Методика многокритериальной оценки эффективности тушения пожаров на объектах химической промышленности Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 614.8

МЕТОДИКА МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ НА ОБЪЕКТАХ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

А.О. Семенов, Д.В. Тараканов

Ивановский институт Государственной противопожарной службы МЧС России

А.Н. Лабутин

Ивановский государственный химико-технологический университет

В статье рассматривается методика выявления информации об относительной важности критериев при тушении и исследовании пожаров, произошедших на объектах химической промышленности.

Ключевые слова: принятие решений, тушение пожаров, алгоритмы выявления информации.

Принятие управленческих решений при тушении пожаров на объектах химической промышленности происходит в сложной обстановке, характеризуемой неполной и недостоверной информацией, имеющейся в распоряжении руководителя тушения пожара (далее - РТП). Оценить варианты тушения пожара сложно. Выбранный вариант должен обеспечивать достижение сразу нескольких целей системы управления на месте пожара.

В данной работе рассмотрена методика многокритериальной оценки, которая может быть использована для объективного исследования действий по тушению пожара, с целью их прецедентного использования. Методика состоит из следующих последовательно выполняемых действий:

1. Восстановить множество допустимых векторных оценок вариантов решений.

2. Разделить компоненты векторного критерия по группам А и В.

(Компоненты векторного критерия с номерами из множества I д объявляются более важными и объединяются в группу А, компоненты векторного критерия с номерами из множества I^ объявляются менее важными по сравнению с компонентами векторного критерия из группы А и объединяются в группу В).

3. Получить набор нормированных коэффициентов относительной важности показателей эффективности действий по тушению пожаров.

3.1.1 Распределение в порядке увеличения оценок эффективности к пожарных отделений:

Е\(х)<Е2(х)<...<Ек(х). (1)

3.1.2 Построение множества положительных параметров IV, характеризующих относительную важность критериев:

Щу е У > Чу =Ег(х)-Е 7- (*), / Ф] ;

/,./ = 1,2 (2) где количество элементов во множестве ж определяется по формуле:

д~ 2-{к-2)\ (3) 3.1.3. Построение возможных нормированных коэффициентов относительной важности критериев въвъ...£р.

Нормированные коэффициенты вычисляются по формуле:

в

ж-

/

(4)

Щ] + Щс

где /,/, /, с = 1, 2,..., к, причем /^7,

І ф і , ]Фс, / = 2,...,р.

Получение набора нормированных коэффициентов относительной важности критериев.

Здесь для каждой комбинации критериев с номерами / е I д и j е I¡> указывается нормированный коэффициент относительной важности 6^, соответствующий одному из возможных нормированных коэффициентов относительной важности критериев в\, в2.., вр .

3.2.1. Определение степени превосходства каждого критерия из группы А над каждым критерием из группы В.

Предлагается последовательно сравнить «вес» каждого критерия из группы А с «весом» каждого критерия из группы В и указать из табл. 1 положительное число щ, показывающее, во сколько раз «вес» /-го критерия (группа А) больше «веса» у-го критерия (группа В).

Таблица 1

Шкала определения уровня превосходства в важности задач, решаемых на участках тушения пожара (УТИ) на объекте химической промышленности

Уровень важности Количественное значение

Умеренное превосходство щ = 0,33

Сильное превосходство Щ = 0,2

Большое превосходство Щ= 0,14

Очень большое превосходство %=0,11

3.2.2. Вычисление нормированного значения степени превосходства критериев из группы А над критериями из группы В по формуле:

V,,

уи =

V/ є Ід и у/ є 1В . (5)

3.2.3. Получение набора нормированных коэффициентов относительной важности критериев по формуле:

=1~уУ+ ^1е1А и

V/ е 1В . (6)

В основе алгоритма лежит способ выявления дополнительной информации о важности критериев одним из известных видов схем сравнения критериев по матрице парных сравнений или схеме сравнения с образом..

4. Модифицировать исходный векторный критерий с помощью способа, используемого в методе последовательного сужения множества Парето.

Способ предусматривает составление нового векторного критерия

Ё — )

из всех компонент век-

торного критерия Е = [Е\,...,Ет), кроме критериев из группы В и новых компонент, представленных в виде линейных комбинаций компонент векторного критерия ИЗ группы 1в с компонентами векторного критерия из группы 1а, по формулам:

Еи = °и ' Ег +(1~ '£/’Уг'е 1А

Ч'

и

У/є/д. (7)

Тогда размерность нового векторного критерия будет определяться по формуле:

р = т + Ь • (а -1) , (8)

где р - размерность векторного критерия, учитывающего информацию об относительной важности критериев; Ш -размерность исходного векторного критерия; Ь = саг6.(1 ^ ) - количество ком-

понент векторного критерия в группе В; а = саг(1 (1А) - количество компонент

векторного критерия в группе А.

5. Разбить варианты управленческих решений при тушении пожара по множествам.

Множество выбранных вариантов решенийопределяется по правилу большей суммы:

8е1(X) = {х* е Х\ не существует такого хе Х,что'^Ё1(х)>'^Ё1(х*) }■ (9)

г=1 г=1

Множество парето-оптимальных вариантов решений относительно нового векторного критерия, учитывающего относительную важность критериев:

Р(Х) = {х* е Х\ не существует такого

хе X,что Ё1(х)>Е1(х*) }. (10)

Множество парето-оптимальных вариантов решений относительно исходного векторного критерия:

Р(X) = {х* е Х\ не существует такого хе Х,чтоЕ{(х)>Е{(х*) }. (11)

6. Оценка выбранного руководителем тушения пожара решения, по мнению лица, производящего исследование, осуществляется исходя из следующих условий:

- если е 8е1(X) , то оценка «от-

лично» - мнение лица, проводящего исследование пожара и руководителя тушения пожара, принявшего решения совпадают;

- если е Р(X), то оценка «хо-

рошо» - мнение лица, проводящего исследование пожара и руководителя тушения пожара совпадают в части реализации стратегии компенсации;

- если х^РТП^ е Р(X), то оценка «удовлетворительно» - мнение лица, проводящего исследование пожара и руководителя тушения пожара не совпадают, но РТП не нарушил принципа Эд-

жворта-Парето и выбрал один из недоминируемых вариантов решений;

- если не выполняется ни одно из вышеперечисленных условий, то выставляется оценка «неудовлетворительно» - это значит, что РТП выбрал вариант решения, для которого существует такой вариант решения, который лучше его по всем компонентам исходного критерия.

В методике под лицом, проводящим исследование пожара, понимается -человек или целый коллектив людей, наделенных правом осуществлять изучение произошедшего пожара.

Применение данной методики в автоматизированных системах поддержки принятия решений приведет к сокращению времени на принятие решений по тушению пожаров на объектах химической промышленности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кузнецов О.П. Интеллектуализация поддержки управляющих решений и создание интеллектуальных систем // Проблемы управления. - 2009. -№3.1. - С. 64-72.

2. Кульба В.В., Косяченко С.А., Лебедев В.Н. Автоматизированные информационно- управляющие системы социально-экономических и организационных структур // Проблемы управления. -2009. -№3.1. - С. 73-86.

3. Ногин В.Д. Проблема сужения множества Парето: подходы к решению // Искусственный интеллект и принятие решений. - 2008. - №1. - С. 98-112.

4. Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. - М.: ФИЗМАТ ЛИТ, 2007. - 256 с.

5. Тараканов Д.В. Метод модификации вектор-

ного критерия в системе поддержки принятия решения при тушении крупного пожара // Технологии техносферной безопасности: Интернет

журнал. - Вып. 2(30). - 2010. -12 с. -

Ьйр/ЛрЬ.то8.гиМ)/2010-2. - 0421000050/0028.

6. Семенов А.О., Булгаков В.В., Тараканов Д.В. Компьютерный модуль системы поддержки принятия решений при тушении крупных пожаров // Технологии техносферной безопасности: Интернет журнал. - Вып. 1(35). - 2011. - 6 с.-Ьйр/ЛрЬ.mos.ru/ttb/2011. - 1.-0421100050/0003.

7. Семенов А.О., Тараканов Д.В. Алгоритм многокритериального выбора вариантов расстановки

сил и средств при тушении пожаров с применением имитационного моделирования // Технологии техносферной безопасности: Интернет журнал. -Вып. 4(38). - 2011. - 6 с. -

Ьйр/ЛрЬ.mos.ru/ttb/2011-4. - 0421100050/0058.

8. Лабутин А.Н., Семенов А.О., Тараканов Д.В. Агентно-ориентированное моделирование системы управления подразделениями при ликвидации чрезвычайных ситуаций на объектах химической промышленности // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение. - Вып. 3 (27). -2011. с: 94-99.

9. Лабутин А.Н., Семенов А.О., Тараканов Д.В. Процедура выявления важности показателей предпочтительности вариантов действий по ликвидации ЧС // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение,- Вып. 4 (28). -2011. с. 105-111.

10. Семенов А.О., Лабутин А.Н., Тараканов Д.В. Алгоритмы формализации информации об относительной важности показателей эффективности действий по тушению пожаров на объектах химической промышленности // Современные наукоемкие технологии. Региональное приложение.-Вып. 2 (30). -2012. с. 95-97.

Рукопись поступила в редакцию 09.02.12.

METHODOLOGY OF FIRE-FIGHTING EFFECTIVENESS MULTI-CRITERIA EVALUATION

ON CHEMICAL INDUSTRY OBJECTS

A. Semenov, A. Labutin, D. Tarakanov

In the article the methodology of information revelation about criteria relative importance when fighting and researching the fires happening on chemical industry objects is considered.

Key words: decision making, fire-fighting, information revelation algorithm.