CC BY
31
УДК 658.382.2:614.84 Р.В. Шкрабак
АНАЛИЗ И ПРОГНОЗ ДИНАМИКИ ГИБЕЛИ ЛЮДЕЙ НА ПОЖАРАХ
Приведены сведения о динамике гибели людей при пожарах за последние 28 лет, дан анализ этой динамике. На ее основе обоснована методология краткосрочного прогнозирования количества погибающих ежегодно людей на пожарах, обоснована простая модель прогнозирования и на ее основе выполнен прогноз на ближайшее пятилетие. Определены границы рассеивания прогнозируемых значений количества погибающих людей на пожарах в прогнозируемом периоде, дано их толкование и рассмотрены пути профилактики гибели людей при пожарах.
Ключевые слова: анализ, прогноз, люди, гибель, пожар.
R.V. Shkrabak
ANALYSIS AND FORECAST OF PEOPLE DEATH DYNAMICS AT FIRES
Data on dynamics of people death at fires for the last 28 years are given in the article. The analysis of the dynamics is given. On its basis the methodology of short-term forecasting of quantity of people perishing at fires annually and the simple model of forecasting are proved. On its basis the forecast for the nearest fifth years is done. The borders of the forecasted quantity values dispersion of perishing at fires people in the forecasted period are defined. The interpretation is given and the ways of preventive actions against people death at fires are considered.
Key words: analysis, forecast, people, destruction, fire.
Сокращающееся в последние 14 лет из года в год количество пожаров в среднем на 3,5% в год не привело к сокращению числа погибших при пожарах людей. Сложившаяся ситуация не является нормальной: по данным МЧС, гибель людей на пожарах с 1965 года по настоящее время возросла в шесть раз. Такое положение вынуждает уделять особое внимание профилактике пожаров и гибели людей на них. Связано это с тем, что сложившаяся ситуация не дает оснований для успокоения даже на перспективу. Для уяснения этой ситуации правомерно рассмотреть перспективу сложившегося положения.
Прояснить ее может обстоятельный анализ и прогнозирование динамики гибели людей при пожарах.
Для анализа используют массив числа погибших на пожарах по годам, полученный на основе статистической выборки значений параметра по каждому году. Динамика количества погибших за 1989-2007 годы представлена на рисунке.
Как видно из рисунка, динамика роста количества погибаших (Кп) на пожарах на протяжении 19 анализируемых лет имела несколько этапов. Первый этап (1989-1991 гг.) характерен тем, что Кп возрастало в среднем на 1200 летальных исходов в год, или 37,5%. Второй этап (1991-1994 гг.) характерен более динамичным ростом Кп (с 7,6 до 16 тыс. чел, т.е. в среднем на 2800 погибших в год, или на 70%). Третий этап (1994-1998 гг.) характерен небольшим снижением Кп (по сравнению с 1994 г.); оно составило 2300 погибших за 4 года, или в среднем 575 человек в год (14,4% за 4 года, или 3,6 % в год). Четвертый этап (1998-2001 гг.) характерен интенсивным ростом числа погибших (с 13700 чел. в 1998 г. до 20 тыс. чел. в 2001 г., т.е. в среднем рост составил 2,1 тыс. в год, или 6,3 тыс. погибших за указанные годы); в процентном соотношении этот рост составлял 45%, или 11,25% в год. Пятый этап (2002-2007 гг.) характеризуется некоторым снижением Кп (с 20 тыс. погибших в 2001 г. до 17,5 тыс. в 2007 г., т.е. в среднем на 500 человек ежегодно, а в процентном отношении соответственно 12,5 и 2,5% в год).
К п тах
Количество людей, погибших при пожарах за 1989-2007 гг. ( * * ) и прогноз по периоду 2001-2007 гг. на 2008-2012 гг. ( ■ ■ );
///// - прогнозируемые значения Кп (максимальное, среднее, минимальное)
Как видно, каждый из этапов имеет свою динамику. Эту динамику (см. рис.) на каждом этапе с допустимой погрешностью можно описать линейной зависимостью, что существенно упрощает расчеты, особенно в практике работы специалистов служб пожарной безопасности. Результаты прогноза необходимы для ориентации путей профилактики гибели людей на пожарах, определения первоочередных мероприятий в этом направлении, определения потребностей в материально-техническом и финансовом обеспечении и др.
В основу анализа и прогнозирования динамики гибели людей при пожарах положена методология трудопожароохранной научной школы Санкт-Петербургского ГАУ [1]. Суть ее в следующем. На основе обширного статистического материала определяют аналитически или графически закономерность динамики анализируемого и прогнозируемого параметра. Часто в практике встречаются динамики, не поддающиеся точному математическому описанию либо представленные сложными зависимостями, которые на практике без специальной подготовки и вычислительной техники применять сложно. Иногда анализ большого (по годам за 30-40 лет) статистического материала в случае не выраженной явно закономерности осуществляют по этапам (частям, где такая динамика выражена или может быть с допустимой погрешностью аппроксимирована известной или новой математической моделью). Прогнозирование в этом случае можно вести по данным всей базы прогноза или по отдельным этапам (если они базируются на данных статистики не менее чем за 6-7 лет - для краткосрочного прогноза). В обычной практике прогноз на краткосрочную перспективу ведут по последнему этапу динамики показателя. Данные по динамике числа погибающих ежегодно на пожарах, представленные на рисунке (в том числе и на последнем этапе), подтверждают правомерность использования для анализа линейной модели. При этом параметры летального травмирования X и У полагают случайными величинами (к примеру, число погибших при пожарах в каком-либо году), а реализации их в «к» опытах (т.е. в другие годы - х и у). Тогда в соответствии с [2] имеем в общем случае следующую зависимость: У = <р Х)+ Г (здесь ф X) -
функция случайного аргумента, такая, что математическое ожидание тх = п Ху^-~ случайная величина, у которой т2 = ), а дисперсия Д2^ т). Тогда регрессию <р X) находят из условия ЩХ -ф X)] = пт . В случае линейной регрессии (7 = гХ+ »+ ■) это приводит к выражениям вида [2]: а= Г<(Х,У)/ Д(Х)\ Ъ= пу- тх \ ф Г) = ТС(Х,У)1 Д(Х)(Х - чх)+ пу, где а ,Ь - коэффициенты; К{Х,У)= и( )-(У- пу) - корреляционный момент; Д{Х)= и(2 } - дисперсия; тх,ту -
математические ожидания X и У. Значения тх, т Дх, Кху находят в виде оценок [2]:
1 П 1 п 1 1
тх = -Ё**; т = -Ёл; Дх =—:Е ~ О2; ^ = -Е “ ’ОО'* ~ **)■
и 1 иу (п- и 1
Случайную величину 7 в целях прогноза полагают распределенной по нормальному закону и считают, что все реализации ее с вероятностью 0,99 будут находиться в интервале ± ’,58сг . Так как тг = 0, то
2 П
параметре находят по выборке 2 = [Л - ? Г), используя зависимость а = — )0,5.
■ - П !
Технологию прогноза обычно реализуют в такой последовательности (для линейной модели): выбирают систему координат (обычно по вертикали откладывают число погибших Кп по годам, по горизонтали -годы). Выбирают исходный год Ги, предшествующий году анализа: в нашем случае за Ги примем 2000 год, т.е. Ги = 2000 год. Далее выбирают первый год анализа Га (следующий за годом исходным); в нашем случае Га = 2001 году. Затем определяют разность т = Га-Ги. В рассматриваемой ситуации т = 2001-2000=1; аналогично г = 2, г = 3, г = 4, т = 5, т = 6, т = 7.
1 "
Находим математическое ожидание параметра т; имеем т - -У'г =4.
П !
Далее, имея значения параметра Кп (число погибших при пожарах по годам 2001-2007 гг. - см. рис.),
^ п
находим математическое ожидание этого параметра тКп - -'^Кп = 18,68 чел.
1
п
Коэффициент корреляции между параметрами К Т = -У] (г -тТ)(Кп-тк ) =-1,134.
• п !
2 п
Дисперсия параметра т будет ДТ - -------~щ)2 - 4,66.
п-1 1
1 ”
Дисперсия параметра Кп будет ДКп - -----У](Хпг - тКп)2 = 0,75.
п-1 1
Линейная регрессия вида у=ах+Ь или в нашем случае тКп = гт + > требует определения значения коэффициентов а и Ь. Коэффициент а определим по известной зависимости [2]:
К. 114
а= -^= =- 0,244. Тогда Ъ = пКи - тт = 18,68-(-0,244*4,66)=19,8.
Дг 4,66
Тогда прогнозируемые значения Кп на 2008-2012 годы составят соответственно: Кпг = гт + >= -
0,244*7+19,8=18,02 тыс. чел. и последующие значения аналогично Кп2 = 17,85, Кп3 = 17,6; Кп4 = 17,36; КП5 =17,1.
Границы разброса прогнозируемых значений Кп определяют, вычислив предварительно параметр е = :2,58сг . Сам параметр о определяют по зависимости
1Дкп~а2Дг = /0,75- - ,244)2 * 4,66 = ,77.
2*4
В окончательном виде уравнение регрессии приобретает вид: Кп =ат1+Ь± : = -0,244*т +19,8±1,77. Следовательно, максимальное прогнозируемое значение Кптх можно определить по выражению Клт -ат.+Ь+ :, а минимальное - из выражения Кп - -ат.+Ь- г.
ПТяХ 1 ■ ПИП 1
В итоге для Кп и Кпт1П имеем следующие прогнозируемые значения по годам:
Kn,
Kn
Kn
Kn
Kn
maxi
= - 0,244*8+19,8+1,77=19,98; Kn, = - 0,244*9+19,8+1,77=19,35; Kn
mini
min 2
= -0,244*8+19,8-1,77=16,08; =-0,244*9+19,8-1,77=15,83;
Если уровень работы по профилактике пожаров и количества погибающих в них людей на прогнозируемый период будет примерно таким же, как и в период базы прогноза, то динамика количества погибших при пожарах в прогнозируемый период будет меняться по линии Кп . В случае усиления профилактической работы число погибших в прогнозируемом периоде будет ниже, чем Кп , и может приближаться к Кптт (что весьма желательно). При ослаблении профилактических мероприятий число погибших при пожарах в прогнозируемом периоде будет находиться в зоне между Кп и Кптх, а возможно, и соответствовать значениям Кптх.
Поэтому весь арсенал профилактических мероприятий, новейшие достижения науки и техники необходимо направить на то, чтобы динамика число погибающих в прогнозируемый период приближалось к Кптт и по годам было ниже Кптт. Такая постановка вопроса вполне реальна и отвечает общему стремлению специалистов и руководителей предприятий осуществлять меры по сокращению числа пожаров, а значит, числа погибающих в них людей. Определенные достижения в указанном направлении имеют передовая практика и наука, как в нашей стране, так и за рубежом [3]. Эти достижения разноплановые (нормативно-правовые, организационно-технические, санитарно-гигиенические, инженерно-технические, материа-ловедческие, кадровые и др.); объединение их в единую профилактическую систему в состоянии обеспечить задачу динамического сокращения пожаров и гибели людей в них.
1. Прогнозирование травматизма в АПК и разработка эффективных путей его профилактики: учеб. посо-
бие для слушателей ФПК / В.В. Шкрабак [и др.]; СПбГАУ. - СПб., 2002. - 112с.
2. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. - М.: Гос. из-во физ.-мат. литературы, 1958. -
460 с.
3. Шкрабак, В.С. Состояние и проблемы пожарной безопасности в АПК: учеб. пособие / В.С. Шкрабак,
В.В. Шкрабак, Р.В. Шкрабак; СПбГАУ. - СПб., 1997. - 310 с.
Литература
