CC BY
3
УДК 614.842.8
doi: 10.55287/22275398 2022 3 43
О РАЦИОНАЛЬНО-ЦЕЛЕВОЙ МОДЕЛИ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ КОМПЛЕКСНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА РОССИИ
Е. В. Гвоздев
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ), г. Москва
03
г
м О
Аннотация
Проанализированы существующие подходы к обеспечению комплексной безопасности на промышленных предприятиях, акцентировано внимание на использовании междисциплинарного подхода при ее обеспечении на предприятиях нефтегазового комплекса России. Представлена разработанная для предприятий нефтегазового комплекса России сравнительная модель системы комплексной безопасности в виде существующей и развиваемой для снижения ущербов. Представлена постановка и последовательность решения научной задачи по развитию системы комплексной безопасности на предприятиях нефтегазового комплекса России. Представлен пример, доказывающий адекватность использования результатов оценки состояния комплексной безопасности для рассматриваемых предприятий.
На выходе решается проблема по рационально-целевому выделению ресурса для устранения нарушений именно тех мероприятий, которые имеют высокие показатели влияния на снижение ущербов от аварий и пожаров
Ключевые слова
нефтегазовый комплекс, система комплексной безопасности, междисциплинарный подход, рационально-целевое развитие, эффективность
Дата поступления в редакцию
05.10.2022
Дата принятия к печати
07.10.2022
СО
Введение
Важное место в системе безопасного и надежного развития России занимают предприятия, входящие в нефтегазовый комплекс (далее НГК), масштабность и важность отраслевого функционирования которых просто неоспоримы не только в России, но и в любом другом государстве мира. Эффективное функционирование рассматриваемых предприятий НГК, играет исключительную роль в создании условий для развития и устойчивого роста национальной экономики. В настоящее время предприятия НГК относятся к основному стратегическому потенциалу развития мировой экономической системы, от их состояния, безопасности, устойчивого функциониро-
.0
<и н и
и к
Н
и
т га а
и о
0 и
(и
и
1
0
1 .0
го га О 5
га
вания зависят перспективы экономико-социального развития страны, выполнения таких важнейших функций как защита национального суверенитета и безопасности государства, жизнеобеспечения проживающего в нем населения [1].
Снижение ущербов от аварий и пожаров в ведомственных (отраслевых) подсистемах промышленной безопасности (далее — ПрБ), пожарной безопасности (далее — ПБ), охране труда (далее — ОТ) на предприятиях НГК России сможет наступить в том случае, когда в целом для комплексной безопасности (далее — КБ) рассматриваемых предприятий будет выбран курс по ее целенаправленному и всестороннему развитию. Развитием безопасности любого предприятия является изменение старого, сформированного годами подхода к ее управлению и внедрение такого нового подхода, который бы опирался на результаты ввода инноваций, передовых знаний в науке, применения новых технологий и т.д. Внедрение нового похода к управлению безопасностью на предприятии требует разработки соответствующего научно-методического аппарата (моделей, методов, методики и т.д.), позволяющего управлять этим состоянием [2].
Устойчивая стабильность функционирования безопасности предприятий НГК России (в отличие от ее развития — это ее способность не только сохранять свои свойства, противодействуя авариям и пожарам, но и возвращаться в равновесное состояние в случае отклонений. В статье представляется система КБ, созданная на предприятиях НГК России, состоящая из подсистем (ПрБ; ПБ; ОТ), предназначенная для нейтрализации нестабильности при управлении безопасностью предприятия в условиях ее ресурсных ограничений. Ключевая идея в решении проблемы обеспечения качественного уровня безопасности на предприятиях НГК России, имеет непосредственное отношение к развитию комплексного межотраслевого подхода [3] базирующегося не только на использовании научно-технических достижений в области надежности функционирования физических объектов, но и в разработке новых научных результатов для реализации организационно-технических мероприятий при переходе КБ на новый качественный уровень развития [4].
Представленные выше обстоятельства характеризуются высокой степенью актуальности, автором статьи предлагается обосновать использование рационально-целевой модели развития системы КБ на предприятиях НГК России.
Междисциплинарные исследования направленные
на повышение безопасности промышленных предприятий
В комплексной безопасности междисциплинарные исследования нашли свое применение в различных школах занимающихся решением задач, связанных с повышением безопасности на различных объектах защиты. Основными школами в этой сфере являются:
• ФГБУН Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН;
• ФГБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам ГО и ЧС МЧС
России (федеральный центр науки и высоких технологий).
Под междисциплинарностью понимается объединение двух или более научных направлений или разрабатываемых предметных областей или объединение двух или более профессий, технологий и др. [5]. Под междисциплинарностью рассматривается «принцип организации нового научного знания» открывающий широкие возможности взаимодействия многих дисциплин при решении комплексных проблем природы и общества, так как накопленные в них результаты позволяют исследователям выходить за рамки своей дисциплины, использовать известные наработки в новой постановке и получать новые научные результаты [6 - 8].
При использовании междисциплинарного подхода в КБ предприятий НГК России возникла необходимость в поиске метода, используемого для рационально-целевого развития системы КБ на предприятиях НГК России. Имея сформированное убеждение о том, что нестандартный подход позволяет объединить научные достижения, полученные в разных областях, автор статьи посчитал необходимым использовать центр масс как геометрическую точку, положение которой определяется распределением массы в теле, а перемещение характеризует движение тела или механической системы как целого [9; 10].
Если весь объемный ресурс предприятия, предназначенный для обеспечения стабильного функционирования подсистем (ПрБ; ПБ; ОТ) предприятий НГК России, рассматривать как содержание, состоящее из более мелких объемов (масс), каждая из которых по-своему влияет на общее состояние КБ на рассматриваемых предприятиях, то задача в поиске рационально-целевой точки развития предприятия сводится к задаче поиска имеющейся исходной точки, которая находится в координатах устойчивого (стабильного) функционирования предприятия. Наличие двух точек позволяет построить направленный вектор от исходной точки в сторону точки, указывающей направление для достижения заданной цели.
Между качеством функционирования системы КБ и ресурсом предприятия НГК России, пред- О назначенным для ее обеспечения, существует связь вида (рис. 1). Наиболее рациональным будет тот качественный уровень, при котором незначительный прирост эффективности потребует резкого увеличения расходов, т.е. при котором будет обеспечена рациональная связь между ресурсным объемом, вкладываемым в подсистемы (ПрБ; ПБ; ОТ), и показателем снижения ущербов от аварий и пожаров. Рациональным будет тот вариант качественного уровня функционирования КБ, показатели которого находятся правее линии стабильного качества, примыкающей к результирующей кривой [11; 12].
СО
Рис. 1. Взаимосвязь повышения качества функционирования системы КБ на предприятиях НГК России
Рассмотрим рационально-целевую модель развития системы КБ на предприятиях НГК России (рис. 2), где показаны точки с интегральным показателем влияния на снижение ущербов от аварий и пожаров, где в левой части представлены ресурсы, каждый из которых характери-
.0
<и н и
и к
Н
и
т га а
и о
0 и
(и
и
1
0
1 .0
го га
2 5
¡2 §
^ га
зуется индивидуальным объемом, выделяемым для подсистемы безопасности (ПрБ; ПБ; ОТ), сформированным из суммированных объемов частных его показателей, отвечающим свойству пропорциональности нанесения ущерба.
Рис. 2. Рационально-целевая модель развития системы КБ на предприятиях НГК России
Наличие двух точек горизонтальной шкалы для стабильного и развиваемого состояний функционирования предприятия дает возможность определить такой рациональный объем ресурса для каждой из подсистем (ПрБ; ПБ; ОТ), чтобы точка перемещалась вправо, стремилась достичь уровня ~ 90%.
Постановка и последовательность решения научной задачи
по развитию системы КБ, созданной на предприятиях НГК России
Постановка задачи
Пусть руководством предприятий НГК России принято решение развивать систему КБ созданную на данных предприятиях, т.е. в установленный промежуток времени перевести ее из состояния стабильного (устойчивого) функционирования в новое качественное состояние развития. Руководством предприятий НГК России определен для перехода выделенный временной промежуток, рассматриваемый в виде начальной временной точки отсчета — и точки достижения цели — представлено в модели вида:
Ии^С*о)^!^^) , где (1)
Р^Оь), Р<рп2№%) — значения показателей состояния подсистем (ПрБ; ПБ; ОТ) в начале и в завершении переходного периода;
П ; П-2 — значения показателей ресурсного объема, рассчитанные для начальной временной точки отсчета (£0) и точки достижения цели (£1).
Если в последующий период t1 значения показателей изменились и стали равными Рфп2 ), то сумма всех изменений будет следующей:
(2)
Д^) — общая разница в изменениях по всем показателям в периоде |.. .| — знак, обозначающий то, что число взято по модулю.
Требуется представить расчет эффективного влияния на подсистему КБ, который бы позволил засвидетельствовать факт положительной динамики в снижении ущербов, наносимых рассматриваемым подсистемам.
Решение задачи
Если известна общая разница Д^) в изменениях по всем показателям в периоде то показатель изменения уровня развития У(£2) в момент точки достижения цели — (£1) можно рассчитать по формуле
У(£а) -
Л(С1)
где
(3)
и г
м О
-I
м
Э СО
Еп — это эффективность объемного вклада ресурса в (1 - Ы) ведомственную (отраслевую) подсистемы (ПрБ; ПБ; ОТ и т.д.). Представляет собой величину, для расчета которой принимают участие сотни показателей.
Для получения адекватных расчетов по определению эффективного объемного вклада ресурса в (1 - Ы) ведомственную (отраслевую) подсистемы (ПрБ; ПБ; ОТ и т.д.) требуется провести следующие расчеты.
Пусть известны фактические — (^н^(^о)) — предельное и (й? (^о)) —среднее значе-
ния показателей нанесения ущербов подсистемам (ПрБ; ПБ; ОТ) за предыдущий период. Далее определяется целевой ориентир для снижения ущербов, рассматриваемый для прогнозируемого периода (£0 - £1) с учетом отклонения фактических показателей ущербов от средних
(4)
Далее определяется рационально-целевой показатель Рф ^(£1) снижения ущербов подсистемам (ПрБ; ПБ; ОТ), сравниваемый в виде соотношения показателей действующего и прогнозируемого периодов (£0 - £1) с учетом отклонения средних показателей ущербов от планируемых
0СР
<Рт
,
где
(5)
П — общее количество показателей, учитываемых в расчетах.
Коэффициент, влияющий на снижение ущерба от аварий и пожаров на предприятиях НГК России Хп , рассчитываемый для действующих значений, будет представлен в виде:
.о
<и н и
и к
Н
и
т га а
и о
0 и
(и
и
1
0
1 .0
го га О 5
га
Коэффициент, влияющий на снижение ущерба от аварий и пожаров на предприятиях НГК России — Хп , рассчитываемый для периода развития системы КБ предприятия, будет представлен в виде:
(7)
Достигнутый целевой показатель развития системы КБ У(£2) может быть рассчитан на основе разности соотношений коэффициентов Л._и, влияющих на снижение ущерба от аварий и пожаров на предприятиях НГК России
У(^) = Лп(^ ) - Лп(*0) .
(8)
Пример с использованием результатов оценки состояния КБ на предприятиях НГК России
В действующих условиях функционирования КБ на предприятиях НГК России, должностное лицо органа ее управления не имея результатов расчета показателей влияния от невыполненного мероприятия, осуществляет распределение ресурса выделяемого для подсистем (ПрБ; ПБ; ОТ) на основе интуитивных соображений. В таких условиях могут возникать ошибки при формировании приоритетности для мероприятий входящих в общий список, для которых необходимо первоочередное выделение ресурсного обеспечения.
При проведении экспериментов осуществлялся набор показателей, входящих в выборку от предельного минимального (от 0,003) до максимального (0,201) значений. При проведении экспериментов осуществлялась произвольное исключение показателей (всего около 40 ед.) с установленным изменяющимся шагом (от 3 до 5 ед.). Затем полученные при проведении экспериментов результаты рассчитывались для среднего значения. Что касается расчета общего показателя для выборки результатов полученных с использованием научно-методического аппарата рационально-целевого развития системы КБ на предприятиях НГК России, то в содержание выборки вошли все мероприятия начиная с 1 по 159 позицию (объем 80%) от всех представленных в списке мероприятий (рис. 3).
Рис. 3. График соотношений показателей существующей и развиваемой систем КБ на предприятиях НГК России
На рис. 4 представлено соотношение показателя влияния У^0) для условий стабильного функционирования системы КБ к показателю влияния У^^, позволяющему развивать систему КБ предприятий НГК России. Положительная динамика в снижении ущерба от аварий и пожаров на предприятиях НГК России будет напрямую зависеть от повышения общего показателя влияния на снижение ущербов от аварий и пожаров У^^ (представлено формулой 8), что позволяет рассмотреть в виде выражения
где
(9)
тХп — математическое ожидание общего показателя, влияющего на снижение ущерба от аварий и пожаров, рассчитываемого с использованием числовых значений, взятых из выборки (сноска 1);
^тт ----— числовые значения с минимальными и максимальными показателями, взятыми из выборки (сноска 1).
В выражении (9) представлен общий рассчитанный показатель, влияющий на снижение ущербов от аварий и пожаров и имеющий непосредственное отношение к ущербам, указанным в отчетах об авариях и пожарах за период 2014 - 2020 гг. для предприятий НГК России (табл. 1).
Таблица 1
Общий ущерб, нанесенный авариями и пожарами на предприятиях НГК России в период 2014 - 2020 гг.
Категория Ущербы от аварий в отчетах Ростехнадзора Ущербы от пожаров в отчетах МЧС России Общий ущерб
Погибшие / чел. 42 23 65
Пострадавшие / чел. 122 111 233
Эконом. ущерб /млн. руб. 19 756,0 16 710,1 36 466,1
Показатели ущербов (см. табл. 1) имеют непосредственное отношение к коэффициенту Хп , который оказывает влияние на снижение ущерба от аварий и пожаров на предприятиях НГК России. При проведении несложной расчетной процедуры получен результат, позволяющий привязать социальные и экономические ущербы к условной единице коэффициента—Хп , оказывающего непосредственное влияние на снижение ущерба от аварий и пожаров на предприятиях НГК России (рис. 4). Наличие разных плановых периодов для развития системы КБ на предприятиях НГК России позволяет сформировать единый подход к распределению ресурсов, а также провести все согласования в самом начале этого длительного процесса.
Рис. 4 см. на следующей странице
О
Z м
О
-I
м
D CQ
.о Z
<и н и s и
к
S н s и
m га а
s ^
и
о z
>s
0 и
<и
и
1
ей х
Ш J
го га О 5
« га
Рис. 4. Соотношение социально-экономических ущербов к показателю Ап, равному одной условной единице
В планах определяется временной горизонт для достижения стратегической цели, которая устанавливает временные рамки для достижения подцелей тактического и оперативного уровней [13]. На рис. 5 представлен пример временных горизонтов прогнозирования. Стратегическая цель устанавливается руководством на длительный срок, но путь к ее достижению должен быть пошаговым (помесячным, поквартальным).
На тактическом уровне горизонт определения будущей деятельности ограничивается одним годом. Что касается распределения ресурсов для подсистем (ПрБ, ПБ, ОТ), входящих в систему КБ предприятия, то на данном временном интервале осуществляется согласование со всеми уполномоченными в распределении ресурса предприятия структурными подразделениями.
На оперативном уровне отрабатываются все действия, реализуемые в течение месяца (квартала), которые отображаются в документах целевого оперативного планирования.
Рис. 5. Пример временных горизонтов развития системы КБ на предприятиях НГК России
В планах, разрабатываемых на основе временных горизонтов (см. рис. 5) отображаются: перечень проводимых мероприятий; ответственные исполнители; сроки исполнения; должностные лица, осуществляющие контроль, в отдельном же столбце разрабатываемого планирующего документа показан утвержденный объем ресурсного обеспечения выделяемого конкретной подсистеме (ПрБ, ПБ, ОТ), входящей в систему КБ предприятия.
Выводы
Обосновано и продемонстрировано использование новой рационально-целевой модели развития системы КБ на предприятиях НГК России, продемонстрирован пример, доказывающий адекватность ее использования. Для достижения прогнозных целей стратегического уровня, требующих существенного снижения ущербов от аварий и пожаров на предприятиях НГК России требуется использовать научно-методический аппарат (модели, методы, методику и т.д.).
Использование новой рационально-целевой модели развития предприятий НГК России позволяет на практике решать проблему по снижению ущерба от аварий и пожаров в системе КБ данных предприятий, т.е. решать проблему, имеющую важное социально-экономическое значение для России.
О
Z м
О
CD
Библиографический список
1. Махутов Н. А. Анализ рисков и обеспечение защищенности критически важных объектов не-фтегазохимического комплекса: учебное пособие / Н. А. Махутов, В. Н. Пермяков, Р. С. Ахметханов и др. — Тюмень: ТюмГНГУ, 2013. — 560 с.
2. Gvozdev E. (2020). On the probability determination of the reliability of a technosphere object under hazardous influence. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 869, 052043. https://doi. org/10.1088/1757-899X/869/5/052043
3. Одинцов Б. Е. Междисциплинарная теория виртуальности как инструментарий для исследования природы мысли / Б. Е. Одинцов // Информатизация образования и науки. — 2022. — № 2(54). — С. 172 - 180.
4. Gvozdev E. V. (2020). Methodology for the synthesis of an adaptive integrated security system at a regional life support enterprise. Pozharovzryvobezopasnost / Fire and Explosion Safety. https://doi.org/10.18322/ PVB.2020.29.02.6-16.
5. Материалы с сайта: https://www.dictionary.com/browse/interdisciplinary. Дата обращения 22.10.2022.
6. Акимов В. А. Междисциплинарные исследования проблем комплексной безопасности: состояние и пути решения / В. А. Акимов, С. Л. Диденко // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. — 2019. — № 6. — С. 16 - 26. — DOI 10.36535/0869-4176-2019-06-2.
7. Barry A., Born G., & Weszkalnys G. (2008). Logics of interdisciplinarity. Economy and Society, 37(1). https://doi.org/10.1080/03085140701760841.
8. Locatelli B., Vallet A, Tassin J., Gautier D., Chamaret A. & Sist P. (2021). Collective and individual interdisciplinarity in a sustainability research group: A social network analysis. Sustainability Science, 16(1). https://doi.org/10.1007/s11625-020-00860-4.
9. Материалы с сайта: https://en.wikipedia.org/wiki/Center_of_mass. Дата обращения 22.10.2022.
.о Z
(U н и s и
к
S
н s
со m га а
s ^
и
о z
>s
0 со
(U
и J
1
0
1 J
го га
2 i
£ §
м га
10. Markeev A. P. (2020). Action-Angle Variables in a Particular Case of the Restricted Three-Body Problem. Doklady Physics, 65(3). https://doi.org/10.1134/S1028335820030118.
11. Qingsong X., Leiguang J. & Xuedong L. (2020). Decision-making optimization of complex product design task change perturbation based on prospect theory. Journal of Industrial Engineering and Engineering Management, 34(1). https://doi.org/10.13587/jxnki.jieem.2020.01.020.
12. Дубинина Н. А. Подходы к оценке сбалансированности развития предприятий / Н. А. Дубинина, В. В. Усков // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Экономика. — 2011. — №1. — С. 164 - 172.
13. Одинцов Б. Е. Сбалансированно-целевое управление развитием предприятия: модели и технология: монография / Б. Е. Одинцов; под ред. А. Н. Романова. — Москва: Вузовский учебник: ИНФРА-М, 2017. — 161 с.: ил.; 21 см. — (Научная книга / Финансовый ун-т при Правительстве Российской Федерации).; ISBN 978-5-9558-0544-3
ABOUT THE RATIONAL-TARGET MODEL OF THE DEVELOPMENT OF THE INTEGRATED SECURITY SYSTEM AT THE ENTERPRISES OF THE OIL AND GAS COMPLEX OF RUSSIA
E. V. Gvozdev
Moscow State University of Civil Engineering (National Research University) (MGSU), Moscow
Abstract
The existing approaches to ensuring integrated safety at industrial enterprises are analyzed, attention is focused on the use of an interdisciplinary approach in ensuring it at the enterprises of the oil and gas complex of Russia. The comparative model of the integrated security system developed for the enterprises of the oil and gas complex of Russia in the form of existing and being developed to reduce damages is presented. The article presents the formulation and sequence of solving the scientific problem of the development of an integrated security system at the enterprises of the oil and gas complex of Russia. An example is presented that proves the adequacy of the use of the results of the assessment of the state of integrated security for the enterprises under consideration.
The output solves the problem of rationally targeted allocation of resources to eliminate violations of those measures that have a high impact on reducing damage from accidents and fires.
The Keywords
oil and gas complex, integrated security system, interdisciplinary approach, rational and targeted development, efficiency
Date of receipt in edition
05.10.2022
Date of acceptance for printing
07.10.2022
Ссылка для цитирования:
Е. В. Гвоздев. О рационально-целевой модели развития системы комплексной безопасности на предприятиях нефтегазового комплекса России. — Системные технологии. — 2022. — № 3 (44). — С. 43 - 52.
