CC BY
63
Авдонина Л.А., Вершинин Н.Н., Тарасов А. К.
Пензенский государственный университет
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ
Одним из способов представления целей в системах организационного управления обеспечением безопасности являются древовидные иерархические структуры («деревья целей»), рисунок 1 [1].
При рассмотрении зависимости достижения целей от достижения подцелей используются так называемые коэффициенты относительной важности или коэффициенты вклада в вышестоящую цель [2], которые, как правило, определяются экспертными методами.
Иерархия целей строится снизу вверх (индуктивный способ), сверху вниз путем конкретизации целей (дедуктивный способ) или комбинированно, т. е. дедуктивным способом строится структура дерева, а индуктивным - уточняются связи между целями. Цели нижнего уровня (подцели) рассматриваются как задачи, решение которых приводит к достижению целей верхнего уровня. В системе управления за выполнение каждой цели несет ответственность соответствующее структурное подразделение, поэтому иерархический граф целей управления должен совпадать с организационным графом системы управления
[3] .
Рисунок 1 Схема целей исследования безопасности ПОО
Для проведения количественного анализа и определения степени достижения цели представим ее в виде области (рисунок 2) , количественно определенной в л-мерном пространстве существенных пара-
метров - Х.\,Х2Хп .
Рисунок 2 Формализация цели в процессе управления
Будем считать, что вся область цели характеризуется внешними «опасными» границами (ОГ ) £(Хог) цели - за ними цель полностью не достигается, «внутренними» границами (ВГ) Х( ХВг) , в пределах
которых с допустимой точностью цель полностью достигается, между внешними «опасными» и внутренними «безопасными» границами существует область частичного достижения цели. Наличие области частичного достижения цели является следствием широкого спектра факторов неопределенности и риска.
Разбив область цели на элементы, будем считать, что если вектор Х , находится в каком-либо элементе Q є M пц , то цель полностью достигнута. Если вектор Х находится в элементе Q є МЧЦ , то будет отмечаться некоторое недостижение цели.
Величина степени достижения цели определяется удаленностью і-го элемента (q) , в котором находится вектор Xj , от внутренней границы области цели и, в общем случае, может иметь вид:
Ykj =^[q ~Х(Хвп)] , где j - функция связи между Ум и удаленностью і-го элемента от ВГ.
По характеру соотнесения Хі с Хвн можно определить следующие виды степени достижения цели управления:
а) абсолютную
Yja = \хj ~ Хэт\ - Хвн, Уja — 0, Хэт , - центр области полного достижения цели.
б) относительную
— Y ia
Y jo = -L-, Л— шаг квантования;
Л
в) степенную
“ Y ia v . „ — Y ja V. , — * ja Y jc2 —----------------, Y jc3 —---
Y jci —X^,
хвн
b
qmax
эт
qmax - максимально допустимая
величина рассогласования.
При векторном представлении степень достижения цели в л-мерном пространстве характеризуется модулем Y и совокупностью полярных углов {а}, І — 1,2,..., n, n — размерность пространства цели.
Для практических расчетов удобно представить степень достижения цели в диапазоне [0,1] как меру различия параметров в отношении их эталонов [4]:
— 1 n
Y — - У
пМ
где Хэ
xi,
x
- эталонное значение j-го параметра цели
л
размерность пространства цели.
Основываясь на описанных положениях формализации целей и оценки степени их достижения, учтем перекрестное влияние подцелей друг на друга и влияние цели на подцели.
Существенность влияния достижения і-ой подцели на достижение d-ой цели может меняться как от степени достижения самой d-ой цели, так и от степени достижения других подцелей. Для учета этого фактора служит коэффициент g, который отражает положительную или отрицательную связь между степенью достижения d-ой цели и і-ой подцели, а также стимулирующие или тормозящие действия остальных подцелей на і-ую подцель. Указанный коэффициент определяется из выражения:
g — - + gd + У g„, gid — gd Ydm+1, g — g Y,m,
l # i
где gjd - коэффициент обратного влияния цели d на і-ую подцель, gu - коэффициент перекрестного влияния 1-ой подцели на і-ю подцель.
Для формирования цели по обеспечению безопасности потенциально опасных объектов (ПОО), необходимо проблему их защиты рассматривать по двум направлениям (рисунок 3):
- защита объектов от внешних воздействий с целью недопущения их уничтожения или вывода из строя;
- защита обслуживающего персонала и окружающей среды от негативных факторов, которые могут возникнуть в результате чрезвычайной ситуации.
Для воспрепятствования воздействия внешних факторов на потенциально опасный объект и недопущение выхода из них энергии, вредных веществ и поражающих факторов в случае разрушения объекта используется «барьерная» концепция, основанная на использовании принципов множественности барьеров и эшелонированности защиты. Физические барьеры устанавливаются на пути возможных внешних воздействий на объект и на пути возможного выброса вредных веществ [5].
Рисунок 3. Схема влияния внешних факторов на ПОО и обслуживающий персонал
Таким образом, безопасность ПОО рассматривается:
1) как свойство объекта не приводить к появлению чрезвычайных ситуаций при внешних воздействиях;
2) как свойство объекта не причинять вреда обслуживающему персоналу, населению и окружающей среде при его нормальной эксплуатации и в случае чрезвычайных ситуаций. Таким образом, в целом безопасность объекта может определяться, как его свойство не причинять вреда при всех условиях эксплуатации.
Для уяснения сущности безопасных процессов на ПОО их удобно декомпозировать в виде последовательности соответствующих операций. Произведенная декомпозиция позволяет уточнить содержание основных компонентов выбранного объекта системного анализа и моделирования.
Необходимо заметить, что состояние реальных систем и процессов определяется обычно совокупностью их свойств в конкретном проявлении на данный момент. Следовательно, и опасность, и безопасность могут также интерпретироваться как состояния соответствующих гетерогенных систем (а иногда и отдельных компонентов), определяемые множеством их функциональных свойств и характером взаимосвязей между ними.
Для определения структуры системы обеспечения безопасности эксплуатацииПОО необходимо исходить из признания существующих там опасностей как объективной реальности. Отсюда видно, что предупреждение или сокращение связанного с ними ущерба свидетельствует о необходимости выделения соответствующих ресурсов и принятия комплекса специальных мер, дополняющих естественные защитные свойства всех элементов, входящих в состав ПОО в целом.
С учетом изложенного выше структура системы обеспечения безопасности на ПОО должна включать, по меньшей мере, следующие три основные составные части:
а) нормативные акты (руководящие документы), задающие требования безопасности;
б) организационно-технические и иные мероприятия, выполняемые на различных этапах эксплуатации военно-технических объектов;
в) силы и средства, необходимые для эксплуатации военно-технических объектов и выполнения требований безопасности.
При уточнении цели системы обеспечения безопасности на ПОО нужно исходить не только из объективно действующих факторов, но и реальных практических возможностей человека. Прежде всего, не следует интерпретировать «безопасность» в общепринятом смысле, предполагающем отсутствие опасностей, т.е. невозможность причинения какого-либо ущерба. Принятие в качестве цели данной системы этого реально недостижимого условия неприемлемо.
В качестве основной или стратегической цели рассматриваемой системы целесообразно принять либо минимизацию ущерба от аварийности и травматизма на ПОО, либо удержание величины такого ущерба в заданных пределах.
Можно предположить, что главные направления на пути достижения предложенных целей системы обеспечения безопасности на ПОО определяются предупреждением техногенных происшествий, а также принятием мер по уменьшению возможного ущерба людским, материальным и природным ресурсам.
ЛИТЕРАТУРА
1. Вершинин Н. Н., Волчихин В. И., Тихомиров А. В. Управление сложными производственными и технологическими системами. Монография. — Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. - 244 с.
2. Саати Т., Кернс К. Аналитическое планирование и управление. Организация систем. Пер. с англ. - М: Радио и связь, 1991.- 224 с.
3. Оре О. Теория графов. Пер. с англ. - М: Наука, 1968 .- 352с.
4. Вершинин Н.Н. Учет иерархии целей при определении их степени достижения. // Надежность и качество. Труды Международного симпозиума - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. с. 164-165.
5. Вершинин Н. Н. Прогнозирование чрезвычайных ситуаций на химически опасных объектах. // Сб.
тр. Международного симпозиума «Надежность и качество - 2003». - Пенза: Информ.-издат. центр ПТУ,
2003.-С. 412-414.
