Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Нестругин Александр Николаевич

Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств
<
Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Нестругин Александр Николаевич. Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств: диссертация ... кандидата технических наук: 05.13.01 / Нестругин Александр Николаевич;[Место защиты: Санкт-Петербургский университет государственной противопожарной службы МЧС России].- Санкт-Петербург, 2015.- 171 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Анализ предметной области автоматического ранжирования объектов защиты по уровню их потенциальной опасности 11

1.1 Роль и место диагностики рисков в обеспечении безопасности объектов защиты 11

1.2 Методологические основы оценки рисков объектов защиты 13

1.3 Риски в области пожарной безопасности объектов защиты 17

1.4 Общая методология оценки уровня потенциальной опасности объектов защиты 21

1.5Сравнительный анализ существующих методов и математических моделей оценки уровня потенциальной опасности объектов защиты 25

1.6 Задача автоматической кластеризации объектов защиты по уровню их потенци альной опасности объектов защиты 37

1.7 Обзор методов автоматической кластеризации объектов защиты 42

Выводы по первой главе 52

Глава 2. Разработка методики оценки уровня потенциальной опасности объектов защиты 54

2.1 Формальная постановка задачи классификации объектов защиты для ранжирования по уровню потенциальной опасности 54

2.2 Стратификация объектов защиты для ранжирования по уровню потенциальной опасности 57

2.3 Концепция описания и декомпозиции объектов защиты для оценки уровня потенциальной опасности 63

2.4 Обоснование методов расчета уровня потенциальной опасности объекта защиты 68

2.5 Методика идентификации аварийных ситуаций и ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности 2.6 Методика ранжирования сложных и опасных объектов защиты для оценки уровня потенциальной опасности 77

2.7 Обобщенные алгоритмы анализа видов, последствий и критичности отказов для ранжирования объектов защиты 80

Выводы по второй главе 84

Глава 3. Метод автоматического формирования реестра объектов защиты 86

3.1 Анализ методов оценки качества автоматической кластеризации объекта защиты з

3.2 Формирование информационно-поисковых образов объектов защиты 92

3.3 Модифицированный алгоритм редукции пространства признаков объектов защиты 95

3.4 Алгоритм избирательной редукции пространства признаков 97

3.5 Кластеризация информационно-поисковых образов объектов защиты 101

3.6 Оценка качества алгоритма кластеризации реестра объектов 103

Выводы по третьей главе 106

Глава 4. Апробация и анализ эффективности реализации ме тодики оценки риска потенциальной опасности на примере НПП 107

4.1 Пример описания и декомпозиции комплекса нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов в Нижнекамске 107

4.2 Оценка критических параметров рисков оборудования комплекса нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов в Нижнекамске 111

4.3 Реализация методики оценки риска аварий на установках НПП 114

4.4 Результаты расчета ущерба при реализации аварий на исследуемых установках НПП 122

4.5 Ранжирование оборудования НИИ по показателю уровня сводной потенциальной опасности 1 4.6 Анализ эффективности ранжирования оборудования НИИ по показателю уровня сводной потенциальной опасности 128

4.7 Анализ эффективности метода автоматического формирования реестра объектов защиты 133

Выводы по четвёртой главе 137

Заключение 139

Список литературы 142

Риски в области пожарной безопасности объектов защиты

В соответствии с принятой методологией, риски потенциальной опасности стали рассматривать только лишь в конце 90-х, когда к процессам обеспечения пожарной безопасности стали подходить применяя научные методы. В настоящее время под пожарным риском понимается количественная характеристика возможности реализации пожарной опасности (и ее последствий), измеряемая, как правило, в соответствующих единицах [25].

В настоящее время риски потенциальной опасности рассчитываются в соответствии с методикой утверждённой приказом №382 от 30.07.2009 МЧС России «Об утверждении методики определения расчетных величин пожарного уровня потенциальной опасности в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности», в соответствии с Федеральным законом от 27.12. 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании» и постановлением Правительства Российской Федерации от 31 марта 2009 г. № 272 «О порядке проведения расчетов по оценке пожарного уровня потенциальной опасности». К основным пожарным уровня потенциальной опасностим, используемым в настоящее время для оценки пожарной безопасности объектов можно отнести следующие:

Очевидно, что эти риски связаны соотношением: R3 = Rl R2. Риск R1 характеризует возможность реализации пожарной опасности, а риски R2 и R3 - некоторые последствия этой реализации. В качестве уровня потенциальной опасности потенциальной опасности, характеризующих материальный ущерб от пожаров, аналогично предыдущим критериям, рассматриваются следующие риски: -уничт. строение 1) риск R4 уничтожения строений в результате пожара: L "« "Р денеленая единица 2) риск R5 прямого материального ущерба от пожара: L жсч Кроме вышеперечисленных уровня потенциальной опасности потенциальной опасности можно рассматривать: - риски травмирования при пожарах, как гражданских лиц, так и пожарных (причем возможна детализация уровня потенциальной опасности по видам травм); - риски возникновения пожаров по различным причинам (молния, поджог, короткое замыкание в электросети, печное отопление, игры детей и пр); - риски возникновения и развития пожаров в зданиях различного назначения, различной этажности, разной степени огнестойкости и пр.

Пожарные риски, во-первых, характеризуют возможность реализации пожарной опасности в виде пожара и, во-вторых, содержат оценки его возможных последствий (а также обстоятельств, способствующих развитию пожара).

Во многих случаях риски потенциальной опасности оцениваются статистическими или вероятностными методами, но в ряде случаев могут потребоваться и иные методы.

Федеральный закон от 22 июля 2008 г. №123-Ф3 "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" содержит определения следующих уровня потенциальной опасности: - риск потенциальной опасности - мера возможности реализации пожарной опасности объекта защиты и ее последствий для людей и материальных ценностей; - допустимый риск потенциальной опасности - риск потенциальной опасности, уровень которого допустим и обоснован исходя из социально-экономических условий; - индивидуальный риск потенциальной опасности - риск потенциальной опасности, который может привести к гибели человека в результате воздействия опасных факторов пожара; - социальный риск потенциальной опасности - степень опасности, ведущей к гибели группы людей в результате воздействия опасных факторов пожара.

Условия соответствия объекта защиты требованиям пожарной безопасности [5]: 1) в полном объеме выполнены требования пожарной безопасности, установленные техническими регламентами, принятыми в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании», и риск потенциальной опасности не превышает допустимых значений, установленных настоящим Федеральным законом; 2) в полном объеме выполнены требования пожарной безопасности, установленные техническими регламентами, принятыми в соответствии с Федеральным законом "О техническом регулировании", и нормативными документами по пожарной безопасности. При выполнении обязательных требований пожарной безопасности, установленных техническими регламентами, принятыми в соответствии с Федеральным законом «О техническом регулировании», и требований нормативных документов по пожарной безопасности, а также для объектов защиты, которые были введены в эксплуатацию или проектная документация на которые была направлена на экспертизу до дня вступления в силу настоящего Федерального закона, расчет пожарного уровня потенциальной опасности не требуется.

Расчеты по оценке уровня потенциальной опасности потенциальной опасности являются составной частью декларации пожарной безопасности или декларации промышленной безопасности (на объектах, для которых они должны быть разработаны в соответствии с законодательством Российской Федерации).

Для производственных объектов, на которых обеспечение величины индивидуального уровня потенциальной опасности потенциальной опасности одной миллионной в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов, допускается увеличение индивидуального уровня потенциальной опасности потенциальной опасности до одной десятитысячной в год. При этом должны быть предусмотрены меры по обучению персонала действиям при пожаре и по социальной защите работников, компенсирующие их работу в условиях повышенного уровня потенциальной опасности.

Величина индивидуального уровня потенциальной опасности потенциальной опасности в результате воздействия опасных факторов пожара на производственном объекте для людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта, не должна превышать одну стомиллионную в год.

Для производственных объектов, на которых для людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения вблизи объекта, обеспечение величины индивидуального уровня потенциальной опасности потенциальной опасности одной стомиллионной в год и (или) величины социального уровня потенциальной опасности потенциальной опасности одной десятимиллионной в год невозможно в связи со спецификой функционирования технологических процессов. Допускается увеличение индивидуального уровня потенциальной опасности потенциальной опасности до одной миллионной в год и (или) социального уровня потенциальной опасности потенциальной опасности до одной стотысячной в год соответственно. При этом должны быть предусмотрены средства оповещения людей, находящихся в жилой зоне, общественно-деловой зоне или зоне рекреационного назначения, о пожаре на производственном объекте, а также дополнительные инженерно-технические и организационные мероприятия по обеспечению их пожарной безопасности и социальной защите.

Обоснование методов расчета уровня потенциальной опасности объекта защиты

Разумеется, возникает вопрос - как достичь устойчивого состояния в иерархии, однако для анализа этого вопроса необходимо более подробное знание ТС ОЗ. Равенство (2.6) может выполняться не для всех возмущений из X, а лишь для тех, которые соответствуют «нормальным» условиям работы системы. Для проведения устойчивой или даже полной стратификации при ограничениях, наложенных на воздействия, может возникнуть необходимость объединения нескольких соседних страт в одну.

Утверждение 1. Описание ТС 03 в виде набора страт обеспечивает такую детализацию, при которой состояние ее элементов будет зависеть, только от информации, поступающей от элементов соседних уровней иерархии. Такое описание обеспечивает максимальную декомпозицию синтезируемой системы.

Докажем это утверждение. Стратификация подразумевает сокращение объема информации, идущей вверх по иерархии: для вышерасположенных страт многие воздействия, поступающие от нижних страт, несут сходную информацию. Такое «сокращение объема информации» по мере продвижения вверх по иерархической лестнице приводит к снижению объема анализируемой информации и временных затрат на формирование управляющих воздействий. Таким образом, отметив необходимость уменьшения объема информации от уровня к уровню, мы приходим естественным путем к горизонтальной декомпозиции страты на подсистемы. На каждой страте решающие элементы имеют дело в первую очередь с функционированием самих подсистем, пренебрегая, как правило, взаимодействием между ними. Напротив, решающие элементы более высокой страты в случае, когда подсистемы предшествующего уровня функционируют нормально, обрабатывают только информацию об их взаимосвязях и взаимодействиях. Эти рассуждения приводят нас к понятию иерархии ТС 03.:

Объекты защиты являются критически важными элементами обеспечения целостности и безопасности жизнедеятельности общества [1-2], а физический износ 03 является серьезным фактором потенциальной опасности [3-5]. Однако методам оценки потенциальной опасности и ранжированию объектов 03 с точки зрения уровня потенциальной опасности уделяется, на наш взгляд, недостаточное внимание в практике органов ГПН МЧС России [6-7]. В разделе представлен новый подход описания и декомпозиции объектов производственной инфраструктуры для оценки уровня потенциальной опасности.

Старение оборудования 03 является естественным процессом. Проблемы возникают, когда эти процессы становятся неуправляемыми. Решение задачи обеспечения эффективного и безопасного использования 03 является ответственностью их владельца. В эпоху социализма, когда все принадлежало "народу" и работала плановая экономика, государство создало и поддерживало сложную систему управления инфраструктурой, которая включала отраслевые научно-исследовательские и проектные институты, органы надзора, учреждения высшего и среднего специального образования, технические службы на предприятиях. Именно государство планировало и осуществляло безопасное использование и своевременное обновление основных фондов. В процессе перехода от социализма к капитализму значительная часть основных фондов сменила владельца. Теперь ответственность за безопасное и эффективное управление ложится на частного собственника. К сожалению, в процессе "дележа" была в значительной степени разрушена прежняя плановая структура управления, а новая, ориентированная на современные экономические реалии, буксует.

В условиях, когда средняя изношенность основных фондов достигает 80 % и продолжает нарастать, сложившаяся ситуация представляется исключительно опасной и требует безотлагательного вмешательства государства в вопросы управления инфраструктурой. Тем не менее, в отношении к износу основных фондов чувствуется какая-то обреченность. Износ достиг небывалой величины, для обновления нужны фантастические инвестиции, которые накопятся только со временем. Например, износ российских магистральных электрических сетей, по оценкам экспертов, составляет 41 %, распределительных электросетей - 70 %. Износ муниципальных и сельских сетей в отдельных регионах превышает 90 %. В химической отрасли средний уровень износа порядка 60%, а по отдельным видам оборудования - от 80 до 100%. В металлургии в среднем износ превышает 60%. Ресурсы, имеющиеся для технического перевооружения, технического обслуживания и ремонта (ТОиР), существенно ограничены. В этих условиях возникновение техногенных аварий (или даже катастроф) на первый взгляд представляется лишь делом времени [8].

Между тем, в теории и практике менеджмента уже выработаны концепции, подходы и методы, ориентированные на минимизацию рисков в условиях ограниченности ресурсов и изношенности объектов инфраструктуры. Для иллюстрации приведем так называемую философию Performance Focused Maintenance (PFM) или техническое обслуживание, ориентированное на результативность деятельности и эффективность компании в целом. Этот подход возник на западе и достаточно активно там пропагандируется [9]. Чтобы сегодняшнее управляющее воздействие вырабатывалось исходя из его влияния на достижение перспективных, стратегических целей необходимо выделяя ресурсы под те или иные работы ТОиР, необходимо отслеживать их вклад в достижение целей, концентрировать ресурсы на тех работах, от которых ожидается наибольший вклад в безопасность, надежность, производительность и качество.

С целью совершенствования контроля за пожарной безопасностью 03 и введения новой формы работы - «аудита безопасности» задачами государственного пожарного надзора является оценка их безопасности на основе оценки рисков и консультирование по вопросам ее повышения. От того на сколько качественно проведена оценка рисков зависит страховая сумма и уровень пожарной безопасности. Поэтому диагностика и прогнозирование уровня потенциальной опасности является и актуальной задачей для деятельности ГГШ в обеспечении безопасности 03.

Проведенный анализ существующих математических методов анализа рисков показал их недостатки, особенно при описании топологической структуры (ТС) 03 [10]. Оценка ППС 03 проводится на основании оценки потенциальной опасности, расчеты которой осуществляются с учетом множества факторов, влияющих на безопасность объекта и по которым нельзя сделать вывод о комплексной количественной оценке уровня потенциальной опасности, а только об отдельных его элементах.

К применению предлагается следующая концепция описания объектов инфраструктуры для оценки уровня потенциальной опасности [11]. Такое описание позволит ранжировать 03 по уровню потенциальной опасности и проводить превентивные мероприятия с целью предупреждения инцидентов, аварий и катастроф. Концепция предлагаемого описания основывается на стратификационном представлении и системном описании 03 и заключается в том, что любой сложный 03 (например, производственное предприятие) может быть представлен состоящим из отдельных цехов, каждый цех - из установок, каждая установка - из отдельных узлов и элементов оборудования (рис.2.3.).

Модифицированный алгоритм редукции пространства признаков объектов защиты

Кластеризацию информационно-поисковых образов объектов защиты предложено выполнять в соответствии с выбранным в предыдущей главе подходом, основанным на послойной кластеризации, который в отличие от традиционных иерархических и плоских методов кластеризации способен создавать, как плоское разбиение данных, так и многоуровневое с простым способом управления количеством уровней.

Алгоритм послойной кластеризации производит последовательность вложенных покрытий объектов защиты G G ... Gm Gm (см. выражение (3.5)), которая называется послойной кластеризацией, по следующей схеме:

Входные данные. На вход алгоритма подаются: - матрица близости объектов защиты S. Способ вычисления меры близости объектов защиты в данной работе принят в соответствии с формулой (3.13); последовательность значений порогов близости объектов защиты - граф Go (граф близости на уровне то ""). Множество его компонент связности G.-. G ко задаёт покрытие объектов защиты реестра отдельными классами. Шаг алгоритма t (l t m). Выполнить разбиение реестра объектов защиты (С{,...,Ск), называемое кластеризацией на уровне ту1т , следующим образом: а) построить граф близости на уровне rt 1т, т. е. граф G =(F, ) такой, что Et= J E:Sim(d1,dJ) TtSiml б) достроить компоненты графа близости G , полученного на предыдущем шаге алго ритма, до компонент графа близости G следующим образом: при помощи процедуры достраи вания компонент связности 1-ая компонента Gi графа G достраивается до 1-ой компоненты

Далее будем называть данный алгоритм кластеризации исходным алгоритмом послойной кластеризации.

Основным недостатком алгоритма выделения связных компонент считается то, что при наличии разреженного фона или «узких перемычек» между кластерами данный, алгоритм может привести к неадекватной кластеризации. С целью решения данной проблемы в настоящей работе предложена модификация исходного алгоритма, заключающаяся в том, чтобы в процессе кластеризации на / -ом шаге алгоритма участвовали не сами компоненты G/ ,...,Gk графа G", полученного на предыдущем шаге, а их представители. В качестве представителей предложено использовать центроиды компонент, вычисляющиеся по формуле с. =—У, ,-, где di - это / -ый образ объекта защиты, принадлежащий у -ому кластеру; щ - количество образов объектов защиты в у -ом кластере; с7 - центроид у -ого кластера, вычисляющийся как среднее членов кластера с7 Поскольку применение центроидов, как средних объектов, кластера уравновешивает влияние всех объектов кластера в вопросах оценки близости данного кластера другим объектам. Тогда процедура достраивания компонент связности на каждом шаге алгоритма заменяется процедурой построения компонент модифицированного графа G , способ изменения которого показан на схеме нового алгоритма.

Таким образом, модифицированный алгоритм послойной кластеризации объектов защиты заключается в следующем: Входные данные. На вход алгоритма подаются: - матрица близости объектов S. Способ вычисления меры близости объектов принят в - последовательность значений порогов близости объектов /=то 1т т\ "" ... rm+i ""=0; - граф G (граф близости на уровне то ""). Множество его компонент связности G.-. G ко задаёт покрытие объектов реестра отдельными классами, т. е. Gi =(Vj ,Ej ) и Vi = рг Е = 0, ко= п- Элементами множества центроидов таких классов являются сами отдельные объ екты -С= &}=&}, i=l,...,ND Шаг алгоритма t (1 1 т). Выполнить разбиение реестра объектов (Ci,...,Ck), называемое кластеризацией на уровне ту "" 3 следующим образом:

Таким образом, варьируя значения последовательности порогов мер близости объектов {ТІ "",..., тт ""}, можно изменять глубину иерархии и уровень детализации каждого слоя получаемого множества кластеров. На рис. 3.6 отображена схема модифицированного алгоритма послойной кластеризации. Оценка качества алгоритма кластеризации реестра объектов

Предлагаемый способ оценки кластеризации множества объектов основан на традиционном подходе - вычислении внешних и внутренних мер качества разбиения данных (см. п. З.1.), а также на сравнении временных затрат алгоритма кластеризации. Вычисление внешних мер качества кластеризации. Внешних меры качества, а именно, микроусреднённая .Ру-мера (3.8) и Error по определению измеряют результат плоского (неиерархического) разбиения данных, а выдаваемое разрабатываемой системой разбиение является иерархическими. 1.

Оценка критических параметров рисков оборудования комплекса нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов в Нижнекамске

По итогам проведенного исследования можно сформулировать следующие основные результаты и выводы.

В работе представлен анализ предметной области диагностики и автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности. Определены роль и место диагностики уровня потенциальной опасности в обеспечении безопасности объектов защиты, представлены методологические основы оценки уровня потенциальной опасности объектов защиты, риски в области пожарной безопасности объектов защиты, обоснована общая методология анализа и оценки уровня потенциальной опасности объектов защиты, выполнен сравнительный анализ существующих методов и математических моделей оценки уровня потенциальной опасности, выполнена постановка задачи автоматической кластеризации объектов защиты, выполнен обзор методов автоматической кластеризации объектов защиты.

В работе выполнена разработка методики диагностики и модели оценки уровня потенциальной опасности объектов защиты. Определена формальная постановка задачи классификации объектов производственной инфраструктуры для ранжирования по уровню сводного индекса уровня потенциальной опасности , обоснована стратификация объектов производственной инфраструктуры для ранжирования по уровню сводного индекса уровня потенциальной опасности, обоснована концепция описания и декомпозиции объектов производственной инфраструктуры для оценки уровня сводного индекса потенциальной опасности, обоснованы методы расчета уровня потенциальной опасности объекта защиты, раскрыто содержание методики идентификации аварийных ситуаций и ранжирования объектов производственной инфраструктуры по уровню сводного индекса потенциальной опасности, а также методики ранжирования сложных и опасных объектов производственной инфраструктуры для оценки уровня сводного индекса потенциальной опасности, обоснованы обобщенные алгоритмы анализа видов, последствий и критичности отказов для ранжирования объектов производственной инфраструктуры.

В работе выполнена разработка метода автоматического формирования реестра объектов защиты. Раскрыто содержание решения задачи формирования информационно-поисковых образов объектов защиты, разработки модифицированного алгоритма редукции пространства признаков объектов защиты; представлен алгоритм избирательной редукции пространства признаков, кластеризации информационно-поисковых образов объектов защиты, методы оценки качества алгоритма кластеризации реестра объектов.

В работе выполнена апробация и оценка эффективности реализации методики оценки потенциальной опасности на примере НПП. Представлен пример описания и декомпозиции комплекса нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов в Нижнекамске, выполнена оценка критических параметров уровня потенциальной опасности оборудования комплекса нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов в Нижнекамске, представлена реализация методики оценки и оцкнки уровня потенциальной опасности на установках НЛП, результаты расчета ущерба при реализации аварий на исследуемых установках НЛП, примеры ранжирование оборудования НЛП по показателю уровня потенциальной опасности, выполнен анализ эффективности ранжирования оборудования НГШ по показателю уровня потенциальной опасности, а также анализ эффективности метода автоматического формирования реестра объектов защиты.

В работе выполнен анализ эффективности разработанного научно-методического аппарата. В основу сравнения положен подход, разработанный Чирковой А.Г., Вахаповой Г.М., Давыдовой Е.В. на основе индивидуального параметра уровня потенциальной опасности, и предложенный в работе сводный риск потенциальной опасности. Анализ эффективности показал, что средняя величина уровня потенциальной опасности обеспечивает более достоверные данные (от 8.6% до 12,4%), чем существующие методики индивидуального уровня потенциальной опасности.

В процессе испытания метода ранжирования образов объектов защиты, применяющего предложенный алгоритм редукции пространства признаков, проведён анализ его влияния на качество кластеризации этих образов. Данный анализ показал, что применение разработанного алгоритма редукции, во-первых, заметно сократило количество признаков (в 3,5 раза) и связей типа «объект-признак» (в 5,7 раз), что привело к существенному увеличению скорости кластеризации. Во-вторых, позволило повысить достоверность кластеризации объектов защиты, что подтверждается оценкой значений внутренних и внешних мер качества разбиения объектов защиты. Для рассмотренного реестра объектов защиты (из реестра библиотеки объектов 1572) количественная оценка достоверности кластеризации повысилась почти в 11 раз с применением предложенного алгоритма редукции пространства признаков

Тот факт, что при заметном сокращении признаков получен рост значений достоверности разбиения объектов защиты позволил сделать вывод, что из объектов защиты были удалены именно невыразительные для их тематик признаки. Что подтвердило верность предположения, положенного в основу разработки алгоритма избирательной редукции.

В результате испытания модифицированного алгоритма послойной кластеризации подобрана последовательность пороговых значений мер близости объектов защиты {xlsim; x2sim} и проведена оценка его эффективности в сравнении с результатами кластеризации с использованием: иерархического алгоритма и исходного алгоритма послойной кластеризации (С. А. Айвазян). Анализ значений обобщающего показателя эффективности алгоритма кластеризации показал, что предлагаемый подход почти в 2,5 раза эффективнее, чем традиционный иерархический подход к кластеризации, и в 1,6 раза эффективнее исходного подхода послойной кластеризации применительно к выбранной тестовой реестра объектов защиты по уровню потенциальной опасности.

Проведённые эксперименты подтвердили работоспособность и эффективность предлагаемого в настоящей работе алгоритма ранжирования объектов защиты на основе графовых методов послойной кластеризации.

Таким образом, совокупность полученных результатов позволяет сделать вывод о том, что задача диссертационной работы, заключающаяся в разработке разработка научно-методического аппарата диагностики и автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности, основанного на результатах кластеризации разнородных данных, представленных в декларациях безопасности объектов защиты, решена, а ее цель достигнута.

Похожие диссертации на Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств