CC BY
26
УДК 338.24; 355.7
Б.Н. Макаров
Научно-методические аспекты формирования структуры и состава показателей, характеризующих эксплуатационное состояние защитных сооружений гражданской обороны
Аннотация
В статье рассмотрены научно-методические аспекты формирования структуры и сбалансированного состава показателей наиболее значимых эксплуатационных свойств защитных сооружений гражданской обороны, позволяющих осуществлять достоверную оценку их готовности к использованию по предназначению.
Ключевые слова: подход; показатель; признак; свойство; сооружение; состав; состояние; структура; характеристика.
Отсутствие своевременной, полной и достоверной информации о реальном эксплуатационном состоянии защитных сооружений не позволяет органам управления готовить обоснованные предложения и принимать правильные решения по поддержанию их в готовности к использованию по предназначению. Используемый в настоящее время инструментарий (методики, методы, способы и др.) оценки эксплуатационной готовности защитных сооружений уже не соответствует предъявляемым к нему требованиям. Он не имеет методологической базы, не обладает приемлемой достоверностью, информативностью и универсальностью в использовании, не обеспечивает сравнимость результатов оценки. Возникшее противоречие порождает проблему, которая заключается в отсутствии универсального научно-методического инструментария достоверной оценки эксплуатационных свойств защитных сооружений, обеспечивающего повышение эффективности их подготовки к использованию по предназначению в условиях современных угроз и рисков.
Решение обозначенной проблемы возможно только на основе проведения комплекса взаимосвязанных исследовательских работ по изысканию новых подходов, принципов и методических приемов, обеспечивающих приемлемую результативность и достоверность оценки эксплуатационной готовности защитных сооружений.
В настоящей статье затронуты отдельные аспекты одного из важных направлений исследований, касающихся формирования структуры и состава показателей, характеризующих эксплуатационное состояние защитных сооружений гражданской обороны (далее именуются ЗС).
Под показателем эксплуатационного состояния ЗС здесь понимается качественная и (или) количественная характеристика одного или нескольких
наиболее существенных свойств (признаков), отражающих эксплуатационную готовность ЗС.
Используемая в настоящее время структура и состав показателей эксплуатационных свойств ЗС существенно затрудняет процесс оценки их реального состояния, а применяемые подходы, методы и способы оценки не позволяют получать достоверную информацию об их готовности к использованию по предназначению.
Результаты проведенного автором системного анализа эксплуатации ЗС позволяют рекомендовать для практического использования многоуровневую иерархическую структуру построения их показателей, для которой показателем первого уровня (Пг) является обобщенный показатель эксплуатационных свойств ЗС, показателями второго уровня (П2) — показатели отдельных групп эксплуатационных свойств ЗС, показателями третьего уровня (Пз) — исходные показатели отдельных эксплуатационных свойств ЗС [1].
Для установления сбалансированного состава показателей, характеризующих заданные свойства ЗС, предлагается использовать методы параметрического анализа и синтеза, предложенные Малининым А.С. и Мухиным В.И. [2]. Такой подход способствует снижению неопределенности количества показателей ЗС, с помощью которых можно получать полную и достоверную информацию об их реальном эксплуатационном состоянии. При реализации предложенного подхода решаются две основные задачи:
Задача N1 — определяются качественные (количественные) показатели и устанавливается достаточность их детализации для решения поставленной исследовательской задачи. Решение первой задачи характеризуется множеством показателей эксплуатационной готовности ЗС:
П = |П1, П2, ..., Пи}, (1)
где пп — количественный (качественный) показатель, характеризующий одно из эксплуатационных свойств ЗС.
Множество |П} характеризует информацию о эксплуатационной готовности ЗС, получаемую в результате анализа, поэтому первая задача может быть сформулирована следующим образом: определить значения показателей эксплуатационной готовности ЗС П* = |пі, П2, ..., Пп}, при которых:
ДП*) = шапхДП); Я(П) с R, (2)
где 1(П*) — количество информации, полученной в результате анализа исследуемого ЗС, R(n) — общие затраты ресурсов на проведение анализа, Rd — допустимые затраты ресурсов на проведение анализа, ng — множество допустимых значений анализа.
В общем случае параметрический анализ приводит к снижению неопределенности количества показателей, определяющих эксплуатационную готовность ЗС, т.е.
1(П*) = Н(П0) - Н(П*), (3)
где Н(П0) — энтропия показателей до проведения анализа; П0 — показатели, известные исследователю до проведения анализа; Н(П*) — энтропия показателей после проведения анализа.
Задача №2 — определяются подмножества показателей и соответствующих им свойств ЗС, которые не удовлетворяют предъявляемым требованиям, т.е.
Пн с Пmp, Пн с П, Пн = Пн1 ^ Пн2;
K1i Є Пні —— K1i < Kmpi K1j Є Пні —— K1j > Kmpj (4)
K2k Є Пн2 — K2k = 0, где Птр — требуемое значение эксплуатационных показателей ЗС; Пн1 — подмножество неудовлетворительных значений показателей оцениваемых эксплуатационных свойств ЗС; Пн2 — подмножество неудовлетворительных показателей не оцениваемых эксплуатационных свойств ЗС; n1i — количественный показатель i-го измеряемого эксплуатационного свойства ЗС, интенсивность которого необходимо увеличивать; n1¡ — количественный показатель j-го измеряемого эксплуатационного свойства ЗС, интенсивность которого необходимо уменьшать; п2к — показатель k-го не измеряемого эксплуатационного свойства ЗС, принимающий следующие значения: п2к = 0 при отсутствии у ЗС k-го эксплуатационного свойства или функции управления; в противном случае Пік = 1; Kmpi и nmpj — требуемые значения количественных показателей i-го и и j-го измеряемого эксплуатационного свойства ЗС.
Таким образом, проведение параметрического анализа позволяет определить совокупность показателей, оказывающих максимальное влияние на эксплуатационную готовность ЗС.
Сущностью параметрического синтеза является обоснование необходимой и достаточной совокупности показателей, позволяющих оценить желаемые эксплуатационные свойства ЗС и их суммарный результат. Формальная постановка задачи
синтеза показателей эксплуатационных свойств ЗС (без фиксации исходных данных, ограничений и допущений) заключается в следующем: определить и реализовать такие показатели ЗС: П = |Пх, П2, ..., Пп}, при которых:
£(П) = Ю(П)} с С, П с П„ (5)
где g — векторный показатель эффективности оценки эксплуатационной готовности ЗС; О — показатель возможного эффекта (сокращение времени, сокращения расходов на эксплуатацию и др.) от применения показателей эксплуатационных свойств ЗС; С — область требуемых значений определяемых показателей, устанавливаемая в соответствии с принятым критерием эффективности; Пй — множество допустимых значений показателей синтезируемой системы.
Подобная задача относится к классу многокритериальных задач. Для ее решения необходимо: выбрать приемлемый исследовательский подход к решению задачи; сформировать математическую модель и определить методы ее решения.
Таким образом, в ходе параметрического синтеза решается задача определения согласованных и сбалансированных по уровням показателей, характеризующих эксплуатационное состояние ЗС. Упрощенную формализованную модель решения такой задачи можно представить в следующем виде:
Пос = Р, (П;), ; = 1,2,., П, (6)
где Пос — интегральный показатель эксплуатационного состояния ЗС; П; — комплексные показатели основных свойств, характеризующие эксплуатационное состояние ЗС на ;-м уровне исследования.
Параметрический синтез позволяет определить и реализовать такие показатели ЗС, с помощью которых можно получить достоверную информацию об их реальном эксплуатационном состоянии, т.е.
Пэ = Р|П1, П2, ..., Пп}, (7)
где Пэ — показатель эксплуатационного состояния ЗС; П1, П2, ..., Пп — показатели наиболее значимых эксплуатационных свойств ЗС.
При этом ни один показатель, не связанный с другими, не должен быть единственным для обоснования выводов о реальном состоянии ЗС.
Проведенные автором исследования эксплуатационного состояния ЗС с использованием методов параметрического анализа и синтеза, позволили установить рациональный состав эксплуатационных показателей наиболее значимых комплексных свойств ЗС. В их число вошли показатели, характеризующие состояние строительных конструкций (О СК ), защитно-герметических устройств (Озгу), технических систем (Отс) и технологических систем (ОтНс) ЗС [3].
Для повышения результативности оценки приведенных показателей предлагается ввести комбинированную шкалу, использующую многоступенчатый подход к оценке эксплуатационных свойств ЗС. При реализации такой шкалы сначала опреде-
ISSN 2224-8617. Том 3,2013, № 1(4)
93
ляются вербальные оценки исследуемых проблем. Затем используются квалиметрические принципы и методы оценки качества комплексных эксплуатационных свойств ЗС, которые позволяют оценить исследуемый объект в абсолютной и сравнительной форме.
Введение в исследовательский процесс научно обоснованной структуры и состава показателей, а также комбинированной шкалы их оценки способствует повышению результативности и достоверности конечного результата оценки эксплуатационного состояния ЗС.
Рассмотренные в статье научно-методические аспекты формирования структуры и состава показателей эксплуатационного состояния ЗС реализованы в нормативно-методических документах исполнительных органов государственной власти Российской Федерации, прошли практическую апробацию на имеющихся у них защищенных объектах управления и показали приемлемую эффективность. Учитывая универсальность предложенного подхода, его результаты могут быть использованы на защищенных объектах различного назначения применительно к условиям их создания, эксплуатации и применения.
Литература
1. Макаров Б.Н. Возможный подход к исследованию оперативно-технических свойств объектов гражданской обороны // Материалы V всероссийской научно-практической конференции МЧС России. М: ИПП «Куна»., 2008. С. 148-149.
2. Малинин A.C., Мухин В.И. Исследование систем управления. Учебник для вузов. М.: Издательский дом Гу ВШЭ, 2005.397 с.
3. Макаров Б.Н. Предложения по оценке эксплуатационного состояния технических систем защитных сооружений // статья, Сборник материалов XVII международной научно-практической конференции. Предупреждение. Спасение. Помощь (современность и инновации). Химки: АГЗМЧС России, 2008. С. 110 — 114.
11.10.2012
Сведения об авторе:
Макаров Борис Николаевич: ГКу Московской области «Специальный центр «Звенигород»; E-mail: [email protected]; к.т.н.; старший эксперт (по методической работе); 48 публикаций по проблемным вопросам защитных сооружений государственного и военного назначения; тел.: +7 (495) 992-09-33, +7 (915) 246-51-69.
