǒng)。 1)物理原型灰色系統(tǒng) 人體是一個(gè)系統(tǒng),人體的一些外部參數(shù)如身高、體重、年齡等,一些內(nèi)部參數(shù)如血壓、脈搏、體溫等是已知的，而其他一些參數(shù)，如人體穴位有多少，穴位的生物、化學(xué)、物理性能，物質(zhì)信息的傳遞方式等尚未知道透徹，人體科學(xué)中還有許多不解之謎，因此

4、人體是一個(gè)灰色系統(tǒng)，是一個(gè)具有物理原型的灰色系統(tǒng)。,2)非物理原型灰色系統(tǒng) 以糧食生產(chǎn)系統(tǒng)為例，肥料、種子、農(nóng)藥、氣候、土壤、勞力、水利、耕作、政策等都是影響糧食產(chǎn)量的因素，但難以確定全部因素，更難找到肥料、農(nóng)藥等諸因素與糧食產(chǎn)量的映射關(guān)系。顯然，糧食生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)沒(méi)有物理原型的灰色系統(tǒng)。 3)本征性灰色系統(tǒng) 根據(jù)是否具有物理原型，可將灰色系統(tǒng)區(qū)分為本征性灰色系統(tǒng)和非本征性灰色系統(tǒng)。 社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、農(nóng)業(yè)、生態(tài)等客觀的抽象系統(tǒng)，不具有物理原型，可稱為本征性灰色系統(tǒng)。,3)本征性灰色系統(tǒng) 這類系統(tǒng)雖然可以量化、模型化、實(shí)體化，或者說(shuō)，可以用白色參數(shù)、白色元素、白色結(jié)構(gòu)等方式表示，但這僅僅是按人們的某

5、種觀念、某種邏輯思維、某種推導(dǎo)得到的相似系統(tǒng)、同構(gòu)系統(tǒng),并不是真正的原系統(tǒng)，且同一對(duì)象，描述的模型是非唯一的。 4)非本征性灰色系統(tǒng) 具有客觀實(shí)體實(shí)際的物理系統(tǒng)，若有些信息暫時(shí)還不確定，尚未獲知，則可稱為非本征性灰色系統(tǒng)。,第二節(jié) 安全系統(tǒng)的灰色特征 一、安全系統(tǒng)具有典型的灰色特征 1.表征系統(tǒng)安全的參數(shù)是灰數(shù) 從安全的角度來(lái)考察這個(gè)系統(tǒng)，則可以發(fā)現(xiàn)，表征系統(tǒng)安全的參數(shù)是灰數(shù)。這不僅意味著統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的灰性，也意味著監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的灰性。事故傷亡率、職業(yè)病人數(shù)、事故與職業(yè)病所造成的經(jīng)濟(jì)損失等數(shù)據(jù)，由于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不完善,加上漏報(bào)、瞞報(bào)等人為干擾以及其它各種原因,而成為有一定誤差的灰數(shù)，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)д妗４送?/p>

6、，由于外界的干擾、儀器的誤差等原因，使塵、毒濃度，噪聲與振動(dòng)強(qiáng)度等實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)在形式上是白數(shù)，實(shí)質(zhì)上也是灰數(shù)。諸如此類的數(shù)據(jù)，均可看作是在真實(shí)值的某個(gè)鄰域內(nèi)變化的灰數(shù)。,2.影響系統(tǒng)安全的因素是灰元 在各種影響因素中，有許多不完全明確，已經(jīng)明確的卻難以量化，已經(jīng)量化的又隨機(jī)變化。比如對(duì)某個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，有許多因素影響著企業(yè)的安全生產(chǎn)，其中包括工人的生理和心理特征、機(jī)器的可靠性和人機(jī)適應(yīng)性、環(huán)境中的噪聲與振動(dòng)等等，但要確定全部因素是十分困難的。同時(shí)，已知的許多影響因素難以量化，如企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)安全的重視程度、工人的安全意識(shí)、安全機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)能力等。此外，即使已經(jīng)量化的許多因素也是灰色的,如機(jī)器的可靠性值、環(huán)境

7、參數(shù)等均在變化,并且在很多情況下這種變化還是隨機(jī)的。,3.構(gòu)成系統(tǒng)安全的各種關(guān)系是灰關(guān)系 各種因素和系統(tǒng)安全主行為的關(guān)系是灰的 例如，影響某企業(yè)年均事故傷亡率的因素?zé)o疑包括人的安全意識(shí)、企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)安全生產(chǎn)的重視程度等，但這些因素是灰元，要找到這些因素和事故傷亡率的定量映射關(guān)系是不大可能的。 因素與因素之間的關(guān)系同樣是灰的 又如，人的安全意識(shí)影響人的安全行為，但這些因素本身就是灰元，其關(guān)系自然是灰關(guān)系。,人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)中三個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)系也是 灰關(guān)系 比如說(shuō)，人在很大程度上決定了環(huán)境質(zhì)量，環(huán)境質(zhì)量反過(guò)來(lái)又影響人的安全行為，這種相互影響呈現(xiàn)明顯的不確定性。 系統(tǒng)和系統(tǒng)所處環(huán)境之間的關(guān)系無(wú)疑還是

8、灰的 比如，一座核電站是一個(gè)局部人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)，核輻射事故要破壞環(huán)境，而地震、洪水等環(huán)境因素則危及電站安全。這種相互作用具有隨機(jī)、難定量的特性。 因此，安全系統(tǒng)是信息部分已知、部分未知的不具有物理原型的本征性灰色系統(tǒng)。,第三節(jié) 灰色理論和安全系統(tǒng) 灰色系統(tǒng)理論的主要內(nèi)容有：因素相互影響分析的關(guān)聯(lián)度分析法；基于白化權(quán)函數(shù)的灰色統(tǒng)計(jì)與灰色聚類法；數(shù)據(jù)處理的累加生成與累減生成法；建立微分方程模型的灰色建模法；包括數(shù)列預(yù)測(cè)、災(zāi)變預(yù)測(cè)、季節(jié)災(zāi)變預(yù)測(cè)、拓?fù)漕A(yù)測(cè)、系統(tǒng)預(yù)測(cè)的灰色預(yù)測(cè)法；從對(duì)付某個(gè)事件的各對(duì)策中挑選一個(gè)效果最好的對(duì)策所用的灰色決策法及以系統(tǒng)行為預(yù)測(cè)為基礎(chǔ)的灰色提前控制法等。 將灰色理論應(yīng)用于

9、安全系統(tǒng)是一件非常有意義而又十分艱難的工作。這一方面要有較深的專業(yè)造詣，另一方面又要深入掌握灰色系統(tǒng)理論的觀點(diǎn)和方法。我們可在多方面尋求灰色理論和安全系統(tǒng)的結(jié)合點(diǎn)。,第三節(jié) 灰色理論和安全系統(tǒng) 一、灰色關(guān)聯(lián)分析與安全系統(tǒng) 灰色關(guān)聯(lián)分析包括系統(tǒng)因素分析和系統(tǒng)行為分析。 對(duì)影響系統(tǒng)主行為的作用因素進(jìn)行分析稱為系統(tǒng)因素分析，對(duì)不同系統(tǒng)的行為進(jìn)行量化對(duì)比，則稱為系統(tǒng)行為分析。 比如對(duì)人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，影響其安全性的因素包括人的生理與心理特征、操作技能、健康狀況等，也包括機(jī)器的可靠性、維修保養(yǎng)情況、新舊程度等，還包括溫度與濕度、噪聲與振動(dòng)等環(huán)境因素，那么，要分析哪些因素是主要的，哪些因素是次要的，這

10、就是系統(tǒng)安全因素分析。 安全綜合評(píng)價(jià)、水質(zhì)評(píng)價(jià)、大氣環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)、礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案優(yōu)選、系統(tǒng)危險(xiǎn)分級(jí)等則可建立灰色系統(tǒng)行為分析模型。,灰色關(guān)聯(lián)度分析方法是根據(jù)系統(tǒng)各因素間或各系統(tǒng)行為間發(fā)展態(tài)勢(shì)的相似或相異程度，來(lái)衡量關(guān)聯(lián)程度的方法。令x0(k)和xi(k)分別為基本數(shù)列和第i個(gè)比較因素在k時(shí)刻的值，則k時(shí)刻的關(guān)聯(lián)系數(shù)： 關(guān)聯(lián)度為： 關(guān)聯(lián)度計(jì)算公式是按照關(guān)聯(lián)度的“規(guī)范性”、“對(duì)偶性”、“整體性”、“接近性”等四種屬性得到的。由于灰關(guān)聯(lián)分析是按發(fā)展趨勢(shì)做分析，因此對(duì)樣本量的多少?zèng)]有過(guò)分要求，也不需要典型的分布規(guī)律，計(jì)算量小，哪怕有十個(gè)以上的變量也可用手算，且不致出現(xiàn)灰關(guān)聯(lián)度的量化結(jié)果與定性分析不一

11、致的情況。,作為灰色關(guān)聯(lián)分析在安全系統(tǒng)中的典型應(yīng)用，下面分析月均千人負(fù)傷率的影響因素。對(duì)于此類問(wèn)題，重要的前提是通過(guò)定性分析找出主要的影響因素，然后進(jìn)行定量分析。否則，關(guān)聯(lián)度的定量分析就會(huì)毫無(wú)意義。 對(duì)一個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)，事故傷亡率是安全系統(tǒng)的主行為。定性分析表明：影響事故傷亡率的因素主要有全員培訓(xùn)率、崗位變化率、安全管理機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)能力、安全投資等。 全員培訓(xùn)率e1指某年接受崗位培訓(xùn)的人數(shù)與同年在冊(cè)職工總數(shù)之比。 崗位變化率e2用類似的方法計(jì)算。 安全管理機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)能力e3包括安全機(jī)構(gòu)是否健全、安全規(guī)章制度是否完善等，取某年的數(shù)據(jù)為1,其他年份與這一年比較確定。這項(xiàng)工作采用專家評(píng)分法完成。,安全投資

12、e4指安全整改、人員培訓(xùn)等費(fèi)用。 定性分析后，即可進(jìn)行定量計(jì)算。 表1是某機(jī)修廠的部分統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。,據(jù)關(guān)聯(lián)度計(jì)算公式，可得關(guān)聯(lián)序?yàn)椋?r2r4r1r3 灰色關(guān)聯(lián)分析表明，影響該廠千人負(fù)傷率的主要因素是崗位變化和安全投資。 據(jù)該廠安全部門(mén)反映，崗位發(fā)生變化的工人其事故發(fā)生率要比崗位沒(méi)有變動(dòng)的工人高10%20%。這是由于長(zhǎng)期以來(lái)專業(yè)不配套，加之任務(wù)緊，崗位培訓(xùn)一直不盡人意，有時(shí)為了趕任務(wù)不得不讓無(wú)證人員上崗作業(yè)。安全投資欠債太多，一些安全防護(hù)措施因資金不足而無(wú)法實(shí)現(xiàn)，有些事故隱患長(zhǎng)期得不到有效處理。 由此可見(jiàn)，分析的結(jié)果與實(shí)際情況是相符的。該廠今后應(yīng)加強(qiáng)這兩方面的工作。,二、灰色建模與安全系統(tǒng) 數(shù)學(xué)

13、模型定量地表達(dá)了系統(tǒng)因素(變量)之間的數(shù)學(xué)關(guān)系。但一般方法只能建立差分方程模型，這種模型難以解析處理，難以描述全過(guò)程?；疑到y(tǒng)理論由于提出了生成數(shù)、離散函數(shù)的收斂、極限與光滑度、灰導(dǎo)數(shù)、灰微分方程等新觀點(diǎn)、新方法，因而解決了微分方程建模問(wèn)題。 其動(dòng)態(tài)微分方程模型的一般式為： 記作GM(n,h),其中的n表示微分方程的階數(shù)，h表示變量的個(gè)數(shù)。不同的n、h表示不同的系統(tǒng)因素關(guān)系。常用的灰色模型為GM(1,1)、GM(2,1)、GM(0,2)、GM(1,2)、GM(2,2)、GM(1,h)等。,GM(1,1)的動(dòng)態(tài)模型為： 響應(yīng)函數(shù)為： GM(2,1)的動(dòng)態(tài)模型為： 設(shè)上述GM(2,1)方程的特征根

14、為1、2，則有： 1=2為相等實(shí)根時(shí)，動(dòng)態(tài)過(guò)程是單調(diào)的，時(shí)間響應(yīng)函數(shù)為：,12為相異實(shí)根時(shí)，則響應(yīng)函數(shù)為: 1、2為共軛復(fù)數(shù)i時(shí)，響應(yīng)函數(shù)為： GM(0,2)的動(dòng)態(tài)模型為： GM(1,2)的動(dòng)態(tài)模型為： 響應(yīng)函數(shù)為：,GM(2,2)的動(dòng)態(tài)模型為： 其響應(yīng)函數(shù)和GM(2,1)類似,只需將X2(1)看作灰色常量。 上述不同模型能表述許多不同的函數(shù)關(guān)系。但模型得出的是一階累加量，建模運(yùn)算后須做逆生成： 根據(jù)以定性分析為前提、定量分析為后盾的思想，灰色系統(tǒng)理論提出了五步建模方法：語(yǔ)言模型、網(wǎng)絡(luò)模型、量化模型、動(dòng)態(tài)模型、優(yōu)化模型。 值得注意的是，建模前的數(shù)據(jù)生成和建模后的殘差辨識(shí)是灰色理論中兩個(gè)獨(dú)特而有

15、效的方法。原始數(shù)列的累加是灰色建模中最常用的數(shù)據(jù)生成方法，這種方法為建模提供中間信息，并弱化原始數(shù)據(jù)的隨機(jī)性。比如有原始數(shù)據(jù)列：x(0)(k)=(1,2,1.5,3),由下式： 得一階累加數(shù)列： x(1)(k)=(1,3,4.5,7.5) 原始數(shù)列是擺動(dòng)的，沒(méi)有明顯的規(guī)律，而累加生成后就有明顯的規(guī)律性了。如右圖所示。事實(shí)上，將許多原始數(shù)列作累加處理后有可能呈現(xiàn)出指數(shù)規(guī)律，這是由于大多數(shù)系統(tǒng)都是廣義的能量系統(tǒng)，而指數(shù)規(guī)律便是能量變化的一種規(guī)律。,原始數(shù)據(jù)的累加生成示意圖,基本的灰色模型在安全系統(tǒng)中可得到廣泛的應(yīng)用。例如：可應(yīng)用灰色模型研究通風(fēng)參數(shù)在巷道空間中的分布規(guī)律，既可節(jié)省實(shí)際測(cè)定工作量，又

16、可為通風(fēng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。在安全系統(tǒng)的預(yù)測(cè)、決策、控制中，都要用到基本的灰色模型。 三、灰色預(yù)測(cè)與安全系統(tǒng) 灰色預(yù)測(cè)指用灰色模型GM(1，1)所進(jìn)行的預(yù)測(cè)。按其功能與特征，灰色預(yù)測(cè)可分為五類：數(shù)列預(yù)測(cè)、災(zāi)變預(yù)測(cè)、季節(jié)災(zāi)變預(yù)測(cè)、拓?fù)漕A(yù)測(cè)、系統(tǒng)預(yù)測(cè)。 1.數(shù)列預(yù)測(cè) 對(duì)系統(tǒng)行為特征量發(fā)展變化的大小所作的預(yù)測(cè)稱數(shù)列預(yù)測(cè)。系統(tǒng)的發(fā)展變化，在時(shí)間上是連續(xù)的，在空間上是有序的。數(shù)列預(yù)測(cè)利用系統(tǒng)的時(shí)間序列或空間序列對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)或定空間預(yù)測(cè)。行為特征值的采集既可以是等間隔的，也可以是非等間隔的。,實(shí)際上，數(shù)列預(yù)測(cè)研究的是行為特征量隨時(shí)間或空間的變化。 在安全系統(tǒng)中，應(yīng)用數(shù)列預(yù)測(cè)，可對(duì)矽肺病人數(shù)、事故傷亡率、事故與

17、職業(yè)危害的經(jīng)濟(jì)損失等進(jìn)行預(yù)測(cè)，還可對(duì)礦井通風(fēng)參數(shù)在空間上的分布進(jìn)行預(yù)測(cè)。前者是安全領(lǐng)域的時(shí)間序列預(yù)測(cè)，后者是空間序列預(yù)測(cè)。 2.災(zāi)變預(yù)測(cè) 對(duì)系統(tǒng)行為特征量將在何時(shí)超過(guò)某個(gè)域值的異常值的預(yù)測(cè)稱災(zāi)變預(yù)測(cè)。 災(zāi)變預(yù)測(cè)的特點(diǎn)是預(yù)測(cè)“災(zāi)變”發(fā)生的時(shí)間，或異常數(shù)據(jù)出現(xiàn)的時(shí)間。而異常值的大小常常是一個(gè)給定了上限與下限的灰數(shù)。如某地區(qū)澇災(zāi)預(yù)測(cè)，即是指年平均降水量過(guò)大(可指定為大于2000mm)的年份預(yù)測(cè);而旱災(zāi)預(yù)測(cè),則是年平均降水量過(guò)小(如小于400mm)的年份預(yù)測(cè)。,3.季節(jié)災(zāi)變預(yù)測(cè) 將災(zāi)變發(fā)生在一年中某個(gè)季節(jié)或某個(gè)特定時(shí)區(qū)的預(yù)測(cè)稱為季節(jié)災(zāi)變預(yù)測(cè)。如預(yù)測(cè)蟲(chóng)害，是蟲(chóng)情發(fā)生在作物某個(gè)特定生長(zhǎng)時(shí)區(qū)的預(yù)測(cè)；預(yù)測(cè)早霜

18、，則是冬季出現(xiàn)第一次霜凍的時(shí)間預(yù)測(cè)。 應(yīng)用災(zāi)變預(yù)測(cè)則能研究事故高峰出現(xiàn)的規(guī)律。應(yīng)用季節(jié)性災(zāi)變預(yù)測(cè)則可預(yù)測(cè)職業(yè)災(zāi)害在某個(gè)特定時(shí)間出現(xiàn)的規(guī)律。 4.拓?fù)漕A(yù)測(cè) 拓?fù)漕A(yù)測(cè)是對(duì)一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)行為特征數(shù)據(jù)波形的預(yù)測(cè)。因?yàn)樵S多點(diǎn)可以構(gòu)成一個(gè)波形，所以拓?fù)漕A(yù)測(cè)是規(guī)定許多給定值，對(duì)每一個(gè)給定值，都可以在給出的曲線上得到一組點(diǎn)分布數(shù)據(jù),然后對(duì)每一個(gè)分布建立GM(1,1)模型，預(yù)測(cè)這組給定值未來(lái)發(fā)展變化的時(shí)間間隔。,拓?fù)漕A(yù)測(cè)可用于系統(tǒng)安全特征值的波形變化預(yù)測(cè)，如在事故控制圖中，可進(jìn)行職工傷亡頻率、事故次數(shù)等的預(yù)測(cè)，以掌握企業(yè)的安全生產(chǎn)狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除事故的失控現(xiàn)象。 5.系統(tǒng)預(yù)測(cè) 將系統(tǒng)中包含的幾個(gè)量一起預(yù)測(cè)，

19、預(yù)測(cè)變量(因素)之間發(fā)展變化的關(guān)系，預(yù)測(cè)系統(tǒng)中主導(dǎo)因素的作用，稱為系統(tǒng)預(yù)測(cè)。 應(yīng)用系統(tǒng)預(yù)測(cè)，可用來(lái)研究人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)中安全主行為的發(fā)展變化，以及影響系統(tǒng)安全的因素之間的相互作用與關(guān)系。 綜上所述，灰色預(yù)測(cè)為防患于未然提供了理論指導(dǎo)。 下面以事故傷亡率的灰色預(yù)測(cè)來(lái)簡(jiǎn)要介紹數(shù)列預(yù)測(cè)的典型應(yīng)用。,在事故傷亡率的灰色預(yù)測(cè)中，事故傷亡率是衡量系統(tǒng)安全度的重要指標(biāo)之一。國(guó)家有關(guān)部門(mén)在制定安全目標(biāo)時(shí)，都必須考慮事故傷亡率的現(xiàn)狀和未來(lái)的變化趨勢(shì)。因此，傷亡率的科學(xué)預(yù)測(cè)就顯得極有意義，它可以為國(guó)家的宏觀決策和控制提供重要的理論依據(jù),使決策合理，控制正確。 下表為我國(guó)某產(chǎn)業(yè)部某時(shí)期的年千人負(fù)傷率。按此時(shí)間序列建

20、模，可預(yù)測(cè)負(fù)傷率的變化趨勢(shì)。 某產(chǎn)業(yè)部年千人負(fù)傷率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表 數(shù)列預(yù)測(cè)步驟如下：,第1步，建立GM(1,1)預(yù)測(cè)模型 動(dòng)態(tài)模型與響應(yīng)函數(shù)為： 第2步，殘差GM(1,1)建模 動(dòng)態(tài)模型與響應(yīng)函數(shù)為: 第3步，精度檢驗(yàn) 以殘差GM(1,1)模型修正GM(1,1)預(yù)測(cè)模型后，按后驗(yàn)差檢驗(yàn)法檢驗(yàn)計(jì)算精度，結(jié)果為1級(jí)(好)。,第4步，預(yù)測(cè) 預(yù)測(cè)結(jié)果如表3所示。 表3 千人負(fù)傷率的預(yù)測(cè)結(jié)果,在已知時(shí)區(qū)內(nèi)，該產(chǎn)業(yè)部年千人負(fù)傷率的遞減率最高為18%,最低為11%，平均為15%?；疑A(yù)測(cè)結(jié)果表明：在預(yù)測(cè)時(shí)區(qū)內(nèi)，負(fù)傷率的遞減率也在此范圍內(nèi)波動(dòng)。因?yàn)槿魏蜗到y(tǒng)均要符合系統(tǒng)的慣性原理，均要維持動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)?？梢哉f(shuō)，預(yù)測(cè)

21、結(jié)果是合理而可信的。出現(xiàn)災(zāi)變或突變時(shí)例外。,若類比社會(huì)自然死亡率，在提出技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)中，年千人負(fù)傷率的控制目標(biāo)為1.1。從預(yù)測(cè)結(jié)果來(lái)看,該產(chǎn)業(yè)部的負(fù)傷率在預(yù)測(cè)時(shí)區(qū)內(nèi)難以達(dá)到控制目標(biāo)值。因此，需要在安全方面做出較大努力，爭(zhēng)取早日達(dá)到控制目標(biāo)值。 此外，事故傷亡率不可能無(wú)限制地遞減至0,在達(dá)到一定數(shù)值之后，將會(huì)出現(xiàn)非常緩慢的遞減變化乃至停滯，也可能出現(xiàn)回升。因此，每過(guò)一定的時(shí)間間隔，必須剔除舊信息，補(bǔ)充新信息，重新建模預(yù)測(cè)。 四、灰色決策與安全系統(tǒng) 所謂決策，是指選定一個(gè)合適的對(duì)策，去對(duì)付某個(gè)事件的發(fā)生，以取得最佳效果?；疑到y(tǒng)理論提出了灰色決策，是因?yàn)闆Q策模型的建立，都是按灰思想處置的，按灰色模型尤

22、其是按GM(1,1)模型得到的。顯然,決策包括四個(gè)要素：需要處理的事件、處理該事件的對(duì)策、用某對(duì)策處理該事件的效果、評(píng)價(jià)效果的標(biāo)準(zhǔn)即目標(biāo)。,四、灰色決策與安全系統(tǒng) 灰色決策包括灰色局勢(shì)決策、灰色層次決策與灰色規(guī)劃?；疑謩?shì)決策是指在事件與對(duì)策的二元組合基礎(chǔ)上所作的決策?；疑珜哟螞Q策是一種將各個(gè)決策集團(tuán)(層次)的意向與職能作協(xié)調(diào)、統(tǒng)一、折衷的決策。 灰色決策中提出了灰靶思想。決策好比打靶，靶越大越容易擊中。只要進(jìn)入某個(gè)區(qū)域就可看作是滿意的，這個(gè)區(qū)域稱為灰靶?；野袥Q策給決策執(zhí)行人有一定的自主權(quán)，為執(zhí)行人提供了一個(gè)發(fā)揮智慧的機(jī)會(huì)，或者說(shuō)灰決策中包含有智能因素。 灰色決策為科學(xué)的安全決策，提供了有效的方法與手段?；疑珱Q策方法可應(yīng)用安全投資決策、通風(fēng)系統(tǒng)及其他安全系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、傷亡事故預(yù)防和塵毒治理方案的優(yōu)選等方面。,五、灰色控制與安全系統(tǒng) 決策的執(zhí)行稱為控制。所謂灰色控制是指本征性灰色系統(tǒng)的控制，或系統(tǒng)中含灰參數(shù)的控制,或用GM(1,1)模型構(gòu)成的預(yù)測(cè)控制。灰色控制的基本方法是通過(guò)系