Обоснование рационального состава и размещения пунктов временного проживания населения, пострадавшего в чрезвычайных ситуациях, методом многокритериального анализа Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

/04 Civil SecurityTechnology, Vol. 8, 2011, No. 2 (28)

УДК 355.01

Обоснование рационального состава и размещения пунктов временного проживания населения, пострадавшего в чрезвычайных ситуациях, методом многокритериального анализа

ISSN 1996-8493

© Технологии гражданской безопасности, 2011

Н.А. Герасимчук, С.П. Тодосейчук

Аннотация

Решение данной задачи возможно путем разработки методики комплексного использования процедур и методов многокритериального анализа для рациональных решений по числу и размещению возможных площадок на базе системного подхода.

Ключевые слова: пункт временного проживания; многокритериальный анализ; лицо, принимающее решение; многокритериальная функция ценности.

Justification of Efficient Structure and Deployment of the Temporary Residence Places for the People Suffered in Emergency Situations Using the Method of Multicriterion Analyses

ISSN 1996-8493

© Civil Security Technology, 2011

N. Gerasimchuk, S. Todoseichuk

Abstract

This goal may be achieved through development of complex procedure use methodic and multicriterion analyses for rational decisions on the number and deployment of possible grounds on the system approach basis.

Key words: temporary residence place; multicriterion analyses; decision making person; multicriterion value function.

Отечественный и зарубежный опыт ликвидации последствий стихийных бедствий, крупных техногенных аварий и катастроф показал, что для спасения жизни и сохранения здоровья людей необходимо провести, кроме спасательных работ и оказания экстренной медицинской помощи, еще целый комплекс мероприятий по обеспечению пострадавшего населения жильем, водой, питанием, предметами первой необходимости, коммунально-бытовыми услугами и медицинским обслуживанием как непосредственно в зонах бедствия, так и в районах эвакуации.

Эффективным способом решения данной проблемы является создание пунктов временного проживания (ПВП) населения, пострадавшего в чрезвычайных ситуациях, оснащенных специальными комплексами средств первичного жизнеобеспечения, которые можно развернуть в короткое время в зоне чрезвычайных ситуаций.

В рамках выполнения НИР [1, 2] при выработке требований к составу и возможностям ПВП встает вопрос разработки методики обоснования рациональных решений по числу и размещению таких пунктов на территориях, наиболее подверженных возникновению чрезвычайных ситуаций природного

и техногенного характера, сопровождающихся разрушением жилья и инфраструктуры.

Решение данной задачи возможно путем разработки методики комплексного использования процедур и методов многокритериального анализа для рациональных решений по числу и размещению возможных площадок на базе системного подхода (рис. 1).

Комплексное использование подразумевает применение методов в определенной последовательности с реализацией информационного обмена для отбора информации, полученной на предыдущих этапах идентификации.

На первом этапе производится учет нормативных требований и обязательных условий лицом, принимающим решение (ЛПР). Применяется процедура стандартного отбора, когда предельное значение выбранного критерия соответствует нормативному требованию или обязательному условию [3]. Площадка, с оценкой по критерию не удовлетворяющей требованию процедуры стандартного отбора, в дальнейшем не рассматривается.

На втором этапе производится исключение доминируемых альтернатив. В последующем рассмотрении участвуют площадки, принадлежащие множеству недоминируемых альтернатив:

Этап1. Исключение площадок с использованием процедуры стандартного отбора

ЛПР

И нфориацин дл я определен«! икал1фук]щих коэффмдешов фуисцт ценюсти с учетом сужент

диапазона измена*» оценок

Информация о равноценных альтернативах для оп редел а м коэффициентов относительной важности

\

\

Значен« МФЦ для

использования в качестве оценок по критериям

Этап 2. Исключение доминируемых по Парею площадок

Этап 3. Исключение площадок с использованием процедуры компенсационного отбора на основании анализа множеств потенциально непригодных альтернатив

ЛПР

ЛПР

rh.ni Л. Исключение плошддок на основе анализа МФЦ путем формирования нескольких трехкригериальных функций ценности и выбора для них предельных оценок

ЛПР

Этап 5. Исключение площадок с использованием метода последовагел ьного сужения множеств Парето для пар альтернатив, с анализом возможных реализаций имеющихся сообщений об относительной важности критериев

Определение набора альтернатив

Рис. 1. Комплексное использование методов и процедур многокритериального анализа на базе системного подхода

^П SecurityTechnology, Vol. 8, 2011, No. 2 (28)

Y = С (X) £ X £ А, (1)

где: А — множество всех мыслимых альтернатив;

X — конкретное исходное множество допустимых альтернатив;

С (X) — множество наиболее предпочтительных - наилучших решений или функция выбора, являющаяся математическим выражением принципа оптимальности, как основы формирования необходимых и достаточных условий оптимальности принятия решений.

В качестве целей, преследуемых при выборе мест размещения ПВР, предлагается выделить минимизацию экономических, экологических, социально-экономических воздействий (рис. 2). Для оценки степени достижения этих целей необходимы критерии:

1. Экономическое воздействие может оцениваться критерием, использующим известные поправочные коэффициенты на условия строительства (размещения) для укрупненных стоимостных показателей.

2. Экологическое и социально-экономическое воздействия могут оцениваться критерием с оценками в эквивалентных километрах.

3. Необходимым является оценка воздействия природного окружения на ПВР путем введения критериев (А). Агрегацию данных критериев может представлять критерий более высокого уровня иерархии — положение по отношению к источникам природного воздействия (рис. 2). Для учета природного окружения может потребоваться разработка искусственной шкалы.

В предлагаемой методике многокритериального выбора вариантов размещения ПВР (рис. 3) рассматриваемый район разбивается сеткой на участки сравнительно небольшой площади. Для выявления наиболее подходящих участков требуется провести их оценку. Ранжирование всех участков производится на основе многокритериальной функции ценности (МФЦ). Преимущества использования МФЦ:

1) функция позволяет дать оценку всем участкам;

2) учет риска в задаче, где число возможных пригодных участков, как правило, значительно затруднителен. Охарактеризовать вероятности, с которыми может быть получена та или иная оценка по критериям для каждого участка, на который разбивается район, представляется сложной задачей для лиц, принимающих решение. Целесообразно использовать функцию ценности, а не функцию полезности;

3) построение МФЦ после идентификации возможных площадок с применением методики комплексного использования процедур и методов отбора является уже знакомой процедурой ЛПР (лицу, принимающему решение), что нельзя исключать из рассмотрения при выборе методов принятия решений;

После проверки условий независимости по предпочтению, определения шкалирующих коэффициентов и ОФЦ может быть получена МФЦ, отражающая предпочтения ЛПР. На основании оценок участков могут быть определены наиболее приемлемые варианты размещения ПВР.

Наилучший вариант размещения ПВР при таком подходе представляет собой совокупность оценок многокритериальной функции ценности, а задача выбора сводится к получению минимума совокупной оценки:

V = = 1 Ы и (у')—>тш, (2)

где: V — совокупная оценка варианта размещения ПВР; N — количество участков; Ы — эквивалентная удаленность от крупных транспортных развязок участка 1, км; и (у') — значение многокритериальной функции ценности для участка с оценками у = (у1', ..., ук') по участку 1 по критериям А,...,1к.

Роль ЛПР заключается в определении критериев, участвующих при определении множества недоминируемых альтернатив. Набор критериев должен быть полным, действенным, неизбыточным, минимальным, разложимым [4].

Дальнейший отбор площадок, если он необходим, может быть осуществлен только на основании дополнительной информации, характеризующей предпочтения ЛПР (этапы 3-5). Дополнительная информация необходима для формирования математического описания предпочтений ЛПР в отношении выбранных для идентификации критериев. Для учета ценностных суждений возможно использование процедуры компенсационного отбора (этап 3), отбор на основании предельных оценок многокритериальных функций ценности (МФЦ)

Благосостояние общества

Минимизация экономического воздействия

Приведенные затраты с учетом условий содержания и строительства

Минимизация

социально-экономического воздействия

т

6

Оценка зквивалентной удаленности от транспортных

узлов, искусственная шкала

Минимизация экологическою воздействия

6

Оценка эквивалентной удаленности от возможных мест ЧС,

искусственная шкала

Минимизация воздействия природного окружения

и

Положение но отношению к природным источникам жизнеобеспечения

Рис. 2. Возможная иерархия целей и критериев в задаче выбора районов ПВР

(этап 4), метод последовательного сужения Парето* (этап 5).

Методика комплексного

1.Формирование альтернатив, разбиение района на участки меньшей площади 4— ЛПР

1 г

2.Получение многокритериальной функции ценности для выбранных критериев -4- ЛПР

3. Получение оценок по многокритериальным функциям ценности из альтернатив

4. Формирование альтернативных вариантов мест размещения ПВР на основании выражения (2)

Рис. 3. Методика многокритериального выбора размещения ПВР

использования процедур и методов многокритериального анализа (не менее чем пятью факторами) для идентификации возможных зон размещения позволит уменьшить число обращений к ЛПР за счет реализации информационного обмена. При отсутствии информационного обмена достижение высокой результативности применением различных механизмов отбора требует значительных усилий ЛПР. В предложенной методике дополнительная информация, получаемая от ЛПР на этапе 3, используется на последующих этапах 4 и 5. Информация, получаемая от ЛПР на этапе 4, используется на этапе 5. Таким образом, этап 4 может быть выполнен с минимальными усилиями ЛПР; метод последовательного сужения множества Парето может быть применен без участия ЛПР. А сама методика комплексного использования процедур и методов многокритериального анализа рациональных решений по числу и размещению ПВП может позволить осуществить анализ с учетом большого количества критериев.

Методика позволяет учесть множественность целей при выборе, а формализация проблемы выбора рационального размещения ПВР позволяет улучшить качество принимаемого решения и обеспечивает основаниями для принятия решения.

Литература

1. НИР «Разработка технических требований к устройству палаточных городков для временного размещения пострадавшего в чрезвычайной ситуации населения на основе новых конструкций палаток» (п.1.1.2.35 ЕТП НИОКР МЧС России на 20082010 гг.).

2. НИР «Разработка технических требований к созданию быстро-возводимых временных поселков для размещения пострадавшего в результате чрезвычайной ситуации населения на основе сборно-разборных конструкций» (п.1.1.2.34 ЕТП НИОКР МЧС России на 2008-2010 гг.).

3. Кини Р.Л. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и размещения / Пер. с англ. М.: Радио и связь, 1981. 560 с.

4. Ногин В.Д. Принятие решений в многокритериальной среде: количественный подход. М.: Физматлит, 2002. 176 с.

Сведения об авторах

Герасимчук Наталия Александровна: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), зам. начальника научно-исследовательского направления.

121352, г. Москва, ул. Давыдковская, 7. Тодосейчук Сергей Павлович: к.т.н., ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), с.н.с., начальник научно-исследовательского центра.

121352, г. Москва, ул. Давыдковская, 7. Тел.: (495) 449-99-22. E-mail: [email protected]

* Применение Парето эффективность является эффективным методом выделения из множества влияющих факторов и элементов тех, которые имеют особое значение для достижения поставленных целей и поэтому должны обладать высоким приоритетом.