煤矿生产安全是国内外普遍关注的一个重大经济及社会问题,煤矿安全管理是安全生产的基石。当前煤矿安全管理系统中制度与措施的制定,往往是以事故为导向的,没有充分考虑系统中利益相关者的关联关系和行为策略选择的动态性。通过对我国煤矿安全管理现状的前期研究,本文认为管理混乱、违规操作、政策执行不力及监管失位等安全管理问题的出现,是利益相关各方针对安全投入、安全效益等进行激烈博弈的结果。只有在相关利益群体中合理分配利益,才能保持煤炭生产的稳定性和安全管理的可持续性。考虑到煤矿生产安全管理中利益相关者的关联性,本文首先建立了由各个利益相关群体广泛参与的多方博弈模型,并通过对其进行理论分析,研究利益相关者的博弈行为和策略选择对安全管理过程的影响。随着博弈参与者的增多,以及对应的模型参数与变量之间相互关系增多,多方博弈模型的精确求解与系统分析难以进行。将多方博弈的理论模型在煤矿安全子系统中进行简化,利用三方博弈模型分析多方博弈模型中纳什均衡点的存在性和作用。为了分析博弈策略选择的稳定性,借助演化博弈理论,并利用动力系统稳定性理论以及相位图、时间序列图等方法研究博弈模型的演化过程。研究发现,在一般条件下煤矿生产安全管理中的多方博弈模型不存在进化稳定策略,博弈动力系统不满足自控性。为保证利益群体的博弈策略选择的稳定性,提高安全管理的效率,有必要在现有煤矿安全检查监督规则的基础上对检查、监督等行为采取激励或约束措施,并对相应的约束激励措施进行讨论。研究结论表明,为了确保生产安全管理效率的稳定和提高,有必要对煤矿安全检查或者政府机构监督行为进行激励措施或约束措施,这样才能保证煤炭生产工人主动提高安全生产投入,避免事故的发生。借助分数阶微积分相关理论与数值计算方法,本文建立了煤矿生产安全管理中的分数阶多方博弈模型。分数阶模型用Adams-Bashforth-Moulton(ABM)预估-修正算法求解,并应用相位图分析以及时间序列图方法对分数阶博弈模型的动态过程进行模拟仿真。数值模拟的结果验证了分数阶多方博弈模型的科学合理性,这也为安全管理中的多方监管博弈提供了新的研究方法和研究方向。依据博弈学习理论,本文建立多总体复制了动态演化博弈模型,研究了博弈参与人对成功主体有模仿行为时相关各方的行为动态,并分析了政府主管部门监管力度、矿工生产技术水平等对安全管理效率的影响,以及惩罚激励、人才引入与安全培训等措施对提升企业安全管理水平的作用。研究结论表明,演化均衡中某些细节会对博弈均衡选择有重要的影响。借助动力系统稳定性理论,明确了煤炭企业对员工安全培训、惩罚力度以及奖励等措施对安全管理中的作用。由于在一般的约束激励条件下,参与人的行为选择具有动态性,这会对煤矿安全管理制度与措施的产生不利影响。本文通过激励性薪酬(成本动态化)和动态惩罚机制等措施,对策略选择的稳定性和影响因素进行分析,找出博弈行为波动性的控制方法和策略。通过对比分析,提出了安全管理制度与措施调控方向,为政府部门制定和完善相应的煤矿安全管理制度与措施提供理论依据。最后,本文总结了主要的研究成果和结论,并对有待于进一步研究的内容进行展望。