【摘要】：“兩化”深度融合是我國(guó)走新型工業(yè)化道路的重要途徑和必然選擇,煤炭工業(yè)作為關(guān)系我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展命脈的基礎(chǔ)能源行業(yè),也必須以新型工業(yè)化道路、科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo),推動(dòng)煤炭企業(yè)向安全、高效、科學(xué)、環(huán)保、智能化方向發(fā)展是新經(jīng)濟(jì)、新技術(shù)時(shí)代背景下,順應(yīng)煤炭工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然要求。煤炭企業(yè)實(shí)現(xiàn)安全高效生產(chǎn)、降低安全風(fēng)險(xiǎn)成本、增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力是適應(yīng)當(dāng)前低迷的市場(chǎng)環(huán)境、走出困境的重要途徑。隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展,以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等為代表的新一代信息技術(shù)在煤礦安全管理中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,煤炭行業(yè)的科技含量越來(lái)越高,煤炭企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理日趨復(fù)雜,對(duì)煤礦安全管理提出了新要求。與此同時(shí),煤礦感知安全信息的能力大大增強(qiáng),為煤礦安全管理積累了海量的安全數(shù)據(jù)。面對(duì)煤礦安全大數(shù)據(jù),安全管理者無(wú)法在短時(shí)間內(nèi)及時(shí)吸收和發(fā)現(xiàn)安全管理中的異常,煤炭企業(yè)信息處理加工能力不足和信息認(rèn)知效率低下已經(jīng)成為制約安全管理水平進(jìn)一步提高的障礙。目前,煤炭企業(yè)收集到的安全數(shù)據(jù)依然局限于表面的直觀應(yīng)用,并未得到充分有效利用。煤炭企業(yè)傳統(tǒng)的粗放的經(jīng)營(yíng)管理方式和嚴(yán)重依賴經(jīng)驗(yàn)的安全管理現(xiàn)狀已難以適應(yīng)大數(shù)據(jù)背景下的煤礦安全管理實(shí)踐。煤礦安全管理知識(shí)可視化是運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘、文本挖掘等方法發(fā)掘海量安全數(shù)據(jù)中隱含的規(guī)律、規(guī)則和模式并使之變得透明化、顯性化和視覺(jué)化,是解決煤礦安全管理過(guò)程中信息過(guò)載、信息處理加工能力不足和信息認(rèn)知效率低下問(wèn)題的有效途徑。煤礦安全管理知識(shí)可視化作為安全可視化管理的核心組成部分,對(duì)增強(qiáng)煤炭企業(yè)安全管理決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力至關(guān)重要。然而,當(dāng)前對(duì)煤礦安全管理知識(shí)可視化的理論研究十分匱乏,因此本文根據(jù)煤礦安全管理面臨的新要求,提出煤礦安全管理知識(shí)可視化研究課題:首先,構(gòu)建了煤礦安全管理知識(shí)可視化研究框架,對(duì)煤礦安全管理知識(shí)可視化內(nèi)涵、知識(shí)可視化需求、知識(shí)可視化系統(tǒng)構(gòu)成以及知識(shí)可視化實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行研究。其次,針對(duì)煤礦安全管理過(guò)程中存在哪些隱性知識(shí)的問(wèn)題,明確煤礦安全管理過(guò)程中存在的隱性知識(shí)以及這些隱性知識(shí)與安全管理能力的關(guān)系。最后,針對(duì)煤礦安全管理隱性知識(shí)挖掘和顯性化問(wèn)題,借助數(shù)據(jù)挖掘、文本挖掘和知識(shí)可視化等技術(shù)和方法展開具體研究,為知識(shí)可視化在煤礦安全管理中的實(shí)踐與應(yīng)用提供理論指導(dǎo)。論文內(nèi)容共分為八章,具體如下:第1章:緒論。本章首先闡述了煤礦安全管理知識(shí)可視化研究背景,闡明了信息資源加工處理能力嚴(yán)重不足和信息認(rèn)知效率低下是目前安全管理面臨的障礙。其次,分析了煤礦信息化建設(shè)的三個(gè)階段以及不同階段給安全管理帶來(lái)的變化,在此基礎(chǔ)上從煤礦安全管理知識(shí)需求、信息處理加工能力、安全信息認(rèn)知效率三個(gè)方面分析了我國(guó)煤炭企業(yè)安全管理中存在的問(wèn)題以及對(duì)知識(shí)可視化的需求,并據(jù)此提出煤礦安全管理知識(shí)可視化研究。最后,闡述了研究的目的、意義、研究?jī)?nèi)容和方法,并給出了研究的技術(shù)路線圖。第2章:文獻(xiàn)綜述。本章主要從可視化管理、煤礦安全管理理論、煤礦安全數(shù)據(jù)挖三個(gè)方面進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)研。其中可視化管理方面從可視化管理理論、知識(shí)可視化、隱性知識(shí)顯性化三個(gè)方面進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研;煤礦安全管理理論方面梳理了安全管理內(nèi)涵及變遷以及煤礦安全管理的可視化技術(shù)應(yīng)用;煤礦安全數(shù)據(jù)挖掘主要對(duì)數(shù)值型和文本型安全數(shù)據(jù)的分析挖掘展開調(diào)研�？梢暬嚓P(guān)理論作為研究的理論基礎(chǔ),煤礦安全管理作為研究的實(shí)踐來(lái)源,數(shù)據(jù)挖掘、文本挖掘作為研究的方法與手段,因此對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行調(diào)研。第3章:煤礦安全管理知識(shí)可視化研究理論框架。首先,討論了煤礦安全管理知識(shí)可視化內(nèi)涵,分析了知識(shí)可視化需求,指出煤礦安全管理知識(shí)可視化對(duì)變革安全管理模式、改變依賴經(jīng)驗(yàn)和直覺(jué)判斷的安全管理現(xiàn)狀和提高煤礦安全管理水平具有重要作用。其次,從系統(tǒng)論角度,論述了煤礦安全管理知識(shí)可視化系統(tǒng)內(nèi)涵、特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)。然后,將煤礦安全管理知識(shí)可視化的具體研究過(guò)程劃分為四個(gè)階段,并構(gòu)建了煤礦安全管理知識(shí)可視化實(shí)現(xiàn)模型。最后,圍繞安全管理過(guò)程中存在哪些隱性知識(shí)、隱性知識(shí)挖掘與顯性化、知識(shí)可視化方法差異性與方法選擇,提出本文研究的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。第4章:煤礦安全管理隱性知識(shí)研究。針對(duì)煤礦安全管理中存在哪些隱性知識(shí)問(wèn)題,首先闡述了煤礦安全管理隱性知識(shí)內(nèi)涵、特性以及與顯性知識(shí)的關(guān)系。其次,分析了當(dāng)前煤炭企業(yè)安全管理隱性知識(shí)應(yīng)用現(xiàn)狀,構(gòu)建了煤礦安全管理隱性知識(shí)開發(fā)與利用的力場(chǎng)模型,包括壓力、推力和阻力三種因素。然后,在煤礦安全大數(shù)據(jù)屬性及分類基礎(chǔ)上,從四個(gè)維度對(duì)煤礦安全管理隱性知識(shí)進(jìn)行分類研究,明確了煤礦安全管理過(guò)程中的隱性知識(shí),為開展煤礦安全管理知識(shí)可視化研究奠定了基礎(chǔ)。最后,基于安全管理隱性知識(shí)構(gòu)建了煤礦安全管理能力形成的遞階反饋回路模型。第5章:煤礦安全語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)與隱患主題挖掘。針對(duì)煤礦安全管理隱性知識(shí)挖掘與顯性化問(wèn)題,本章首先分析了煤礦安全數(shù)據(jù)源及其屬性,然后借助語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、LDA主題挖掘模型實(shí)現(xiàn)對(duì)安全信息之間關(guān)聯(lián)關(guān)系和分布規(guī)律的可視化展示、安全隱患主題的挖掘。在煤礦安全隱患主題挖掘中確定了最佳隱患主題數(shù),并對(duì)兩種常見的主題挖掘模型參數(shù)估計(jì)方法進(jìn)行對(duì)比分析。最后對(duì)結(jié)果進(jìn)行展示。第6章:煤礦安全文本分類與危險(xiǎn)源關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)日益膨脹的文本型煤礦安全數(shù)據(jù)進(jìn)行有序整合和有效利用,首先對(duì)文本分類進(jìn)行概述,然后分別采用KNN分類算法和SVM分類算法對(duì)煤礦安全隱患文本數(shù)據(jù)進(jìn)行分類實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證兩種分類算法分類效果的差異。最后,在對(duì)煤礦安全隱患文本數(shù)據(jù)進(jìn)行正確分類的基礎(chǔ)上,進(jìn)行危險(xiǎn)源關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘。第7章:煤礦安全隱患時(shí)空規(guī)律研究。針對(duì)煤礦安全隱患發(fā)生的時(shí)空分布規(guī)律問(wèn)題,采用對(duì)應(yīng)分析方法和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法對(duì)煤礦安全隱患發(fā)生的時(shí)間、空間分布規(guī)律進(jìn)行研究,為安全隱患排查和隱患治理提供有針對(duì)性的對(duì)策。最后,分析了知識(shí)可視化對(duì)安全管理決策的影響。第8章:結(jié)論與展望。基于上述研究成果,總結(jié)了本文的主要結(jié)論和創(chuàng)新點(diǎn),并對(duì)未來(lái)進(jìn)一步的研究做出展望。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)主要包括:構(gòu)建了煤礦安全管理知識(shí)可視化的理論框架和知識(shí)可視化實(shí)現(xiàn)模型;構(gòu)建了煤礦安全管理隱性知識(shí)開發(fā)與利用的力場(chǎng)模型,并從四個(gè)維度對(duì)煤礦安全管理隱性知識(shí)進(jìn)行分類研究,研究了煤礦安全管理過(guò)程中存在的隱性知識(shí),基于安全管理隱性知識(shí)構(gòu)建了煤礦安全管理能力形成的遞階反饋回路模型;構(gòu)建了煤礦安全管理知識(shí)可視化模型,利用數(shù)據(jù)挖掘、文本挖掘和知識(shí)可視化等技術(shù)與方法從不同方面對(duì)隱含在海量安全數(shù)據(jù)中有價(jià)值的規(guī)律、規(guī)則和模式進(jìn)行分析挖掘;通過(guò)理論分析和實(shí)驗(yàn)研究,對(duì)比分析不同知識(shí)挖掘算法的優(yōu)劣,并構(gòu)建了煤礦安全管理知識(shí)可視化方法體系和方法選擇模型。綜上,煤礦安全管理知識(shí)可視化作為煤礦安全可視化管理的核心組成部分,是煤礦安全可視化管理理論體系的重要研究?jī)?nèi)容,對(duì)增強(qiáng)煤炭企業(yè)安全管理決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力至關(guān)重要,對(duì)提高安全管理水平具有重要作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TD79;F426.21

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2464486