МЕТОДИКА ОЦЕНКИ УРОВНЯ ПЕРЕОСНАЩЕНИЯ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ МЧС РОССИИ НА ПРИМЕРЕ СУБЪЕКТОВ СЕВЕРО-КАВКАЗСКОГО РЕГИОНАЛЬНОГО ЦЕНТРА МЧС РОССИИ Текст научной статьи по специальности «Математика»

Роенко В. В., Тараканов Д. В., Шкунов С. А.

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ УРОВНя ПЕРЕОСНАщЕНИя ПОДРАЗДЕЛЕНИй МЧС РОССИИ НА ПРИМЕРЕ СУБЪЕКТОВ СЕВЕРО-КАВКАЗСКОГО РЕГИОНАЛьНОГО ЦЕНТРА

МЧС РОССИИ

Разработана методика оценки результативности вариантов реализации программы переоснащения подразделений МЧС России новыми образцами пожарно-спасательной техники и пожарно-технического оборудования.

Ключевые слова: пожарно-спасательная техника, критерии оценки, гарнизон пожарной охраны.

Тенденции развития современной пожарной и спасательной техники ведут к необходимости оснащения или переоснащения подразделений МЧС России новыми пожарно-спасательными автомобилями (ПСА). Принимая во внимание территориальное многообразие гарнизонов пожарной охраны, необходимо отметить, что данные мероприятия должны быть научно и практически обоснованы. Основная цель переоснащения - обеспечить максимально возможный уровень оперативной и технической готовности подразделений МЧС России к выполнению поставленных задач.

Для возможности анализа технической и оперативной готовности пожарной и спасательной техники была разработана методика выбора управленческих решений лицами, принимающими решение (ЛПР) о распределении новых образцов автомобилей и оборудования [1].

Следуя рекомендациям [2-4], для принятия управленческих решений при разработке методики ЛПР необходимо отдать приоритеты одному из двух критериев [1, 5]:

- критерий оперативной готовности подразделений МЧС до и после переоснащения (0 < КОГ(^, т) < 1);

- критерий технической готовности подразделений МЧС до и после переоснащения (0 < КТГ (¿, т) < 1).

Проведённый анализ оперативной деятельности подразделений МЧС России, дислоцируемых на территории СевероКавказского регионального центра (СКРЦ) МЧС России, показал, что для реализации принятой концепции необходимы значительные финансовые и временные затраты. Объём данных затрат не позволяет одновременно произвести переоснащение во всех субъектах, поэтому представляется возможным реализовать лишь поэтапное (целевое) переоснащение пожарно-спасательных подразделений МЧС России. Для расстановки приоритетов по переоснащению и разработке концепции поэтапного переоснащения необходимо исходить из реально складывающейся оперативной обстановки в субъектах.

Под оперативной готовностью (ОГ) понимается возможность подразделений МЧС России выполнять задачи по предназначению за рассматриваемый период времени. Другими словами, это степень занятости подразделений при выполнении поставленных задач. Для количественного измерения степени занятости подразделений в модели принятия решений используется критерий ОГ, рассчитываемый для каждого варианта по формуле:

Ког =

1-

Н>_

ЛТД т

(1)

где п. - количество единиц техники, занятых обслуживанием одного вызова, ед.; Лт - промежуток времени, определяющий занятость У-й единицы пожарной техники при обслуживании одного вызова, мин.; ЛТ - промежуток времени, определяющий максимально возможную занятость одной единицы пожарной техники, мин.; N - общее количество технических единиц в рассматриваемом гарнизоне пожарной охраны, ед.

Техническая готовность (ТГ) подразделений МЧС России - это потенциальная возможность техники и оборудования находиться в исправном состоянии, начиная с момента времени ^ и в течение времени т, необходимого для решения задачи по предназначению. Критерий ТГ рассчитывается для вариантов управленческих решений по формуле:

К-гр —

1-

н_н н

N7;

• (2)

где Р - количество отказов в работе ПСА; V - общее количество выездов всех подразделений региона; Т0 - фиксированный интервал времени, мин.; п. - количество технических обслуживаний ПСА за время Т0; /Т0 - время, необходимое для технического обслуживания, мин.; к. - количество ремонтов ПСА за время Т0; ^ - время, необходимое для ремонта, мин.; т- количество технических обслуживаний ПСА после пожара за время Т0; - время, необходимое для технического обслуживания после пожара, мин.; N - количество ПСА в данный период времени, ед.

Проведение численного подсчёта конкретных значений критериев оперативной и технической готовности по данным, представленным в карточках учёта пожаров на Северном Кавказе, дало возможность обнаружить существенный разброс данных в интервалах. Покажем это на примере критерия ОГ.

В каждом субъекте СКРЦ МЧС России происходят астрономические сутки, в течение которых тревожные вызовы не поступают, то есть числитель дроби (1)

]=к

будет равен нулю 5 = =0, а кри-

у=о 1

терий ОГ соответственно будет равен 1 . Таким образом, верхняя граница интервалов значений критерия ОГ для рассматриваемых субъектов СКРЦ МЧС России будет иметь одинаковые значения. Это является существенным препятствием для применения данного показателя при решении практических задач выбора предпочтительных субъектов СКРЦ целевой концепции переоснащения. Поэтому для выделения «ядра» значений критериев предлагается использовать метод анализа сингулярного спектра временного ряда - метод «Гусеница», реализованный в программе ЭВМ [6, 7]. Метод предусматривает разделение исходного временного ряда на компоненты и выбор наиболее значимой из них, то есть той, которая в большей степени отражает тенденции динамики временного ряда и определение интервалов значений критериев.

Таким образом, расчёт интервальных значений критериев предусматривает следующую двухуровневую процедуру:

1) производится подсчёт значений критериев за каждые астрономические сутки. Результаты расчёта представляются в виде временного ряда;

2) временной ряд подвергается анализу с использованием программы ЭВМ, реализующей метод «Гусеница». Результатом анализа являются интервалы значений критериев для начала временного ряда и его завершения, то есть в начале и в конце года. На основе этих данных получаем два интервала значений критериев, в методике обозначенные как «ми-нимакс» и «максимин».

Определившись с особенностями решения задачи интервального анализа, ЛПР выбирает начальные либо конечные интервалы значений критериев.

Год Интервал

Таблица 1

Результаты анализа оперативной готовности пожарно-спасательных автомобилей

Вариационный показатель занятости подразделений при обслуживании вызова 5ОГ

тах тт тах тт тах тт тах тт

2009 Максимин 0,99282 0,99712 0,99716 0,99873 0,99596 0,99724 0,99814 0,99967

Минимакс 0,99493 0,99750 0,99418 0,99723 0,99670 0,99741 0,99789 0,99959

2010 Максимин 0,99031 0,99444 0,99723 0,99910 0,99150 0,99525 0,99852 0,99959

Минимакс 0,99544 0,99799 0,99653 0,99852 0,99256 0,99476 0,99734 0,99888

2011 Максимин 0,99436 0,99710 0,99830 0,99956 0,99401 0,99586 0,99847 0,99964

Минимакс 0,99529 0,99819 0,99777 0,99581 0,99535 0,99636 0,99758 0,99914

2012 Максимин 0,99178 0,99557 0,99668 0,99918 0,99527 0,99678 0,99845 0,99956

Минимакс 0,99440 0,99788 0,99627 0,99908 0,99629 0,99712 0,99894 0,99991

2013 Максимин 0,99405 0,99686 0,99589 0,99833 0,99508 0,99655 0,99903 0,99985

Минимакс 0,99709 0,99896 0,99673 0,99908 0,99670 0,99743 0,99893 0,99985

Год Интервал

Вариационный показатель занятости подразделений при обслуживании вызова 5ОГ

РСО-А СК ЧР

тах тт тах тт тах тт

2009 Максимин 0,98257 0,99215 0,99332 0,99397 0,99711 0,99853

Минимакс 0,99080 0,99697 0,99397 0,99662 0,99711 0,99868

2010 Максимин 0,98509 0,99198 0,99235 0,99541 0,99708 0,99912

Минимакс 0,99389 0,99823 0,99184 0,99526 0,99297 0,99620

2011 Максимин 0,99347 0,99693 0,99336 0,99712 0,99704 0,99885

Минимакс 0,99507 0,99830 0,98141 0,98664 0,99539 0,99786

2012 Максимин 0,98840 0,99413 0,98960 0,99350 0,99582 0,99844

Минимакс 0,99086 0,99700 0,99230 0,99590 0,99496 0,99826

2013 Максимин 0,99345 0,99655 0,99271 0,99595 0,99352 0,99787

Минимакс 0,99603 0,99887 0,98968 0,99366 0,99352 0,99833

Примечание: КБР - Кабардино-Балкарская Республика; КЧР - Карачаево-Черкесская Республика; РД - Республика Дагестан; РИ - Республика Ингушетия; РСО-А - Республика Северная Осетия-Алания; СК - Ставропольский край, ЧР - Чеченская Республика.

КБР

КЧР

РД

РИ

Год Интервал

Таблица 2

результаты анализа технической готовности пожарно-спасательных автомобилей

Вариационный показатель занятости подразделений на техническое обслуживание 5ТГ

тах тт тах тт тах тт тах тт

2009 Максимин 0,95945 0,95977 0,95167 0,95187 0,94723 0,94736 0,96518 0,96524

Минимакс 0,95960 0,95985 0,95140 0,95167 0,94730 0,94737 0,96512 0,96520

2010 Максимин 0,95874 0,95930 0,95169 0,95187 0,94688 0,94715 0,96515 0,96524

Минимакс 0,95952 0,95991 0,95140 0,95169 0,94702 0,94716 0,96499 0,96514

2011 Максимин 0,95949 0,95979 0,95179 0,95189 0,94708 0,94725 0,96510 0,96522

Минимакс 0,95951 0,95986 0,95162 0,95178 0,94718 0,94730 0,96509 0,96521

2012 Максимин 0,95906 0,95952 0,95137 0,95164 0,94712 0,94727 0,96513 0,96522

Минимакс 0,95938 0,95981 0,95171 0,95186 0,94725 0,94734 0,96517 0,96526

2013 Максимин 0,95906 0,95952 0,95180 0,95182 0,94723 0,94736 0,96512 0,96521

Минимакс 0,95938 0,95981 0,95185 0,95187 0,94730 0,94737 0,96517 0,96526

Год Интервал

Вариационный показатель занятости подразделений на техническое обслуживание 5ТГ

РСО-А СК ЧР

тах тт тах тт тах тт

2009 Максимин 0,96006 0,96036 0,94846 0,94874 0,95636 0,95653

Минимакс 0,96018 0,96049 0,94865 0,94891 0,95634 0,95655

2010 Максимин 0,95967 0,96011 0,94850 0,94876 0,95621 0,95657

Минимакс 0,96022 0,96054 0,94845 0,94876 0,95562 0,95616

2011 Максимин 0,96021 0,96049 0,94869 0,94899 0,95624 0,95655

Минимакс 0,96028 0,96052 0,94732 0,94787 0,95582 0,95627

2012 Максимин 0,95965 0,96020 0,94770 0,94828 0,95617 0,95643

Минимакс 0,95987 0,96041 0,94823 0,94873 0,95620 0,95648

2013 Максимин 0,95994 0,96032 0,94833 0,94869 0,95625 0,95650

Минимакс 0,96004 0,96044 0,94800 0,94843 0,95609 0,95640

Примечание: КБР - Кабардино-Балкарская Республика; КЧР - Карачаево-Черкесская Республика; РД - Республика Дагестан; РИ - Республика Ингушетия; РСО-А - Республика Северная Осетия-Алания; СК - Ставропольский край, ЧР - Чеченская Республика.

КБР

КЧР

РД

РИ

Применение предложенной многоуровневой процедуры подсчёта интервальных значений критериев позволяет определить конкретное положение каждого субъекта СКРЦ МЧС России в плоскости декартовых координат.

Значения критериев, характеризующих оперативную и техническую готовность за пять лет для субъектов Северного Кавказа представлены в таблицах 1 и 2.

МИНИМАКС - ИНТЕРВАЛ ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЯ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ В СЕБЯ МИНИМАЛЬНОЕ ЗНАЧЕНИЕ КРИТЕРИЯ СРЕДИ МАКСИМАЛЬНЫХ ЕГО ЗНАЧЕНИЙ.

МАКСИМИН - ИНТЕРВАЛ ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЯ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ В СЕБЯ МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ КРИТЕРИЯ СРЕДИ МИНИМАЛЬНЫХ ЕГО ЗНАЧЕНИЙ.

На рисунке представлена геометрическая интерпретация результатов расчётов критериев для 2013 года.

Анализ количественных значений критериев технической и оперативной готовности предоставляет возможность ранжировать в порядке предпочтительности для переоснащения субъекты СКРЦ МЧС

° 0,966-

со

о о

'§ 0,961- _

о

СИ :т X

| 0,956-

и

Си

х 0,951-

■&■ _

со о

0,946 -I-1-1-1-1-1-1

0,97 0,975 0,98 0,985 0,99 0,995 1

Коэффициент оперативной готовности

Геометрическая интерпретация интервальных значений критериев оперативной и технической готовности:

■ - Дагестан; - РСО-Алания; ■ - КБР; ■ - КЧР; ■ - РИ; ■ - ЧР; ■ - СК

России. Например, в первую очередь, необходимо уделить внимание вопросам переоснащения в Ставропольском крае и Карачаево-Черкесской Республике, так как они имеют меньшие интервальные значения критериев по сравнению с другими субъектами Северо-Кавказского регионального центра МЧС России.

ЛИТЕРАТУРА

1. Роенко В. В. Тараканов Д. В., Шкунов С. А. Критерии оценки вариантов переоснащения подразделений МЧС России [Электронный ресурс] // Технологии техносферной безопасности: Интернет-журнал. - 2014. - № 6 (58). Режим доступа: Ь«р://1рЬ.то8.ш/«Ь/2014-6/2014-6.^т1

2. Инструкция по организации материально-технического обеспечения системы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий: утв. приказом МЧС России от 18.09.2012 г. № 555.

3. Алёхин Е., Брушлинский Н, Вагнер П., Коломиец Ю., Лупанов С., Соколов С. Пожары в России и в мире. Статистика, анализ, прогнозы / Под ред. Н. Н. Брушлинского. - М.: Калан, 2002. - 150 с.

4. Мазаник А. И., Сулима Т. Г., Полевой В. Г. Методика расчёта переоснащения спасательных воинских формирований МЧС России // Научные и

образовательные проблемы гражданской защиты. -2015. - № 2. - С. 7-13.

5. Тараканов Д. В. Метод модификации векторного критерия в системе поддержки принятия решения при тушении крупного пожара [Электронный ресурс] // Технологии техносферной безопасности: Интернет-журнал. - 2010. - № 2 (30). Режим доступа: http://ipb.rnos.ru/ttb/2010-2/2010-2.htrn1

6. Голяндина Н. Э. Метод «Гусеница^-ББЛ для анализа временных рядов с пропусками / В сб. Математические модели. Теория и приложения. - СПб: НИИХ. - 2005.

7. Александров Ф. И., Голяндина Н. Э. Выбор параметров при автоматическом выделении трендовых и периодических составляющих временного ряда в рамках подхода «Гусеница^-ББЛ // Труды IV Междунар. конф. «Идентификация систем и задачи управления» 81СРЯ0'05. - М.: 2005. -С. 1849-1864.

Roenko V., Tarakanov D., Shkunov S.

METHODS OF ASSESSING THE LEVEL OF RE-EQUIPPING THE UNITS OF EMERCOM OF RUSSIA USING THE SUBJECTS OF THE NORTH CAUCASIAN REGIONAL CENTRE OF EMERCOM OF RUSSIA AS AN EXAMPLE

ABSTRACT

Purpose. The article determines the necessity of equipping or re-equipping the units of EMERCOM of Russia with new fire and rescue appliances to ensure the highest possible level of their operational and technical readiness to perform the assigned tasks.

Methods. The numerical calculation of specific values of coefficients of the operational and technical readiness is conducted with the help of the data in the fires record cards . The "Caterpillar" method used in this research is the method of singular spectrum analysis of time series implemented in the ECM program.

Findings. The analysis of the quantitative values of the coefficients of the technical and operational capability provides an opportunity to rank the subjects

of the regional centres of EMERCOM of Russia in order of preference for their upgrade.

Research application field. The proposed method can be applied to implement a phased (target) re-equipment of fire and rescue units of EMERCOM of Russia.

Conclusions. The conducted research gives an opportunity to define which subjects of the Russian Federation need re-equipment more, which will be indicated by the smaller coefficients interval values in comparison with the other subjects.

Key words: fire and rescue equipment, evaluation criteria, the units of EMERCOM of Russia.

REFERENCES

1. Roenko V.V., Tarakanov D.V., Shkunov S.A. Criteria for evaluating options reequipment units of EMERCOM of Russia. Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti: Internet-zhurnal, 2014, no. 6 (58), available at: http://ipb.mos.ru/ttb/2014-6/2014-6.html (accessed August 27, 2015). (in Russ.)

2. Manual on the organization of the logistics system of the EMERCOM of Russua: approved. by order of EMERCOM of Russia on September 18, 2012, No. 555.

3. Alekhin E., Brushlinsky N., Vagner P., Kolomiets Yu., Lupanov S., Sokolov S. Pozhary v Rossii i v mire. Statistika, analiz, prognozy [The fires in Russia and in the world. Statistics, analysis, forecasts]. Moscow, Kalan Publ., 2002. 150 p.

4. Mazanik A., Sulima T., Polevoy V. Method of estimation of re-equipment of rescue military forming of EMERCOM of Russia. Nauchnye i obrazovatel'nye problemy grazhdanskoi zashchity, 2015, no. 2, pp. 7-13. (in Russ.)

5. Tarakanov D.V. Method of modification of the vector function a decision support system for fighting large fire. Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti: Internet-zhurnal, 2010, no. 2 (30), available at: http://ipb.mos.ru/ttb/2010-2/2010-2.html (accessed August 27, 2015). (in Russ.)

6. Golyandina N.E. Metod "Gusenitsd'-SSA dlia analiza vremennykh riadov s propuskami [The method of "Caterpillar"-SSA for the analysis of time series with gaps. In sourcebook "Mathematical models. Theory and applications"]. St. Petersburg, Institute of Chemistry of Saint-Petersburg State University Publ., 2005.

7. Aleksandrov F.I., Golyandina N.E. The choice of the parameters for automatic allocation of trend and periodic components of time series within the approach of the "Caterpillar"-SSA. Trudy IV Mezhdunar. konf. «Identifikatsiia sistem i zadachi upravleniia» SICPRO'05 [Proc. Int. Conf. "System identification and control problems" SICPR0'05]. Moscow, 2005, pp. 1849-1864.

VLADiMiR ROENKO DENis Tarakanov SERGEi Shkunov

Doctor of Technical Sciences, Professor

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia

Candidate of Technical Sciences

State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia