МОДУЛЬНЫЙ ПОДХОД К ФОРМИРОВАНИЮ ОЦЕНОЧНЫХ СТРУКТУР ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ЗАЩИТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

/78 "Civil SecurityTechnology", Vol. 17, 2020, No. 2 (64) УДК 338.24, 355.7

Civil defense. Local defense

Модульный подход к формированию оценочных структур эксплуатационного состояния защитных сооружений гражданской обороны

ISSN 1996-8493

© Технологии гражданской безопасности, 2020

Г.П. Тонких, Б.Н. Макаров

Аннотация

Рассмотрен новый подход к оценке эксплуатационного состояния защитных сооружений гражданской обороны (ЗС ГО), базирующийся на создании логически завершенных автономных оценочных структур (оценочных модулей) исследуемых эксплуатационных свойств. Его применение позволит повысить эффективность оценки эксплуатационного состояния ЗС ГО по критериям ее результативности, универсальности, сравнимости и наглядности.

Ключевые слова: защитное сооружение; зона риска; классификатор оценки; комплексный показатель; методика оценки; методическое обеспечение; оценочный модуль; способ оценки; эксплуатационное состояние.

Modular Approach to the Formation of the Civil Defense Protective Structures Operational Status Assessment

ISSN 1996-8493

© Civil Security Technology, 2020

G. Tonkikh, B. Makarov

Abstract

The new approach to the assessment of the civil defense protective structures operational status is considered, based on the creation of logically complete autonomous evaluation structures (evaluation modules) of the studied serviceability. Its application makes it possible to increase the operational status evaluating efficiency of civil defence protective structures based on the criteria of its effectiveness, universality, comparability and visibility.

Key words: protective structure; risk zone; assessment classifier; complex indicator; assessment methodology; methodological support; assessment module; assessment method; operational condition.

19.03.2020

Эксплуатационное состояние ЗС ГО является одним из наиболее значимых комплексных показателей, определяющих их готовность к использованию по предназначению в военное время, а также в условиях чрезвычайных ситуаций (далее — ЧС) природного и техногенного характера мирного времени.

В последние годы готовность многих ЗС ГО к эксплуатации снизилась. Поэтому актуальной является научно обоснованная оценка его эксплуатационного состояния [5].

Научно обоснованное понимание порядка формирования оценочных структур эксплуатационного состояния ЗС ГО, обеспечивающего высокую результативность, универсальность, сравнимость и наглядность их применения, пока отсутствует.

Авторами предлагается один из эффективных путей решения обозначенной проблемы на основе создания оценочных модулей — логически завершенных автономных структур, обеспечивающих эффективное оценивание исследуемых эксплуатационных свойств ЗС ГО.

В основу выработки модульного подхода к формированию оценочных структур эксплуатационного состояния ЗС ГО положена целевая стратегия, включающая в себя последовательное достижение локальной и системной цели оценки (рис. 1).

оценка эксплуатационного состояния оценка показателей эксплуатационного

Рис. 1. Целевая стратегия оценки эксплуатационного состояния ЗС ГО

ОМ,

нмо

Рис. 2. Структурно-логическая схема формирования оценочного модуля эксплуатационного состояния ЗС ГО

методика оценки эксплуатационного состояния технических систем (М );

у тс' 7

методика оценки эксплуатационного состояния защитно-герметических устройств (Мзу);

методика оценки эксплуатационного состояния технологических систем (М ).

у тнс'

Методическая компонента формирования оценочного модуля эксплуатационного состояния ЗС ГО образуется путем поэтапного решения имеющихся проблем на основе использования специальных методов и средств оценки.

На первом этапе с помощью метода параметрического анализа устанавливается необходимая и достаточная совокупность показателей, характеризующих эксплуатационное состояние ЗС ГО на момент времени t (V (0). Состав таких показателей исследован в работе [2] и включает в себя показатели, характеризующие эксплуатационное состояние строительных конструкций @ (/), защитно-герметических устройств Qз(t), технических систем Q (Я, и технологических систем Q (Я ЗС ГО.

На втором этапе на основе метода агрегирования [4] исходных показателей №с(), Qзгу(t), Qтс(t), Qтнс(t)] в комплексный показатель V ((), определяется формализованная математическая модель функциональной взаимосвязи между показателями, характеризующими эксплуатационное состояние ЗС ГО:

Предлагаемый модульный подход к формированию оценки эксплуатационного состояния ЗС ГО обладает следующими достоинствами:

возможностью компоновки оценочного модуля на основе использования наиболее значимых показателей исследуемых эксплуатационных свойств;

возможностью создания условий для вариативности и адаптивности оценки за счет обеспечения ее уровневой дифференциации;

возможностью обеспечения целостности, автономности и наглядности оценочного модуля для его практической реализации.

Научно-методическую базу обеспечения такого подхода образуют структурная и методическая компоненты.

Структурная компонента формирования оценочного модуля эксплуатационного состояния ЗС ГО базируется на принятой структурно-логической схеме, приведенной на рис. 2 [3].

В состав оценочного модуля эксплуатационного состояния ЗС ГО входят:

научно-методическое обеспечение оценки его эксплуатационного состояния (НМО);

методика оценки эксплуатационного состояния строительных конструкций (М );

^ (0 = I{Qcк(t), Qзгу(t), Qт(), QтJt)}. (1)

Проблемными вопросами применения модели (1) являются необходимость разработки научно обоснованных методик достоверной оценки показателей Qск(t), Qзгу(t), Qтс(t), Qтнс(t), а также выбор функции I, определяющей взаимосвязь между исследуемыми показателями. Порядок и условия вербальной оценки показателей Q (Я, Q (Я, Q (Я, Q (Я отражены в Методиках [5, 6, 7].

На третьем этапе на основе метода вербальной оценки осуществляется словесная оценка качества исследуемых проблем эксплуатационного состояния ЗС ГО. Вербальная оценка показателя V (^ устанавливается эмпирическим путем на основе принятых условий, определяющих достоверность ее получения [2, 3]:

эксплуатационное состояние ЗПУ оценивается как «обеспечивает выполнение поставленных задач», если этому условию соответствуют все характеризующие его показатели;

эксплуатационное состояние ЗПУ оценивается как «ограниченно обеспечивает выполнение поставленных задач», если этому условию соответствует хотя бы один из характеризующих его показателей, а остальные

/80 "Civil SecurityTechnology", Vol. 17, 2020, No. 2 (64)

Civil defense. Local defense

оцениваются как «обеспечивают выполнение поставленных задач»;

эксплуатационное состояние ЗПУ оценивается как «не обеспечивает выполнение поставленных задач», если не выполнены условия оценки показателя «ограниченно обеспечивает выполнение поставленных задач».

На четвертом этапе осуществляется количественная оценка качества исследуемых проблем эксплуатационного состояния ЗС ГО путем последовательного решения трех исследовательских задач [3]:

во-первых, на основе метода назначенных приоритетов проводится нормализация показателей — приведение их к одинаковой размерности (0; 0,5; 1);

во-вторых, устанавливается весомость показателей, которая является формальной процедурой, если все показатели выражения (1) признаны равновесомыми;

в-третьих, на основе построения древовидного графа формирования показателя V (I) (рис. 3) определяется функция свертки, позволяющая определить количественную оценку качества показателя V (Г).

Для определения количественных значений показателя V ) применяются квалиметрические методы оценки состояния сложных свойств ЗСГО [3]. Их выбор осуществляется в зависимости от поставленной задачи оценки и имеющихся возможностей для ее реализации.

1/3 0(1.2.3,41

9i3

0 1

Рис. 3. Построение древовидного графа формирования показателя V :

эс

Q(1 2 3 4) - показатели Q (t), Q (0, Q (t), Q (0;

(1,2,3,4) ску ' зу " с " гнсу "

д(111213 — весовые коэффициенты показателей

В таблице приведен пример количественной оценки показателя V (/) с использованием средневзвешенной арифметической оценки показателя V (1 )• В этом случае:

Таблица

Порядок определения средневзвешенной арифметической оценки V (1)

Эксперты (фактор у) Оценка исследуемых проблем (фактор 1)

1 2 3 4

1 Qii Qi Ö31 Q«

2 еа Q22 Ö32 Q«

т Qm Q2m Q3m Qm

Средняя оценка Н1 Н2 Нз Hn

Весовой коэффициент gl §2 §3 §n

Средневзвешенная оценка V (t)

Средняя экспертная оценка ¡-й проблемы И. определяется по формуле:

Нкп) = - X °у, (2)

ш ^

где:

Q¡. — оценка /-й проблемы, определенная]-м экспертом;

п — количество оцененных проблем (требований); т — количество привлеченных экспертов.

Средневзвешенная оценка показателя V (1) определяется с использованием следующего вектора-строки:

V (1) = [Н& + Н2 g2 + ^ + (3)

где:

gj — важность ¡-й проблемы, определенная экспертным методом;

п — количество оцененных проблем (показателей).

Пример расчета показателя V (1) с использованием выражения (3):

V (I) = [0,75 х 0,3 + 0,5 х 0,3 + 0,875 х 0,2 + 0,625 х х 0,2] = 0,675.

По полученным количественным значениям показателя V (¿) может быть построена секторная диаграмма, позволяющая получить наглядную картину соответствия его эксплуатационных свойств предъявляемым к ним требованиям. Пример построения секторной диаграммы приведен на рис. 4 [3]. На ней состояние показателей эксплуатационного состояния ЗС ГО изображено в виде круговых секторов, радиус которых равен полученным количественным значениям исследованных показателей, а центральный угол — коэффициентам их весомости, выраженным в градусах.

1,0

Рис. 4. Секторная диаграмма эксплуатационного состояния ЗС ГО: _

Q1( ) = 0,75; Q2( ) = 0,875; Q3( ) 0,5; Q4( ) = 1; V = 0,781

1(ск) ' ' 2(згу) ' ' 3(тс) = ' ' 4(тнс) '

(01 = 01 = 01 = 01 = 0,25)

Процесс оценивания эксплуатационного состояния ЗС ГО целесообразно завершается определением зоны риска, в которой находится исследуемая проблема. Для этой цели автором разработан пятиуровневый

классификатор риска [3], в соответствии с которым показатель V ) может находиться:

«в зоне низкого риска», если (0,9 < V (*) < 1); «в зоне повышенного риска», если (0,7 < V (*) < 0,9); «в зоне высокого риска», если (0,5 < V 00 < 0,7); «в зоне критического риска», если (0,3 < V (1) < 0,5); «в зоне катастрофического (недопустимого) риска», если (0 < V (0 < 0,3).

В случае приведенного примера, когда V (1) = = 0,675, исследованная проблема будет находиться «в зоне повышенного риска».

Рассмотренный в статье модульный подход к формированию оценочных структур эксплуатационного состояния ЗС ГО является универсальным и результативным. Он прошел успешную апробацию на защитных сооружениях исполнительных органов государственной власти Российской Федерации и может быть рекомендован для практического использования различными органами управления, имеющими ЗС ГО. Его применение позволяет повысить эффективность оценки эксплуатационного состояния ЗС ГО по критериям ее достоверности, результативности, сравнимости, наглядности и доступности в применении.

Литература

1. Бешелев С. Д., Гурвич Ф. Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. М.: Статистика, 1980.

2. Макаров Б. Н. Научно-методические аспекты формирования структуры и состава показателей, характеризующих эксплуатационное состояние защитных сооружений гражданской обороны // Стратегия гражданской защиты: проблемы и исследования: Науч.-аналит. сб. ЦСИ ГЗ МЧС России. М.: Изд. АГЗ МЧС России, 2013, Т. З. № 1. С. 92-94.

3. Макаров Б. Н. Способы, методы и приемы повышения эффективности оценки эксплуатационной готовности защитных сооружений гражданской обороны // Технологии гражданской безопасности. 2016. Т.13. № 3 (49). С. 72-75.

4. Первозванский А. А., Гайцгори В. Г. Декомпозиция, агрегирование и приближенная оптимизация. М.: Наука, 1979. 344 с.

5. Петрушкин В. Ф., Тонких Г. П., Макаров Б. Н. и др. Методика проверки строительных конструкций и защитно-герметических устройств защитных сооружений. М.: ГУСП, 1999. 32 с.

6. Петрушкин В. Ф., Тонких Г. П., Макаров Б. Н. и др. Методика проверки технических систем. М.: ГУСП, 1999. 32 с.

7. Петрушкин В. Ф., Тонких Г. П., Макаров Б. Н. и др. Методика проверки технологических систем. М.: ГУСП, 1999. 20 с.

8. Шмердинг Д. С., Дубровский С. А. и др. Экспертные оценки. Методы и применение. М.: Наука, 1977. 368 с.

Сведения об авторах

Тонких Геннадий Павлович: д. т. н., проф., ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), гл. н. с. науч.-исслед. центра. 121352, Москва, ул. Давыдковская, 7. e-mail: 5059144@mail.ru SPIN-код — 3954-1917.

Макаров Борис Николаевич: к. т. н., Специальный центр «Звенигород», старший эксперт.

143180, Московская область, г. Звенигород, ул. Звенигородское шоссе, стр. 11. e-mail: b.makarov@umcgo.ru

Information about the authors

Tonkikh Gennady P.: Dr. Sci. (Engineering), Prof., All-Russian Research Institute for Civil Defense and Emergencies, Chief Researcher of the Research Center. 7 Davydkovskaya, Moscow, 121352, Russia. e-mail: 5059144@mail.ru SPIN-scientific — 3954-1917.

Makarov Boris N.: Candidate of Technical Sciences, Special Center "Zvenigorod", Senior Expert.

11 Zvenigorodskoe highway, Zvenigorod Moscow Region,

143180, Russia.

e-mail: b.makarov@umcgo.ru

Издания ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ)

Авторы, название URL

Акимов В.А. и др. ВНИИ ГОЧС: комплексные решения проблем безопасности (40-летию института посвящается). В 4 т. Т. 2. Очерки и воспоминания http://elibrary.ru/item.asp?id=27408687

Акимов В.А. и др. ВНИИ ГОЧС: комплексные решения проблем безопасности (40-летию института посвящается). В 4 т. Т. 3. Научные статьи http://elibrary.ru/item.asp?id=27408646

Акимов В.А. и др. ВНИИ ГОЧС: комплексные решения проблем безопасности (40-летию института посвящается). В 4 т. Т. 4. Фотолетопись http://elibrary.ru/item.asp?id=27336750

Фалеев М.И. и др. Основы стратегического планирования в области гражданской обороны и защиты населения. Научно-методический труд http://elibrary.ru/item.asp?id=26571679

Акимов В.А. и др. Наземно-космический мониторинг чрезвычайных ситуаций http://elibrary.ru/item.asp?id=27268186

Воронов С.И. и др. Проблемы безопасности жизнедеятельности (в сфере образования). I Научно-практическая конференция. Москва, 20 октября 2016 г. Материалы конференции http://elibrary.ru/item.asp?id=27562600

Качанов С.А. и др. Стратегия развития системы-112 в Российской Федерации. Монография. 2-е изд., перераб. и доп. http://elibrary.ru/item.asp?id=27408544

Акимов В.А. и др. Глобальные и национальные приоритеты снижения риска бедствий и катастроф. Монография http://elibrary.ru/item.asp?id=27562706