CC BY
13УДК 004.02 + 614.8
DOI 10.25257/FE.2018.1.72-76
МИНАЕВ Владимир Александрович
Доктор технических наук, профессор Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: [email protected]
ДАО Ань Туан
Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: [email protected]
ТОПОЛЬСКИИ Николай Григорьевич
Доктор технических наук, профессор Академия ГПС МЧС России, Москва, Россия E-mail: [email protected]
ТИПОЛОГИЗАЦИЯ ПРОВИНЦИИ ВЬЕТНАМА ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
Рассматриваются многомерные процессы и явления, определяющие пожарные риски в различных провинциях Вьетнама. Показывается, что в условиях низких пожарных рисков во Вьетнаме существенно актуализируется задача типо-логизации провинций Вьетнама в целях выделения среди них групп, однородных по пожарной обстановке. Делается вывод о необходимости учёта результатов типологизации при решении задач оптимального управления ресурсами противопожарной службы как в территориальном, так и динамическом аспектах.
Ключевые слова: Вьетнам, провинция, пожарный риск, типологизация, кластерный анализ, алгоритм, управление ресурсами.
Пожарные риски в Социалистической Республике Вьетнам значительно ниже, чем во многих ведущих странах мира [1].
В то же время во Вьетнаме отмечаются существенные внутрирегиональные различия пожарных рисков, зависящие от времени и территориальных особенностей округов и провинций республики, связанных с климатическими, экономическими, демографическими и иными факторами, а также с особенностями кадрового, материально-технического и финансового обеспечения противопожарных служб [2]. Это негативно сказывается на достижении сбалансированного, ориентированного на более совершенный и современный уровень управления пожарными подразделениями территорий. Для дальнейшего повышения управленческого потенциала как центральных органов противопожарной службы, так и подчинённых организационных структур, необходимы комплексные методики и модели, учитывающие территориальные различия пожарной обстановки во Вьетнаме [3].
Вьетнам административно подразделяется на шесть социально-экономических округов:
- Дельта Хонгхи (Дельта Красной реки);
- Центральное нагорье;
- Северный Мидлендс и горные провинции;
- Центральное побережье;
- Юго-Восточный Вьетнам;
- Дельта Меконга.
Согласно трёхуровневому принципу административного деления Вьетнама по состоянию на 2018 год в республике насчитывается 58 провинций и 5 крупных городов центрального подчинения, имеющих статус провинции [4]. Для каждой провинции характерны различные показатели (урбанизация, электрификация
и др.) и характеристики (социальные, экономические, климатические). Кроме того, в провинциях отличаются показатели кадрового потенциала и материально-технического оснащения противопожарных служб, предупредительной деятельности по предотвращению пожаров, тяжести последствий пожаров [4]. Все эти данные в совокупности определяют (детерминируют) пожарную обстановку в стране (рис. 1).
Такие различия характеристик провинций Вьетнама приводят к различающимся пожарным рискам по территории республики, поэтому существует необходимость совершенствования управления ресурсами противопожарных служб с учётом указанных различий в их деятельности, повышении эффективности борьбы с пожарами [3].
материально-техническое экономика
развитие торговли*-
урбанизация*-
демография*-
климат«—
электрификация*-
пожарная опасность объектов
транспортная доступность
Рисунок 1. Факторный комплекс детерминации пожаров
иьни ШЧ|1|-|И|1
• кадровый потенциал предупреждение
'пожаров
• последствия пожаров
72
© Минаев В. А., Топольский Н. Г., Дао Ань Туан, 2018
Таким образом, на современном этапе развития службы противопожарной безопасности существенно актуализируется задача типологизации территорий (провинций) Вьетнама в целях выделения среди них групп, однородных по пожарным рискам.
ОБЩАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ТИПОЛОГИЗАЦИИ
ТЕРРИТОРИЙ ПО ХАРАКТЕРИСТИКАМ ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
Методы сложной многомерной типологизации, предназначенные для разделения некоторой совокупности объектов (провинции Вьетнама) на однородные группы по схожести условий пожарных рисков, как правило, включают кластерный анализ.
Наличие множества исходных признаков, характеризующих пожарные риски, заставляет отбирать из них наиболее существенные и изучать меньший набор признаков, т. е. снижать размерность детерминант пожарного риска.
Как правило, при этом исходное поле детерминант подвергается некоторому преобразованию, обеспечивающему минимальную потерю информации, что даёт возможность лаконичного и более простого объяснения многомерных структур, связанных с пожарными рисками.
При анализе авторы оперировали равнозначными коэффициентами (т. е. с одинаковыми весами)
по каждой из характеристик, а их стандартизация осуществлялась по формуле:
хч_Х)
^/ИХг-Ь-Х;)2
где х.. - представляет собой значение .-й характеристики в /-й провинции; I - число провинций, равное 63; J - общее число показателей, характеризующих состояние пожарной опасности; - среднее значение .-й характеристики пожарной опасности. Подробно данная тема изложена в статье [5].
ОТБОР ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЛЯ ТИПОЛОГИЗАЦИИ ТЕРРИТОРИЙ ВЬЕТНАМА
К:
ак и в работе [5], авторы считают важным отметить, что анализ статистических данных [4] о состоянии пожарной обстановки в провинциях Вьетнама показал, что результаты их раздельной типологизации по жилому сектору и сектору хозяйствующих субъектов, несмотря на определённое различие множества характеристик, положенных в её основу, практически совпали. Поэтому была осуществлена комплексная типологизация по общему множеству показателей, исключая сильно связанные из них (рис. 2).
ОТБОР КОМЛПЕКСНОИ СИСТЕМЫ СТАТИСТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛИ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ПОЖАРНУЮ ОПАСНОСТЬ В СЕКТОРЕ
ФОРМИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ ПОКАЗАТЕЛЙ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ ПОЖАРНУЮ ОПАСНОСТЬ В СЕКТОРЕ (ПО ПРОВИНЦИЯМ) ■
УСТРАНЕНИЕ ДУБЛИРУЮЩИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПРОЦЕДУРЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ВЫБОР МЕРЫ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ КЛАСТЕРАМИ
ВЫБОР МЕТОДА КЛАСТЕРИЗАЦИИ ПРОВИНЦИИ
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПРОЦЕДУРЫ КЛАСТЕРИЗАЦИИ ПРОВИНЦИЙ ПО ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
ИНТЕРПРИТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ТИПОЛОГИЗАЦИИ
КОРРЕКТИРОВКА РЕЗУЛЬТАТОВ ТИПОЛОГИЗАЦИИ ПРОВИНЦИЙ ВЬЕТНАМА ПО ПОЖАРНОЙ ОБСТАНОВКЕ
м
у
Рисунок 2. Алгоритм решения задачи типологизации провинций Вьетнама по комплексным характеристикам пожарной опасности
Таблица 1
Распределение провинций Вьетнама по кластерам
Округ
Кластер Дельта Хонгхи (Дельта Красной Реки) Северный Мидлендс и горные провинции Центральное побережье Центральное нагорье Юго-Восточный Дельта Меконга провинций
1 0 0 12 0 0 0 12
2 0 12 0 0 0 0 12
3 и 2 2 0 0 0 15
4 0 0 0 0 б 13 19
5 0 0 0 5 0 0 5
Всего провинций и 14 14 5 б 13 63
РЕЗУЛЬТАТЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ТИП0Л0ГИЗАЦИИ
Задача типологизации провинций Вьетнама решена с помощью метода кластерного анализа Барда с метрикой в виде расстояния Манхэттена [6-8]. Для этого на этапе отбора показателей для устранения дублирующих друг друга, характеризующих состояние пожарной опасности территорий Вьетнама, методами кластерного анализа были найдены сильно связанные показатели (абсолютная величина коэффициента корреляции больше 0,85). В итоге выбрана агрегированная матрица (размер -63 провинции, количество характеристик - 45), отражающая детерминанты пожарных рисков во Вьетнаме [5]. При этом, во-первых, была рассмотрена динамика характеристик с 2006 по 2015 годы, во-вторых, при типологизации был использован усреднённый показатель каждой из них за те же годы.
На основе результатов кластеризации провинции Вьетнама по характеристикам пожарной обстановки из шести округов страны распределились по пяти однородным кластерам (таблица 1).
В процессе решения задачи кластеризации три из пяти кластеров (1, 2 и 5) формируются из провинций только одного округа: Центрального побережья, Северного Мидлендса и горных провинций, Центрального нагорья. Кластер 3 на 73 % сформирован из провинций Дельты Хонгхи (Дельты Красной реки), а кластер 4 на две трети состоит из провинций Дельты Меконга и на одну треть из провинций Юго-Восточного округа.
На рисунке 3 приведена итоговая кластеризация провинций Вьетнама по комплексу факторов, определяющих в них пожарные риски (таблица 2) [4].
В результате проведённого исследования авторы настоящей статьи пришли к следующим выводам:
1. Состояние пожарной обстановки в кластерах Вьетнама, выделенных в результате решения многомерной задачи типологизации, характеризуется сложным разнонаправленным сочетанием показателей пожаров, характеристик внешней среды и обеспеченностью противопожарной службы персоналом,
транспортом и материально-техническими ресурсами. Результаты проведённого кластерного анализа весьма важны для решения задачи оптимального управления ресурсами противопожарной службы, как в территориальном, так и динамическом аспектах [3].
2. Расположение кластеров - однородных групп провинций, выделенных в результате решения задачи типологизации, географически компактно, позволяет более объективно и методически грамотно обосновывать, подготавливать и принимать управленческие решения при:
КМ
Фукуок 59 55 53
58 60 54 61
62
Кондао
Рисунок 3. Комплексная типология территорий Вьетнама
по состоянию пожарной опасности: - первый кластер; - второй кластер; - третий кластер; - четвёртый кластер; - пятый кластер
Таблица 2
Провинций и города Вьетнама по кластерам
Кластер № Название № Название № Название Кластер № Название № Название
п/п провинции п/п провинции п/п провинции п/п провинции п/п провинции
28. Хатинь 32. Дананг (город) 36. Фуйен 45. Биньфыок 55. Виньлонг
Первый 29. Куангбинь 33. Куангнам 37. Кханьхоа 46. Тайнинь 56. Донгтахп
30. Куангтри 34. Куангнгай 38. Ниньтхуан 47. Биньзьюнг 57. Анзанг
31. Тхыатхьен-Хюэ 35. Биньдинь 39. Биньтхуан 48. Донгнай 58. Кьензянг
12. Хазанг 16. Лаокай 22. Дьенбьен Четвёртый 49. Бария-Вунгтау 59. Кантхо (город)
Второй 13. Каобанг 17. Йенбай 23. Лайчау(Лайтяу) 50. Хошимин (город) 60. Хаузянг
14. Баккан 18. Тхайнгуен 24. Шонла 51. Лонган 61. Шокчанг
15. Туенгкуанг 19. Лангшон 25. Хоабинь 52. Тьензанг 62. Бакльеу
1. Ханой (город) 6. Хайфон (город) 11. Ниньбинь 53. Бенче 63. Камау
2. Вингфук 7. Хынгйен 20. Бакзянг 54. Чавинь
Третий 3. Бакнинь 8. Тхайбинь 21. Футхо 40. Контун 43. Дакнонг
4. Куангнинь 9. Ханам 26. Тханьхоа Пятый 41. Залай 44. Ламдонг
5. Хайзьюнг 10. Намдинь 27. Нгхеан 42. Даклак
Примечание: номерация провинций и городов дана в соответствии с рисунком 3.
- определении условий деятельности противопожарных служб;
- сравнительной оценке эффективности указанной деятельности;
- учёте территориальных различий пожарной обстановки при распределении центральными органами ресурсов (кадровых, материально-технических, финансовых);
- управлении ресурсами при проявлении опасных трендов пожарной обстановки в смежных кластерах.
3. Учёт результатов кластеризации даёт возможность объективизировать практические рекомендации для органов власти Вьетнама и его противопожарной службы на уровне округов и провинций, имеющих сходство по природным, погодным и климатическим условиям, социально-экономическому развитию, пожарной обстановке и ресурсному обеспечению, при решении стратегических и тактических задач управления силами и средствами в различной пожарной обстановке, используя методы теории активных систем [9-12].
ЛИТЕРАТУРА
1. Брушлинский Н. Н, Соколов С. В., Клепко Е. А, Белов В. А, Иванова О. В., Попков С. Ю. Основы теории пожарных рисков и её приложения. Монография. М.: Академия ГПС МЧС России, 2012. 192 с.
2. Минаев В. А, Топольский Н. Г., Дао Ань Туан. Проблемы и основные факторы оценки пожарных рисков во Вьетнаме [Электронный ресурс] // Технологии техносферной безопасности. 2016. Вып. № 1 (65). Режим доступа: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2016-1/ 32-01-16.ttb.pdf (дата обращения 13.02.2018).
3. Минаев В. А., Топольский Н. Г. Методы и модели управления пожарными рисками на основе теории активных систем [Электронный ресурс] // Материалы Международной научно-практической конференции «Теория активных систем - 2014». М.: ИПУ им. В. А. Трапезникова РАН, 2014. С. 175-176. Режим доступа: http://www.mtas.ru/upload/library/tas 2014/ТАЭ_2014.pdf (дата обращения 13.02.2018).
4. Минаев В. А, Топольский Н. Г., Чу Куок Минь. Модели управления пожарными рисками во Вьетнаме. Монография. М.: Академия ГПС МЧС России, 2015. 144 с.
5. Минаев В.А., Топольский Н.Г., Дао Ань Туан. Информационное обеспечение задачи типологизации территорий Вьетнама по пожарной обстановке [Электронный ресурс] // Технологии техносферной безопасности. 2017, Вып. 1 (71). Режим доступа: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2017-1/41-01-17.ttb.pdf (дата обращения 13.02.2018).
6. Григорьев А. А. Меры сходства в кластеризации [Электронный ресурс] // Известия Российского экономического университета им. Г. В. Плеханова. 2013. Вып. 11. С. 23-35. Режим доступа:
http://old.rea.ru/Main.aspx?page=Nomer_1_11_2 (дата обращения
13.02.2018).
7. Ward J. H. Hierarchical Grouping to Optimize an Objective Function. Journal of the American Statistical Association. 1963. Vol. 58. P. 236-244.
8. Скворцов В. А. Примеры метрических пространств. Серия «Библиотека "Математическое просвещение"» М.: Московский центр непрерывного математического образования, 2002. 24 с.
9. Бурков В. Н. Основы математической теории активных систем. Монография. М.: Наука, 1977. 256 с.
10. Бурков В. Н, Буркова И. В. Метод дихотомического программирования в задачах дискретной оптимизации. М.: ЦЭМИ РАН, 2003. 52 с.
11. Новиков Д. А. Теория управления организационными системами. Учебно-методическое пособие. 3-е изд. М.: Физматлит, 2012. 604 с.
12. Бурков В. Н, Волков А. А, Нехай Р. Г. Задача распределения ресурсов в мультипроекте // Научный вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. Серия «Управление строительством». 2014 г. Вып. № 1 (6). С. 10-20.
Материал поступил в редакцию 22 сентября 2017 года.
Vladimir MINAEV
Grand Doctor of Philosophy in Engineering Sciences, Professor State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: [email protected]
DAO Anh Tuan
State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: [email protected]
Nikolai TOPOLSKY
Grand Doctor of Philosophy in Engineering Sciences, Professor State Fire Academy of EMERCOM of Russia, Moscow, Russia E-mail: [email protected]
CLASSIFICATION OF PROVINCES IN VIETNAM ON FIRE HAZARD CHARACTERISTICS
ABSTRACT
Purpose. The article considers multidimensional processes and phenomena, defining fire hazards in different provinces of Vietnam. It is showed that under the conditions of low fire risks in Vietnam the task to classify provinces of Vietnam for choosing groups among them, homogeneous in fire conditions, is essentially made actual.
Methods. The article describes the method of multidimensional area clustering in Vietnam according to fire hazard conditions.
Findings. The task to classify provinces of Vietnam on the basis of cluster analysis method is defined. The characteristics selection procedure for solving problem on multidimensional area clustering in Vietnam according to fire hazard conditions is described. Results of the classification as matrix of province redistribution on their homogeneous groups and maps of the compact cluster position are given.
Research application field. The results of the research can be applied for improving fire hazard control methods in Vietnam.
Conclusions. The authors of the article came to the conclusion that it is necessary to take into account classification results at solving the problem of optimal fire-fighting service resources management both in territorial and dynamic aspects, besides for solving the problem of classification it is necessary to improve fire-fighting service resources management, where differences in activities dealing with improving fire suppression effectiveness will be taken into account.
Key words: Vietnam, province, fire risk, classification, cluster analysis, algorithm, resources management.
REFERENCES
1. Brushlinsky N.N., Sokolov S.V., Klepko E.A., Belov V.A., Ivanova O.V., Popkov S.Yu. Osnovy teorii pozharnykh riskov i ee prilozheniia [Fundamentals of the theory of fire risk and its applications]. Moscow, Academy of EMERCOM of Russia, 2012, 192 p.
2. Minaev V.A., Topolsky N.G., Dao Anh Tuan. Problems and main factors of fire risk assessment in Vietnam. Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti: internet-zhurnal, 2016, vol. 1 (65), available at: http:// agps-2006.narod.ru/ttb/2016-1/32-01-16.ttb.pdf (accessed February 13, 2018). (in Russ.).
3. Minaev V.A., Topolsky N.G. Methods and models of fire risk management based on the theory of active systems. Mat-Iy Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. "Teoriia aktivnykh sistem - 2014" [Proceedings of the Inter. sci. and pract. conf. "Theory of Active Systems - 2014"]. Moscow, Institute of Control Sciences RAS Publ., 2014, pp. 175-176. Available at: http://www.mtas.ru/upload/library/tas 2014/TAS_2014.pdf (accessed February 13, 2018). (in Russ.).
4. Minaev V.A., Topolsky N.G., Chu Quoc Minh. Modeli upravIeniia pozharnymi riskami vo Vetname [Models of fire risks forecasting in Vietnam]. Moscow, State Fire Academy of EMERCOM of Russia Publ., 2015. 144 p.
5. Minaev V.A., Topolsky N.G., Dao Anh Tuan. Information support of problem of Vietnam's territories fire situation typology. Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti: internet-zhurnal, 2017, vol. 1 (71), available at: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2017-1/41-01-17.ttb.pdf (accessed February 13, 2018). (in Russ.).
6. Grigoriev A.A. Similarity measure in clustering. Izvestiya Plekhanov Russian University of Economics, 2013, vol. 11, pp. 23-35,
available at: http://old.rea.ru/Main.aspx?page=Nomer_1_11_2 (accessed
February 13, 2018). (in Russ.).
7. Ward J.H. Hierarchical Grouping to Optimize an Objective Function. Journal of the American Statistical Association, 1963, vol. 58, pp. 236-244.
8. Skvortsov V.A. Primery metricheskikh prostranstv. Seriia "Biblioteka "Matematicheskoe prosveshchenie" [Examples of metric spaces. Series "Library "Mathematical Education"]. Moscow, Moscow Center for Continuous Mathematical Education Publ., 2002. 24 p.
9. Burkov V.N. Osnovy matematicheskoi teorii aktivnykh system [Fundamentals of the mathematical theory of active systems]. Moscow, Nauka Publ., 1977. 256 p.
10. Burkov V.N., Burkova I.V. Metod dikhotomicheskogo programmirovaniia v zadachakh diskretnoi optimizatsii [The method of dichotomous programming in problems of discrete optimization]. Moscow, Central Economic and Mathematical Institute of the Russian Academy of Sciences Publ., 2003. 52 p.
11. Novikov D.A. Teoriia upravIeniia organizatsionnymi sistemami [Theory of management of organizational systems]. Moscow, Fizmatlit Publ., 2012. 604 p.
12. Burkov V.N., Volkov A.A., Nehai R.G. Problem of resources distribution in the multiproject. Nauchnyi vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo arkhitekturno-stroitelnogo universiteta. Seriia "Upravlenie stroitel'stvom", 2014, vol. 1 (6), pp. 10-20. (in Russ.).
76
© Minaev V., Topolsky N., Dao Anh Tuan, 2018
