Методика векторного оценивания системы пожарной безопасности предприятия Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

иркутский государственный университет путей сообщения

АршинскийЛ.В., Демидов С.М., ЗиневичС. В., Кубарев А.С., Удилов В. П., Усолов Е.В.

УДК 614.842.83

МЕТОДИКА ВЕКТОРНОГО ОЦЕНИВАНИЯ СИСТЕМЫ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ

Оценка системы обеспечения пожарной безопасности предприятия — одна из важнейших и актуальнейших проблем профилактики чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами. В настоящее время проверку противопожарного состояния предприятий и организаций в России осуществляют около 15 тыс. сотрудников государственного пожарного надзора. При этом специалистами МЧС России отмечается невозможность имеющимися силами обеспечить необходимый уровень надзора. Следует признать необходимость развития системы экономических стимулов, вынуждающих предприятия к самостоятельному совершенствованию собственной системы пожарной безопасности. Одним из таких стимулов должно стать противопожарное страхование, нормы отчислений по которому будут определяться страховыми компаниями на основе аудиторских оценок состояния противопожарной безопасности предприятий и рисков возникновения пожаров на них. В настоящее время утверждено Временное положение о системе независимой оценки рисков в области пожарной безопасности, гражданской обороны и защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера [1].

По мнению экспертов МЧС России, повысить эффективность системы безопасности позволит создание института независимых организаций, которые будут осуществлять оценку уровня безопасности объектов наряду с использованием и совершенствованием форм и методов работы надзорных органов. В рамках создания системы независимой оценки рисков на государственном уровне предлагается установить критерии для идентификации объектов, включаемых в сферу ее функционирования; установить процедуры ее проведения, включая требования к уровню безопасности объектов, обязанности и ответствен-

ность сторон; а также содействовать формированию рынка независимой оценки рисков путем совершенствования процедур лицензирования и создания информационных баз данных [2].

Вполне очевидно, что для объективной оценки рисков необходимо уметь количественно определять значения критериев текущего состояния безопасности объектов. Для этих целей можно использовать экспертные технологии [3 - 5] и системный подход. Опыт применения системного подхода для решения организационно-управленческих проблем пожарной безопасности административно-территориальных единиц и объектов различного назначения показал положительные результаты [5, 7].

Согласно ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования» пожарная безопасность предприятий должна обеспечиваться системами предотвращения пожара и противопожарной защиты отдельных объектов, в том числе организационно-техническими мероприятиями [6]. Системный анализ содержания пожарной безопасности объектов различного назначения, входящих в предприятия (главный уровень иерархии) показал, что каждая система включает подсистемы, целевые и функциональные элементы, способы и совокупность мероприятий (нижний уровень иерархии). Системы пожарной безопасности должны характеризоваться уровнем обеспечения пожарной безопасности людей и материальных ценностей, а также экономическими критериями эффективности этих систем с учетом всех стадий жизненного цикла предприятия и выполнять одну из следующих задач: исключать возникновение пожара; обеспечивать пожарную безопасность людей; обеспечивать пожарную безопасность материальных ценностей; обеспечивать пожарную безопасность людей и материальных ценнос-

тей одновременно. В настоящей работе эти системы, рассматриваются как главные при обеспечении пожарной безопасности предприятий. Рассмотрим их содержание последовательно, используя методы системного анализа в основных деталях, включая входящие в них подсистемы более низких уровней, целевые и функциональные элементы и способы их реализации.

Система предотвращения пожара включает подсистему способов обеспечивающих предотвращение образования горючей среды и подсистему способов предотвращающих образование в горючей среде (или внесения в нее) источников зажигания. Содержание системы предотвращения пожара по уровням иерархии, целевые и функциональные элементы, входящие в них, и соответствующие способы их реализации представлены в табл. 1.

Система противопожарной защиты включает подсистемы защиты персонала и подсистемы защиты технологий, зданий и сооружений. Соответствующие целевые и функциональные элементы и совокупность способов их реализации представлены в табл. 2.

Система организационно-технических мероприятий включает подсистемы деятельности администрации предприятия, подсистемы деятельности рабочих и служащих, подсистемы деятельности пожарной охраны предприятия. Содержание подсистем представлено в табл. 3.

В нормативном документе [6] отмечается, что перечень и требования к эффективности элементов конкретных систем пожарной безопасности должны устанавливаться нормативными и нормативно-техническими документами на соответствующие виды объектов.

Легко заметить, что пожарная безопасность предприятий рассматривается как иерархическая система. Причем исследования, проведенные с привлечением экспертов, показали, что вклад каждой из образующих ее подсистем, а также целевых и функциональных элементов и способов их реализации в обеспечение пожарной безопасности предприятия различен. Это означает, что при разработке методик количественной оценки уровня пожарной безопасности предприятия следует вводить соответствующие числовые индикаторы, отражающие их вклад в общее состояние системы. Это относится ко всем уровням иерархии. В данной работе веса установлены та-

ким образом, чтобы их сумма в соответствующих группах подсистем была равна единице.

Будем считать, что основной целью независимой оценки пожарной безопасности предприятия является выставление (определение) интегрального критерия. Традиционные методики такого оценивания основаны на получении линейных сверток, результатом которых является единственное число — искомый показатель. Это число далее может интерпретироваться как степень соответствия предприятия нормам пожарной безопасности. Свертку можно получить как сумму произведений показателей готовности каждой подсистемы на соответствующий весовой коэффициент. Показатель готовности подсистемы верхнего уровня иерархии определяется свертками по подсистемам нижнего уровня вплоть до функциональных или целевых элементов. Задача аудиторов оценить только способы реализации элементов нижнего уровня иерархии.

Оценив состояние по каждому из функциональных или целевых элементов, и зная весовые коэффициенты всех подсистем, легко получаем итоговую свертку — оценку показателя пожарной безопасности предприятия. Это первый наиболее простой способ оценки пожарной безопасности предприятия. Недостатком данного подхода служит низкая информативность получаемой оценки. На ее основе можно сказать только о том, насколько реализованы все необходимые мероприятия.

В работе предлагается методика, позволяющая более информативно характеризовать степень пожарной безопасности (второй способ — способ векторной оценки). В основу методики положено представление о том, что любое явление может оцениваться с двух сторон: положительной и отрицательной, причем эти оценки считаем не зависящими друг от друга. Иначе говоря, выставляемые оценки являются векторными. Например, в случае оценивания способов реализации функциональных элементов положительная оценка показывает полноту реализации каждого способа (чем полнее он реализован, тем положительная оценка выше), а отрицательная - качество его реализации (чем больше замечаний к качеству, тем отрицательная оценка выше). Шкала значений для каждого компонента - [0, 1]. Такой (двухаспектный) подход позволяет более полноценно отразить состояние дел. Кроме того, он позволяет воздержаться от вынесения оценки, если необходимая информация отсу-

Система предотвращения пожара.

Уровни Уровни

иерархии системы

0 Главный Пожарная безопасность предприятия

уровень

1 Система Предотвращения пожара

2 Подсистема Предотвращения образования горючей среды

3 Целевые Исключение горючего вещества Исключение окислителя Ограничение массы горючих веществ и материалов

элементы

Функциональные При штатном При аварийном

элементы режиме работы режиме работы

4 Способы - максимально возможное - изоляция горючей - уменьшение массы - устройство

применение негорючих и среды, путем применения горючих веществ и аварийного слива

трудногорючих веществ и изолированных отсеков, материалов, находящихся пожароопасных

материалов; камер, кабин и т. п.; одновременно в помещении жидкостей и

- максимальная механизация и - поддержание или на открытых аварийного

автоматизация технологических безопасной концентрации площадках; стравливания

процессов, связанных с среды в соответствии с - периодическая очистка горючих газов из

обращением горючих веществ; нормами и правилами и территории, на которой аппаратуры;

- установка пожароопасного другими нормативно- располагается объект, - устройство на

оборудования по возможности в техническими, помещении, коммуникации, технологическом

изолированных помещениях или нормативными аппаратуры от горючих оборудовании

на открытых площадках; документами и правилами отходов, отложении систем

- применение устройств безопасности; угольной пыли ит. п.; противовзрывнои

защиты производственного - поддержание - удаление пожароопасных защиты.

оборудования с горючими температуры и давления отходов производства.

веществами от повреждении и среды, при которых

аварии, установка распространение пламени

отключающих, отсекающих и исключается.

других устройств.

5 Мероприятия Комплекс пожарно-профилактических мероприятий

Система предотвращения пожара.

Уровни Уровни

иерархии системы

0 Главный Пожарная безопасность предприятия

уровень

1 Система Предотвращения пожара

2 Подсистема Предотвращения образования в горючей среде источников зажигания

3 Целевые Исключение теплового проявления энергии Применение средств,

элементы исключающих источники зажигания

Функциональные Механической Электрической Химической

элементы

4 Способы — поддержание температуры - применение — ликвидация - применение в

нагрева поверхности машин, электрооборудования, условии для конструкции

механизмов, оборудования, соответствующего само в озгорания быстродействующих

устройств, веществ и материалов, пожароопасной и обращающихся средств защитного

которые могут воити в контакт с взрывоопасной зонам, веществ, отключения

горючей средой, ниже предельно группе и категории материалов, изделии возможных

допустимой, составляющей 80 % взрывоопасной смеси; и конструкции; источников зажигания;

наименьшей температуры - применение - устранение - применение

самовоспламенения горючего; технологического процесса контакта с воздухом машин, механизмов,

- исключение возможности и оборудования, пирофорных оборудования,

появления искрового разряда в удовлетворяющего веществ; устройств, при

горючей среде с энергией, требованиям - уменьшение эксплуатации

равной и выше минимальнои электростатической определяющего которых не

энергии зажигания; искробезопасности; размера горючей образуются

- применение неискрящего - устройство среды ниже источники зажигания.

инструмента при работе с молниезащиты здании, предельно

легковоспламеняющимися сооружении и допустимого по

жидкостями и горючими газами. оборудования. горючести.

5 Мероприятия Комплекс пожарно-профилактических мероприятий

Система противопожарной защиты.

0 Главный Пожарная безопасность предприятия

уровень

1 Система Противопожарной защиты

2 Подсистема Защиты персонала Защиты технологий, зданий и сооружений

3 Целевые Организация с помощью Применение устройств, обеспечивающих Применение средств

элементы технических средств, включая ограничение распространения пожара пожаротушения и

автоматические. соответствующих видов

своевременного оповещения и пожарной техники

эвакуации людей

Функцио- Обеспечение Обеспече- Объемно- Технологич Ограничение Огнетушащие Силы и средства

нальные эвакуации ние безопас- планировочные еские ¡вободного развития вещества

элементы людей ности людей решения решения пожара

4 Способы - обеспечение -применение - устройство - - применение - обеспечение - наличие

числа, размеров, средств противопожарны устройство автоматических быстродействия и источников и

и коллективно х преград; аварийног установок интенсивности средств подачи

соответствующее й и - установление о пожарной подачи огнетушащих

конструктивное индивидуаль предельно отключени сигнализации и огнетушащих веществ для

исполнение ной защиты допустимых по я и пожаротушения; веществ; пожаротушения;

эвакуационных людей от технико- переключе - применение - применение - обеспечение

путей и выходов; опасных экономичес-ким ния основных допустимых необходимых

- обеспечение факторов расчетам установок строительных огнетушащих скорости

возможности пожара; площадей и конструкций и веществ, наращивания,

бес пре пятственно - противопожарны коммуника материалов, в том особенно с подачи

го движения применение х отсеков и ций; числе позиции огнетушащих

людей по средств секций, а также - используемых для совместимости с веществ с помощью

эвакуационным противодым этажности зданий применени облицовок горящими транспортных

путям; ной защиты. и сооружений; е конструкций, с веществами и средств

- организация при - применение огнепрегра нормированными материалами; оперативных

необходимости средств, ждающих показателями - обеспечение пожарных служб;

управления предотвращающи устройств пожарной нормативного - обеспечение

движением людей х или в опасности; (расчетного) требований к

по ограничивающих оборудова - нанесение на запаса устойчивости от

эвакуационным разлив и нии. поверхности специальных воздействия

Система противопожарной защиты.

0 Главный уровень Пожарная безопасность предприятия

1 Система Противопожарной защиты

2 Подсистема Защиты персонала Защиты технологий, зданий и сооружений

3 Целевые элементы Организация с помощью технических средств, включая автоматические, своевременного оповещения и эвакуации людей Применение устройств, обеспечивающих ограничение распространения пожара Применение средств пожаротушения и соответствующих видов пожарной техники

Функциональные элементы Обеспечение эвакуации людей Обеспечение безопасности людей Объемно-планировочные решения Технологич еские решения Ограничение ¡вободного развития пожара Огнетушащие вещества Силы и средства

путям (световые указатели, звуковое и речевое оповещение и т. п.). растекание жидкостей при пожаре. конструкций объектов огнезащитных красок (составов). огнетушащих веществ (порошковых, газовых, пенных, комбинированны X). опасных факторов пожара и их вторичных проявлений; - обеспечение требований техники безопасности.

5 Мероприятия Комплекс мероприятий по противопожарной защите предприятия

Система организационно-технических мероприятий.

0 Главный уровень Пожарная безопасность предприятия

1 Система Организационно-технических мероприятий

2 Подсистема Деятельность Деятельность рабочих и Деятельность пожарной

администрации предприятия служащих предприятия охраны предприятия

3 Целевые Организационное Норм.-правов

элементы проектирование обеспечение

Функциональные По обеспечению По обеспечению По обеспече- По обеспе- Применяемая пожарная техника

элементы системы предотвращения системы нию системы чению сис- должна обеспечивать эффек-

пожаров противопожарной предотвраще темы проти- тивное тушение пожара, быть

защиты ния пожаров вопож.защ. безопасной для при юды и людей.

4 Способы - паспортизация веществ, - установление порядка - привлечени - - организация - нормирован

материалов, изделии, хранения веществ и е организация одного из видов ие

технологических материалов, тушение общественное обучения пожарной охраны; численности

процессов, здании и которых недопустимо ти к вопросам работающих - установление людей на

сооружений объектов в одними и теми же обеспечения действиям видов, количества, объекте по

части обеспечения средствами, в пожарной людей при размещения и условиям

пожарной безопасности; зависимости от их безопасности; возникновен обслуживания безопасности

- разработка инструкций физико-химических и - организаци ии пожара. пожарной техники. их при

о порядке обращения с пожароопасных свойств; я обучения пожаре;

пожароопасными - разработка работающих - разработка и

веществами и мероприятии по правилам реализация

материалами; действиям пожарной норм и правил

- разработка инструкций администрации, рабочих безопасности пожарной

о мерах пожарной и служащих на случай на безопасности.

безопасности; возникновения пожара и производстве;

- изготовление и организации эвакуации - соблюдение

применение средств людей. противопожар

наглядной агитации по ного режима.

обеспечению пожарной

безопасности.

5 Мероприятия Комплекс организационно-технических мероприятий по повышению пожарной безопасности предприятия

о

о

ь >

"о

О

Л

л

-< x

<

о о о

СП

В

гп Л

тствует (вектор <0; 0); скалярный подход этого не допускает). Для облегчения практического использования методики предлагаются два множества значений положительных и отрицательных оценок: {«полностьюреализовано» - 1, «частично реализовано» - 1/2, «не реализовано или нет данных» - 0} и {«не реализовано или есть серьезные замечания» - 1, «есть отдельные замечания» - 1/2, «нет замечаний или нет данных» - 0}. Например, вектор <1; 1/2) означает, что способ реализован полностью, но к качеству его реализации есть отдельные замечания. Вектор <1;0), - что способ реализован полностью и без замечаний. Вектор <0;1), что способ не реализован. Вектор <1;1), что способ реализован полностью, но с серьезными замечаниями. Вектор <0;0) означает отказ от оценивания (нет сведений или отсутствует мнение). И так далее. Оценка выставляется знаком («крест», «галочка» и т.п.) на аудиторской карте. Зачерненные ячейки не заполняются т.к. оценка <0;1/2) - «способ не реализован и имеются отдельные замечания» лишена смысла, а оценка <0;0) подразумевается «автоматически» в случае не проставления знака на карте.

Примеры заполнения аудиторских карт приведены ниже. Например, оценка «способ не реализован» выглядит так (1):

Оценка «способ частично реализован и есть серьезные замечания» (3):

X

X

X

Оценка «способ частично реализован без замечаний» (4):

X

Оценка «способ полностью реализован без замечаний» (5):

X

Оценка «способ полностью реализован, но есть серьезные замечания» (2):

И так далее. Как уже говорилось, не заполнение карты означает отсутствие информации или отказ от оценивания.

На основе карт формируются вектора оценок для каждого способа. Например, для первой карты это <0;1), для второй <1;1), для третьей <1/2;1), для четвертой <1/2;0), для пятой <1;0) и т.д. После этого, для получения итоговой (интегральной) оценки всей системы в целом выполняется описанная ранее свертка по подсистемам, но отдельно для позитивных и негативных составляющих. То есть, получаемая интегральная оценка также имеет векторный характер: <а+; а). Значения компонентов а+ и а получившегося вектора принадлежат отрезку [0, 1].

Дальнейшие управленческие решения могут приниматься в зависимости от положения

иркутским государственный университет путей сообщения

значения вектора в квадрате [0, 1]х[0, 1] (линии разбиения здесь выбраны в точках 0.33 и 0.66 по позитивному и негативному аспектам вектора).

- (негативная оценка)

1 4 7

2 5 8

3 6 9

+ (позитивная оценка)

Здесь:

- позиция 1 - система противопожарной безопасности на предприятии отсутствует;

- позиции 2 и 3 - сведения отсутствуют или малодостоверны;

- позиция 4 - система не завершена и есть серьезные замечания;

- позиция 5 - система не завершена и есть отдельные замечания;

- позиция 6 - система не завершена, замечаний нет или они не существенны;

- позиция 7 - система завершена, но есть серьезные замечания;

- позиция 8 - система завершена и есть отдельные замечания;

- позиция 9 - система целиком завершена, замечаний нет.

Здесь приведено достаточно простое разбиение. Его можно усложнить, дополнив новыми областями, а также сделать сетку разбиения неравномерной.

Для более углубленного анализа системы пожарной безопасности могут использоваться следующие числовые показатели:

• ш1(а) = а+ - а- - показатель реализации системы; он принимает значения от - 1 до + 1, где -1 означает, что система не реализована, а +1, что реализована целиком; значение близкое к 0 означает неопределенность, когда нет позитивные и негативные факторы уравновешивают друг друга;

• ц2(а) = шт(а+, а-) - показатель противоречивости реализации; он принимает значения от 0 до 1, где 0 означает непротиворечивую оценку, когда система реализована качественно и целиком, либо не реализовано вообще, а 1

означает, что система реализована в полном объеме, но с серьезными замечаниями;

• ц3(а) = шах(а+, а ) - показатель полноты оценивания; он принимает значения от 0 до 1, где 0 означает отсутствие информации для оценивания, а 1 - ее исчерпывающую полноту

• ц3(а) = шах(а+, а-) - min(a+, а-) - показатель категоричности оценки; он принимает значение от 0 до 1, где 0 означает неопределенную ситуацию, а 1, что система исчерпывающе реализована, или исчерпывающе не реализована (для расчета ц3(а) можно использовать также выражение |а+-а~|, результат будет идентичным).

Поскольку общая оценка готовности системы определяется готовностью функциональных элементов (свертка по подсистемам следующих уровней иерархии выполняется достаточно просто), для примера рассмотрим оценивание состояния функционального элемента «Исключение горючего вещества». Как следует из таблицы 1, состояние данного элемента определяется выполнением следующих мероприятий:

1) «максимально возможное применение негорючих и трудногорючих веществ и материалов»;

2) «максимальная механизация и автоматизация технологических процессов, связанных с обращением горючих веществ»

3) «установка пожароопасного оборудования по возможности в изолированных помещениях или на открытых площадках»

4) «применение устройств защиты производственного оборудования с горючими веществами от повреждений и аварий, установка отключающих, отсекающих и других устройств»

Пусть, далее, аудиторы выставили оценки:

- «максимально возможное применение негорючих и трудногорючих веществ и материалов» - (1; 0} (способ реализован полностью и без замечаний), весовой коэффициент 0.63;

- «максимальная механизация и автоматизация технологических процессов, связанных с обращением горючих веществ» - (0; 1} (способ не реализован) , весовой коэффициент 0.16;

- «установка пожароопасного оборудования по возможности в изолированных помещениях или на открытых площадках» - (1/2;

1/2) (способ реализован частично с небольшими замечаниями), весовой коэффициент 0.05;

- «применение устройств защиты производственного оборудования с горючими веществами от повреждений и аварий, установка отключающих, отсекающих и других устройств» - <0; 0) (обследование не проводилось) , весовой коэффициент 0.16.

Формируя взвешенные суммы отдельно для позитивного и негативного компонентов, получаем:

<0.63-1+0.16-0 + 0.05-1/2 + 0.16-0; 0.63-0 + 0.16-1 + 0.05-1/2 + 0.16-0) = = <0.655; 0.185).

Получившийся результат попадает в область 6 - «функциональный элемент не завершен, замечания не существенны». Показатели для этого значения вектора равны:

ц1(а) = а+ - а- = 0.665 - 0.185 = 0.48; ц2(а) = шт(0.665, 0.185 ) = 0.185 ; Цз(а) = шах(0.665, 0.185 ) = 0.665. Используя эти и аналогичные значения векторов для каждого из функциональных элементов, несложно получить общую оценку готовности всей системы пожарной безопасности в целом. Таким образом, предлагаемая методика векторной оценки текущего состояния пожарной безопасности показывает не только полноту реализации каждого способа (чем полнее он реализован, тем положительная оценка выше), но и качество его реализации (чем больше замечаний к качеству, тем отрицатель-

ная оценка выше). Причем методика допускает расширение множества факторов, влияющих на позитивный и негативный аспекты оценивания. Это повышает объективность оценивания пожарной безопасности объектов.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Временное положение о системе независимой оценки рисков в области пожарной безопасности, гражданской обороны и защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации. Утверждено МЧС России 16 августа 2007 г

2. http://www.mchs.gov.ru

3. Аршинский Л.В. Векторные логики: основания, концепции, модели.- Иркутск: ИГУ, 2007.- 228 с.

4. Шарапов В.М., Шарапова Е.В. Универсальные технологии управления. — М.: Техносфера, 2006. - 496 с.

5. Удилов В. П. Система обеспечения пожарной безопасности: региональный аспект. - Иркутск: ВСИ МВД России. 2002. -192 с.

6. ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования».

7. Исторические и современные аспекты решения проблем горения, тушения и обеспечения безопасности людей при пожарах: Материалы ХХ науч-прак. конф. Секция 3. М.: ВНИИПО, 2007.- 185 с.

Дойников А.Н., СальниковаМ.К., Калинин М.П. УДК519.714

МЕТОДИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ПРОЦЕССОВ В СТРУКТУРНО НЕУСТОЙЧИВЫХ СИСТЕМАХ

Современные большие системы необоз- этом системы могут менять режим (планово римы из-за сложности внутренних взаимосвя- или случайным образом), структуру элемен-зей и взаимодействия большого числа факто- тов, что определяет их новые состояния, качес-ров, предусмотреть и учесть влияние которых твенно отличающиеся от предыдущих, и при-не всегда представляется возможным. При