熵權(quán)法量化非煤礦山安全管理，多源數(shù)據(jù)評價模型破解監(jiān)管難題

2025年07月11日 14:01 智能礦山雜志責編：戚金榮作者：智能礦山雜志

針對非煤礦山安全管理能力不足、信息化水平低等問題，構(gòu)建基于多源數(shù)據(jù)的非煤礦山安全管理能力評價模型，依托礦山安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)平臺，獲取基礎資料、日常工作及實時監(jiān)測3類數(shù)據(jù)。從生產(chǎn)資料完整度、工作規(guī)范性、異常響應速度和信息關(guān)注度4個角度構(gòu)建評價指標體系，運用熵權(quán)法確定指標權(quán)重，制定評價標準，將安全管理能力分為高、中、低3個等級，依據(jù)等級實施差異化分級監(jiān)管。

文章來源：《智能礦山》2025年第5期“學術(shù)園地”欄目

作者簡介：王超，主要從事礦山安全信息化、智能化技術(shù)研究工作。E-mail：wc13515102266@163.com。

作者單位：中煤科工集團常州研究院有限公司

引用格式：王超. 非煤礦山安全管理能力評價模型研發(fā)與應用[J]. 智能礦山，2025，6(4)：61-66.

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非煤礦山安全管理方面整體呈現(xiàn)事故基數(shù)大，人員傷亡多，主要因為非煤礦山具有多、散、貧、小的特點，且大多數(shù)存在安全管理能力不足，信息化程度低、信息化平臺對數(shù)據(jù)研判分析的支撐能力不足等問題。根據(jù)《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》，現(xiàn)階段非煤礦山建立了礦端多個監(jiān)測子系統(tǒng)都獨立運行，監(jiān)測數(shù)據(jù)只能局限于礦端進行孤立利用，國家礦山安全監(jiān)察局各省局在非煤礦山監(jiān)管工作中普遍存在安全生產(chǎn)數(shù)據(jù)獲取難、遠程巡查難、事故追溯備查難、風險分級與預警防控難、精準監(jiān)管監(jiān)察執(zhí)法難等問題，礦山監(jiān)管監(jiān)察政府部門亟需集成多子系統(tǒng)數(shù)據(jù)一站式的礦山聯(lián)網(wǎng)監(jiān)管平臺，實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)集成、追溯、分析及應用。

基于多源數(shù)據(jù)的非煤礦山安全管理能力評價模型，模型依托于礦山安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)平臺，通過多源數(shù)據(jù)獲取→多維角度評價→評價指標構(gòu)建→量化評價分級步驟，采用熵權(quán)法量化非煤礦山安全管理能力，根據(jù)分級管控標準，實現(xiàn)非煤礦山安全管理能力分級管控，實現(xiàn)了非煤礦山安全管理查缺補漏，為礦山監(jiān)管部門提高監(jiān)管監(jiān)察決策，提高其監(jiān)管監(jiān)察效能。

安全管理能力評價模型

安全管理能力評價模型由多源數(shù)據(jù)獲取、多維角度評價、評價指標構(gòu)建、量化評價分級4個部分組成，評價模型框架如圖1所示，礦山安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)界面如圖2所示。

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圖1 評價模型框架

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圖2 礦山安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)界面

1.1 多源數(shù)據(jù)獲取

數(shù)據(jù)獲取來源于礦山安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)平臺，分為基礎資料、日常工作及實時監(jiān)測3類數(shù)據(jù)。實時監(jiān)測數(shù)據(jù)變化頻率快，采用文本文件進行每次全量上傳，上傳途徑為礦端→企業(yè)端→政府端，礦端數(shù)據(jù)上傳到企業(yè)端平臺，企業(yè)端再推送到政府端；企業(yè)基礎資料類和日常工作類數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)變化頻率慢，使用Webapi增量數(shù)據(jù)上傳，定期全量校對數(shù)據(jù)，上傳途徑為企業(yè)端→政府端，企業(yè)端填報文本數(shù)據(jù)后，政府端同步更新，多源數(shù)據(jù)類型見表1，數(shù)據(jù)上傳架構(gòu)如圖3所示。

表1 多源數(shù)據(jù)類型

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圖3 數(shù)據(jù)上傳架構(gòu)

1.2 多維角度評價

從生產(chǎn)資料完整度、工作規(guī)范性、異常響應速度和信息關(guān)注度4個角度評價安全管理能力。生產(chǎn)資料完整度是指非煤礦山生產(chǎn)系統(tǒng)檔案、從業(yè)人員檔案、三證一照、礦井圖紙、管理制度等生產(chǎn)資料填報完整度；工作規(guī)范性是日常工作管理規(guī)范性，包括風險清單、隱患臺賬、特種作業(yè)、應急資源等一系列安全生產(chǎn)工作過程中產(chǎn)生的各類文檔文件；異常響應速度可評判系統(tǒng)預警報警后是否及時、有效采取措施；信息關(guān)注度指非煤礦山企業(yè)對政府下發(fā)信息的關(guān)注程度，關(guān)注程度側(cè)面反映預警系統(tǒng)的使用頻率。

1.3 評價指標構(gòu)建

基于生產(chǎn)資料完整度、工作規(guī)范性、異常響應速度和信息關(guān)注度4個評價角度構(gòu)建評價指標體系。生產(chǎn)資料完整度包括基本情況填報完整度、三證一照齊全、圖紙齊全、從業(yè)人員檔案齊全、管理制度齊全、生產(chǎn)系統(tǒng)檔案齊全6個評價指標；工作規(guī)范性包括年度風險辨識工作執(zhí)行情況、專項風險辨識工作執(zhí)行情況、風險檢查、告知工作執(zhí)行情況、隱患按期整改、特種作業(yè)受控、應急資源充足、領(lǐng)導帶班日歷7個評價指標；異常響應速度包括CO超限報警及時處理、報警及時處理、故障及時處理、子系統(tǒng)斷線及時處理4個評價指標；信息關(guān)注度包括通知公告、系統(tǒng)登錄及在崗抽查3個評價指。

安全管理模型量化評價分級

2.1 指標權(quán)重

熵權(quán)法是基于數(shù)據(jù)分析的客觀評價方法，可評價并確定指標權(quán)重。抽取相同周期內(nèi)的數(shù)據(jù)字段，并清洗去除無用數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)差異性，數(shù)據(jù)差異越大，對應指標區(qū)分度較大，評分標準就越嚴苛，使用熵權(quán)法得到各評價指標權(quán)重，數(shù)據(jù)指標權(quán)重見表2。

表2 數(shù)據(jù)指標權(quán)重

2.2 評價標準

根據(jù)各項評價指標區(qū)分度來制定評價標準，對采集后數(shù)據(jù)進行清洗、分析，確定差異化指標，遵循指標差異化越大、扣分越苛刻嚴重的原則下，確定評價類型及評分標準。指標評價類型可分為針對指標參數(shù)有多條件約束的“專業(yè)判斷”型、不可量化定性指標參數(shù)的“是/否”型、可量化定量指標參數(shù)的“頻率”型或“百分比”型，基于評價標準計算各指標得分（各指標分值滿分都為100分），各指標權(quán)重及得分乘積之和為非煤礦山安全管理能力得分，評價標準見表3。

表3 評價標準

2.3 分級標準

依據(jù)帕累托法則，安全管理能力較弱的非煤礦山占比不低于20%，將安全管理能力得分由高到低排名，以2∶6∶2比例來劃分安全管理能力3個等級，即得分前20%為高安全管理能力，得分前20%~80%為中安全管理能力，得分后20%為低安全管理能力。若非煤礦山存在死亡事故，該礦安全管理能力直接評定為低安全管理能力礦山，監(jiān)管部門可通過下轄非煤礦山動態(tài)安全管理能力等級進行分級管控。

考慮到得分排名的局限性，存在低安全管理能力礦山，引進安全管理能力閾值，若礦風險排名位于后20%，但其得分高于閾值，安全管理能力等級認定為到中風險管理能力。系統(tǒng)可根據(jù)政府監(jiān)管部門需求來設置評價時間和周期，獲取地方政府管轄下非煤礦山企業(yè)安全管理能力得分及等級，以便實行分級監(jiān)管措施，安全管理能力等級分級標準見表4。

表4 安全管理能力等級分級標準

2.4 分級監(jiān)管

根據(jù)安全管理能力等級，政府監(jiān)管部門在不同監(jiān)管周期實施不同管控措施，實現(xiàn)差異化監(jiān)管。通過調(diào)整抽查頻率和范圍，督促企業(yè)整改，提升企業(yè)安全管理能力，分級監(jiān)管周期及措施見表5。

表5 分級監(jiān)管周期及措施

應用實例

3.1 A非煤礦山安全管理能力現(xiàn)狀

對某地區(qū)下轄35個非煤礦山進行實例應用，以A礦為例，2023年3月3日14:50:23為評價開始時間，評價周期為1個月，計算A礦的企業(yè)安全管理能力。首先根據(jù)評分標準，核對該周期各指標數(shù)據(jù)字段缺少情況，明確指標扣分情況，得到各指標得分，再結(jié)合指標權(quán)重，計算出A礦安全管理能力得分，非煤礦山安全管理能力得分情況見表6；同理得到其他34個礦安全管理能力得分，最后根據(jù)安全管理能力等級分級標準，對得分進行排序分級。該地區(qū)礦安全管理能力得分平均值為73.80，風險閾值為66.42，且轄區(qū)內(nèi)非煤礦山本年度內(nèi)都不存在人員死亡。

表6 A非煤礦山安全管理能力得分情況

3.2 分級結(jié)果及監(jiān)管措施

在35個非煤礦山中，A非煤礦山安全管理能力得分69.29，排名第24名，安全管理能力等級為中級。

對A企業(yè)采取監(jiān)管措施為系統(tǒng)下發(fā)通知，告知將進入中安全管理能力企業(yè)名單中，進入1個季度抽查1次范圍；督促A企業(yè)對證照未上報、生產(chǎn)系統(tǒng)未填報、專項風險未辨識、子系統(tǒng)頻繁斷線未及時有效處理、系統(tǒng)不登錄以及在崗未及時應答6個不符合項進行整改、加強未及時有效采用措施管控風險、缺少應急演練、未編制應急小組3個薄弱項治理。

結(jié) 論

非煤礦山安全是政府監(jiān)察和企業(yè)監(jiān)管的重點，以非煤礦山基礎資料、日常工作、實時監(jiān)控3類安全相關(guān)數(shù)據(jù)，從生產(chǎn)資料完整度、工作規(guī)范性、異常響應速度和信息關(guān)注度4個角度構(gòu)建評價非煤礦山安全管理能力的指標體系，利用熵權(quán)法對各指標賦權(quán)，并制定科學合理的評價標準，提出了適用于政府端的分級監(jiān)管措施，為礦山監(jiān)管監(jiān)察工作提供了決策工具，并借助礦山安全風險監(jiān)測預警聯(lián)網(wǎng)平臺實現(xiàn)了信息化應用。

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

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《智能礦山》

Journal of Intelligent Mine

月刊CN 10-1709/TN，ISSN 2096-9139，聚焦礦山智能化領(lǐng)域產(chǎn)學研用新進展的綜合性技術(shù)刊物。

主編：王國法院士

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