Возможности прогнозирования аварийности системы "человек - техника - регион" на основе ритмозадающих космических факторов Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

ВОЗМОЖНОСТИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ АВАРИЙНОСТИ СИСТЕМЫ "ЧЕЛОВЕК - ТЕХНИКА - РЕГИОН" НА ОСНОВЕ РИТМОЗАДАЮЩИХ КОСМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ

А.С. Бузинов, Г.П. Жигулин, М.Ю. Мамонтова, Р.И. Шабаев

Наша солнечная система представляет собой особое огромное электромагнитное силовое поле, которое всемерно подчиняется законам тяготения. В противоположность очень сильному магнитному силовому полю Земли, другие планеты солнечной системы имеют лишь слабую (или вообще не имеют) магнитосферу. В результате происходящего внутри солнечной системы перемещения небесных тел - вращения Земли, движения ее по орбите вокруг Солнца, движения Луны, перемещений планет - изменяется также ее силовое поле, что может привести к очень значительным колебаниям земной магнитосферы.

Кибернетика, породившая новые формы мышления, позволяет осознать эти связи на основе понятия "информация". Электромагнитные поля, магнитосфера нашей Земли являются носителями информации, и информационное содержание этого радиационно-магнитного пояса постоянно изменяется. В результате планетарных изменений в солнечной системе непрерывно изменяется магнитосфера Земли и, тем самым, также ее информационное содержание, что ведет к длительным ясно и продолжительно ощутимым влияниям на земную жизнь. Можно утверждать, что мир, в котором живет и функционирует человек, наполнен ритмами, обусловленными суточными, сезонными и многолетними циклами изменений совокупности физических полей, вызванными взаимным влиянием Солнца и других планет, вращением Земли, оказывающими воздействие на все его составляющие.

Методика адресного прогнозирования в системе "оператор-техника-регион" опирается на современные достижения в области астрономии, кибернетики и методологию определения ритмозадающих факторов влияний планет на живую и неживую природу Земли.

Возможности оценки профессионально важных качеств

Не требует доказательства тот факт, что наибольшие трудности в деятельности руководителей представляет задача отбора и расстановки кадров. Сформировать крепкий коллектив, способный выполнять стоящие перед ним задачи, особенно в сложных внешних условиях, под силу опытным руководителям, прошедшим не один десяток лет административной работы. Не менее трудная задача - выбор руководителя. В большей части случаев решение о назначениях принимается на основе личного опыта, результатов аттестования и интуиции. Основная тяжесть решения проблемы ложится на специалистов-психологов, инструкторов и др. Такой подход требует обязательного участия обследуемого и наличия специалистов, вычислительной техники.

Центром поддержки научных исследований предложена и апробирована нетрадиционная методика адресного прогнозирования профессионально важных, деловых, моральных качеств, свободная от указанных недостатков, использование которой возможно как полностью автономно, так и в сочетании с традиционными методами. Необходимость участия обследуемого определяется заданием на исследование с требуемой достоверностью прогнозирования деятельности кандидата в воинском коллективе, учебном заведении, подразделении. Так, например, для первичного отбора возможно использование прогнозных таблиц, привязанных к демографическим данным кандидатов, не пригодных для службы в летном составе. В этом варианте достоверность оценок колеблется на уровне 0,7-0,75.

Для отбора кандидатов, поступающих в учебные подразделения, для выявления людей, стремящихся к воинской службе по призванию, отсеивания склонных к измене, клептомании и другим порочным наклонностям, скрывающих фактическое состояние здоровья, неспособных эффективно функционировать в условиях ограничений прав и свобод, вносимых спецификой воинской службы, дополнительно необходим анализ данных, содержащихся в личном деле. Это позволяет отбирать пригодных для обучения по деловым, личностным качествам, жизненным целям кандидатов задолго до их вызова на сдачу вступительных экзаменов или собеседования. В этом варианте методика обеспечивает достоверность прогноза с вероятностью от 0,75 до 0,8 в зависимости от корректности исходных данных, приведенных в личном деле.

Для решения вопроса о назначении в конкретный воинский коллектив, для выполнения боевых задач в определенных регионах, допуска к проведению индивидуальной деятельности необходимо проводить обследование в несколько этапов. Первый этап - анализ анкетных данных и предварительная оценка, составление "жизненной карты". Второй этап - уточнение "жизненной карты" на основе собеседования с обследуемым. Цель собеседования состоит в уточнении времени отдельных событий в жизни человека и получении его собственной оценки их влияния на дальнейшее развитие событий в жизни.

В большей части случаев в дальнейшем отсутствует необходимость собеседований с обследуемым, однако для повышения достоверности прогноза до уровня более 0,9 необходимо проведение 1-2 интервью дополнительно в течение двух-трех месяцев для верификации прогноза и его уточнения.

Для особо ответственных решений необходима эпизодическая корректировка прогноза по реальным событиям, происшедшим за период деятельности.

Методика позволяет оценить эффективность деятельности человека (одиночно или в составе коллектива) в заданном географическом регионе, определить границы регионов, в которых деятельность обследуемого человека может привести к неприемлемому ущербу. Оценка морального состояния воинского коллектива, степени его боеспособности, прогнозирования возможности выполнения им задач производится в один этап и только на основе сведений, приведенных в личных делах. Это обеспечивает высокую достоверность результатов и, в отличие от традиционных методов, позволяет исключить субъективизм оценок, проводить скрытное обследование, прогнозировать основные этапы жизнедеятельности, выявлять тенденции изменения личностных характеристик, исключает возможность некорректных действий обследуемых.

Важной особенностью метода является возможность анализировать психологическую и деловую совместимость в коллективе, в том числе - относительно формального лидера. Для подтверждения работоспособности методики проведены прогнозные исследования.

Методика адресного прогнозирования апробирована в ходе прогнозирования профессионально важных, личностных и деловых качеств, итогов обучения курсантов ВВМУРЭ им. А.С. Попова и Краснознаменного учебного отряда подводного плавания, слушателей Академии РВСН имени Петра Великого, военнослужащих 13 НИИ МО РФ, 34 НИИ ВМФ, ГУ ГШ ВС РФ, ГУК МО РФ, концерна "Росэнергоатом", Российского космического агентства и др.

Результаты работы (физическое лицо, человеческий фактор)

Исследования потенциальных возможностей, профессионально важных качеств и состояния здоровья человека проведены в рамках 12 научно-исследовательских работ, выполненных в период 1993-1999 гг. по заказу Министерства обороны, Генерального Штаба ВС РФ, Концерна "Росэнергоатом", Морской Администрации порта Санкт-Петербурга,

Администрации "Водоканал Санкт-Петербурга", Военно-медицинской Академии, НПФ "Пигмент", коммерческих предприятий и других заказчиков. Всего с 1993 по 1999 гг. исследовано более 10000 человек. Достоверность прогноза отражена в табл. 1,2.

№ тема заказчик цели и задачи % дос- то-верности

1 Исследование психолого-профессиональных качеств летного состава ВВС РФ ВВС Определение основных параметров личности, влияющих на успешное выполнение профессиональных обязанностей. Прогноз критических ситуаций 85 %

2 Комплексное исследование психолого-профессиональных качеств сотрудников Управление штаба Исследование скрытых мотиваций надежности и эффективности деятельности человека. Прогноз сценария развития и кризисных ситуаций 90 %

3 Комплексная оценка психолого-профессиональных качеств ответственных работников. Прогноз перспектив и кризисных периодов Кадровое управление Исследование способностей ответственных работников и организация эффективной работы, изучение системы целей и ценностей, устойчивости в кризисных ситуациях 90 %

4 Оценка перспективности профессионального обучения Академия РВСН Комплексная оценка личности обучаемого. Оценка способности к эффективному обучению и последующих перспектив роста 90 %

5 Оптимизация управленческо-предпринимательской деятельности Коммерческие организации Организация эффективной структуры управления и организации работ. Прогноз устойчивости коллектива, кризисных ситуаций сотрудников 85 %

6 Кризисоустойчивость коллектива и работников, снижение влияния факторов аварийности Произ-вод-ствен- ный комбинат Выявление индивидуальных и групповых факторов аварийности и управляемости химического производства, прогноз критических ситуаций, разработка превентивных кризисных мероприятий 80 %

Способ и место применения методики К-во обследованных Достоверность(%)

(чел.)

ВМФ: - Штатная анкета 988 77

- Интервью 212 82

- Контрольный период 212 89

ВСЕГО: 1212

ВВС: - Штатная анкета 87 82

- Интервью 128 87

- Контрольный период 24 90

ВСЕГО: 239

РВСН: - Интервью 33 79

- Контрольный период 33 84

ВСЕГО: 33

ГУК МО: - Штатная анкета 19 75

- Интервью 25 83

- Контрольный период 17 92

ВСЕГО: 61

Управление ГШ: - Штатная анкета 2190 75

ВСЕГО: 2190

Атомные электростанции: - Штатная 1018 88

анкета 55 88

- Интервью 1073

ВСЕГО:

ВСЕГО: 5008

Другие заказчики 5000

Итого: 10008

Таблицы 1, 2. Оценка достоверности прогноза

Эмоцион. устойчивость морально-нормативные качества интеллек-туалььные способности коммуникабельность адаптивность группа профпригодн ости

Исследуемый НИИ 34 Вме-дА НИИ 34 Вме-дА НИИ 34 Вме-дА НИИ 34 Вме-дА НИИ 34 Вме-дА НИИ 34 Вме-дА

Номер 1 ++ нет/д ++ нет/д + нет/д ++ нет/д + нет/д 2 Нет/ д

Номер 2 + + ++ ++ ++ + +++ ++ + + 2 3

Номер 3 + ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ 2 2

Номер 4 ++ +++ + ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ 2 2

Номер 5 ++ ++ + ++ +++ +++ ++ ++ ++ +++ 1 1

Номер 6 + +++ + ++ ++ ++ ++ ++ +++ +++ 2 1

Номер 7 ++ ++ ++ ++ + + + + + + 3 3

Номер 8 +( + ) +++ + + + ++ + + + + 3 2

Номер 9 ++ ++ + + + + ++ ++ + + 3 3

Номер 10 ++ Нет/ д ++ Нет/ д ++ Нет/ д +++ Нет/ д ++ Нет/ д 2 Нет/ д

Номер 11 + + ++ ++ ++ + +++ ++ ++ ++ 2 2

Номер 12 ++ ++ ++ ++ +++ +++ ++ ++ ++ ++ 1 1

Номер 13 ++ ++ ++ ++ ++ +++ ++ ++ + ++ 2 1

Номер 14 ++ ++ ++ ++ ++ ++ + ++ + + 2 2

Номер 15 + Нет/ д + Нет/ д ++ Нет/ д ++ Нет/ д ++ Нет/ д 2 Нет/ д

Номер 16 + ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ 2 2

Номер 22 ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ + + 2 1

Номер 18 +++ +++ ++ ++ ++ ++ ++ ++ + ++ 2 1

Номер 19 ++ ++ ++ ++ +++ +++ ++ ++ + ++ 1 1

Номер 20 ++ ++ + ++ ++ +++ ++ ++ ++ ++ 2 1

Итого 71% 82% 71% 71% 76% 94%

Выраженные профессиональные качества медика Личностные

Исследуемая кандидатура военного практика научн. раб. преподавателя организатора вредные привычки склонность к суициду невыполе-ние контракта

Номер 1 ** ** ** *** *

Номер 2 ** ** * ** ** * *

Номер 3 * * ** ** *** *

Номер 4 ** *** * ** ** *

Номер 5 * * *** ** * *

Номер 6 *** ** *** * * *

Номер 7 ** ** * *

Номер 8 *** * ** ** ** *

Номер 9 ** ** *** * ** ** * *

Номер 10 *** *** * * ** *

Номер 11 ** ** ** *** *** *

Номер 12 * ** ** * * *

Номер 13 *** * * *** **

Номер 14 * * ** ** ** *

Номер 15 ** * ** ** * *

Номер 16 ** * * ** * **

Номер 18 ** * ** *** * **

Номер 19 *** ** * * ** * *

Номер 20 *** ** *** ** ** *

Номер 22 * * ** ** * *

Исследуемая кандидатура Выраженные качества

военный Медик инженер Преподаватель орга-ни-затор Примечание

Прак тик Науный работник иссле-дов. Научный работник

Номер 1 * ** * Руководитель НИР

Номер 2 * * ** * Научная деятетельность

Номер 3 *** ** * * Руководство, политика

Номер 4 ** * ** * ** Руководство

Номер 5 * ** ** * **

Номер 6 * * * ** * Преподавание

Номер 7 ** ** * * ** Руководство

Номер 8 *** * ** *** Администрация, коммерция

Номер 9 ** ** * * Исследование

Номер 10 * ** * ** Преподавание

Номер 11 ** * * * ** Организатор, преподаватель

Номер 12 ** ** * ** *** Организатор, преподаватель

Номер 13 ** *** * * * Хорошие коммерческие способности

Таблицы 3-5. Сравнительный анализ методики ритмологического прогноза и классического анализа психолого-профессиональных качеств специалистами Военно-медицинской Академии

ВМФ (ВМедА)

Примечания к табл. 3. Данные приводятся с учетом, что исследуемые обучаются в ВмедА;.

+ - выражены слабо (для этой группы исследуемых); ++ - выражены средне; +++ - выражены хорошо Примечания к табл. 4. Графа "вредные привычки (алкоголизм, наркомания)" не исключает наличие творческого потенциала (живопись, музыку, поэзию); * - выражены средне; ** - выражены хорошо; *** - выражены очень хорошо.

Прогнозы, полученные ритмозадающим методом, полностью коррелируются с традиционными методами исследования курсантов ВМедА, но, в отличие от них, могут быть построены на стадии получения документов для зачисления в абитуриенты (кандидаты), а не после приема в училище, что позволит допускать к вступительным экзаменам наиболее перспективных кандидатов в курсанты. Аналогичный подход может быть использован для формирования экипажей, спецкоманд для решения специфических задач.

Из таблиц следует, что отбор кандидатов с использованием предлагаемой методики действительно может значительно сократить непроизводительные затраты на профессиональное обучение в ВС РФ.

В заключении следует сказать, что предлагаемая методика прошла прямую верификацию на основе параллельного использования с известными традиционными методами и показала высокую степень совпадения результатов. Главное достоинство предлагаемого метода - возможность скрытого отбора.

Оценка возможности использования метода для прогнозирования жизненного цикла сложных инженерных сооружений

Оценка возможности применения ритмозадающих факторов для прогнозирования жизненного цикла вооружения и военной техники, в том числе таких сложных инженерных сооружений, как подводная лодка и летательный аппарат, базируется на анализе статистических данных и опыте применения широко используемых традиционных эвристических методов и методов прогнозирования, в основе которых лежит, в основном, метод экспертных оценок. Выявлено, что применение широко известных, в том числе аналитических, методов позволяет определить примерные периоды изменения динамики интенсивности отказов, но не отвечает на вопрос: почему в процессе эксплуатации технические средства, изготовленные серийно одним и тем же заводом, коллективом разработчиков, технологов и рабочих, из идентичных материалов, в одних и тех же условиях проявляют различные свойства. В результате из серии летательных аппаратов часть полностью вырабатывает расчетный моторесурс без серьезных отказов, а другая часть оказывается в аварийной ситуации чаще, чем прогнозируется статистическими методами. Причем управляется аппарат одним и тем же летчиком, а режим работы агрегатов не превышает допустимых параметров.

Исходя из статистических исследований, разработаны и внедрены в практику методы технического обслуживания вооружения и военной техники (ВиВТ), направленные на опережающее выявление возможных отказов. Реализация этих методов требует сложного и дорогого диагностического оборудования, больших временных затрат и содержания специалистов высокой квалификации, а для сложных инженерных объектов, комплексов технических средств - специализированных ремонтных предприятий. Такой путь сегодня представляется наиболее приемлемым, но дорогостоящим. Для перспективных технических средств разрабатываются системы неразрушающего контроля, которые должны обеспечить непрерывное наблюдение за функционированием элементов ВиВТ, что позволит сократить затраты на обслуживание, повысить техническую надежность при подготовке кораблей и летательных аппаратов к боевому применению, но не предоставляет возможности достоверного прогнозирования аварийных ситуаций непосредственно в процессе их эксплуатации. Отсюда возникла задача поиска метода, обеспечивающего возможность опережающего прогнозирования аварийных ситуаций ВиВТ на период до одного года и более. Выявление подобного метода позволило бы организовать более рациональное планирование проведения ремонтно-технологиче-ских работ, использование материальных ресурсов, а в более общем случае - исключить потери личного состава.

С целью оценки применимости ритмозадающих факторов прогнозирования аварийных ситуаций в жизненном цикле летательных аппаратов, а также набора статистического материала, на основании данных войсковых частей в период 1994-1995 гг. проводились работы по прогнозированию жизненного цикла 10 самолетов МИГ-29. Исходные данные содержали сведения о дате начала строительства самолета, дате приемке в эксплуатацию, географические координаты начала эксплуатации, перечень нештатных ситуаций, выявленных в ходе эксплуатации.

В результате прогнозирования с использованием разработанной нами методики определены эксплуатационные особенности каждой из машин.

Сравнение прогнозных данных и реальной эксплуатации осуществлялось специалистами ГНИИ ВВС. В результате методика признана работоспособной, достоверность прогнозирования - достаточной. В 1999 г. завершено обследование группы из 100 самолетов из состава воздушных армий и уточнение методики прогнозирования. Аналогичные исследования по оценке жизненного цикла ряда объектов ВМФ проведены по исходным данным ЦКБ МТ "Рубин" - проектанта, осуществляющего авторский надзор за их эксплуатацией. В результате юридически подтверждена работоспособность методики.

Результаты исследований легли в основу диссертационной работы "Методика адресного прогнозирования аварийности вооружения на основе ритмозадающих космических факторов".

Оценка возможности использования ритмозадающих факторов для прогнозирования влияния окружающей среды на функционирование военной техники

В связи с большим количеством аварий и катастроф, происходящих в ВВС и ВС РФ, предпринята попытка использовать методики прогнозированию районов на поверхности Земли, где наиболее вероятны природные катаклизмы, катастрофы транспорта, неблагоприятные политические события, для оценки возможных районов с повышенной интенсивностью происшествий на территории России с привязкой к времени территории России.

Разработан математический аппарат, позволяющий рассчитывать все элементы геомагнитных полей и спроецировать их на карту мира (Земли). Анализ имеющегося статистического материала показал, что 70% аварий и катастроф вооружения и военной техники пришлось на эти районы. Разработанная методика носит название "Расчет гео-детических зон". В методике координаты движения планет Солнечной системы пересчитаны в географические координаты Земли, определены зоны "засветки" полями планет, области их сложения.

В результате исследований разработана карта территории России с регионами наиболее интенсивных геодезических зон, возможных авиационных происшествий. Контроль за "работой" данной карты осуществлялся специалистами Воздушной Армии. Обнаружено, что более 70% авиационных происшествий произошло в этих зонах.

Статистический анализ "работы" аналогичных карт с зонами повышенной интенсивности чрезвычайных ситуаций природного, экологического, техногенного и политического характера приведен в отчетах и в сравнительном анализе официальных данных МЧС и прогнозов.

Сравнительный анализ метода прогноза с официальными данными МЧС

В 1994-1995 гг. совместно с МЧС России была проведена работа по оценке пригодности методики прогнозирования чрезвычайных ситуаций. На основании задания МЧС (№» 20/4-1/345 от 8.11.94) был выполнен прогноз возможных аварийных ситуаций, которые могут возникнуть в период с 01.12.94 по 30.01.95 на территории одиннадцати субъектов Российской Федерации в Приволжском регионе - на объектах атомного комплекса, на магистральных трубопроводах, на авиатрассах, на железной дороге и т.д. Оценка эффективности методики базировалась на сравнении прогнозных данных со сведениями о чрезвычайных ситуациях, представленных в сборнике "Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях". Получены следующие результаты. • Всего на территории прогнозируемого региона в декабре 1994 года произошло 19 чрезвычайных ситуаций. Совпало по характеру, дате и месту - 13.

• Всего на территории прогнозируемого региона в январе 1995 года произошло 13 чрезвычайных ситуаций. Совпало по дате, характеру и месту - 9..

• Вероятность прогноза составила в первом случае 68% , во втором - 72%

• В каждом случае по три ситуации произошли накануне прогнозировавшейся даты по времени, месту и характеру события.

Комплекс методик прогнозирования аварийных ситуаций при эксплуатации вооружения и военной техники

По результатам проведенных исследований разработан комплекс методик прогнозирования аварийных ситуаций при эксплуатации вооружения и военной техники, который обеспечивает прогнозирование неблагоприятных периодов в эксплуатации вооружения и военной техники с целью обеспечения безопасности, снижения аварийности, травматизма и гибели личного состава ВС.

В состав комплекса входят методики прогнозирования:

• жизненного ритма человека-оператора;

• неблагоприятных периодов в жизненном цикле комплекса технических средств КТС (для ВВС летательного аппарата);

• неблагоприятных периодов в системе "оператор - КТС";

• неблагоприятных периодов в системе "оператор - КТС - регион".

Входящие в состав комплекса методики сегодня сочетают в себе как аналитические, так и экспертные методы, что позволяет на данном этапе отнести их к категории экспертных. В то же время существует возможность алгоритмизации экспертной части методики и разработки программного обеспечения для практического использования без специальной подготовки. По завершении этой части работы методики перейдут в категорию аналитических. Входящие в комплекс методики основаны на проспективном анализе жизненного цикла человека, объекта, служащим основанием для составления прогнозных карт и на их основе - экстраполяции тенденций на перспективу (исследование системы с предысторией). Комплекс методик имеет программную поддержку, разработанную в рамках НИР "Оберон" по заказу Морского научного комитета.

В 1994-2003 гг. комплекс методик прошел практическую проверку в войсковых частях, в ходе которой актами командиров войсковых частей и ЦКБ МТ подтверждена работоспособность комплекса методик, достаточность достоверности прогнозирования, целесообразность внедрения в практику параллельно с традиционными методами.

В 2000-2003 гг. методика адресного прогнозирования аварийности эксплуатируемого вооружения и военной техники прошла апробацию в Российском авиационно-космическом агентстве. По оценке руководства ЦЭНКИ Росавиакосмоса, достоверность прогноза колеблется в пределах 0,7-0,8.

Литература

1. Отчеты по НИР "Оберон-1","Оберон-2", "Миранда-1,"Миранда-2","Кадр-1", "Кадр-КРЛ2", "Фильм", "Метафора", "Химик", "Атом", "Фигурист ИПЕ", г. С.-Петербург, 34 НИИ МО, 1994-1999 гг.

2. Бузинов А.С. Методика адресного прогнозирования вооружения и военной техники на основе рит-мозадающих факторов. Дисс. ... д.т.н. 1999. 488 с.