CC BY
44
К вопросу организации мониторинга показателей и индикаторов опасностей и угроз безопасности жизнедеятельности населения и территорий
В.Ю. Востоков, канд. техн. наук, О.С. Колотова, Ф.С. Собакин.
Федеральное государственное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России (федеральный центр науки и высоких технологий)»
Аннотация
В представленной статье проводится анализ используемых в Государственном докладе «О состоянии защиты населения и территории Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2008 году» значений средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации, обусловленных различными потенциальными опасностями. Установлено, что распределение средних величин индивидуального риска по субъектам Российской Федерации относительно среднего значения по стране соответствуют нормальному распределению (распределению Г аусса). Исключения составляют данные по пожарам, что вызвано, по всей видимости, искажениями статистической отчетности, и данные по возможным техногенным чрезвычайным ситуациям на потенциально опасных объектах, что определено отсутствием единых подходов к оценке частоты возникновения аварийных ситуаций и числа пострадавших.
Введение
Основным направлением деятельности координационных органов и органов управления единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций по реализации комплекса мер, направленных на предупреждение опасностей и угроз безопасности жизнедеятельности населения и смягчения их последствий, является создание условий, обеспечивающих приемлемые уровни риска потенциальных опасностей для жизнедеятельности населения.
В качестве основы для организации мониторинга показателей и индикаторов опасностей и угроз в работе [1] было признано целесообразным использование «Паспортов безопасности» территорий и опасных объектов. Причем было отмечено, что для организации мониторинга, который соответствовал бы требованиям сегодняшнего дня, необходимо:
провести ревизию формы «Паспортов безопасности» на предмет включения в них дополнительной информации;
ввести в действие ежегодную корректировку данных «Паспортов безопасности».
1. Обобщенный показатель состояния защиты населения
Работа по организации мониторинга показателей и индикаторов опасностей и угроз на основе «Паспортов безопасности» (апробация возможных дополнений и/или изменений) получила свое продолжение при подготовке «Государственного доклада о состоянии защиты населения и территории Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2008 году» [2]. В результате этого, в Государственный доклад был включен раздел «Обобщенный показатель состояния защиты населения от потенциальных опасностей». В качестве обобщенного показателя защиты населения территории от потенциальных опасностей рассматривается средняя величина индивидуального риска, которая определяется как отношение числа пострадавших (число погибших или получивших ущерб здоровью [3]) при реализации на территории потенциальных опасностей к численности населения этой территории.
На основе данных, представленных федеральными органами исполнительной власти и субъектами Российской Федерации для подготовки Государственного доклада [2], были определены количественные значения средних величин индивидуального риска для жизнедеятельности населения по стране, федеральным округам и субъектам Российской Федерации, которые обусловлены следующими факторами: происшествиями на водных объектах;
техногенными, природными и биолого-социальными чрезвычайными ситуациями; пожарами;
дорожно-транспортными происшествиями; совокупностью перечисленных факторов.
Также были определены количественные значения средних величин индивидуального риска для жизнедеятельности населения, обусловленного возможными техногенными чрезвычайными ситуациями на потенциально опасных объектах, для чего использовались прогнозные результаты, полученные при разработке «Паспортов безопасности».
Сравнительная оценка средней величины индивидуального риска по региону по отношению к средней величине индивидуального риска по стране позволяет ранжировать регионы по уровням потенциальных опасностей для жизнедеятельности населения и может быть использована для анализа эффективности реализации мероприятий по защите населения от потенциальных опасностей.
2. Уровни возможных потенциальных опасностей
Для сопоставления уровней возможных потенциальных опасностей в субъектах Российской Федерации (федеральных округах) в Государственном докладе [2] использовался так называемый «Голландский подход», который в последнее время получил широкое распространение как в зарубежной, так и отечественной практической деятельности по обеспечению безопасности и управлению риском [1, 4]. Согласно этому подходу, весь спектр значений риска разбивают на три области - «зеленую», «желтую» и «красную», в соответствии с так называемым принципом «светофора».
В Государственном докладе [2] определены три уровня (области) значений средней величины индивидуального риска:
уровень потенциальных опасностей в федеральных округах и субъектах Российской Федерации принимался относительно оптимальным («зеленая» область), если соответствующие значения средних величин индивидуального риска ниже значения средней величины индивидуального риска по стране более чем на треть;
уровень потенциальных опасностей в федеральных округах и субъектах Российской Федерации принимался относительно допустимым («желтая» область), если соответствующие значения средних величин индивидуального риска отличались от значения средней величины индивидуального риска по стране не более чем на треть;
уровень потенциальных опасностей в федеральных округах и субъектах Российской Федерации принимался относительно неприемлемым («красная» область), если соответствующие значения средних величин индивидуального риска выше значения средней величины индивидуального риска по стране более чем на треть.
Граничные значения интервалов (К**, -К*-**), устанавливающие уровни потенциальной опасности в Государственном докладе [2]:
где Ягср - значения средней величины индивидуального риска по стране, обусловленного і-ым фактором опасности, качественно отличаются от граничных значений интервалов, определенных в рамках принятого в зарубежной и отечественной практике «статистического» принципа [1, 4]. Указанный принцип предполагает при установлении граничных значений наряду со значением средней величины индивидуального риска по стране использовать и значение среднеквадратического отклонения от него средних величин индивидуального риска в регионах (а;). Например, следующим образом:
Я*=Я1ср ■ (1-1/3), £.**= Кср ■ (1+1/3),
(1)
Уаг = ог- / Я1ср.
Выбор соотношений (1) для установления граничных значений при сопоставлении уровней возможных потенциальных опасностей был определен тем, что для средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации, обусловленного техногенными, природными и биолого-социальными чрезвычайными ситуациями и возможными техногенными чрезвычайными ситуациями на потенциально опасных объектах
То есть, применение «голландского подхода» для сопоставления уровней возможных потенциальных опасностей не представлялось возможным, так как относительно оптимальному уровню потенциальных опасностей в субъектах Российской Федерации при использовании соотношений (2) соответствовали бы отрицательные значения средних величин индивидуального риска, что не имеет никакого смысла.
Выполнение неравенства (3) для некоторых показателей состояния защиты населения от потенциальных опасностей потребовало проведение дополнительного анализа на предмет адекватности сформулированного подхода и/или достоверности используемых данных. Указанный анализ целесообразно проводить в рамках модели, базирующейся на постулате о нормальном распределении значений средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации относительно среднего значения по стране. Этот постулат является следствием обобщения центральной предельной теоремы для разно распределенных случайных величин [5].
3. Первичный анализ данных, представленных для подготовки Государственного доклада
Предварительную оценку соответствия распределения средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации относительно среднего значения по стране нормальному распределению (распределению Гаусса) можно провести, сравнив так называемые «интегралы вероятности»:
где х = (К - Кгср) / ог , а/(%) - функция распределения (плотность вероятностей).
Для распределения Гаусса интеграл вероятности, именуемый иногда функцией Лапласа [6], имеет вид:
Из представленных ниже рисунков (Рис.1 - Рис.3) видно:
распределение средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации, обусловленного дорожно-транспортными происшествиями и происшествиями на водных объектах, относительно среднего значения по стране соответствуют нормальному распределению (Рис.1);
Уагг >1.
(3)
Рис.1. Интегралы вероятностей распределений средних величин индивидуального риска в субъектах Федерации, обусловленного дорожно-транспортными происшествиями (ДТП) и происшествиями на водных объектах (ГИМС)
имеет место некоторое отклонение распределения средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации, обусловленного пожарами, относительно среднего значения по стране от нормального распределения (Рис.2) -в «полусигмовом» интервале интеграл вероятностей более чем на 30% превышает функцию Лапласа (в «четвертьсигмовом» интервале - более чем на 40%);
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Рис.2. Интеграл вероятности распределения средних величин индивидуального риска в субъектах Федерации, обусловленного пожарами
распределения средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации относительно среднего значения по стране, для которых выполнялось неравенство (3), не соответствуют нормальному распределению (Рис.3).
Рис.3. Интегралы вероятностей распределений средних величин индивидуального риска в субъектах Федерации, обусловленного техногенными, природными и биолого-социальными чрезвычайными ситуациями (ЧС) и возможными техногенными чрезвычайными ситуациями ___________________________на опасных объектах (ОО)______________________________
4. Техногенные, природные и биолого-социальные чрезвычайные ситуации и возможные чрезвычайные ситуации на потенциально опасных объектах
В принципе, есть все основания для того, чтобы распределение значений средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации, обусловленного техногенными, природными и биолого-социальными чрезвычайными ситуациями, относительно среднего значения по стране не соответствовало нормальному распределению. Это связано с тем, что в соответствии с [7], под указанными явлениями понимаются события, частоты проявлений которых могут различаться на несколько порядков (дорожно-транспортные происшествия и пожары «с числом погибших 2 и более человек или с числом пострадавших 4 и более человек*», частота которых в субъекте Российской Федерации может измеряться десятками в год, и например, катастрофические землетрясения, которые происходят раз в десять и более лет).
Однако в рассматриваемом случае (в 2008 году в России не наблюдалось явлений, относящихся к крайне редким событиям) несоответствие нормальному распределению, по всей видимости, обусловлено ошибками при предоставлении данных. Такое предположение можно сделать, исходя из следующего.
Значения средних величин индивидуального риска в трех субъектах Российской Федерации заметно отличаются от показателей в других регионах страны (в 10 и более раз пре-
* После выхода постановления Правительства Российской Федерации от 21 мая 2007 года №304 [3] (определившего понятие «пострадавший» как погибший или получивший ущерб здоровью) используется термин «травмированный».
вышают среднее значение по стране). Причем указанное количество пострадавших в этих субъектах превышает максимальное число пострадавших, которое могло быть в результате произошедших чрезвычайных ситуаций. Так, в Республике Алтай за 2008 год имели место 3 чрезвычайные ситуации локального уровня и 1 - межмуниципального. То есть, в соответствии с работой [3], число пострадавших не может превышать 80 человек, в то время как объявленное число пострадавших составляет 519 человек.
Если исключить из рассмотрения данные по указанным субъектам Российской Федерации, то мы получим, что распределение значений средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации, обусловленного техногенными, природными и биологосоциальными чрезвычайными ситуациями, относительно среднего значения по стране также соответствует нормальному распределению (Рис.4).
О 0,5 1 1,5 2 2,5 3
Рис.4. Интеграл вероятности распределений средних величин индивидуального риска в 80 субъектах Федерации, обусловленного техногенными, природными и биолого-социальными чрезвычайными ситуациями - ЧС (80)
Что касается распределения относительно среднего значения по стране средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации, обусловленного возможными техногенными чрезвычайными ситуациями на потенциально опасных объектах, то его несоответствие нормальному распределению обусловлено, прежде всего, отсутствием какого-либо определения используемого в «Паспорте безопасности» понятия «частота наиболее опасного сценария развития чрезвычайной ситуации». Пользуясь этим, некоторые разработчики «Паспортов безопасности» определяют значение указанного параметра порядка 10"9 год-1, не задумываясь, что такая частота более характерна для образования новых материков на нашей планете. Как следствие, средние величины индивидуального риска в субъектах Российской Федерации (Я+ср), рассчитанные по формуле:
к
1п /
Кср = 1,
+ N ’
где к - число потенциально опасных объектов в субъекте Российской Федерации;
V] - частота наиболее опасного сценария развития чрезвычайной ситуации на у-ом
объекте субъекта Российской Федерации;
П] - число пострадавших в результате развития чрезвычайной ситуации на у-ом
объекте субъекта Российской Федерации по наиболее опасному сценарию;
N - число жителей субъекта Российской Федерации, могут отличаться друг от друга в десятки тысяч раз:
Яс+Р е [8,87 -10-10; 6,90 -10-5 ], год-1.
5. Пожары
Как указывалось выше, в соответствии с [7], пожары с числом погибших 2 и более человек или с числом травмированных 4 и более человек рассматриваются в рамках статистической отчетности как один из видов чрезвычайных ситуаций техногенного характера. Причем:
число таких пожаров составляет менее 1% от общего числа пожаров, а число пострадавших - до 20%;
пострадавшие в таких пожарах составляют большинство среди пострадавших в чрезвычайных ситуациях техногенного характера (в 2007 и 2008 годах - более 2/3).
Поэтому, после того как мы удостоверились, что распределение средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации, обусловленного чрезвычайными ситуациями, относительно среднего значения по стране соответствует нормальному распределению (Рис.4), вопрос об отклонении распределения средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации, обусловленного пожарами, от нормального распределения (Рис.2) становится принципиальным.
Попытки приблизить распределение средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации, обусловленного пожарами, относительно среднего значения по стране к нормальному распределению путем отбраковки данных по некоторым регионам (как это было с данными по чрезвычайным ситуациям) не увенчались успехом. Поэтому необходимо говорить о наличии «систематической ошибки».
Такая систематическая ошибка может быть обусловлена тем, что в ряде субъектов Российской Федерации при определении числа пострадавших в результате пожаров имело место искажение отчетности, о чем отмечалось в соответствующих документах МЧС России.
Впрочем, можно надеяться, что с введением в действие с 1 января 2009 года нового порядка учета пожаров и их последствий [8] причин, порождающих такую систематическую ошибку, не будет.
Заключение
По итогам представленного анализа можно сделать следующие выводы:
1. Распределение средних величин индивидуального риска в субъектах Российской Федерации относительно среднего значения по стране при отсутствии крайне редких событий с большим количеством пострадавших соответствует нормальному распределению. Следовательно, отклонение от нормального распределения является проявлением недостоверности предоставляемых данных.
2. При разработке «Паспортов безопасности» опасных объектов необходимо использовать единые подходы к оценке частот возникновения чрезвычайных ситуаций и числа пострадавших в результате их реализации.
Литература
1. Акимов В.А., Быков А.А., Востоков В.Ю. К вопросу организации проведения мониторинга опасностей и угроз развитию социально-экономической (социотехнической) системы в современных условиях. // Угрозы и риски техногенной безопасности России [Сборник статей]. - М.: ИЭ РАН, 2009.
2. Государственный доклад о состоянии защиты населения и территории Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2008 году. - М.: МЧС России, 2009.
3. О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: постановление Правительства Российской Федерации от 21 мая 2007 года №304.
4. Быков А.А., Акимов В.А., Фалеев М.И. Нормативно-экономические модели управления риском // Проблемы анализа риска. - 2004. - Т.1. - №2.
5. Lindeberd J.W. Math. Zeit, 15 (1922), 211-235.
6. Ильин В.А., Куркина А.В. Высшая математика: Учебник. - М.: ООО «ТК Велби», 2002.
7. Об утверждении критериев информации о чрезвычайных ситуациях: Проказ МЧС России от 08 июля 2004 года №329.
8. Об утверждении порядка учета пожаров и их последствий: Приказ МЧС России от 21 ноября 2008 года №714.
