基于逆优化的安全资源配置模型及其应用研究

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为了达到安全生产的目的,企业需要对系统安全资源进行合理地配置,以降低安全事故造成的经济财产损失以及人员伤亡。然而,在安全资源总量有限的情况下,企业的安全系统间存在着资源竞争,由此导致的安全资源配置失衡对企业整体的安全生产水平造成严重影响。因此,如何在保证安全的要求下对系统的资源配置进行调整优化,使系统达到持续稳定的安全生产状态,进而使企业经济效益得到不断提升,成为企业安全高效生产亟待解决的一个极为重要的现实问题。  基于在现实需求的动态变化下提升整个企业安全水平的要求,本文采用逆优化的理论及方法构建安全资源配置模型并对其进行应用研究。本文的主要研究内容及创新点包括:  (1)构建安全资源配置模型。采用柯布-道格拉斯函数法研究安全资源和安全事故经济损失量之间的关系,定义安全资源配置模型的目标函数,依据事故损失量需要控制的范围、安全生产需要的最小总投入量以及单项资源的投入量约束,建立资源消耗约束条件,从而构建安全资源配置的非线性优化模型,并利用遗传算法对其求解。  (2)构建安全资源配置逆优化模型。采用逆优化模型构建的方法,通过改变原始模型中的安全资源拥有量使可行解或非可行解成为原始非线性规划问题的最优解,求出符合实际情况的安全资源配置优化方案并与原始正向优化问题的安全资源配置方案相互对比,总结提出安全资源配置逆优化的整个实现步骤。  (3)以某矿业集团Y矿井为例进行实证研究。为验证逆优化模型的有效性,选取Y矿井为研究对象,通过多元线性回归方法拟合目标函数关系式,从而构建Y矿井的安全资源配置优化模型,并基于此构建Y矿井的安全资源配置逆优化模型并进行修正,进一步提出满足系统需求的煤矿安全资源配置的实施策略。  研究结果表明:安全资源配置正向优化模型的最优解难以满足企业实际中的动态生产需求,通过调整原始模型参数能够实现更加合理的安全资源配置,使系统处于稳定优化的安全状态,实现了安全资源配置的二次优化,不仅丰富了安全资源优化配置领域的理论体系,而且为我国企业的安全资源优化配置提供了新的解决思路及方法。
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