本文综合应用安全科学和系统科学的相关理论和方法,对中小型煤矿的生产区域安全度、生产安全的评价指标体系和综合评价方法、生产安全的投入产出效率和投入决策模型等方面进行了较系统的研究。(1)研究了中小型煤矿区域安全度和系统安全度。阐述了影响煤矿生产安全的危险因素,界定区域安全度和分析安全度和安全等级之间的关系,提出单一区域和组合区域的安全度计算方法,同时结合某煤矿的实际情况进行了实证分析。(2)构建了中小型煤矿生产安全水平评价指标体系。探讨了系统安全评价理论,针对目前我国煤矿生产安全评价体系存在的主要问题和不足,确定了一套较为全面且简单实用的指标体系,从生产区域安全、人员安全、安全管理、安全事故四个方面建立了一个三层22个评价指标的指标体系,并对各评价指标的具体含义进行说明。(3)综合评价了中小型煤矿的生产安全水平。运用主、客观的综合赋权法确定中小型煤矿生产安全水平评价指标的权重,运用灰色层次分析理论、模糊综合评价法、集对分析理论三种评价方法对中小型煤矿进行综合评价,并进行实证分析。针对三种评价方法的优劣进行分析比较。(4)从生产安全水平投入、产出的角度,利用数据包络(DEA)模型对中小型煤矿生产安全投入与产出的相对有效性进行研究。以第三章建立的中小型煤矿生产安全水平评价指标体系为基础,建立基于DEA的投入和产出评价指标体系,并运用CCR模型对15家中小型煤矿的相对有效性进行了实证研究。(5)分析了生产安全投入决策的常用方法,主要包括德尔菲法、头脑风暴法、教育交流法等定性决策,以及决策树法、贴现现金流法、实物期权法等定量方法,说明这些方法在生产安全投入决策中的具体应用,并比较分析方法的优劣。另外,说明了多种人工智能技术在煤矿生产安全决策领域的应用状况。(6)建立了基于BP网络的中小型煤矿生产安全投入决策模型,决策模型以区域安全度、事故发生率和年经济损失金额比例三项指标为模型输入数据,以生产安全投入的十项指标为输出指标,利用MATLAB对DEA有效的10个决策单元为训练样本,对网络进行训练。运用训练好的神经网络模型对5个无效的中小型煤矿进行生产安全投入的测算,通过对原数据和测算数的比较,得出需调整的主要投入指标：一是减少员工“三违”比例和降低矿工的流动性,二是完善安全管理机构组织和提高安全工程技术投入,三是提高矿工的持证率和安全教育的投入。通过上述的研究,建立了中小型煤矿生产安全水平评价指标体系,并进行综合评价,研究了中小型煤矿生产安全投入相对效率,并对其生产安全投入决策问题进行实证分析,形成了一套较为系统的中小型煤矿生产安全水平评价研究体系。