Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Исследование систем принятия решений организационного управления в подразделениях вневедомственной охраны 10
1.1. Система организационного управления в подразделениях вневедом ственной охраны как объект системного моделирования 10
1.2. Системный подход к анализу функционирования подразделений вневедомственной охраны 15
1.3. Особенности функционирования информационных технологий в подразделениях вневедомственной охраны 20
1.4. Функционирование элементов подразделений вневедомственной охраны с позиций теории конфликта 25
1.5. Выводы 30
ГЛАВА 2. Разработка информационной технологии ранжировки охраняемых объектов на основе экспертных методов 32
2.1. Целесообразность привлечения экспертов к процессам моделирования в подразделениях вневедомственной охраны 32
2.1.1. Использование экспертных методов для принятия управленческих решений в подразделениях вневедомственной охраны 32
2.1.2. Формирование экспертных групп 34
2.2. Привлечение экспертных оценок к процедурам ранжировки охраняемых объектов 40
2.2.1.Методы получения экспертных оценок 40
2.2.2. Задачи оценивания охраняемых объектов 41
2.3. Оценка применения экспертной информации 47
2.3.1. Обработка экспертной информации 47
2.3.2. Анализ экспертной информации 49
2.4. Выводы 56
ГЛАВА 3. Разработка математической модели определения оптимальных маршрутов следования групп задержания пунктов централизованной охраны к охраняемым объектам 57
3.1- Специфические особенности выбора решений в моделях оптимизации 57
3.2. Разработка модели определения оптимальных маршрутов следования групп задержания пунктов централизованной охраны к охраняемым объектам 64
3.2.1. Вероятностный характер ранжирования охраняемых объектов 64
3.2.2. Доверительное оценивание экспертных предпочтений 71
3.2.3. Выявление причинных связей одновременного поступления сигналов «тревога» с нескольких охраняемых объектов 74
3.3. Выводы 81
ГЛАВА 4. Программная реализация разработанных моделей и алгоритмов по определению оптимальных маршрутов следования групп задержания пунктов централизованной охраны к охраняемым объектам 83
4.1. Целесообразность определения оптимальных маршрутов следования групп задержания пунктов централизованной охраны к охраняемым объектам 83
4.2. Построение программного комплекса поддержки принятия решений по определению оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам 85
4.3. Алгоритмизация определения опїимальньїх маршрутов следования групп задержания пунктов централизованной охраны к охраняемым объектам в различных ситуациях 96
4.4. Выводы 104
Заключение 105
Литература 108
Приложение 1 119
- Системный подход к анализу функционирования подразделений вневедомственной охраны
- Использование экспертных методов для принятия управленческих решений в подразделениях вневедомственной охраны
- Выявление причинных связей одновременного поступления сигналов «тревога» с нескольких охраняемых объектов
- Построение программного комплекса поддержки принятия решений по определению оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам
Введение к работе
Актуальность темы. Одной из основных задач Министерства внутренних дел РФ является обеспечение безопасности всех форм собственности, что, в свою очередь, является основным содержанием деятельности подразделений вневедомственной охраны (ВО) МВД РФ. Для выполнения этой задачи необходимо постоянно анализировать деятельность подразделений ВО с целью выявления причин, которые мешают их нормальному функционированию и, исходя из этого, определять пути, ведущие к повышению качества управления функционированием этих подразделений.
Одной из таких причин является необходимость принятия быстрого, а главное оптимального, решения по определению маршрутов следования групп задержания пункта централизованной охраны (ГЗ ПЦО) к охраняемым объектам в ситуациях одновременного поступления сигналов «тревога» с нескольких объектов. Основными причинами одновременного поступления этих сигналов являются: запланированные и незапланированные отключения электроэнергии, стихийные бедствия, «часы пик» — время множественного снятия объектов с охраны (постановки объектов под охрану), слабая техническая укрепленность объектов и т.д.
Сложность таких ситуаций заключается в том, что физически невозможно направить ГЗ ПЦО одновременно ко всем объектам, с которых в данный момент времени поступили сигналы «тревога», т,к. в штате большинства отделов ВО находится всего лишь 2-3 ГЗ ПЦО- И хотя для подобных случаев начальником подразделения ВО предусмотрен резерв (1-2 группы), дежурному ПЦО приходится самостоятельно выбирать из всех объектов те, к которым необходимо в первую очередь направить ГЗ ПЦО* Ему достаточно сложно осуществить оптимальный выбор охраняемых объектов, т.е. сравнить между собой 15-20, а то и более объектов в течение короткого промежутка времени, т.к. охраняемые объекты обладают различными характеристиками, а критерии, являющиеся функциями этих характеристик, часто конфликтуют между собой.
Наличие конфликта приводит к задачам векторной оптимизации, для решения которых требуется привлечение экспертной информации. Объем предъявляемой экспертам информации может быть настолько велик, что необходимо выявление экспертных предпочтений по ограниченной выборке с их последующей экстраполяцией на всю исходную информацию.
Необходимо подчеркнуть, что специфика функционирования подразделений ВО состоит в том, что время поступления сигналов «тревога» и количество этих сигналов в определенный промежуток времени являются случайными величинами, а процесс поступления их с охраняемых объектов на ПЦО — стохастическим процессом. Поэтому необходимо учитывать стохастическую природу предметной области.
Стоит отметить противоречие, возникающее при рассмотрении процессов функционирования подразделений ВО, С одной стороны существуют различные трудности, с которыми приходиться сталкиваться сотрудникам этих подразделений и решение которых позволяет улучшить организацию функционирования подразделений ВО, что и было сделано в различных диссертациях- С другой стороны, на сегодняшний день отсутствует единая методология решения одной из таких трудностей — задачи определения оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в ситуациях одновременного поступления нескольких сигналов «тревога» с этих объектов. Для решения возникшего противоречия в данной работе системно используются методы теории систем, теории выбора и принятия решений, теории конфликта, теории вероятностей и математической статистики, что привело к частичному решению этого противоречия.
Диссертационная работа выполнена на кафедре теоретических и прикладных математических дисциплин Воронежского института МВД России в рамках плановых научно-исследовательских работ ВИ МВД России «Методы математического моделирования и численного анализа прикладных задач естествознания», «Разработка моделей обмена информацией сетей передачи
данных специального назначения» (по заявке УВО при ГУВД ВО от 26.09.2001г-)-
Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является: разработка математической модели определения оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в условиях конфликта критериев, являющихся функциями от характеристик этих объектов, в ситуациях одновременного поступления нескольких сигналов «тревога» с охраняемых объектов в виде программного комплекса поддержки принятия решений.
Для достижения поставленной в диссертационной работе цели решаются следующие задачи:
разработка модели определения уровня экспертов для привлечения их в состав экспертной группы, позволяющей оптимизировать маршруты следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в различных ситуациях;
разработка алгоритма определения объема выборки экспертов из всего множества сотрудников подразделений ВО, для ранжирования этими экспертами охраняемых объектов, что позволит определять оптимальные маршруты следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в различных ситуациях;
разработка алгоритма оценки причинно-следственной связи событий в подразделениях ВО при поступлении нескольких сигналов «тревога» с охраняемых объектов, которые состоят в причинно-следственных отношениях;
разработка математической модели и формирование алгоритма определения оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в условиях конфликта критериев, являющихся функциями этих объектов в ситуациях поступления нескольких сигналов «тревога» с охраняемых объектов, исследование свойств и характеристик модели на различных примерах;
программная реализация разработанных моделей и алгоритмов определения оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в ситуациях поступления нескольких сигналов «тревога» с этих объектов в виде программного комплекса поддержки принятия решений и апробация результатов исследования в подразделениях ВО.
Объект исследования. Объектом исследования являются организация функционирования и управления в подразделениях ВО в части оптимизации маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам.
Предмет исследования- В качестве предмета исследования выступают информационные потоки, являющиеся неотъемлемой частью процесса функционирования подразделений ВО и позволяющие определить оптимальные маршруты следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в ситуациях одновременного поступления сигналов «тревога» с этих объектов.
Методы исследования. Выполненные теоретические и экспериментальные исследования базируются на использовании аппарата теории конфликта, теории выбора и принятия решений, теории вероятностей и математической статистики, векторной многокритериальной оптимизации. Общей методологической основой является системный подход.
Научная новизна. Новыми научными результатами диссертационной работы следует признать:
модель определения уровня экспертов для привлечения их в состав экспертной группы, позволяющей оптимизировать маршруты следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в различных ситуациях;
алгоритм определения объема выборки экспертов из всего множества сотрудников подразделений ВО, для ранжирования этими экспертами охраняемых объектов, что позволит определять оптимальные маршруты следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в различных ситуациях;
алгоритм оценки причинно-следственной связи событий в подразделениях ВО при поступлении нескольких сигналов «тревога» с охраняемых объектов, которые состоят в причинно-следственных отношениях;
модель и алгоритм определения оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в условиях конфликта критериев, являющихся функциями от характеристик этих объектов, в ситуациях поступления нескольких сигналов «тревога» с охраняемых объектов;
- программный комплекс поддержки принятия решений определения оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в ситуациях поступления нескольких сигналов «тревога» с этих объектов.
Практическая значимость работы. В результате исследований разработан программный комплекс поддержки принятия решений «Ранжировка охраняемых объектов», использование которого целесообразно при выборе дежурными ПЦО маршрутов движения ГЗ ГТЦО к нескольким охраняемым объектам в ситуации одновременного поступления сигналов «тревога» со всех этих объектов.
Результаты диссертационного исследования внедрены в деятельность отделов вневедомственной охраны №1 и № 2 ГУ при УВО при УВД Липецкой области, а также в учебный процесс кафедры информационно-технического обеспечения органов внутренних дел Воронежского института МВД России в виде лекционного материала.
Внедрение результатов диссертационного исследования подтверждается соответствующими актами.
Апробация работы, Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях и семинарах: 1-й Всероссийской научно-технической конференции «Теория конфликта и ее приложения» (Воронеж, 2000); Межвузовской научно-практической конференции «Актуальные вопросы проектирования и эксплуатации средств охраны и защищенных коммуникационных систем» (Воронеж, 2000); Всероссийской научно-практической конференции «Охрана и безопасность - 2001» (Воронеж, 2001); Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы борьбы с преступностью» (Воронеж, 2002); 2-й Всероссийской научно-технической конференции «Теория конфликта и ее приложения» (Воронеж, 2002); Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы борьбы с преступностью» (Воронеж, 2003).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ (5 статей, 6 материалов конференций), в том числе 2 статьи опубликованы без соавторов, а также получено свидетельство о регистрации программного ком-
\Щ>
9 плекса поддержки принятия решений «Ранжировка охраняемых объектов» в Государственном фонде алгоритмов и программ Российской Федерации (г, Москва).
Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, изложенных на 118 страницах машинописного текста, 36 рисунков, 4 таблиц и 3 приложений. Список литературы включает 120 наименований.
*
Системный подход к анализу функционирования подразделений вневедомственной охраны
При изучении с системных позиций математического моделирования как логического построения, выделим два логически связанных аспекта. Первый аспект определяет объект моделирования в виде единства противоположных системных категорий - расчлененности и целостности. Второй - процесс моделирования как систему средств достижения заданных целей.
Конкретизируем эти аспекты для нашей задачи: в качестве объекта моделирования рассматривается подразделение ВО, которое понимается как совокупность средств и сил, обеспечивающих функционирование подразделений ВО в заданных условиях.
При рассмотрении подразделения ВО с этой позиции, будем использовать блочно-иерархический подход, согласно которому осуществляется структурирование представлений об объекте моделирования по степени детальности его описания по уровням иерархии и разбиение представлений каждого уровня на блоки, допускающие раздельное моделирование. При этом функционирование подразделения ВО формально представляется как действие отдельных ее системных элементов.
Охраняемый объект оснащен комплексом охранной сигнализации (КОС) и средствами инженерно-технической укрепленности (ИТУ). Если нарушителю в процессе проникновения на объект удается преодолеть физическую защиту объекта - ИТУ, то его проникновение обнаруживают технические средства обнаружения, которые входят в состав КОС. Сигнал тревоги о проникновении нарушителя передается с выхода КОС по линиям связи с помощью системы передачи извещений (СПИ) на удаленный пульт централизованного наблюдения (ПЦН), а затем группе задержания ПЦО (ГЗ ПЦО), которая выезжает на объект с целью задержания нарушителя. Таким образом, осуществляется оперативное управление ГЗ ПЦО для пресечения краж со всех охраняемых объектов.
На уровне районного отдела вневедомственной охраны тактическое управление системой охраны осуществляется путем направления директив и контроля их исполнения технической службой (инженерно-технический персонал и электромонтеры), службой пункта централизованной охраны ПЦО (начальник ПЦО, дежурный ПЦО и дежурные пультов управления) и милицейской службой охраны (милиционеры ГЗ ПЦО и водители автопатрулей). На региональном уровне управление отделами вневедомственной охраны проводится региональным Управлением путем нормативного регулирования их деятельности. Стратегический уровень управления обеспечивает ГУВО МВД РФ, для формирования технической политики которого используются каналы сбора информации о состоянии охраны всех объемов и деятельности подразделений вневедомственной охраны. Вневедомственная охрана по праву занимает особое место в системе защиты объектов, будучи уникальной службой в составе ОВД. Она отличается от всех охранных структур других государств своей массовостью и наличием в ее составе: объектовой подсистемы из сотен тысяч КОС, разветвленной системы пунктов централизованной охраны (ПЦО), связанных с объектами с помощью систем передачи извещений (СПИ), построенных на принципах использования телефонной связи в масштабах всей страны; системы сбора информации с объектов в центральный банк данных и управления эффективностью ее функционирования Главным управлением вневедомственной охраны (ГУВО МВД РФ). Вневедомственная охрана входит в состав органов внутренних дел и относится к числу государственных структур, обеспечивающих защиту имущественных интересов собственников. Законодательной основой и направления ее деятельности изложены в [71,72, 73]. Согласно этим документам основными направлениями деятельности вневедомственной охраны являются: - осуществление оперативного реагирования на срабатывание охранной сигнализации, установленной на объектах собственности, пресечение краж и задержание лиц их совершивших; - обеспечение пресечения преступлений и административных правонарушений в зоне действия постов и маршрутов патрулирования нарядов милиции вневедомственной охраны; - ежегодное обследование состояния технической укрепленности охраняемых объектов и составление актов обследования с указанием сроков устранения выявленных недостатков; - осуществление мер по внедрению на охраняемых объектах средств охранно-пожарной сигнализации; - проведение мероприятий по предупреждению краж личного и государ ственного имущества, улучшения взаимодействия с нарядами Ш1С и оперативно-поисковыми группами по борьбе с кражами. Подразделения ВО при органах внутренних дел РФ создаются на договорной основе для защиты имущества собственников и организуются в городах, районных центрах и поселках городского типа. В структуру ВО входят ми-лицейские, военизированные и сторожевые подразделения, а также инженерно-технический и обслуживающий персонал. Функционирование и структура подразделений ВО приведена на рис, 1А В своей деятельности подразделения ВО руководствуются Конституцией РФ, Законом РФ «О милиции» и другими нормативными документами на условиях самоокупаемости, самофинансирования и являются самостоятельными юридическими лицами, входящими в структуру Министерства внутренних дел.
Использование экспертных методов для принятия управленческих решений в подразделениях вневедомственной охраны
Поскольку общее количество охраняемых объектов велико (п. 1.5 ), а между критериями оптимизации (функции от характеристик охраняемых объектов) наблюдается конфликт, на этом этапе необходимо решение задач оптимизации с привлечением экспертов.
В процессе управления различными объектами и системами (в том числе подразделениями ВО) часто встречаются такие ситуации, когда необходимая для управления информация (в нашем случае ранжировка охраняемых объектов) может быть получена только путем сбора суждений, оценок, мнений специалистов [48, 54]. В последние годы все шире признается факт, что в определенных ситуациях при невозможности использования строгих математических методов следует полагаться на суждения специалистов-экспертов при условии, что суждения эти получены с помощью специально разработанных процедур, В связи с этим резко возрос интерес к изучению и применению экспертных методов. Конечно, в общественной практике издавна привлекали специалистов для получения рекомендаций по самым разнообразным проблемам. Применение экспертных методов помогает систематизировать процедуры сбора и анализа суждений специалистов, привести их к виду, наиболее пригодному для принятия обоснованных решений, в частности определение оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам.
Существенно, что значительная часть информации не может быть получена с помощью чисто количественных методов, например обычных количественных измерений. Кроме того, нередко получение требуемой информации не экспертными, а иными методами в принципе возможно, но требует больших затрат времени или каких-либо других ресурсов. Поэтому часто единственным источником информации является группа экспертов. Квалифицированные эксперты могут правильно ранжировать охраняемые объекты — интуитивно расположить их в порядке уменьшения значений «важности» объектов.
Приведем необходимые определения. Под сбором экспертных данных будем понимать процесс принятия решений. Экспертное суждение — это не решение, а лишь полезная информация, помогающая грамотному принятию решений, В связи с этим обратим внимание на нередко возникающую путаницу между получением экспертных суждений и принятием коллективных решений. Принимать решения может как один человек, так и коллектив, В последнем случае решение должно быть согласовано между членами коллектива, и удовлетворять каждого из них. Потому проблема коллективного решения состоит в таком сочетании систем предпочтений отдельных лиц, которое позволит создать систему предпочтений, единую для коллектив этих лиц- С другой стороны, эксперты не всегда входят в состав лиц, принимающих решение. Всякое экспертное заключение, оценка, мнение является информацией, не заменяющей решение и не снижающей ответственности за его принятие с того или с тех, кто для этого предназначен по своему статусу (в нашем случае - дежурный ПЦО подразделения ВО).
Применительно к задаче диссертационного исследования привлекать экспертов необходимо для определения и уточнения характеристик охраняемых объектов, которые оказывают существенное влияние на определение маршрутов следования ГЗ ПЦО по всем охраняемым объектам при одновременном поступлении сигналов «тревога» с этих объектов, а также для ранжировки выбранных охраняемых объектов из объектов оптимальных по Парето для определения весовых коэффициентов характеристик охраняемых объектов.
Несмотря на разнообразие типов экспертной информации и экспертиз, можно говорить об определенных методических проблемах общего характера, с которыми приходится сталкиваться при организации и проведении любой экспертизы, в том числе и в подразделении ВО. Это проблемы подбора экспертов, комплектования экспертных групп, сбора у экспертов информации, ее анализа и обработки, определения оптимального размера выборки экспертов.
Процесс подготовки и организации экспертизы требует решения ряда проблем большей или меньшей сложности. Некоторые из них носят чисто технический характер (и их решение зависит от деловых качеств лиц, ведающих подготовкой и организацией экспертизы - правильный выбор лиц, использующихся в качестве экспертов для уточнения характеристик охраняемых объектов и ранжировки выбранных охраняемых объектов является условием получения достоверных результатов при определении маршрутов следования ГЗ ПЦО по тем охраняемым объектам, с которых в данный момент времени одновременно поступили сигналы «тревога»). Некоторые определяются условиями конкретной экспертизы (например, спецификой учреждения, в котором она проводится — спецификой подразделений милиции), возникают в каких-то одних случаях и не возникают в других, т.е. не являются достаточно общими. Но есть два круга проблем, имеющих принципиальный и общий для всех экспертиз характер, формирование экспертных групп и проведение процедуры сбора экспертной информации.
Важной является проблема подбора экспертов [3, 5, 62]. Часто предлагают использовать методы взаимооценки и самооценки компетентности экспертов. При оценке компетентности скорее оценивается степень самоуверенности эксперта, чем его реальная компетентность. При использовании метода взаимооценки немаловажную роль играет осведомленность экспертов о профессиональной подготовке друг друга, что имеет место у группы специалистов, много лет работающих совместно. При подборе экспертов для ранжировки охраняемых объектов на начальном этапе рекомендуется применять метод «снежного кома» [32, 52, 67], при котором от каждого специалиста, привлекаемого в качестве эксперта, получают несколько фамилий тех, кто может быть экспертом по рассматриваемой тематике Процесс расширения списка останавливается, когда новые фамилии перестают встречаться, либо объем слишком велик. Однако здесь остается в стороне вопрос о чувствительности эксперта, который необходимо учитывать при разработке моделей обработки экспертных предпочтений.
Выявление причинных связей одновременного поступления сигналов «тревога» с нескольких охраняемых объектов
Далее формализуется критерий оптимальности и ограничения на содержательном уровне, В многокритериальных моделях часто известны не все критерии — либо берут обобщающий, либо задаются допустимыми значениями всех характеристик.
Затем идет математическая формализация задачи. Здесь важно участие «вычислителя». На этом этапе выбираются независимые переменные, формализуется вектор критериев оптимизации и ограничения.
На следующем этапе проводится первоначальное математическое изучение построенной модели: к какому классу она относится, какие вычислительные и программные средства имеются и т.д. Рассматриваются общие характеристики задачи. Далее в построенной модели изучаются проблемы получения исходной информации. Во многих задачах есть трудности получения достоверных исходных данных. Часто приходиться решать вспомогательные задачи по идентификации исходных параметров. Результатом формализации задачи является окончательная математическая формулировка модели оптимизации. Выбор метода и численной схемы. Обычно решение ищется в численной форме с использованием ЭВМ, Важным здесь является вопрос о выборе метода численного решения, так как именно он существенно влияет на продолжитель-ность и точность процесса. Затем идет процесс выбора алгоритма, численных схем, поиск и устранение ошибок, и изменение параметров поиска. В результате окончательно формируются все необходимые данные для решения задачи, и проводится решение задачи оптимизации. Принятие решений. Процедура принятия решений может применяться не только на этапе выбора единственного решения после завершения процесса решения задачи оптимизации, но и в процессе поиска. Для этого необходимо построить функцию и механизмы выбора, которые обеспечивали бы поддержку решений для эксперта, т.е. лица, принимающего решение. В результате мы получаем численное решение поставленной задачи. Анализ результатов. На этом этапе оценивается точность найденного решения- Точность можно проверить как теоретически, так и экспериментально, произведя спуск с разных начальных точек и затем сравнить полученные результаты. Затем необходимо провести содержательный анализ найденного решения, т.к. математическая формулировка была получена в результате ряда упрощений исходной модели. Может быть не учтено слишком много исходных факторов и найденное решение не удовлетворит заказчика. Тогда необходимо пересмотреть исходную модель, внести изменения и заново решить задачу оптимизации. Таким образом, мы получаем окончательное решение задачи. Из вышеизложенного видно, что практически на любом этапе численных МКО возникает необходимость в выборе параметров или критериев оптимиза-ции, вариантов использования того или иного метода, а также части уже сформированного множества вариантов решения. В связи с этим было бы естественным описать этот выбор при помощи существующего аппарата теории выбора. Формализация отбора решений на итерациях поиска на языке теории выбора является одним из принципиально новых подходов к исследованию численных схем МКО, позволяющих строить эффективные человеко-машинные алгоритмы, перенастраивать их на любом этапе, что дает мощное средство гибкого управления процессом поиска и принятия решений. Обоснование выбора решений на итерациях поиска множества Парето позволяет улучшить качество получаемого результата, сократить общее время решения задачи МКО, а формализация типовых ситуаций выбора, использующих построенные функции и механизмы выбора, дает возможность довести результаты теоретических исследований до доступных и понятных практических рекомендаций и программных комплексов поддержки принятия решений с адаптивными процедурами отсева. В нашем случае программный комплекс определяет из всех охраняемых объектов объекты оптимальные по Парето для дальнейшей ранжировки этих выбранных объектов экспертами. Паретовский механизм выбора. В качестве механизма выбора предлагается безусловный критерий предпочтения [61, 69, 102], как один из объективных способов отсева «худших» с точки зрения поставленной задачи решений. Если мы на і-той итерации поиска возьмем два множества решений ХА и Хв1, то согласно безусловному критерию предпочтений - множество решений Хд Г XR (г означает решение X/ лучше, чем XQ ) и если (при решении задачи на минимум) по совокупности операций сравнения множества их элементов {КА\} И {XQV} (где к = 1, р, а р - мощность множества количественных показателей рассматриваемой задачи), то имеет место формула: и хотя бы одно неравенство в (3,2) строгое. В качестве Q1 = (Q1], Q -- Qn) рассматривается вектор критериев модели оптимизации на і-том шаге оптимизации. Множество точек Qln, удовлетворяющих условию (3.2) называется оптимальным множеством по Парето, Паретовский механизм выбора соответствует модели, в которой отсутствует какая-либо информация о важности критериев. Предполагается лишь, что качество вариантов улучшается с увеличением оценок по критериям.
Данный механизм выбора эффективно используется для выделения множества Парето, позволяя быстро отбросить часть «худших» с точки зрения поставленной задачи вариантов. Наиболее эффективным является использование данного механизма в комбинациях с другими, позволяющими производить вторичную оценку и контроль роста мощности множества вариантов решения задачи.
В нашей ситуации определение объектов оптимальных по Парето из всех охраняемых объектов необходимо для получения оптимальной выборки объектов, объекты из которой будут ранжировать эксперты.» и, соответственно, для более точных окончательных результатов.
Построение программного комплекса поддержки принятия решений по определению оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам
Анализ функционирования подразделений ВО как системы организационного управления показал, что количество сигналов «тревога» поступающих одновременно с нескольких охраняемых объектов (в среднем 7-8 случаев в месяц в каждом подразделении ВО г. Липецка) является величиной случайной, а процесс поступления этих сигналов - стохастическим процессом.
Поскольку общее количество охраняемых объектов велико (в среднем задействованная емкость пульта централизованного наблюдения подразделения вневедомственной охраны г. Липецка приблизительно 1500), а между критериями оптимизации (в качестве которых выступают функции от характеристик охраняемых объектов) наблюдается конфликт, то на этом этапе приходится решать задачи векторной оптимизации с привлечением экспертов. Сигналы «тревога», поступающие с охраняемых объектов на ПЦО являет ся неотъемлемой частью информационных технологий, которые действуют в подразделениях ВО, что необходимо учитывать при разработке математических моделей функционирования этих подразделений. Дежурному ПЦО из-за недостатка времени достаточно сложно осуществлять определение оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к нескольким охраняемым объектам каждый раз при поступлении сигналов «тревога» с этих объектов. Поэтому разработка модели определения оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в условиях конфликта критериев, являющихся функциями от характеристик этих объектов в ситуациях одновременного поступления нескольких сигналов «тревога» с охраняемых объектов методом экстраполяции экспертных оценок на основе построения функции полезности, учитывающей стохастическую природу предметной области и экс-пертных предпочтений и способной оценивать чувствительность экспертов является актуальной на сегодняшний день. Выполнение цели диссертационного исследования — разработки математической модели определения оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в условиях конфликта критериев, являющихся функциями от характеристик этих объектов в ситуациях одновременного поступления нескольких сигналов «тревога» с охраняемых объектов в виде программного комплекса поддержки принятия решений — была достигнута по средствам решения следующих задач: - разработана модель определения уровня экспертов для привлечения их в состав экспертной группы, позволяющей оптимизировать маршруты следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в различных ситуациях; - разработан алгоритм определения объема выборки экспертов из всего множества сотрудников подразделений ВО, для ранжирования этими экспертами охраняемых объектов, что позволит определять оптимальные маршруты следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в различных ситуациях; - произведена оценка применения экспертных методов для ситуаций определения оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам и сделаны соответствующие выводы; - основываясь на мнениях сформированных экспертных групп, определен набор характеристик охраняемых объектов, на основе которого с помощью программного комплекса поддержки принятия решений будут определяться оптимальные маршруты следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в различных ситуациях; - исследованы специфические особенности выбора решений в моделях оптимизации и применен Паретовский механизм отсева «худших» охраняемых объектов с точки зрения характеристик этих объектов, что позволило повысить достоверность определения оптимальных маршрутов следования к охраняемым объектам; - разработан алгоритм оценки причинно-следственной связи событий в подразделениях ВО при поступлении нескольких сигналов «тревога» с охраняемых объектов, которые состоят в причинно-следственных отношениях, а именно, выявлена структурно-причинная связь между событиями, происходящими в подразделениях ВО при поступлении сигналов «тревога» путем удаления ложной корреляции и интерпретацией оставшихся связей как причинных и дана количественная оценка этой связи с помощью путевого анализа, а также дано описание типов и форм причинной связи; - разработана математическая модель и сформирован алгоритм определения оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в условиях конфликта критериев, являющихся функциями от характеристик этих объектов в ситуациях поступления нескольких сигналов «тревога» с охраняемых объектов; - исследованы свойства и характеристики построенной модели на приме рах определения маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам. В ка честве этих объектов использовались объекты, охраняемые ВО ГУ при УВО при УВД Липецкой области; - определена степень зависимости окончательных результатов по опреде лению маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам от коэффициен та, характеризующего разброс мнений экспертов, и сделаны соответствующие рекомендации. - разработан программный комплекс поддержки принятия решений определения оптимальных маршрутов следования ГЗ ПЦО к охраняемым объектам в ситуациях поступления нескольких сигналов «тревога» с этих объектов; - результаты исследования апробированы в подразделениях ВО. Результаты диссертационного исследования необходимо применять для принятия управленческих решений по определению оптимальных маршрутов следования групп задержания пунктов централизованной охраны к охраняемым объектам в ситуациях одновременного поступления сигналов «тревога» с нескольких объектов.
