CC BY
91
Рисунок. Робочий штерфейс програми „Генератор завдань"
Слщ зазначити, що бiльшiсть кнуючих програм пропонуе генерувати лише завдання для подальшого друкування. Наявнiсть окремого твердого варiанту при проведеннi контролю мае ряд переваг, але е й
недолжи. Викладачевi доводиться перевiряти не два варiанти а набагато б^ьше [4]. При iнтерактивнiй OTCTeMi навчання цей недолiк усуваеться. Тобто, icHye потреба в створеннi штерактивних систем, де задача дiалогy 3i студентом та перевiрка виконання покладеш на комп'ютер. А це потребуе параметризацп не лише завдання, але й процесу перевiрки. На даний час авторами ведеться робота з реалiзацiï цього процесу.
Лиература
1. Алексеев А.Н. Дистанционное обучение инженерным специальностям / А.Н. Алексеев. - Сумы: ИТД „Университетская книга", 2005. - 333 с.
2. Руководство администратора КОМПАС-3D V10. -[Електронний ресурс].-[Цит. 19.11.2008 р.]. - Режим доступу: http: // www.ascon.ru / documents/ Admin_Guide. pdf. - Загол. з екрану.
3. Журавлева Т.Э. Гибридный инструментарий интеллектуальных систем на основе расширенного логического программирования: автореф. дис. на здобуття ступеня канд. ф.-м. наук: 01.05.03 „Математические машины и системы" / Т.Э. Журавлева. - М.: МАИ, 1993. - 20 с.
4. Шестаков А.П. Генерация дидактических материалов по математике. - [Електронний ресурс]. - [Цит. 02.09.2008 р.]. - Режим доступу: http:// www.infanata.com / math / Generation.pdf. - Загол. з екрану.
-□ □-
Розглянутi питання викори-стання тдексних показни^в як основи для визначення прогнозного рiвня ризику впливу техногенного об'екта на навколишне природне середовище на етат проектуван-ня. Представлений метод пропонуе поеднувати iмовiрнiсний i тдексний способи для ощнки техногенног без-пеки об'ектiв, що вiдповiдае дючш системi нормування, i дае можли-в^ть визначити прогнозне значення
ризику в умовах невизначеностi -□ □-
УДК 504.064
К1ЛЬК1СН1 ПОКАЗНИКИ ОЦ1НКИ ТЕХНОГЕННОТ БЕЗПЕКИ ОБСКТ1В
Т.В. Бойко
Кандидат техычних наук, доцент Кафедра мбернетики xiMÎKO-технолопчних процеав Нацюнальний техшчний уыверситет Украши «Ки'вський
пол^ехшчний шститут» пр. Перемоги, 37, г. Кшв, Украша, 03056 Контактний тел. : (044) 241 -76-12
Вступ
Розвиток сустльства на сучасному етат все в б^ьш зштовхуеться iз проблемами забезпечення безпеки й захисту людини й навколишнього природного середо-вища. Наслвдком усе бшьше зростаючого антропогенного впливу на навколишне природне середовище й штенсифжацп використання природних ресурав, але
не завжди ращонального й без дотримання належних заходiв техногенноï безпеки, у багатьох крашах свггу проявляеться стшка тенденщя до росту юлькост важ-ких промислових аварш i руйшвних стихiйних явищ. Пiдготовка комплексних рiшень для узгодження су-перечливих умов економiчного розвитку й безпечного функщонування промислових об'екпв являе собою необхiднy передумову нацiональноï безпеки кожноï
кра'ни [1]. А це безумовно забезпечить реалiзацiю кон-цепцii стiйкого розвитку сустльства.
Значне мiсце в проблемi забезпечення промисловоi i екологiчноi безпеки займае оцiнка безпеки. Для цього використовуються кiлькiснi показники, якi надають змогу проводити обгрунтований аналiз i приймати рь шення щодо техногенноi безпеки промислового об'екта.
1. Загальна характеристика кшькшних показникiв техногенно! безпеки
Безпосередньо юльюсний показник визначаеться методом, який вибираеться для застосування. Для розв'язання цих проблем використовують методи ма-тематичноi статистики, теорii ймовiрностi, експертнi системи, шдексш показники, методи i моделi штучного iнтелекту i таке шше. Слiд зауважити, що виршаль-ним е те яка вихщна iнформацiя присутня - кiлькiсна чи яюсна, i яка невизначенiсть ш притаманна.
Статистичнi методи дозволяють давати досить точну ощнку ризику i мають властивiсть знижувати рiвень невизначеностi вiдносно показника ризику по мiрi накопичування експериментальних даних [2-4]. Але з допомогою цих методiв досить важко отримати об'ективну ощнку можливих наслщюв порiвняно рщ-ких аварш, ризик вiд яких для населення характеризуемся математичним очiкуванням наслвдюв. I практично неприйнятнi на етат проектуваннi, оскiльки потребують побудову iнтегральноi функцii розподiлу втрат.
Складнiсть використання статистичних методiв та-кож пов'язана з необхвдшстю об'еднання рiзнорiдних показниюв безпеки життедiяльностi для порiвняльноi ощнки небезпеки регiонiв, якi, в свою чергу, вiдрiзня-ються географiчним положенням, площею, густиною населення, природними умовами, рiвнем економiчного розвитку, станом промислових об'екпв i '¿х iнфраструк-турою.
Недолжами iмовiрнiсного методу е його громiзд-кiсть i трудомiсткiсть, вiн потребуе велику юльюсть вихiдних даних, що в юнцевому рахунку приводить до низько' точностi отримуваних результатiв. При вщ-сутностi апробованих математичних моделей i достат-ньо достовiрних вихщних даних, а також при впливi на можливiсть реалiзацii аварп велико' юлькоси ви-хiдних даних, що важко формалiзуються застосування iмовiрнiсних методiв майже неможливе.
Використання математичного апарату теорп ймо-вiрностi i математично' статистики ускладнюеться низькою точнiстю та нечиюстю вихiдних даних по факторах, що впливають на безпечне функщонування об'екту.
При цьому ощнюеться ризик , як правило, аварп за вщповщним сценарiем, в той час коли в нормальних умовах експлуатацп значення ризику, особливо, по вщношенню к навколишньому природному середови-ще не визначаеться [2].
Експертний метод ощнки техногенного ризику разом с певними перевагами в порiвняннi з стати-стичним i iмовiрнiсним методом мае i кiлька суттевих недолшв: наявнiсть достатньо' кiлькостi експертiв для репрезентативност оцiнки; точнiсть результатiв отриманих експертним методом повшстю залежить
ввд компетентностi експертiв, якi були залучеш до оцiнювання; думки експертiв не завжди ствпадають, що ускладнюе обробку результаив; майже неможли-во ощнити можливi наслiдки вiд виникнення аварп тощо.
Окрiм методiв оцiнки техногенного ризику - стати-стичного, iмовiрнiсного та експертного слвд звернути увагу на шдексний метод, який мае ряд переваг в по-рiвняннi з перерахованими методами.
Перевагами шдексних методiв е використання без-розмiрних шдексних ощнок, що значно спрощуе використання таких методiв i зменшуе складнiсть обчис-лень [5]. З допомогою шдексних методiв досить легко порiвнювати безпеку рiзних об'ектiв завдяки тому, що в« iндекснi методи базуються на шкалi безпеки, за яко' вiдбуваеться вiднесення об'екту до певного рiвня безпеки вiдповiдно з отриманими значеннями шдексних показниюв.
Використання шдексного тдходу дозволяе ощню-вати вклад того чи шшого аспекту дiяльностi пiдпри-емства в небезпечний вплив на навколишне середови-ще в щлому чи по окремим компонентам природного навколишнього середовища.
Враховуючи все вище сказане дощльно буде за-стосувати метод шдексних безрозмiрних оцiнок для визначення ризику планово' дiяльностi щодо навко-лишнього середовища.
2. Особливост визначення ризику техногенного об'екту при проектуванш
Основними вимогами до вибору критерж при-йнятного ризику при проведенш аналiзу ризику яв-ляеться нi його стропсть, а обгрунтованiсть i визна-чешсть [2]. Правильний вибiр прийнятного ризику i його мiри дозволить зробити i процедуру, i результати аналiзу ризику ясними i зрозумiлими, що штотно збiльшить ефективнiсть управлiння ризиком. На рiз-них етапах життевого циклу небезпечного об'екта мо-жуть визначатися конкретш цiлi аналiзу ризику.
Давно доведено, що концепщя «нульового ризику» не прийнятна. Але яким буде значення того ризику, який визначае «початок ввдрахування» для техногенного промислового об'екта. Або, шакше, який рiвень ризику впливу на навколишне природне середовище ( безпосередньо в атмосфер^ пдросфер^ грунт i т. iн.) мае такий об'ект при умовi нормально' безаваршно' експлуатацii.
Очевидно, що безпосередньо це значення повинне бути визначене у проект та забезпечуватися нормаль-ними умовами експлуатацп (виконання технолопчно-го регламенту).
Дуже добре знати ймовiрнiсть можливих аваршних ситуацiй i заздалегщь мати план роботи по '¿х усунен-ню i вiдповiднi кошти ( якщо використовуеться система страхування на базi ризикiв). Але, з шшого боку, сучасний рiвень автоматизацп i використання систем автоматизованого керування технолопчними проце-сами i виробництвом значно знижуе ризик аварii, але залишаеться ризик в системi «машина - навколишне середовище».
Тому е актуальним розробка системи ощнки ризи-юв впливу на навколишне природне середовище при
проектуванш i нормальнiй експлуатацii виробництва, тобто прогнозних ризиюв, а не пльки ризикiв аварш-них ситуацiй.
Практика сьогодення щодо проведення оцiнки впливу техногенного об'екта на навколишне середо-вище - це визначення штегральних показникiв, таких як: кратнiсть перевищення показникiв забруднення атмосфери до нормативного значення [6]; шдекс забруднення вод [7]; сумарний показник забруднення грунту [8].
За цими показниками визначаеться еколопчна небезпека об'екта, що проектуеться, але прогнозний рiвень еколопчного ризику залишаеться невизначе-ним. Слiд зауважити, осюльки iнтегральнi показники частiше адитивш функцii, то iндексним оцiнкам (ком-плексним показникам) притаманна залежнiсть вщ вибраних одиниць, про що свщчать данi [6-8], наведенi у таблиц 1.
Таблиця 1
1нтервали змш комплексних показникiв оцiнки впливу техногенних об'еклв на навколишне природне середовище
Таблиця 2
Значення функци бажаностi, лшгвютичноТ змшноТ та рiвня ризику
Комплексный показник (¡ндексна ощнка) 1нтервал змши
Кратшсть перевищення показнигав забруднення атмосфери до нормативного значення Вщ 0 до <1 i до >8
1ндекс забруднення вод Вщ 0 до < 0,2 i до >10,0
Сумарний показник забруднення грунту Вщ 0 до <16 i до >128
Ощнки на шкал бажаносп (di) Лшгвютична змша, що характеризуе вплив показника на навколишне природне середовище (baji) Значення р1вшв ризиюв (riski)
1,00 - 0,80 Дуже добре <10-8
0,80 - 0,63 Добре 10-8
0,63 - 0,37 Задовшьно 10-7
0,37 - 0,20 Погано 10-6
0,20 - 0,00 Дуже погано >10-6
1ншим зручним способом побудови узагальненого критерш е узагальнена функщя бажаностi Харрiнгтона [8]. Функцiя бажаносп зручна тим, що мае таю властиво-стi як безперервнiсть, монотоншсть i гладкiсть.
В основi побудови цiеi узагальненоi функцii полягае вдея перетворення натуральних значень окремих кри-терiiв (показникiв) у безрозмiрну шкалу бажаност або переваги. Ii призначення - встановлення ввдповщносп суб'ективних ощнок деяким числовим вiдмiткам едино' шкали бажаностi. Шкала бажаностi мае штервал вiд нуля до одинищ. Перерахунок окремого показни-ка якосп у функцiю бажаностi виконуеться за вщпо-вiдними залежностям[9].
З.Зв'язок мiж iндексами i значеннями ризику
Сьогодш оцiнка впливу об'eктiв господарсько'! дь яльностi при 1х проектуваннi здшснюеться за шдекса-ми щодо кожного компонента навколишнього середо-вища. Для визначення значення еколопчного ризику вщповщш статистичнi данi практично вiдсутнi.
Перспективним е встановлення зв'язку показникiв (шдеюлв) iз рiвнем екологiчного ризику, який форму-еться для об'екта господарсько! дiяльностi.
Якщо провести спiвставлення значення функцп ба-жаностi як юльюсно'! оцiнки якостi компонента навколишнього середовища (вiдповiдно до об'екта, що проектуеться) i значення прийнятого рiвня небезпеки, то можна отримати вщповвдшсть, яка представлена у таблицi 2.
Таким чином, для одного i того ж об'екта (при ш-ших рiвних умовах), iснують функщональш залежно-стi (1) i (2):
di = F(baji), (1)
riskj = 9(bajj),
де dj - значення функцп бажаностi;baji - лшгвштична змiнна, яка якiсно характеризуе вплив об'екта господаре^ дiяльностi на складову навколишнього природного середовища; riski - значення ризику впливу техногенного об'екта на складову навколишнього природного середовища; i - шдекс компонента (складово1) навколишнього природного середовища.
Якщо розглядати функщю 9(bajj) як функщю роз-подiлу ризику впливу на компонент навколишнього середовища в залежносп вщ вiдхилення показникiв вiд нормованих значень, то можна очжувати, що шнуе i функцiональна залежнiсть
risk, = 9(di), (3)
яка встановлюе зв'язок значення ризику змiн в складовш навколишнього природного середовища вщ впроваджен-ня техногенного об'екта i значення функцп бажаностi, що узагальнюе iндекснi оцiнки.
Функцiональна залежнiсть встановлювалась методами регресiйного аналiзy Найкращш результат от-риманий у випадку нелiнiйноi регресii загального ви-гляду
risk, = a ■ ebd', (4)
де визначеш a =4,9940-6 , b= -7,557.
Оцiнка результатiв апроксимацп здiйснювалась за середнiм квадратичним ввдхиленням, максимальне значення якого становить 3,256-10-8.
3. Приклад визначення прогнозного значення ризику для техногенного об'екта
Розглядалася ощнка впливу на навколишне природне середовище за складовими (атмосфера, пдрос-фера, Грунт) вщповщно до кнуючих методик та iз застосуванням функцп бажаносп i визначення прогнозного значення ризику змш у навколишньому природному середовищi для об'екта типу ТЕС. Специ-фiчними забруднювачами для об'екта по атмосферi е оксид азоту, сiрчаний ангвдрид та попiл. Показники по пдросфер^ якi контролюються: водневий показник, бюлопчна потреба кисню, концентрацiя розчиненого
кисню, штрат та нiтрит-iонiв, СПАВ, нафтопродукти. В Грунт розрахунки проводились для 20 хiмiчних еле-ментiв, серед яких барш, фосфор, хром, мщь, ванадiй та iншi. Повнi даш представленi у статтях [10-12].
Для визначення функцп бажаностi застосована на-ступна залежнiсть:
d, = e-(e-"\ (5)
где y - показник, який враховуе особливостi техногенного об'екта по i-ому компоненту навколишнього природного середовища i який зв'язаний iз узагальнюючим iндексом PSj (для атмосфери, наприклад, кратнiсть пере-вищення) та значеннями максимального i мМмального значення iндексiв iз вае' сукупностi специфiчних забру-дювачiв i визначаеться по формулi (6):
2-PS- -Гтах(Р-) + тш(Р)1
У, =-rLj=-—-j, (6)
Гтах(р)+min(Pj)J
де j - вдекс специфiчного забруднювача iз вае' сукуп-ностi по i -ому компоненту навколишнього природного середовища.
Визначення рiвня ризику за виразом (4). Отримаш даш представлен у таблицi 2.
Таблиця 2
Результати визначення рiвня ризику впливу на навколишне природне середовище об'екта типу ТЕС
Складова навколишнього природного середовища Визначений показник за даними для об'екта У; Значення функцп' бажанос™ di Розраховане значення ризику riski
Атмосфера 0,035 0,355 3,41210-7
Пдросфера -0,758 0,626 4.40640-8
Грунт -0,395 0,51 1,05840-7
Таким чином, розраховаш значення ризику впли-ву об'екта на навколишне природне середовище по-казують задов^ьний рiвень. Слiд зазначити, що за шнуючими методиками об'ект вщнесено до помiрно небезпечного, це вщповщае задовiльному рiвню за значенням ризику.
Висновки
Використання шдексних показниюв, як вщпо-вiдають системi нормування, що закладена в дiючi методики i впроваджена в практику проектування техногенних об'ектiв, в поеднанш з представленим алгоритмом 'х перетворення у функцiю бажаностi i визначення прогнозного рiвня ризику впливу на навколишне природне середовище, надасть можлившть аргументовано приймати ршення, щодо впроваджен-ня об'екта господарсько' дiяльностi. Такий метод по-еднуе простоту визначення шдекав, обгрунтованiсть експертних методiв i виключае невизначенiсть стати-стичних даних.
Лиература
1. Биченок, М.М. Проблемы природно-техногенно' безпеки в Укра1ш[Текст]/ М.М.Биченок, О.М.Трофимчук. -К.: УШОР, 2002. - 153 с.
2. Алымов, В.Т. Техногенный риск:Анализ и оценка[Текст]/
B.Т. Алымов, Н.П. Тарасова. -М.:ИКЦ «Академкнига», 2006.-118с.
3. Гражданкин, А.И. Использование вероятностных оценок при анализе безопасности опасных производственных объектов [Текст]/ А.И.Гражданкин, М.В.Лисанов, А.С Печеркин//Безопасность труда в промышленности. - 2001. - №5. - С.33-36.
4. Маршалл В. Основные опасности химических производств [Текст]/ Маршалл В. Пер. с англ. - М.: Мир, 1989. - 672 с.
5. Статюха, Г.О. Розробка методики ощнки небезпечних ввддв д1яльносп промислових тдприемств [Текст]/ Г.О. Статюха, Т.В. Бойко, В.1. Бендюг В.1. // Еколопя 1 ресур-си. - 2003. -№7. - С. 46-55.
6. Державш саштарш правила охорони атмосферного по-в1тря населених мюць (вщ забруднення х1м1чними та бюлопчними речовинами) (ДСП-201-97) ( 1з змшами, внесеними зпдно з Наказом Мшютерства охорони здо-ров'я N 30 ( У0030282-00 ) вщ 23.02.2000) [Текст]:Затвер-джено наказом Мшютерства охорони здоров'я Укра'ни вщ 9 липня 1997 р. N 201
7. Методические рекомендации по комплексной формализованной оценке качества поверхностных вод по гидрохимическим показателям[Текст]: Утв. Госкомгидрометом СССР 21.07.88 .
8. Методические указания по оценке степени опасности загрязнения почвы химическими веществами [Текст]: утверждены МОЗ СССР от 13.04.87 № 4266-87
9. Бойко, Т.В. К вопросу определения рисков при оценке воздействий техногенных объектов на окружающую среду [Текст]/ Т.В.Бойко //Восточно-европейский журнал передовых технологий.- 2008.- №4/6 (34): Технология неорганических и органических веществ и экология,
C.37-41.
10. . К вопросу количественной оценки загрязнения атмосферного воздуха в системе ОВОС[Текст]/ Г.А. Статюха, И.Б. Абрамов , Т.В. Бойко, А.А. Ищишина // Восточно-европейский журнал передовых технологий.- 2008.-№1/3(31): Технология неорганических и органических веществ и экология, С.36-39.
11. Статюха, Г.А. К вопросу количественной оценки загрязнения водной среды при проектировании предприятий-[Текст]/ Г.А. Статюха, Т.В. Бойко Т.В., А.А. Ищишина // Математические методы в технике и технологиях ММТТ-21: Сб. трудов XXI международ. науч. конф.: в10 т. Т. 3. Секция 3,4., Саратов, 2008. - С.227-231.
12. Бойко, Т.В. Методологический поход к количественному анализу загрязнений почвы при проектировании предприятий [Текст]/ Т.В. Бойко, А.А. Ищишина А.А. //Те-зи доповщей першо' науково-практично' конференцй з м1жнародною участю «Компгютерне моделювання в ими та технолопях».- Черкаси,2008.-С.126-128
