پایان نامه داده کاوی در ارزیابی ریسک حوادث

پایان نامه داده کاوی در ارزیابی ریسک حوادث با عنوان مدلی جدید برای ارزیابی ریسک حوادث ناشی از کار و بهبود ایمنی کار با استفاده از تکنیک های داده کاوی می باشد.هر پروژه داده کاوی، شرایط منحصر به فرد خود را دارد و ممکن است نتایج داده کاوی که دو پژوهشگر بر روی یک مجموعه  داده مشابه انجام می دهند، با هم یکسان نباشد.

اما اگر در فرآیند داده کاوی از استاندارد ها پیروی شده  باشد، باید نتایج به هم نزدیک باشند. بنابراین برای افزایش دقت نتایج، تکرار چند باره ی مراحل فرآیند داده کاوی نیاز است. این کار موجب بالا رفتن پایداری نتایج حاصل، خواهد شد. در این پژوهش نیز چندین و چند مرتبه مدل ها ساخته و ارزیابی می شوند. به هر حال اعتقاد بر این است که در روند کسب نتایج، دقت لازم به خرج داده شده است و نتایج ارائه شده، به اندازه کافی از اطمینان و دقت بالایی برخوردارند.

 از آنجا که در این تحقیق، فقط از داده های حوادث ناشی از کار استان قم استفاده شده است و با توجه به اینکه تعداد کارگاه ها در این استان به نسبت شهرهای بزرگ صنعتی مثل تهران، اصفهان، تبریز، کرمان و…کم تر و کوچک تر هستند و یا بعضی از فعالیت ها مثل ماهیگیری به دلیل شرایط اقلیمی در این استان، وجود ندارند و یا فعالیت هایی مثل کشف و استخراج معدن، به صورت محدود تری وجود دارند؛ در حالی که همین فعالیت ها ممکن است در استان های دیگر به عنوان فعالیت اصلی استان قلمداد شوند. پیشنهادی که می شود، چارچوب و مدلی که برای مدیریت و ارزیابی ریسک در این تحقیق بیان شده است با استفاده از داده های بیشتر و متنوعتر و در سطح وسیع تر و تحت شرایط گوناگون،  بار ها و بار ها پیاده سازی شود. تا بتوان  عملکرد مدل  DFSRM را در شناسایی نقاط بحرانی و تحلیل آنها بهتر مورد ارزیابی قرار داد.

سوالات اصلی تحقیق:

1. ۱٫    آیا می توان مدلی برای ارزیابی ریسک حوادث ناشی از کار ارائه کرد که باعث بهبود و اصلاح ایمنی کار شود؟

2. ۲٫    آیا ارائه این مدل برای کاهش حوادث ناشی از کار در محیط های پر خطر و ریسک پذیر موثر خواهد بود؟

3. ۳٫    آیا می توان با توجه به این مدل، چارچوبی برای ارزیابی ریسک محیط های پرخطر پیشنهاد کرد؟

فهرست مطالب

عنوان
فصل اول: کلیات تحقیق    1
۱-۱- مقدمه    1
۲-۱- اهمیت و ضرورت انجام تحقیق     2
۳-۱- جنبه جدید بودن و نوآوری تحقیق     2
۴-۱- قلمرو تحقیق(زمانی، مکانی، موضوعی)    3
۱-۴-۱- قلمرو زمانی تحقیق    3
۲-۴-۱- قلمرو مکانی تحقیق     3
۳-۴-۱- قلمرو موضوعی تحقیق    4
۵-۱- ساختار پایان نامه    4

فصل دوم: مبانی نظری تحقیق     5
۱-۲- مقدمه     5

۲-۲- نظریه های مختلف مرتبط با ارزیابی ریسک    6

۱-۲-۲- ارزیابی کمی ریسک    6
۲-۲-۱- ارزیابی کیفی ریسک     6
۳-۲- روش های ارزیابی ریسک    7
۱-۳-۲- چند نمونه از روش های ارزیابی ریسک     7
۴-۲- چارچوب مدل فرضی     8
۵-۲- مفاهیم و متغیرهای مهم     9
۱-۵-۲- حوادث ناشی از کار     9
۲-۵-۲- علل حوادث ناشی از  کار     9
۱-۲-۵-۲- علل مستقیم    9
۲-۲-۵-۲- علل غیر مستقیم    10
۳-۵-۲- حادثه     10
۱-۳-۵-۲- حادثه خفیف    10
۲-۳-۵-۲- حادثه شدید    10
۳-۳-۵-۲- شبه حادثه    11
۴-۵-۲- حادثه پذیری     11
۵-۵-۲- حادثه پذیر    11
۶-۵-۲- خطر    12
۱-۶-۵-۲- خطرات آنی    12
۲-۶-۵-۲- خطرات آتی    12
۷-۵-۲- مخاطره     12
۸-۵-۲- ایمنی     13
۱-۸-۵-۲- ایمنی سیستم     13
۲-۸-۵-۲- تحلیل ایمنی سیستم     13
۹-۵-۲- بازرس     14
۱۰-۵-۲- بازرسی    14
۱-۱۰-۵-۲- بازرسی ادواری    14
۲-۱۰-۵-۲- بازرسی موردی    15
۱۱-۵-۲- کمیته ی حفاظت فنی و بهداشت    15
۱-۱۱-۵-۲- وظیفه ی کمیته ی حفاظت فنی و بهداشت    15
۱۲-۵-۲- مسئول ایمنی    15
۱۳-۵-۲- بیمه ی مسئولیت مدنی    16
۱۴-۵-۲- ریسک    16
۱-۱۴-۵-۲- ارزیابی ریسک    16
۱۵-۵-۲-  ضرایب ارزیابی حوادث    17
۱-۱۵-۵-۲- ضریب تکرار حادثه    17
۲-۱۵-۵-۲- ضریب شدت حادثه    17
۳-۱۵-۵-۲- ضریب وقوع حادثه    18
۱۶-۵-۲- داده کاوی    18
۱-۱۶-۵-۲- اهداف داده کاوی     18
۶-۲- پایگاه  داده های حوادث    19

۷-۲-  تکنیک های داده کاوی در تحلیل پایگاه داده های حوادث    21

۱-۷-۲- تکنیک های کلاسیک    21
۱-۱-۷-۲- آمار    21
۲-۱-۷-۲- مدل های رگرسیون    22
۳-۱-۷-۲- نزدیکترین همسایگی    22
۲-۷-۲- تکنیک های نسل بعدی    22
۱-۲-۷-۲- درخت تصمیم گیری    22
۲-۲-۷-۲- قوانین انجمنی    23

۸-۲-  تکنیک های داده کاوی استفاده شده در این تحقیق    25

۱-۸-۲- رده بندی    25
۲-۸-۲- خوشه  بندی    26
۹-۲- سوالات اساسی در این پژوهش    26
۱-۹-۲- سوالات اصلی تحقیق    26
۲-۹-۲- سوالات فرعی تحقیق    27
۱۰-۲- مرورادبیات    27

فصل سوم: روش تحقیق    32
۱-۳- مقدمه    32
۲-۳- مفاهیم مورد نیاز    33
۱-۲-۳- الگوریتم K-means     33    
۲-۲-۳- الگوریتم C5.0    33
۳-۲-۳- الگوریتم CHAID    34
۴-۲-۳- الگوریتم C&RTree    34
۵-۲-۳- الگوریتم QUEST     35
۶-۲-۳- معیارهای ارزیابی     35
۷-۲-۳- مدل RFM      37
۳-۳- روند انجام کار    38
۱-۳-۳- درک داده    38
۲-۳-۳- پیش پردازش داده    39
۱-۲-۳-۳- رفع آنومالی اشتباه بازرس    40
۲-۲-۳-۳- داده غلط    41
۳-۲-۳-۳- داده مغشوش     41
۴-۲-۳-۳- داده از دست رفته     41
۳-۳-۳- مدل جدید DFSRM    42
۱-۳-۳-۳- چارچوب مدل DFSRM    42
۲-۳-۳-۳- مزایای اصلی مدل    43
۳-۳-۳-۳- مفهوم هریک از حروف مدل DFSRM     44
۴-۳-۳-۳- متغیرهای اصلی مدل     44
۴-۳-۳- شناسایی حادثه پذیرترین کارگاه ها     45
۱-۴-۳-۳- محاسبه ی متغیرهای مدل DFSRM     46
۲-۴-۳-۳- نرمال سازی     51    
۳-۴-۳-۳- خوشه  بندی     52
۴-۴-۳-۳- تعیین سطح ریسک برای هر خوشه     54
۵-۴-۳-۳- بررسی حالت های مختلف     55
۱-۵-۴-۳-۳- قوانین استخراج شده از مدل های درخت تصمیم گیری(حالت اول)     57
۱-۱-۵-۴-۳-۳- تحلیل کدکارگاه های ۵۰۴ و ۳۷۱۳ با سطح ریسک شدید     58
۲-۵-۴-۳-۳- قوانین استخراج شده از مدل های درخت تصمیم گیری(حالت دوم)      60    
۳-۵-۴-۳-۳- قوانین استخراج شده از مدل های درخت تصمیم گیری(حالت سوم)      61
۵-۳-۳-  کاربرد مدل DFSRM    62
۱-۵-۳-۳- پیشنهاد بازرسی ادواری برای سال ۹۰    62
۲-۵-۳-۳- شناسایی حادثه پذیرترین کارگاه ها(سال ۸۸ و ۸۹)    63
۳-۵-۳-۳- پیاده سازی مدل DFSRM     63
۴-۵-۳-۳- تحلیل و بررسی نتایج     67

فصل چهارم: بحث و بررسی و تحلیل داده ها    71    
۱-۴- مقدمه     71     
۲-۴- شمایی از جداول وزارت کار     72     
۱-۲-۴- جدول کارگاه    72     
۲-۲-۴- جدول حادثه     74     
۳-۲-۴- جدول حادثه دیده     77     
۳-۴- نتایج بررسی آماری حوادث ناشی از کار در استان قم    80
۴-۴- آمار، براساس سایت سازمان جهانی کار(ILO)     89

فصل پنجم: نتایج و پیشنهادها    93
۱-۵- مقدمه     93
۲-۵- ارزیابی عملکرد درخت های تصمیم گیری     93
۱-۲-۵- دقت مدل های CHAID، QUEST،  C&Rtree و C5(حالت اول)    94
۲-۲-۵- محاسبه ی Recall ،Accuracy ،Precision  و F-measure(حالت اول)    96
۳-۲-۵- دقت مدل های CHAID، QUEST،  C&Rtree و C5(حالت دوم)    98
۴-۲-۵- محاسبه ی Recall ،Accuracy ،Precision  و F-measure (حالت دوم)    100
۵-۲-۵- دقت مدل های CHAID، QUEST،  C&Rtree و C5(حالت سوم)    102
۶-۲-۵- محاسبه ی Recall ،Accuracy ،Precision  و F-measure (حالت سوم)    104
۳-۵- نتیجه گیری نهایی    106
۴-۵- پیشنهاد ها و اشکالات نرم افزار    107
۶-۵- محدودیت ها   و موانع پژوهش    111
۷-۵- منابع    112

فهرست جداول
جدول ۱-۲: مرور ادبیات     31     
جدول ۱-۳: ماتریس اغتشاش برای مسائل دو رده ای     37     
جدول۲-۳: رفع اشتباه بازرسین    41
جدول۳-۳: اصلاح فیلد تعداد افراد حادثه دیده     42
جدول۴-۳: مشاغل سخت و زیان آور و عادی     46
جدول۵-۳: تفکیک فعالیت های برق و صنعت به دودسته سخت و زیان آور و عادی      47
جدول۶-۳: جدول استاندارد برای محاسبه تعداد روزهای از دست رفته معادل      48
جدول۷-۳: محل آسیب فرد حادثه  دیده     49
جدول۸-۳: سختی حادثه     50
جدول۹-۳: مقادیر متغیرهای مدل DFSRM     50
جدول۱۰-۳: نرمال سازی متغیرهای مدل DFSRM     51
جدول۱۱-۳: مقادیر SSE در هر خوشه     52
جدول۱۲-۳: مقادیر Di برای هر خوشه و تعیین سطح ریسک     53
جدول۱۳-۳: نمایش کد کارگاه هایی که در هر خوشه قرار می گیرند     54
جدول۱۴-۳: تقسیم بندی سطح ریسک در حالت اول     55
جدول۱۵-۳: اطلاعات مربوط به وضعیت دو کارگاه ۵۰۴ و -۳۷۱۳      56
جدول۱۶-۳: تقسیم بندی سطح ریسک در حالت دوم      59
جدول۱۷-۳: تقسیم بندی سطح ریسک در حالت سوم      59
جدول۱۸-۳: مقادیر متغیرهای مدل DFSRM- سال۸۸     60
جدول۱۹-۳: مقادیر متغیرهای مدل DFSRM- سال ۸۹     63
جدول۲۰-۳: نرمال سازی متغیرهای مدل DFSRM- سال۸۸     64
جدول ۲۱-۳: نرمال سازی متغیرهای مدل DFSRM- سال ۸۹     64
جدول۲۲-۳: مقادیر SSE برای هر خوشه- سال۸۸     64
جدول۲۳-۳: مقادیر SSE برای هر خوشه- سال۸۹      65
جدول۲۴-۳: مقادیر Di برای هر خوشه و تعیین سطح ریسک- سال۸۸     65
جدول۲۵-۳:  مقادیر Di برای هر خوشه و تعیین سطح ریسک- سال۸۹     66
جدول۲۶-۳: نمایش کد کارگاه هایی که در هر خوشه قرار می گیرند- سال۸۸     66
جدول۲۷-۳: نمایش کد کارگاه هایی که در هر خوشه قرار می گیرند- سال۸۹      67
جدول۲۸-۳: کد کارگاه هایی که در سال ۹۰ نیاز به بازرسی دارند     67
جدول۲۹-۳: وضعیت کارگاه هایی که به عنوان نقاط بحرانی شناسایی شده اند     67
جدول۳۰-۳: بررسی حوادث، کارگاه هایی که به عنوان نقاط بحرانی شناخته شده اند     68
جدول۳۱-۳:  بررسی حوادث در کارگاه هایی که به عنوان نقاط بحرانی شناخته شده اند      69
جدول۱-۴: کارگاه     72
جدول۱-۱-۴: وضع کارگاه     73
جدول۲-۱-۴: وضع ساعت کار      73
جدول۳-۱-۴: وضع حقوقی      73
جدول۴-۱-۴: مجوز، بیمه ی مدنی، مسئول ایمنی و غیره     73
جدول۵-۱-۴: وضع رفاهی      74
جدول۲-۴: حادثه      75
جدول۱-۲-۴: عامل وقوع حادثه      75
جدول۲-۲-۴: علت وقوع حادثه      76
جدول۳-۲-۴: اطلاع اداره، اطلاع سازمان و غیره      76
جدول۴-۲-۴: نوبت کاری      77
جدول۵-۲-۴: محل آسیب فرد حادثه دیده     77
جدول۳-۴: حادثه دیده     78
 جدول۱-۳-۴: مدرک      79
جدول۲-۳-۴: تاهل، ملیت، جنسیت و غیره      79
جدول۳-۳-۴:  نتیجه حادثه     79
جدول۴-۴: بخشی از جدول حادثه دیده، افراد پرریسک      83
جدول۵-۴: بخشی از جدول حادثه، افراد پرریسک     84
جدول۶-۴:گزارش حادثه آقای ع.آ     86
جدول۷-۴: گزارش یک حادثه که در آن ۵ نفر مصدوم شدند     -87
جدول۸-۴: کد کارگاه هایی که بیش از یک حادثه فوتی داشتند     88
جدول۹-۴: توزیع تعداد موارد مرگ و میر از سال ۱۳۷۱ تا ۱۳۸۹     88
جدول۱۰-۴: بررسی آمار حوادث در سه بعد نیروی کار، محیط کار و شرایط کاری     90
جدول۱-۵: مقایسه ی دقت عملکرد مدل های درخت تصمیم گیری-(حالت اول)     94
جدول ۲-۵: محاسبه ی Recall ،Accuracy ،Precision  و F-measure-(حالت اول)     96
جدول۳-۵: مقایسه ی دقت عملکرد مدل های درخت تصمیم گیری-(حالت دوم)     98
جدول ۴-۵: محاسبه ی Recall ،Accuracy ،Precision  و F-measure-(حالت دوم)     100
جدول۵-۵: مقایسه ی دقت عملکرد مدل های درخت تصمیم گیری-(حالت سوم)     102
جدول ۶-۵:  محاسبه ی Recall ،Accuracy ،Precision  و F-measure-(حالت سوم)     104
جدول۷-۵: نتیجه نهایی عملکرد مدل ها در هرسه حالت    106

فهرست شکل ها و نمودارها
شکل ۱-۲: درخت تصمیم گیری    23
شکل ۱-۳: روند انجام کار      38
شکل۲-۳: چارچوب مدل DFSRM      42
شکل۳-۳: نمودار SSE، برای نمایش K بهینه     53
شکل۴-۳: نمودار SSE، برای نمایش K بهینه- سال۸۸     65
شکل۵-۳: نمودار SSE، برای نمایش K بهینه- سال۸۹     66
شکل۱-۴: ۲۹۴۷کارگاه در استان قم در بخش صنعت و تولید فعالیت می کنند     80
شکل۲-۴: از سال ۱۳۸۵ تا ۱۳۸۹، ۶۶۰ حادثه به ثبت رسیده است     80
شکل۳-۴: از سال ۱۳۸۵ تا ۱۳۸۹، ۸۰ کارگاه بیش از ۲ حادثه داشتند     81
شکل ۴-۴: سال های ۸۸، ۸۹ و ۸۷ پرحادثه ترین سال ها هستند     82
شکل۵-۴: کد کارگاه هایی که در آنها بیش از یک نفر مصدوم شده اند     87