CC BY
16
2017'3(34)
УДК 351.862.1
Куанышбаев М.С.
ОБ УНИВЕРСАЛЬНЫХ ШКАЛАХ ДЛЯ ОЦЕНКИ СТЕПЕНИ ПРИГОДНОСТИ ТЕРРИТОРИИ К ПРИЕМУ ЭВАКУИРУЕМОГО НАСЕЛЕНИЯ
В статье изложен возможностный подход, основанный на теории нечетких множеств. Построены универсальные шкалы по видам, обеспечения. Для адаптации универсальных шкал под конкретную территорию построены, функции отображения с универсальной шкалы на предметную шкалу. Приведен расчетный пример оценки, пригодности территории по обеспеченности жильем,.
Ключевые слова: эвакуация, населения, виды обеспечения, универсальная шкала, функция отображения, функция распределения возможностей.
Kuanyshbayev M.S.
ON UNIVERSAL SCALES FOR ASSESSING THE DEGREE OF SUITABILITY OF THE TERRITORY FOR RECEIVING THE EVACUATED POPULATION
The article presents a feasible approach based on the theory of fuzzy sets. Universal, scales are constructed by types of security. To adapt universal, scales for a specific territory, functions of m,appi,ng from a universal, scale to a subject scale are constructed. A computational example of assessing the suitability of the territory for housing is given.
Keywords: evacuation of population, types of provision, universal, scale, display function, distribution function.
В условиях сохранения высокого уровня рисков техногенного и природного характера, негативных последствий чрезвычайных ситуаций для устойчивого социально-экономического развития страны одним из основных элементов обеспечения национальной безопасности Республики Казахстан является совершенствование системы комплексной безопасности страны [1], в которой одним из важных направлений являются планирование и проведение эвакуационных мероприятий [5].
Результаты системного анализа решаемой проблемы [5,6] показали, что выбор территории к приему эвакуируемого населения является сложной, плохо формализуемой задачей. Информация для принятия решения по выбору районов эвакуации, представленная в виде множества характеристик, носит неопределенный характер, который обусловлен ее многообразием и отсутствием единых подходов к ее оценке.
Традиционно для решения таких задач используются методы теории вероятностей и математической статистики. В основе таких методов лежат следующие требования:
— случайные события должны носить массовый характер;
— быть равновозможными;
— обладать статистической устойчивостью.
Статистистические данные, которыми располагает Комитет по чрезвычайным ситуациям Министерства внутренних дел Республики Казахстан, не удовлетворяют этим требованиям [6].
Процесс принятия решения в организационно-технических системах приводит к необходимости построения семиотических, в частности логико-лингвистических моделей, что требует использовать такие методы, которые позволяют обрабатывать информацию в виде понятий и отношений, выраженных на естественном языке, что, в свою очередь, приводит к необходимости учета лингвистической неопределенности описания задач принятия решений [2].
Для оценки степени пригодности территории к приему эвакуируемого населения в работе [7] введен комплексный показатель пригодности Крайона(° — ^района — 1), значение которого
характеризует возможность принять эвакуируемое население.
Исходными данными решаемой задачи являются виды обеспечения г = 1,9, с учетом норм минимального жизнеобеспечения эвакуируемого населения [5].
Для оценки пригодности территории к приему эвакуируемого населения необходимо строить функции возможностей для каждого района эвакуации [7]. Данный способ требует значительных временных затрат и специальных требований к экспертной группе и к специалистам занимающихся обработкой. Введение универсальных шкал функций возможностей территории по видам обеспечения г = 1,9 позволяет построить относительно независимые от внешних условий (время года, погодные условия, мирное время или особый период и т.д.) функции возможностей. Для каждого вида обеспечения и каждого района эвакуации строится функция отображения, которая учитывает перечисленные выше особенности территории. Затем с помощью функций отображения для конкретной территории с учетом внешних условий [4] осуществляется переход от универсальной шкалы к предметной шкале. Результатом являются функции возможностей по видам обеспечения, адаптированные под конкретную территорию, учитывающие мирное или военное время и время года проведения эвакуационных мероприятий, которые позволят провести возмож-ностную оценку планируемой территории для размещения эвакуируемого населения.
Для решения поставленной задачи была создана группа экспертов в области защиты населения и территории, имеющих высшее профильное образование и стаж работы по профилю не менее 5 лет. Однородность состава экспертной группы подтверждена коэффициентом ранговой корреляции Кендалла - 0,79 и коэффициентом конкордации Кендалла - 0,72 [7].
Оценка территории для планируемых эвакуационных мероприятий носит субъективный характер, так как у разных экспертов разное восприятие сложившейся обстановки, поэтому обработка экспертных данных проводилась методами теории возможностей [3], основанными на теории нечетких множеств [2].
Под возможностью в работе понимается
степень физической способности разместить и обеспечить эвакуируемое население всеми видами обеспечения. Под функцией распределения возможностей видов обеспечения понимаем функцию ^¿(ж), определяющую возможность того, что случайная величина X примет значение меньше ж [7]:
^¿(ж) = ПгХ < х,г = 1,9 где ^¿(ж) - функция распределения возможностей территории по виду обеспечения;
— 1=1 - обеспеченность территории жильем;
— 1=2 - обеспеченность территории временным и быстровозводимым жильем;
— 1=3 - обеспеченность территории водой;
— 1=4 - обеспеченность территории электроэнергией;
— 1=5 - обеспеченность территории продуктами питания;
— 1=6 - обеспеченность территории средствами связи и оповещения;
— 1=7 - санитарно-эпидемиологическое обеспечение территории;
— 1=8 - медицинское обеспечение территории;
— 1=9 - транспортная доступность территории.
Универсальная шкала функции распределения возможностей по обеспеченности территории жильем представлена на Рисунке 1.
Аналогично построены универсальные шкалы функций распределения возможностей по всем видам обеспечения.
Каждая территория, планируемая к размещению эвакуируемого населения, уникальна, потому что располагается в определенных географических, климатических условиях, имеет разные показатели по жизнеобеспечению, поэтому универсальные шкалы функций распределения возможностей по видам обеспечения необходимо адаптировать под конкретный район эвакуации.
Рисунок 1 Универсальная шкала функции распределения возможностей «Обеспеченность
территории жильем»
Для перевода значений с универсальной шкалы на предметную строим функцию отображения [4|. Для этох'о определяем минимальное и максимальное количество эвакуируемо!^ населения для конкретного района. В нервом приближении функция отображения для приема 10000 человек представляется в виде прямой (Рисунок 2).
Для построения удовлетворительной (с точки зрения адекватности конкретному району эвакуации) функции отображения используем
знания и опыт экспертов эвакоприемных комиссий планируемых к эвакуации районов [8].
Затем проводим преобразование [2| функции отображения иервенч) приближения. В результате строится функция отображения функции распределения возможностей с универсальной шкалы на предметную шкалу для опреде-ленно!'о количества эвакуируемо!^ населения, конкретного района эвакуации, времени года с учетом мирших) или военших) времени.
Рисунок 2 Функция отображения для приема 10000 человек нерво!'о приближения
На Рисунке 3 показана функция отображения с универсальной шкалы на предметную шкалу функции распределения возможностей
«Обеспеченность жильем» района «М», плохо обеепеченших) жильем для размещения 10000 человек.
Рисунок 3 Функция отображения с универсальной шкалы на предметную шкалу функции распределения возможностей «Обеспеченность жильем» района «М», плохо обеепеченншх)
жильем для размещения 10000 человек
Следующий этан проводим перевод функции распределения возможностей с универсальной шкалы на предметную шкалу (Рисунок 4).
В результате получаем огиву возможностей «Обеспеченность территории района «М», жильем для размещения 10000 человек в мирное время, время года лето» (Рисунок 5).
Коли чеетвенные показатели пригодности территории к приему онределенншх) количества эвакуировавших) населения в определенное время года на определенное время определяются но существующим методикам, которые затем переечитываютея в значения функции распределения возможностей (Рисунок 6).
Рисунок 4 Перевод функции распределения возможностей с универсальной шкалы на
предметную шкалу
Например, расчет, проведенный но существующей методике оценки территории обеспеченности жильем, показал, что оцениваемая
территория способна принять 2500 человек. Получаем возможность территории но обеспечению жильем 0,32 (Рисунок 6).
Рисунок 5 Огива возможностей «Обеспеченность территории района М жильем для размещения 10000 человек в мирное время, время года лето»
Возможности территории но всем видам обеспечения для размещения эвакуировавших) населения определяются комплексным показателем пригодности но всем видам обеспечения, который вычисляется как относительное расстояние Хемминга от подмножества до эталона обеспеченности, который принят за 1[7].
^района — 1 9^ — 19(1 Жг), (2) гДе ^района _ комплексный показатель пригодности района к приему эвакуируемого населения;
■к. _ показатель возможности территории к приему эвакуируемого населения по г-му виду обеспечения.
- 00
\
\
\
V
\
ю оо ю 00 30 М 40 Ш 30 30 50 оо та м 50 30 9-} л и:
2500 чвлокк
Рисунок 6 Пересчет количественного показателя эвакуируемшх) населения в показатель
возможности территории
Данные показатели пригодности рассчитываются для всех предполагаемых районов эвакуации. Сравнивая комплексны показатеть пригодности районов к приему эвакуируемого населения, лицо, принимающее решение, может сделать обоснованный выбор.
Таким образом, применение возможностно-го подхода позволяет проводить выбор районов для размещения эвакуируемого населения без использования статистических данных, в условиях неполной и неточной информации, а также
при отсутствии исходных данных для проведения расчетов по отдельным видам обеспечения. Заблаговременная постройка функции отображения для всех предполагаемых районов эвакуации позволит значительно сократить сроки разработки, а также произвести корректировку планов приема и размещения эвакуируемого населения при угрозе или возникновении чрезвычайных ситуаций как в мирное, так и в военное время.
Литература
1. Батталов, С.Т. Актуальность оценки надежности систем оповещения населения и основные методики её реализации / С.Т.Батталов // «Предупреждение. Спасение. Помощь».- Химки: Академия гражданской защиты МЧС России. 2016. С. 38 - 44.
2. Добров, A.B. Теория нечетких множеств: учебное пособие/А.В.Добров. - Химки: Академия гражданской защиты МЧС России. 2011. 232 с.
3. Дюбуа, Д., Теория возможностей. Приложения к представлению знаний в информатике / Д.Дюбуа, А.Прад. - Перевод с французского В.Б.Тарасова под редакцией С.А.Орловского. - М.: Радио и связь. 1990. 288 с.
4. Ежкова, И.В. Принятие решений при нечетких основаниях. I. Универсальная шкала / И.В.Ежкова, Д.А.Поспелов // Техническая кибернетика. 1977. №6. С. 3 - 11.
5. Куанышбаев, М.С. Концептуальная модель зонирования территории области по степени пригодности для приема эвакуируемого населения в Казахстане / М.С.Куанышбаев, А.В.Добров // Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2016. №4. С. 66 - 72.
6. Куанышбаев, М.С. Рациональный выбор территории для размещения эвакуируемого населения в Республике Казахстан / М.С.Куанышбаев // «Предупреждение. Спасение. Помощь».- Химки: Академия гражданской защиты МЧС России. 2016. С. 44 - 48.
7. Куанышбаев, М.С. Методика зонирования территории области по степени пригодности к приему эвакуируемого населения в Казахстане / М.С.Куанышбаев// Научные и образовательные проблемы гражданской защиты. 2017. №1. С. 102 - 108.
8. Мелихов, А.Н. Операционные советующие системы с нечеткой логикой / А.Н.Мелихов, Л.С.Берштейн, С.Я.Коровин. - М.: Наука. 1990. 272с.
