我国煤矿安全事故统计分析及预测.pdf
收稿日期 2 0 2 0 - 0 1 - 1 0 基金项目 中央高校基本科研业务费赞助( 3 1 4 2 0 1 7 0 6 6 ) ; 中央高 校基本科研业务费赞助( 3 1 4 2 0 1 9 0 5 1 ) 作者简介 黄继广( 1 9 9 3 ) , 男, 河南商丘人, 2 0 1 6年毕业于河南理 工大学安全工程专业, 在读研究生, 主要研究安全监管监察及应急管 理方向。 问题探讨 我国煤矿安全事故统计分析及预测 黄继广1, 马汉鹏1 , 2, 范春姣1, 姚绒绒1 ( 1 . 华北科技学院, 北京 0 6 5 2 0 1 ; 2 . 中国煤矿安全技术培训中心, 北京 0 6 5 2 0 1 ) 摘 要 为分析我国煤矿死亡事故发生的规律和准确判断未来我国煤矿的整体安全生产形势, 根据 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿死亡事故统计数据, 从煤矿事故发生级别、 事故类型 2个维度对我国的煤 矿生产安全事故进行了研究。通过 S P S S2 5 . 0软件建立 B r o w n线性趋势模型, 并对我国 2 0 0 9 2 0 1 8年煤矿百万吨死亡率进行验证, 最后预测 2 0 1 9 2 0 2 1年我国煤矿百万吨死亡率。结果表明 2 0 0 9 2 0 1 8年煤矿事故起数和死亡人数处于持续下降趋势, 我国煤矿安全形势持续稳定向好; 在 事故发生级别上, 一般事故发生的事故起数最多, 累计造成的人员死亡也是最高, 其次是较大事故 和重大事故, 特别重大事故发生起数在 2 0 1 6年出现了回升, 造成了大量人员伤亡, 但是 2 0 1 7年出 现回落, 没有发生特大事故; 在事故类型中, 顶板事故发生频率最高, 瓦斯事故是一次伤害造成死亡 人数最多的; B r o w n 线性趋势模型对 2 0 0 9 2 0 1 8年煤矿百万吨死亡率验证表明, 相对误差基本上 都在3 0 %以内, R 2= 0 . 9 3 1 , 接近于1 , 均方根误差( R M S E ) 和正态化的 B I C均较小, 表明 B r o w n 线性 趋势模型模型的拟合效果比较好, 预测精度较高。对我国煤矿事故发生规律的研究和煤矿百万吨 死亡率的预测验证分析, 使煤矿企业制定完备的安全管理措施和避免煤矿事故的发生 具有重要意义。 关键词 煤矿事故; 统计分析; S P S S 软件; 百万吨死亡率; B r o w n 线性趋势模型 中图分类号 T D 7 7 文献标志码 A 文章编号 1 6 7 1 - 7 4 9 X ( 2 0 2 0 ) 0 3 - 0 0 3 4 - 0 6 S t a t i s t i c a l a n a l y s i s a n dp r e d i c t i o no f c o a l mi n e s a f e t ya c c i d e n t s i nC h i n a H U A N GJ i g u a n g 1, M AH a n p e n g1 , 2, F A NC h u n j i a o1, Y A OR o n g r o n g1 ( 1 . N o r t hC h i n aI n s t i t u t e o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y , B e i j i n g0 6 5 2 0 1 , C h i n a ; 2 . N a t i o n a l S a f e t yT r a i n i n gC e n t e r o f C o a l M i n e s , B e i j i n g0 6 5 2 0 1 , C h i n a ) A b s t r a c t I no r d e r t oa n a l y z et h el a wo f c o a l m i n e d e a t ha c c i d e n t s i nC h i n a a n da c c u r a t e l y j u d g e t h e o v e r a l l s a f e t y p r o d u c t i o ns i t u a t i o no f c o a l m i n e s i nt h e f u t u r e , a c c o r d i n g t o t h e s t a t i s t i c s d a t a o f c o a l m i n e d e a t ha c c i d e n t s i nC h i n a f r o m2 0 0 9t o 2 0 1 8 , t h ec o a l m i n ep r o d u c t i o ns a f e t y a c c i d e n t s i nC h i n a w e r e s t u d i e df r o mt h e l e v e l a n dt y p e o f c o a l m i n e a c c i d e n t s . B a s e d o nt h e B r o w nl i n e a r t r e n dm o d e l e s t a b l i s h e db y S P S S 2 5 . 0s o f t w a r e , t h e d e a t hr a t e p e r m i l l i o n t o no f c o a l m i n e s i nC h i n a i n 2 0 0 9 2 0 1 8w a s a n a l y z e d , a n dt h ed e a t hr a t ep e r m i l l i o n t o no f c o a l m i n e s i nC h i n a f r o m2 0 1 9t o 2 0 2 1w a s p r e d i c t e d . T h e r e s u l t s s h o wt h a t f r o m2 0 0 9t o 2 0 1 8 , t h e n u m b e r o f c o a l m i n e a c c i d e n t s a n dd e a t h s c o n t i n u e s t o d e c l i n e ; i nt h e a c c i d e n t l e v e l , t h en u m b e r o f g e n e r a l a c c i d e n t si st h el a r g e s t , a n dt h e c u m u l a t i v ed e a t hi st h eh i g h e s t ; i nt h ea c c i d e n t t y p e , t h e r o o f a c c i d e n t f r e q u e n c yi st h eh i g h e s t , a n dt h eg a sa c c i d e n t s c a u s et h em o s t d e a t h s a t at i m e . U s i n gB r o w nl i n e a r t r e n dm o d e l t oa n a l y z et h ed e a t hr a t ep e rm i l l i o n t o no f 43 黄继广 马汉鹏 范春姣 等 我国煤矿安全事故统计分析及预测2 0 2 0年 c o a l m i n e s i n 2 0 0 9 2 0 1 8s h o w s t h a t t h e r e l a t i v e e r r o r s a r e b a s i c a l l y w i t h i n 3 0 %, R 2= 0 . 9 3 1 , c l o s e t o 1 , a n dt h e r o o t m e a n s q u a r ee r r o r ( R M S E ) a n dt h e n o r m a l i z e dB I Ca r e s m a l l e r , w h i c hs h o w s t h a t B r o w nl i n e a r t r e n dm o d e l h a s b e t t e r f i t t i n g e f f e c t a n dh i g h e r p r e d i c t i o na c c u r a c y . T h er e s e a r c ho nt h eo c c u r r e n c el a wo f c o a l m i n ea c c i d e n t s a n dt h ep r e d i c t i o no f t h ed e a t h r a t ep e r m i l l i o n t o no f c o a l m i n e s i n d i c a t e t h a t i t i s o f g r e a t s i g n i f i c a n c e f o r c o a l m i n e e n t e r p r i s e s t o f o r m u l a t e c o m p l e t e s a f e t ym a n a g e m e n t m e a s u r e s t oa v o i dt h eo c c u r r e n c eo f c o a l m i n ea c c i d e n t s . K e yw o r d s c o a l m i n ea c c i d e n t ; s t a t i s t i c a l a n a l y s i s ; S P S Ss o f t w a r e ; d e a t hr a t ep e r m i l l i o n t o n ; B r o w nl i n e a r t r e n dm o d e l 0 引言 现今全球煤炭资源储量合计 1 . 1 4万亿 t , 其中 美国以25 1 6亿 t 居首位, 占比2 2 %; 而中国以24 4 0 亿 t 居第二位, 占全球 2 1 . 4 %。近些年来, 随着我国 煤炭产量的不断增加, 煤炭产量从 2 0 0 9年 2 9 . 1亿 t 增加到2 0 1 8年3 6 . 8亿 t , 增长2 0 . 9 %。我国现有煤 矿的开采方式多为井工开采, 但是井下的条件比较 特殊, 生产的过程繁琐、 复杂, 另外还要受到各类自 然灾害的威胁, 因此, 煤矿事故发生的概率比较 大[ 1 ]。通过持续多年的综合整治, 煤矿安全生产形 势持续稳定向好, 重特大事故多发势头得到有效遏 制。虽然安全形势逐年好转, 但是与美国等发达国 家相比仍有很大的差距, 2 0 0 4年美国的百万吨死亡 率为 0 . 0 2 7 , 而我国 2 0 1 7年煤矿百万吨死亡率为 0 1 0 6 。因此, 我国的煤矿安全形势依然严峻。 近年来, 国内外很多学者都对煤矿生产事故展 开了统计研究。1 9 7 8年, 欧洲共同体所属矿业安全 与卫生委员会第一次发表了关于煤矿事故统计的报 告, 统计了各成员国的事故伤亡数字, 分析了事故伤 亡原因, 并对改进安全工作提出了相关建议[ 3 ]; 程 磊[ 2 ]通过对煤矿百万吨死亡率、 事故区域和类型、 月份等 6个维度对煤矿事故发生规律进行分析研 究, 并提出相关对策措施; 朱云飞等[ 4 ]收集 2 0 0 0 2 0 1 6年全国煤矿重特大事故数据资料, 从时间、 地 域、 经济、 事故类别四个维度统计分析, 得出预防重 特大事故困难的原因; 诸利一等[ 5 ]对近年全国煤矿 事故统计数据, 从事故级别、 类型、 地点 3个维度开 展研究, 得出贵州煤矿形势严峻及顶板事故发生率 最高等规律, 并构建了重大、 特重大事故与瓦斯、 火 灾的关系模型。通过以上文献, 可以从中了解到当 前大多学者主要研究方向基本只针对煤矿事故统计 分析, 并提出相关措施和建议。为此, 依据 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿生产安全事故统计资料, 分析我国 近 1 0年煤矿事故发生的规律; 并且通过运用数据分 析软件 S P S S2 5 . 0构建 B r o w n线性趋势模型, 对 2 0 1 9 2 0 2 1年我国百万吨死亡率进行预测分析, 以 此为政府和企业对煤矿安全管理及相关政策制定提 供理论依据。 1 2 0 0 9 2 0 1 8年煤矿生产事故数据统计 1 . 1 事故统计 为保证分析的真实准确, 数据收集于国家或地 方煤矿安全监察局网站、 公开发表的文献资料[ 5 - 7 ]。 得到 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿事故死亡人数、 事故起 数和百万吨死亡率统计表, 见表 1 。 表 1 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿事故死亡人数、 事故起数和百万吨死亡率统计表 年份2 0 0 92 0 1 02 0 1 12 0 1 22 0 1 32 0 1 42 0 1 52 0 1 62 0 1 72 0 1 8 事故起数/ 次16 1 614 0 312 0 17 7 96 0 45 0 93 5 22 4 92 1 91 7 5 死亡人数/ 人26 3 124 3 319 7 313 8 410 6 79 3 15 9 85 3 83 7 52 7 5 百万吨死亡率0 . 8 9 20 . 8 0 30 . 5 6 40 . 3 7 40 . 2 9 30 . 2 5 70 . 1 5 90 . 1 5 60 . 1 0 60 . 0 9 3 根据表 1相关数据, 得知 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤 矿生产安全事故起数共发生 71 0 7起, 死亡人数共 1 22 0 5人; 平均每年约发生 7 1 1起, 死亡人数约 12 2 1 人。2 0 0 9年事故起数和死亡人数最多, 分别为 16 1 6起、 26 3 1人, 2 0 0 9 2 0 1 8年间, 事故起数和死 亡人数都有大幅下降。煤矿百万吨死亡率从 2 0 0 9 年的 0 . 8 9 2下降到 2 0 1 8年的 0 . 0 9 3 , 同比下降了 8 9 . 6 %, 并且其首次降到 0 . 1以下。 1 . 2 事故发展趋势 根据表 1相关数据, 绘制 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤 矿生产安全事故发展趋势图, 如图 1所示。从图 1 可以直观看出 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿事故起数和 53第 3期黄继广 马汉鹏 范春姣 等 我国煤矿安全事故统计分析及预测 死亡人数一直下降, 我国煤矿生产安全形势持续向 好。由此可见, 近年来我国相关部门和煤矿企业采 取的一系列预防煤矿事故发生的举措已得到实施, 并取得了很好的效果。 63陕 西 煤 炭 2 0 2 0年 图 1 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿生产安全事故发展趋势图 2 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿生产安全事故 从煤矿事故发生级别、 事故类型 2个角度对我 国近 1 0年煤矿生产安全事故统计分析, 并对其事故 发生规律进行研究。受事故资料详细度限制, 部分 内容属不完全统计, 但由于事故总体数量庞大和抽 样的随机性, 并不影响统计结果的客观性[ 4 ]。 2 . 1 事故发生级别 我国2 0 0 7年颁布的 生产安全事故报告和调查 处理条例 规定, 按事故造成的人员伤亡情况将事 故划分为一般事故( 3人以下) 、 较大事故( 3~9 人) 、 重大事故( 1 0 ~ 2 9人) 以及特大事故( 3 0人及 以上) 4个等级[ 8 ]。2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿发生的 各大事故不完全统计概况见表 2 , 2 0 0 9 2 0 1 8年我 国煤矿不同级别安全事故占比概况如图 2所示。 表 2 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿发生的各大事故起数 和死亡人数( 不完全统计) 年份 较大事故 事故 起数 / 次 死亡 人数 / 人 重大事故 事故 起数 / 次 死亡 人数 / 人 特别重大事故 事故 起数 / 次 死亡 人数 / 人 一般事故 事故 起数 / 次 死亡 人数 / 人 2 0 0 97 83 4 591 1 732 1 615 2 619 5 3 2 0 1 07 43 4 71 11 8 026 613 1 618 4 0 2 0 1 15 22 5 21 31 0 713 511 3 515 7 9 2 0 1 25 02 3 91 01 4 514 87 1 89 5 2 2 0 1 33 21 5 61 32 2 613 65 5 86 4 9 2 0 1 42 59 71 01 1 4004 7 47 2 0 2 0 1 52 31 0 458 5003 2 44 0 9 2 0 1 61 24 945 626 52 3 13 6 8 2 0 1 71 77 567 7001 9 62 2 3 2 0 1 81 66 623 4001 5 71 7 5 图 2 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿各大生产安全 事故起数饼状图 由此看出, 2 0 0 9 2 0 1 8年间, 我国煤矿生产安 全事故发生次数最多的是一般事故( 占事故总起数 的 9 3 . 3 5 %) , 其次是较大事故( 占事故总起数的 5 3 3 %) , 再 次 是 重 大 事 故 ( 占 事 故 总 起 数 的 1 1 7 %) 。从表 2可以看出, 2 0 0 9 2 0 1 8年较大事 故发生 3 7 9起, 其中 2 0 1 6 2 0 1 7年出现增加趋势; 重大事故发生 8 3起, 其中 2 0 0 9 2 0 1 1年、 2 0 1 2 2 0 1 3年、 2 0 1 6 2 0 1 7年都有不同程度的增加; 特别 重大事故发生 1 2起, 其中 2 0 1 4年、 2 0 1 5年、 2 0 1 7年 及 2 0 1 8年都不曾发生特别重大事故, 而 2 0 1 6年发 生 2起特大事故, 造成 6 5人死亡的悲剧。从中看 来, 2 0 1 6年煤矿安全监管部门在安全监管监察力度 上有所松懈, 思想上准备不充分; 现阶段, 我国发展 对煤矿的依赖度较高, 许多矿井都提高了煤炭资源 采出率; 我国有相当数量的矿井的开采条件复杂, 故 完全消除重特大事故十分困难[ 4 ]。重大事故起数 和死亡人数总体呈现下降趋势, 2 0 0 9年和 2 0 1 8年 重大事故起数和死亡人数相比, 分别下降到 7 7 . 8 % 和 7 0 . 9 %。在煤矿生产安全事故中, 重大事故、 较 大事故和一般事故发生率均在逐年降低, 煤矿安全 生产形势得到进一步好转, 但是特大事故时有发生, 因此我国的煤矿安全生产形势依然严峻。所以在今 后的煤矿事故预防工作中, 对重大事故的预防要给 予高度重视, 对构建大型矿井事故的应急救援体系 也要高度重视, 并尽可能减少事故发生时造成的人 员伤亡及财产损失[ 8 ]。 2 . 2 事故发生类型 事故起数和死亡人数统计 通过查阅国家煤监 局网站[ 9 ]和文献资料[ 7 , 1 0 ], 不完全统计了 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿各类死亡事故和事故起数, 见表 3 。 表 3 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿各类事故起数和死亡人数不完全统计表 年份 顶板 事故起 数/ 次 死亡人 数/ 人 运输 事故起 数/ 次 死亡人 数/ 人 机电 事故起 数/ 次 死亡人 数/ 人 瓦斯 事故起 数/ 次 死亡人 数/ 人 水害 事故起 数/ 次 死亡人 数/ 人 爆破 事故起 数/ 次 死亡人 数/ 人 火灾 事故起 数/ 次 死亡人 数/ 人 其他 事故起 数/ 次 死亡人 数/ 人 2 0 0 98 0 59 3 92 8 53 1 99 79 71 5 77 5 54 71 6 64 57 543 11 7 62 4 9 2 0 1 07 0 28 2 92 4 62 8 17 17 81 4 56 2 33 82 2 43 43 71 21 6 81 5 51 9 3 2 0 1 15 6 76 6 52 3 92 7 95 75 71 1 95 3 34 41 9 23 23 543 41 3 91 7 8 2 0 1 23 6 64 5 91 4 52 0 15 65 87 23 5 02 41 2 22 42 552 78 71 4 2 2 0 1 32 7 43 2 51 0 91 2 44 14 35 93 4 82 18 91 61 831 68 11 0 4 2 0 1 41 9 62 9 28 31 0 33 63 74 72 6 61 97 91 31 9141 1 41 3 1 2 0 1 51 3 41 7 16 26 83 13 14 51 7 11 26 47722 35 96 3 2 0 1 68 31 2 65 47 22 23 83 62 2 11 22 781 4333 13 7 2 0 1 77 38 63 24 22 02 23 11 3 21 21 888244 16 3 2 0 1 85 56 04 64 11 71 31 13 45922002 11 6 事故起数占比分析 从表 3和图 3可以看出, 2 0 0 9 2 0 1 8年全国发生的各类型死亡事故起数中, 顶板事故、 运输事故、 瓦斯事故和其他事故发生比较 多, 分别是 32 5 5起( 占事故总起数的 4 5 . 8 %) 、 13 0 1 起( 占事故总起数 1 8 . 3 %) 、 7 2 2起( 占事故总 起数 1 0 . 2 %) 、 9 0 4起( 占事故总起数 1 2 . 7 %) , 而机 电事故、 水害事故、 火灾事故及爆破事故分别是 4 4 8 起、 2 3 4起、 3 6起和 1 8 9起。 图 3 2 0 0 9 2 0 1 8年煤矿各类事故起数所占比例 死亡人数占比分析 从表 3和图 4可以看出, 2 0 0 9 2 0 1 8年全国发生的各类型事故死亡人数中, 顶板、 瓦斯、 运输与其他事故类型死亡人数相对较 多, 分别是39 5 2 人( 占总死亡人数的 3 2 . 4 %) 、 34 3 3 人( 占总死亡人数的 2 8 . 1 %) 、 15 3 0人( 占总死亡人 数的1 2 . 5 %) 、 11 7 6 人( 占总死亡人数的 9 . 6 %) 。 事故原因分析 由此可以得出, 在 2 0 0 9 2 0 1 8 年发生的 8类煤矿事故类型中, 顶板事故发生率最 高, 累计造成死亡的人数也是最多, 原因大都是由于 工作面支护强度或者支护质量差, 初撑力不符合要 求, 造成顶板离层, 在控顶区内发生顶板垮塌和冒落 图 4 2 0 0 9 2 0 1 8年煤矿各类事故死亡人数所占比例 或是支护不及时, 造成顶板悬空时间较长, 引起顶板 垮落; 在维检修巷道时安全退路不畅, 安全确认不到 位, 冒险作业等造成顶板事故的发生[ 1 1 ]。其次是运 输事故、 其他事故和瓦斯事故的发生起数占总事故 起数比例较大, 但在这三种事故类型中, 瓦斯事故造 成的伤害程度更高, 死亡人数更多。其中造成瓦斯 事故发生的原因是存在个别矿井抽采不达标, 2个 “ 四位一体” 措施落实不到位; 通风系统设计不合 理, 局部通风管理紊乱, 甚至存在长期无风作业; 有 的低瓦斯矿井忽视安全管理, 存在监测监控系统运 行不正常等问题。自 2 0 1 7年国家煤监局开展煤矿 安全生产标准化以来, 各煤矿企业也成立相关部门 进行专项管理, 煤矿事故发生起数和死亡人数逐年 减少, 主要发生的事故类型得到有效控制, 尤其是瓦 斯事故起数从 2 0 0 9年发生 1 5 7起下降到 2 0 1 8年的 1 1起, 减少了 9 3 %。因此, 从总体上看瓦斯事故起 数呈现持续降低的趋势, 这也足以说明自国家提出 的“ 通风可靠, 抽采达标, 监控有效, 管理到位” 的瓦 斯综合治理工作体系同国家先进的科学技术水平相 73第 3期黄继广 马汉鹏 范春姣 等 我国煤矿安全事故统计分析及预测 融合, 基本控制了煤矿瓦斯事故的发生。 3 我国煤矿百万吨死亡率预测分析 3 . 1 指数平滑预测法 指数平滑法介绍 指数平滑法又称指数加权平 均法, 由美国学者 B R O WNRG提出的, 常用的指数 平滑法包括一次指数平滑、 二次指数平滑和三次指 数平滑[ 1 2 ]。指数平滑法是在移动平均法基础上发 展起来的一种时间序列分析预测法, 它是通过计算 指数平滑值, 配合一定的时间序列预测模型对现象 的未来进行预测。基本思想是对原有的数据进行处 理, 处理过后的数据称为“ 平滑值” , 然后根据平滑 值构造出预测模型, 用来预测未来的数据。原理是 对时间序列进行修匀, 不过不是求算数平均值, 而是 注重时间序列的长期数值对未来预测值的影响, 即 对时间序列的各个数据进行加权平均, 时间越近的 数据, 其权值越大。 指数平滑法应用 指数平滑法的基本思想是跟 移动加权平均相关联的, 而且平滑方法的选择关键 在于平滑常数 α如何确定。平滑常数 α是指移动 加权平均的权数, 体现不同时期数据与现实联系的 紧密程度。因此, 为达到最好的预测效果, 必须合理 确定 α值。 ①建立步骤如下[ 1 3 ]。设序列为 y 1、 y2、 爥、 yt、 爥, 平滑常数 α ( 0< α< 1 ) , 则一次指数平滑公式为 S ( 1 ) t - 1= α yt+( 1-α ) S ( 1 ) t - 1=α yt+( 1-α ) [ α yt - 1+( 1 - α ) S ( 1 ) t - 2]= α yt+( 1-α ) [ α yt - 1+( 1-α ) S ( 1 ) t - 2]= 爥 α∑ ∞ j = 0( 1-α ) j y t - j=^ y t+1 。 ②直线模型预测。B r o w n线性指数平滑是二次 指数平滑的一种, 可以修正序列的线性趋势, 公式为 S ( 2 ) t = α S ( 1 ) t + ( 1- α ) S ( 1 ) t - 1, 用直线模型进行预测 ^ y t + m= at+ btm , m= 1 , 2 , 爥 α t= 2 S ( 1 ) t - S ( 2 ) t b t= α 1- α ( S ( 1 ) t - S ( 2 ) t {) ③模型检验。 常用统计量指标有可决系数R 2和 平均绝对百分误差 MA P E 。 其中 R 2 =1-∑( y t-^ y t) 2 ∑( yt-珋 y ) 2 式中 y t 序列在 t 时刻的实际值; ^ y t 序列在 t 时刻的预测结果;珋y 序列的均值, R 2值越接近于 1 效果越好。 平均绝对百分误差计算见下式 MA P E=1 0 0∑ y t-^ y t y t n ; n 观测个数。 S P S S 软件的优势 S P S S2 5 . 0软件中有利用 B r o w n 线性趋势指数平滑模型拟合数据的功能, 为 使用该方法计算预测结果提供了方便。 3 . 2 B r o w n线性趋势模型的构建及应用 最佳拟合模型确定 软件 S P S S2 5 . 0的时间序 列建模器中的专家建模器, 是可以自动查找时间序 列的最佳拟合模型。布朗线性趋势模型, 该模型适 用于具有线性趋势且没有季节性的序列, 其平滑参 数是水平和趋势, 并假定二者等同。根据图 5及 S P S S2 5 . 0软件分析, 煤矿百万吨死亡率的最佳拟 合模型为 B r o w n 线性趋势模型。 图 5 2 0 0 9 2 0 1 8年煤矿百万吨死亡率趋势图 83陕 西 煤 炭 2 0 2 0年 模型拟合结果及验证 选取 2 0 0 9 2 0 1 8年我国 煤矿百万吨死亡率统计数据进行 S P S S时间序列分 析, 构建 B r o w n线性趋势模型, 并对 2 0 1 9 2 0 2 1年 煤矿百万吨死亡率进行预测。基于 S P S S2 5 . 0进行 软件数据处理, 在“ 分析时间序列预测创建传 统模型” 的窗口中选择专家建模器条件下的所有模 型。经过处理后, 查找此次时间序列的最佳拟合模 型为 B r o w n线性趋势模型, 可得模型的拟合结果见 表 4 。2 0 0 9 2 0 1 8年煤矿百万吨死亡率实际值与预 测值的对比表见表 5 , 序列图如图 6所示。从表 4 和表 5可以看出, 该平均相对误差是 7 . 8 8 %, 且相 对误差基本上都在 3 0 %以内, 此模型的预测误差相 对较小, 精度较高, 并且得到 R 2= 0 . 9 3 1 , 接近于 1 , 平稳的 R 2为 0 . 0 6 1 , 属于范围为 -∞ ~1之间, 平 均绝对百分比误差 M A P E是 2 4 . 2 0 0 , 均方根误差 ( R M S E ) 和正态化的 B I C均越小表明拟合度越好。 由此说明 B r o w n 线性趋势模型的预测结果相对比较 好的, 进而能较好的拟合煤矿百万吨死亡率时间序 列, 较符合实际情况。由上得出, 线性趋势预测模型 如下 ^ y 1 0 + m= 0 . 0 9 3- 0 . 0 2 m , m= 1 , 2 , 爥。 表 4 B r o w n线性趋势模型的拟合结果 模型 预测 变量 数 平稳的 R 2 R 2 模型拟合 统计量 R M S E M A P E 正态 化的 B I C B r o w n 模型00 . 0 6 10 . 9 3 10 . 0 7 62 4 . 2 0 0 - 4 . 9 2 1 表 5 2 0 0 9 2 0 1 8年煤矿百万吨死亡率 实际值与预测值的对比表 年份 百万吨死亡 率( 实际) / ( 人 M t - 1) 百万吨死亡 率( 预测) / ( 人 M t - 1) 相对 误差 绝对 误差 2 0 0 90 . 8 9 20 . 8 6 3- 0 . 0 3 25 1- 0 . 0 2 9 2 0 1 00 . 8 0 30 . 7 9 5- 0 . 0 0 99 6- 0 . 0 0 8 2 0 1 10 . 5 6 40 . 7 1 30 . 2 6 41 80 . 1 4 9 2 0 1 20 . 3 7 40 . 3 5 9- 0 . 0 4 01 1- 0 . 0 1 5 2 0 1 30 . 2 9 30 . 1 7 9- 0 . 3 8 90 8- 0 . 1 1 4 2 0 1 40 . 2 5 70 . 1 8 6- 0 . 2 7 62 6- 0 . 0 7 1 2 0 1 50 . 1 5 90 . 2 0 60 . 2 9 55 90 . 0 4 7 2 0 1 60 . 1 5 60 . 0 7 3- 0 . 5 3 20 5- 0 . 0 8 3 2 0 1 70 . 1 0 60 . 1 3 30 . 2 5 47 10 . 0 2 7 2 0 1 80 . 0 9 30 . 0 6 3- 0 . 3 2 22 6- 0 . 0 3 0 图 6 序列图 2 0 1 9 2 0 2 1年煤矿百万吨死亡率预测 运用 B r o w n 线性趋势模型对 2 0 1 9 2 0 2 1年煤矿百万吨 死亡率进行预测, 得到预测值见表 6 。 表 6 2 0 1 9 2 0 2 1年煤矿百万吨死亡率预测值 年份 百万吨死亡率 ( 预测) / ( 人 M t - 1) 置信区间 上限( U C L ) 置信区间 下限( L C L ) 2 0 1 90 . 0 7 30 . 2 4 5- 0 . 0 9 9 2 0 2 00 . 0 5 30 . 4 0 3- 0 . 2 9 7 2 0 2 10 . 0 3 30 . 5 9 6- 0 . 5 2 9 4 结论 ( 1 ) 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿发生的特大事故、 重大事故、 较大事故及一般事故的事故起数和死亡 人数, 总体上是持续下降的。但较大事故和特大事 故分别在 2 0 1 4 2 0 1 5年、 2 0 1 5 2 0 1 6年, 这两个阶 段出现死亡人数上升的过程, 尤其是 2 0 1 6年发生的 2起特大事故造成了 6 5人死亡, 给国家和人民造成 了巨大的损失, 这也是政府和企业在现阶段需要重 视, 采取什么样的思路制定完善的安全管理制度, 防 止重特大事故的发生。 ( 2 ) 2 0 0 9 2 0 1 8年我国煤矿在事故类型上造成 的死亡人数相对较多的主要集中在顶板和瓦斯事故 类型上, 分别达到了 3 2 . 4 %和 2 8 . 1 %; 在发生的事 故起数上, 顶板和运输事故类型发生的相对较多, 分 别达到了 4 5 . 8 %和 1 8 . 3 %, 而瓦斯事故类型仅仅占 总事故起数的 1 0 . 2 %。因此企业可以通过加大对 煤矿从业人员的安全教育培训力度, 防治“ 三违” 的 发生; 严格根据规程要求进行防治瓦斯工作, 对于瓦 斯事故频发地区需高度重视, 构建“ 四位一体, 五步 配套” 防突体系。政府可以加强监管力度, 严格高 瓦斯矿井的准入和退出, 强化瓦斯抽采达标检查。 ( 3 ) 基于 S P S S2 5 . 0软件对 2 0 0 9 2 0 1 8年我国 煤矿百万吨死亡率统计数据建模预