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基于灰色理论GM(1，1)模型的煤矿瓦斯事故预测摘要文章依据国家安全生产监督管理总局年度安全生产情况和事故查询系统得到的历年瓦斯事故资料，对近七年瓦斯事故进行统计分析，用灰色系统理论预测将来可能发生的安全事故。运用GM(1，1)模型2014年煤矿瓦斯事故数进行预测。通过预测结果指导矿井企业的安全生产管理，以达到有目的性、针对性地制定企业安全生产管理措施。关键词: 瓦斯事故，灰色理论，GM(1，1)模型，预测Based on gray theory GM (1,1) model to predictions coal mine gas accidentAbstract: Based on the information of the State Administration of Production Safety Supervision,use the gray system theory to analysis the gas accidents over the seven years and predictf the future security incidents that may occur. The use of GM (1,1) model to predict the number of coal mine accidents in 2014.Through the prediction to guide enterprises of mine production safety management we can achieve a purpose, targeted to develop corporate safety management measures.Keywords: gas accident, gray theory, GM (1,1) model, predictions.0、研究背景煤矿事故的致因主要包括瓦斯、顶板、水灾、火灾、放炮、运输、机电等类型。由数据统计可知，在各类煤矿事故中，顶板事故发生起数最多，占总数的43 %。其次就是瓦斯事故，占总数的20 %。在瓦斯事故中，瓦斯爆炸发生起数最多，占47 %。这是由于瓦斯爆炸时，在煤尘的参与下会使爆炸的威力剧烈增大，并且由于煤尘的不完全燃烧会释放出大量的毒气，从而造成更多的人员伤亡和财产损失。2001 - 2010年造成30人以上死亡的各类煤矿事故见表，由表可知，在造成30人以上死亡的事故中，瓦斯事故发生起数最多，死亡人数最多。可见瓦斯事故会造成严重后果，在各煤矿应该做好瓦斯事故的预防工作。表1 2001一2010年造成30人以上死亡的各类煤矿事故 事故致因类型事故起数百分比%死亡人数百分比%瓦斯事故4472.1243777.3透水事故914.745914.6火灾事故69.81875.9炸药燃烧11.7351.1煤尘爆炸11.7351.12001 - 2010年造成30人以上死亡的各类煤矿事故，由表可知，在造成30人以上死亡的事故中，瓦斯事故发生起数最多，死亡人数最多。可见瓦斯事故会造成严重后果，在各煤矿应该做好瓦斯事故的预防工作。研究意义安全是人们生产、生活中最重要和最根本的需求。不断发生的重大事故，使人们意识到工矿企业生产中有着较多的安全隐患，因此安全事故预测渐渐受到了人们的极大关注。 安全生产事故的预测对分析工矿企业在现有安全生产条件下的事故发生发展趋势，同时合理制定矿井今后的安全生产事故控制措施均具有重要的意义。 生产事故预测是安全生产管理中的一个重要部分。预测未来事故发生的趋势，把安全事故管理的被动管理变为主动安全管理，针对性的采取预防措施，以便减少事故的发生率，这也就是本文中提出的矿井事故预测分析模型需解决的问题。1、灰色系统1982邓聚龙发表第一篇中文论文灰色控制系统标志着灰色系统这一学科诞生。1985灰色系统研究会成立，灰色系统相关研究发展迅速。1989海洋出版社出版英文版灰色系统论文集，同年，英文版国际刊物灰色系统杂志正式创刊。目前，国际、国内200多种期刊发表灰色系统论文，许多国际会议把灰色系统列为讨论专题。国际著名检索已检索我国学者的灰色系统论著500多次。灰色系统理论已应用范围已拓展到工业、农业、社会、经济、能源、地质、石油等众多科学领域，成功地解决了生产、生活和科学研究中的大量实际问题，取得了显著成果。本文的研究思路是基于灰色理论中的GM(1, 1)模型对矿井瓦斯事故进行预测。灰色系统理论是我国著名学者邓聚龙教授1982年创立的一门新兴学科，它是基于数学理论的系统工程学科。灰色系统理论研究的对象是部分信息己知，部分信息未知的小样本、贫信息不确定性系统，主要通过对部分己知信息的生成、开发，来提取有价值的信息，来完成对事物系统将来的发展变化情况的及时监控和体现。它是人类社会发展的产物，到现在己经应用很广泛，并取得了很好的成果。该理论的形成不仅在很大程度上影响了系统理论和控制理论的发展，也会对人们的口常思维方式产生深远影响，给人类提供了一种新的手段为今后对自然现象和社会现象的更进一步认识和改造奠定了基础，同时把社会科学和自然科学紧密的联系到了一起。现在越来越多领域的许多事物系统，在大多情况下一般都是按照监测对象所处的范围或是领域来进行相关命名的但是这里的灰色系统却是选择了另外的一种新方式来命名即依据颜色命名。在控制理论及相关理论中，业界人员经常用颜色的深浅情况来体现信息的明确程度，我们用“黑”来表示信息是未知的，用“灰”来表示部分信息可知、部分信息不可知，用“白”表示信息是完全可知的。相应地，把信息不可知的系统叫做黑色系统，信息完全知道的系统定义为白色系统，部分信息己知、部分信息未知的系统称之为灰色系统。灰色系统是结合运用数学方法发展的一套解决灰色系统的理论和方法，灰色系统理论引起了国内外学者的广泛关注。经过十几年的发展，己经成功应用到工业，农业，社会，经济等众多领域，解决了生产，生活和科学研究中的大量实际问题。灰色系统认为时间序列包含着极为丰富的信息，它蕴藏着参与系统动态过程的全部其它变量的痕迹。灰色系统理论就是根据己知的少数去重建这系统的动态过程。瓦斯涌出可利用己有的瓦斯涌出量(白色信息)去预测近期采煤工作面瓦斯涌出量(黑色信息)，显然可用灰色预测模型对其进行预测。2、基于GM(1,1)模型对2014年瓦斯事故预测表2 历年事故事故数量年份2007200820092010201120122013事故数90666166483430GM(1，1)的原始形式为对作1-AGO 得紧邻生成序列令 为GM（1,1）模型的基本形式若为参数列，且 ,则GM(1,1)模型的最小二乘估计参数列满足确定模型 此白化方程的的时间响应函数为GM(1,1)模型的时间响应序列为取求的模拟值还原出的模拟值得灰色系统模型检验表3 模型检验表序号实际数据模拟数据残差相对误差26671-50.0757636161004565240.071435484530.062563439-5030.1残差平方和平均相对误差用预测2014年的瓦斯事故数为3、结语本文基于灰色理论的预测模型，建立了GM(1，1)模型，并用GM（1,1）模型建立了瓦斯事故预测的实例，对2007-2013年的统计结果进行分析，建模，从而得出最后预测结果，从结果来看，完全符合历年递减的趋势，并且预测2014年煤矿瓦斯事故数在28起左右，从而可以从安全管理角度进行防范。不足之处在于该预测平均相对误差在6.53左右，可能精度等级不是很高，希望在以后的预测中能运用新的思路改进这些不足。参考文献1张文江，宋振骐，杨增夫，彭林军 煤矿重