CC BY
29
УДК 330.45
Методика формирования рационального плана мероприятий в области защиты населения и территорий субъекта Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций
ISSN 1996-8493
© Технологии гражданской безопасности, 2020
А.В. Рыбаков, И.Ю. Олтян, Е.В. Арефьева, Е.В. Иванов, В.А. Нестеров
Аннотация
В работе описан подход к определению рационального перечня и объема мероприятий государственной политики субъекта РФ в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. Основой подхода является решение оптимизационной задачи приведения к максимуму комплексного показателя эффективности при заданных ограничениях.
Ключевые слова: защита населения; чрезвычайные ситуации; рациональное распределение ресурсов; государственная политика; методы оптимизации; план мероприятий.
Method of Forming the Rational Plan of Measures in the Field of Population and Territories Protection of the Russian Federation Subject from Emergency Situations
ISSN 1996-8493
© Civil Security Technology, 2020
A. Rybakov, I. Oltyan, E. Arefyeva, E. Ivanov, V. Nesterov
Abstract
The paper describes the approach to determining the rational list and measures scope of the Russian Federation subject state policy in the field of protection of the population and territories from emergency situations. The basis of the approach is to solve the optimization problem of bringing the complex efficiency indicator to the maximum, under specified restrictions.
Key words: protection; emergency situations; rational allocation of resources; public policy; methods of optimization; a plan of action.
07.08.2020
В настоящее время система обеспечения защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций столкнулась с целым рядом новых вызовов и угроз, обусловленных:
нарастанием рисков возникновения крупномасштабных чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, в том числе связанных с глобальным изменением климата, ухудшением технического состояния объектов производственной и транспортной инфраструктуры, критически важных и потенциально опасных объектов;
увеличением в среднесрочной и долгосрочной перспективе размера возможного ущерба от крупномасштабных чрезвычайных ситуаций и объема работ по защите населения, материальных и культурных ценностей от опасностей, возникающих при военных конфликтах и чрезвычайных ситуациях;
сохранением вероятности возникновения эпидемий, в том числе вызванных новыми, не известными ранее возбудителями инфекционных заболеваний человека и животных;
проблемами сохранения окружающей среды [1, 2].
Данные обстоятельства требуют постоянного совершенствования деятельности по реализации задач и направлений государственной политики в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций (далее — ГП ЗНТЧС). Однако в настоящее время не в полной мере обоснованы показатели, позволяющие проводить оценку эффективности реализации ГП ЗНТЧС субъекта Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций [3]. Кроме того, существующие методики оценки эффективности реализации государственной политики в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций обладают рядом недостатков, в частности: отсутствует интегральный критерий, позволяющий делать вывод об общей оценке эффективности реализации ГП ЗНТЧС. Существующая нормативноая правовая база предлагает осуществлять оценку только по ряду отдельных критериев. Руководящие документы, методики, рекомендации в области обоснования мероприятий по реализации ГП ЗНТЧС недостаточно полно учитывают ограничения по финансовым и иным ресурсам при их планировании и осуществлении. Отсутствуют механизмы (методики) обоснования объема выделения бюджетных ассигнований на их реализацию.
Таким образом, в рамках устранения указанных недостатков необходимо провести работу по разработке комплексного показателя оценки эффективности реализации ГП ЗНТЧС. А затем, на основе решения оптимизационной задачи предложить рациональные перечень и объем мероприятий в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, осуществление которых позволит повысить эффективность реализации ГП ЗНТЧС, что поднимет уровень защищенности населения и территорий субъекта Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций в целом.
В работе [3] предложен подход к проведению такой оценки на основе комплексного (интегрального)
показателя оценки эффективности реализации задач государственной политики в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций:
iy = f (,а, мг м,)
^ max,
(1)
где:
Я. — частные показатели, характеризующие эффективность реализации 1-го направления (задачи) ГП ЗНТЧС;
а. — весовые коэффициенты, характеризующие степень влияния частного показателя /-го направления (задачи) на эффективность ГП ЗНТЧС;
М. —.-е мероприятие, проводимое в рамках реализации ГП ЗНТЧС;
м1 — финансовые ресурсы, выделяемые для проведения 1-го мероприятия в рамках реализации ГП ЗНТЧС.
Схематично связь мероприятий, показателей реализации ГП ЗНТЧС и определение затрачиваемых ресурсов на реализацию ГП ЗНТЧС представлены на рисунке.
Предлагаемый в работе подход, с одной стороны, учитывает строгую иерархию реализуемой субъектами РФ государственной политики в рассматриваемой области, а с другой стороны, с помощью применения методов экспертного опроса позволяет определить значения весовых коэффициентов, характеризующих степень влияния /-го частного показателя на реализацию направления и задачи ГП ЗНТЧС для рассматриваемого субъекта Российской Федерации [4].
При решении задачи оптимизации необходимо учитывать следующие ограничения:
суммарный расход ресурсов на все мероприятия не должен превышать заданный, С ;
значения изменяемых параметров не должны быть меньше минимальных значений и не должны превышать допустимых (критических) значений ({я,.} ш1п; {е } ), а также должны быть отличными от нуля;
суммы весовых коэффициентов по направлениям и задачам в сумме должны быть равны единице:
е [{ §Jдопmin'{giKoD £ >i = £"=1 М1 ^ С °max .
(2)
Для решения оптимизационной задачи определения перечня и объема мероприятий выбран симплекс-метод, как метод максимизации линейной целевой функции при линейных ограничениях. Учитывая, что на значения показателей я оказывают влияние непосредственно мероприятия М, на первом этапе работы выполнялись операции по установлению взаимосвязи между значениями объемов проводимых мероприятий и значениями показателей эффективности. Для решения задачи определения такой взаимосвязи выбран метод
Рис. Формирование показателей для определения достаточности ресурсов по реализации ГП ЗНТЧС по каждому
направлению и по каждой задаче
регрессионного анализа, что обусловлено сложной структурой системы мероприятий защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций.
Для удобства типовые мероприятия (всего было выявлено и классифицировано 69 мероприятий) были по формальным признакам объединены в группы:
1 группа: мероприятия по инженерной защите;
2 группа: мероприятия по управлению;
3 группа: мероприятия по обеспечениюя развития сил и средств (в том числе РСЧС);
4 группа: мероприятия по совершенствованию систем информирования и оповещения;
5 группа: мероприятия по обеспечению безопасности в особых условиях;
6 группа: мероприятия, направленные на повышение устойчивости объектов экономики;
7 группа: мероприятия по обучению и подготовке органов управления и населения;
8 группа: мероприятия по развитию систем мониторинга и прогнозирования;
9 группа: мероприятия по развитию комплексных систем обеспечения безопасности населения и территорий;
10 группа: мероприятия по привлечению негосударственных финансовых ресурсов к решению задач защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях.
В дальнейшем на основе выявленных зависимостей целевая функция преобразуется в выражение вида:
1X = X■ X>1 в (а 1 ( 1)МН + а2 ( 1)Мг2 + ...+
+а10 (^1)мт10 + Ь), (3)
где Мг1 — размер финансовых ресурсов, выделяемых на реализацию групп мероприятий.
Тогда система ограничений примет следующий вид:
9 )тах > 9и )т|п;
(д2,1 )тах > 92л > (д2,1 )т|п ; ..............................................................................(4)
(д1.3 )тах > д173 >(д17,3 1п ;
X >.= 1; X 1;
Р Мг1 + Р Мг2 + Р Мг3 + Р Мг4 + Р Мг5 + Р Мг6 + + Р Мг7 + Р Мг8 + Р Мг9 + Р Мг10 > С
тах
При решении сформулированной задачи используется симплексный метод, алгоритм которого состоит в следующем [5]:
1. Задача линейного программирования приводится к канонической форме. Для чего свободные члены
переносятся в правую часть (если среди этих свободных членов есть отрицательные, то соответствующее уравнение или неравенство умножается на «-1»); в каждом ограничении вводятся дополнительные переменные (со знаком «+», если в исходном неравенстве знак «<», и со знаком «-», если «>»).
2. Введённые добавочные переменные принимаем как основные (базисные). Выражаем основные (базисные) переменные через неосновные (свободные), которые рассматриваются в качестве ограничений, в результате получаем систему уравнений:
№.1 )- х 2 =0
........................................................(5)
№ L + =°; № L- =°;
Р Мг1 + Р Мг2 + Р Мг3 + Р Мг4 + Р Мг5 + Р Мг6 + + Р Мг7 + Р Мг8 + Р Мг9 + Р Мг10 = C .
max
3. Целевую функцию (3) также выражаем через свободные переменные.
4. Из коэффициентов при переменных (неизвестных) строим первую симплексную таблицу.
Последнюю строку таблицы, в которой записаны функция цели и коэффициенты при свободных переменных в ней, будем называть индексной строкой. Оптимальным будет то решение, в котором коэффициенты при свободных переменных в индексной строке будут больше или равны нулю.
5. Для перехода к новому базисному плану из числа небазисных переменных с отрицательными значениями в последней строке выбирается переменная, вводимая в базис — x; это переменная, которой соответствует наибольшая по модулю отрицательная оценка. Столбец, отвечающий переменной x, называется главным или ведущим. Элементы данного столбца обозначаются через a.k. Если окажется несколько одинаковых, наибольших по модулю отрицательных оценок, то выбирается любая из соответственных переменных.
Общий вид сим
6. Для определения нового базисного плана проводится пересчет элементов симплекс-таблицы и результаты заносятся в новую таблицу. Выбранные переменные среди базисных переменных и небазисных, находящихся в главной строке и главном столбце, меняются местами. Процедура пересчета элементов выполняется следующим образом:
а) элементы главной строки необходимо разделить на ведущий элемент;
б) элементы полученной строки умножаются на -а и результаты складываются с /-той строкой, причем / ф к.
7. После определения новой симплекс-таблицы переходим к шагу 5.
8. Операции выполняются до тех пор, пока не будет выбран оптимальный план.
Найденное решение и будет являться искомым сочетанием финансовых ресурсов, выделяемых в рамках реализации субъектом Российской Федерации ГП ЗНТЧС, позволяющих в условиях накладываемых ограничений повысить значения комплексного показателя эффективности реализации субъектом РФ ГП ЗНТЧС до максимально возможных значений.
Заключение
Реализация предложенного подхода в виде методики, предусматривающей применение математического аппарата решения задачи линейного программирования (симплекс-метод), позволит заложить научное обоснование в планирование программ субъектов (в том числе в финансовое обеспечение мероприятий) с учетом специфики региона и наиболее характерных опасностей и рисков. Такой учет станет возможен за счет обработки статистических данных (методом регрессионного анализа) о показателях, характеризующих состояние защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций в предыдущие периоды планирования и реализации мероприятий, корректировки выявленных взаимосвязей между показателями и значениями затрачиваемых ресурсов, и позволит дополнить подходы к оценке эффективности мероприятий по защите населения и территорий от угроз природного и техногенного характера [3, 6, 7].
Таблица
"ксной таблицы
Базисные неизвестные
Свободные члены
Свободные неизвестные
P,
Вспомогательные коэффициенты
P..
P
Мг1
x1 ai ai Мг1 ai Мг2 ai Мг10
Х2 a2 a2 Мг1 a2 Мг2 a2 Мг10
Xm+1 am+1 am+1 Мг1 am+1 Мг2 am+1 Мг10
Ь1 Ь2 b3 bii
Литература
1. Указ Президента РФ от 20 декабря 2016 г № 696 «Об утверждении Основ государственной политики Российской Федерации в области гражданской обороны на период до 2030 года»: [Электронный ресурс]. Доступ из справочно-правовой системы «Консультант» URL: http://www.consultant.ru/document/ cons_doc_LAW_209270/2d10664679e6b6a81eb05868e24b934d 811f9509/ (дата обращения 07.01.2020).
2. Указ Президента Российской Федерации от 11 января 2018 г № 12 «Основы государственной политики в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций на период до 2030 года»: [Электронный ресурс]. Доступ из справочно-правовой системы «Консультант» URL: http://www.consultant. ru/document/cons_doc_LAW_287639/ (дата обращения 07.01.2020).
3. Рыбаков А. В., Иванов Е. В., Нестеров В. А. О подходе к оценке эффективности реализации задач государственной политики в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций на основе интегрального показателя // Вестник НЦ БЖД. 2019. № 4 (42). С. 114-121.
4. Рыбаков А. В., Иванов Е. В., Нестеров В. А., Глушаченков А. А. Постановка задачи обоснования рационального перечня мероприятий в области защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2020. № 1 (44). С. 66-72.
5. Ишханян М. В. Эконометрика: Учеб. пособ. М.: Российский университет транспорта (МИИТ), 2017. 65 с.
6. Олтян И. Ю., Арефьева Е. В., Артюхин В. В., Верескун А. В., Гутарев С. В., Котосонов А. С., Чяснавичус Ю. К. Методический подход к расчету прогнозного значения обобщенного показателя, характеризующего состояние системы мероприятий по подготовке к защите и по защите населения, материальных и культурных ценностей на территориях субъектов Российской Федерации в чрезвычайных ситуациях // Технологии гражданской безопасности. 2020. Т. 17. № 2 (64). С. 4-14.
7. Арефьева Е. В. Методика оценки эффективности мероприятий по реализации государственной программы «Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций, обеспечение пожарной безопасности и безопасности людей на водных объектах» // Технологии гражданской безопасности. 2016. Т. 13. № 4 (50). С. 38-46.
Сведения об авторах
Рыбаков Анатолий Валерьевич: д. т. н., проф., ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты МЧС России», нач. на-уч.-исслед. центра.
141435, Московская обл., го. Химки, мкр. Новогорск. e-mail: [email protected] SPIN-код — 8654-3788.
Олтян Ирина Юрьевна: к. т. н., ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), учёный секретарь (в ранге заместителя начальника института).
121352, Москва, ул. Давыдковская, 7. е-mail: [email protected] SPIN-код — 3476-5213.
Арефьева Елена Валентиновна: д. т. н., доц., ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), г. н. с. науч.-исслед. центра. 121352, Москва, ул. Давыдковская, 7. е-mail: [email protected] SPIN-код — 2738-6323.
Иванов Евгений Вячеславович: к. т. н., ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты МЧС России», с. н. с. на-уч.-исслед. отд. (по проблемам ГО и ЧС) науч.-иссл. центра.
141435, Московская обл., г.о. Химки, мкр. Новогорск. SPIN-код — 5470-1633.
Нестеров Владимир Алексеевич: ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты МЧС России», зам. нач. академии (по учебной работе).
141435, Московская обл., г.о. Химки, мкр. Новогорск. e-mail: [email protected]
Information about the authors
Rybakov Anatoliy V.: Doctor of Engineering Sciences, Prof., Academy of Civil Defence EMERCOM of Russia, Head of the Research Center.
md. Novogorsk, Khimki, Moscow Region, 141435, Russia. e-mail: [email protected] SPIN-Kog — 8654-3788.
Oltyan Irina Yu.: PhD (Technical Sc.), All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Scientific Secretary (in the rank of Deputy Head of the Institute). 7, Davydkovskaya str., Moscow, 121352, Russia. e-mail: [email protected] SPIN-scientific — 3476-5213.
Arefeva Elena V.: Dr. Sci. (Engineering), Assistant Professor, All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Chief Researcher Research Center. 7, Davydkovskaya str., Moscow, 121352, Russia. e-mail: [email protected] SPIN-scientific — 2738-6323.
Ivanov Evgeniy V.: Candidate of Technical Sciences, Academy of Civil Defence EMERCOM of Russia, Senior Researcher of the Research Department (on problems of civil defense and emergency situations) of the Research Center. md. Novogorsk, Khimki, Moscow Region, 141435, Russia. SPIN-Kog — 5470-1633.
Nesterov Vladimir A.: Academy of Civil Defence EMERCOM of Russia, Deputy Head of the Academy (for Academic Affairs). md. Novogorsk, Khimki, Moscow Region, 141435, Russia. e-mail: [email protected]
Издания ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ)
Авторы, название URL
Кайнер Марко и др. Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций в Арктике. Международная научно-практическая конференция. 18-20 июля 2018 года, г. Мурманск. Материалы конференции https://elibrary.ru/item.asp?id=36710837
Пучков В.А. и др. Огнеборцы: литературно-художественный публицистический сборник https://elibrary.ru/item.asp?id=29281821
Афлятунов Т.И. и др. Сборник примерных программ курсового обучения населения в области гражданской обороны и защиты от чрезвычайных ситуаций http://elibrary.ru/item.asp?id=29013219
Государственный доклад «О состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2016 году» https://elibrary.ru/item.asp?id=29313622
