主成分聚类分析法在煤矿安全评价中的应用.pdf

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1、第18卷第2期中国矿业Vol_18．No．22009年2月CHINAMININGMAGAZINEFebruary2009主成分聚类分析法在煤矿安全评价中的应用王旭，霍德利(中国矿业大学(北京)管理学院，北京100083)摘要：本文运用主成分聚类分析法，采用SPSS统计软件，结合实例，对某煤炭企业所属八个矿井安全评价的打分结果进行了分析，并对分析的结果进行了排序。结论具有一定的参考价值，可为煤炭企业的安全生产管理和决策提供技术依据。关键词：主成分分析；第一主成分；聚类分析；安全评价中图分类号：TD7文献标识码：A文章编号：10

2、04—4051(2009)O2—0086—03ApplicationofprincipalcomponentsclusteranalysisincoalsafetyassessmentWANGXu。HU0De-1i(ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing)，Schoolofmanagement，Beijing100083，China)Abstract：Byapplyingtheprincipalcomponentclusteranalysisandthestatisticso

3、ftwareSPSS，thisar—ticlecarriesontheanalysistOacoalenterpriseSeightminepitSsafetyevaluationallocationresult，andcar—riesonsortingtOtheanalysisresult，itsconclusionhascertainreferencevalue，mayprovidesthetechnicalbasisforcoalenterprise'ssecurityproductionmanagementandth

4、edecision-making．Keywords：theprinciplecomponentanalysis；thefirstprincipalcomponent；theclusteranalysis；safetyevaluation在煤矿生产过程中，如何对矿井的安全状况进析，结合第一主成分得分排序，对样品进行分类排行全面的分析和评价，采取合理的防范措施降低名，即为主成分聚类分析。其中，聚类分析就是将安全风险，以确保安全生产，是煤炭企业一直关注样品或变量，按照它们性质上的亲疏相似程度进行的问题。针对这一情况，本文采用主成分

5、聚类分析分类的一种统计方法，它可以将多指标(变量)的法，对矿井安全评价中的打分结果进行分析，并依数据进行分类。据分析的结果，对各个矿井安全状况进行评价，以1．1对原始数据进行标准化处理发现安全工作中的盲点，保障广大煤炭企业职工的为了消除量纲的影响以及各指标在数量级上的人身安全，创建和谐社会。差别，需要采用(1)式进行标准化处理：1主成分聚类分析方法简介t，x：j一垒(1)')j主成分分析是把多个变量(指标)作线性组其中，x是x的标准化数据；X—J和s』分别合，化为少数几个综合变量，即主成分，以反映原来多个变量大部分信息的一种

6、统计方法。如果其中是第个指标的样本均值和标准差。一个主成分的方差，在所有主成分中的方差是最大1．2建立标准化数据的相关系数矩阵R===Er]，其中是X与x的相关系的，则称其为第一主成分，一般用第一主成分作为数。排序的依据。但如果第一主成分的方差不够大，即1．3求出相关矩阵R的特征值第一主成分描述的原始数据信息不够大，仅按第一⋯>0，及对应的特征向量，主成分得分对样品排序评价，会有片面性。在这种2，⋯，“声，其中一(“f1，2，⋯，)(：1，情况下，可以将主成分与聚类分析结合起来，即先2，⋯，)。做主成分分析，再取若干主成分对

7、样品进行聚类分1．4写出主成分收稿日期：2008—10—18将特征向量一(“，⋯，咖)(i一1，第2期王旭等：主成分聚类分析法在煤矿安全评价中的应用872，⋯，)和已知的数据(X，Xz，⋯，x)代1．6对主成分进行系统聚类分析并排序入公式(2)，可以求得P个主成分，其中F(===对所选定的m个主成分构成的新数据阵(F，1，2，⋯，)是第i个主成分：F，⋯，F)进行系统聚类分析；然后计算各类中F=，lXl+船X2+⋯+Xp样品第一主成分得分的平均值，确定类间的排序；1．5构造综合评选函数最后根据类中样品第一主成分踮得∞分，确定

8、每类中样第i个主成分F的特征值即为该主成分的品的排序，结合类间排序，得到新的排序。方差，方差越大，对总变差的贡献也越大。其贡献1．7综合评价声根据第一主成分F和综合指标F，并结合聚率为一／：，其中a反映了第i个主成分综合／‘e。——=l类分析的结果，对样本进行综合排序，以评价各样原始变量信