Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ функционирования системы управления государственной противопожарной службой МЧС России в северо-западном регионе 10
1.1. Состав и структура системы управления Государственной противопожарной службой МЧС России в Северо-Западном регионе... 10
1.2. Порядок подготовки, представления прогнозной информации и организации реагирования на прогнозы чрезвычайных ситуаций І5
1.3. Основные направления функционирования системы управления рисками пожарной опасности 20
1.4. Назначение и характеристики отдельных подсистем, включаемых в состав системы управления рисками пожарной опасности 26
1.5. Процессное управление в ГПС МЧС России и постановка задач диссертационного исследования 34
Выводы 44
ГЛАВА 2. Модели и методы оценки рисков пожарной опасности 45
2.1. Методический аппарат, используемый при анализе риска чрезвычайных ситуаций 45
2.2. Базовые понятия пожарной опасности 52
2.3. Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах 61
2.4. Алгоритм и математическая модель управления риском пожарной опасности промышленного предприятия 69
2.5. Математические модели оценки рисков пожарной опасности промышленных предприятий
Выводы
ГЛАВА 3. Математическая модель оценки состояний системы пожаротушения 82
3.1. Пространство состояний системы пожаротушения 82
3.2. Алгоритм расчета вероятностей состояний системы пожаротушения 85
Выводы 90
ГЛАВА 4. Методы технико-экономической оценки мероприятий пожарной безопасности 91
4.1. Метод технико-экономической оценки мероприятий пожарной безопасности на действующих предприятиях 91
4.2. Метод технико-экономической оценки мероприятий,пожарной безопасности на вновь создаваемых предприятиях 95
Выводы 101
Заключение 102
Список использованных источников
- Порядок подготовки, представления прогнозной информации и организации реагирования на прогнозы чрезвычайных ситуаций
- Назначение и характеристики отдельных подсистем, включаемых в состав системы управления рисками пожарной опасности
- Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах
- Алгоритм расчета вероятностей состояний системы пожаротушения
Введение к работе
Актуальность темы. Повышение уровня пожарной опасности в современных условиях определяет необходимость повышения пожарной безопасности населения, экономических объектов и природных ресурсов.
Несмотря на некоторое снижение количества пожаров в 2009 году по сравнению с 2008 годом, ситуация с пожарами в Российской Федерации продолжает оставаться напряженной и оказывает большое влияние на деятельность государственных и коммерческих промышленных объектов. Усложнившаяся пожарная обстановка летом 2010 года усиливает это тезис
За 2009 год обстановка с пожарами в Российской Федерации по сравнению с прошлым годом характеризовалась следующими основными показателями:
зарегистрировано 187 490 пожаров (в 2008 г. - 202002 (-7,2 %);
погибло 13 933 человека (в 2008 г. - 15301 (-8,9 %), в том числе 596 ребенка (в 2008 г. - 596 (0 %);
получили травмы 13 207 человек (в 2008 г. - 12887 (+2,5 %);
прямой материальный ущерб причинен в размере 10929,7 млн. рублей (-10,6%);
зарегистрировано 329 832 выезда пожарных подразделений на ликвидацию загораний.
Подразделениями ГПС на пожарах спасено 84 394 человека и материальных ценностей на сумму более 46,8 млрд. рублей.
Ежедневно в Российской Федерации происходило 513 пожаров, при которых погибало 38 человек и 36 человек получали травмы. Огнем уничтожалось 148 строений, 28 единиц автотехники, материальный ущерб составлял 29,5 млн. рублей.
На города пришлось 62,2% от общего количества пожаров, 64,4% материального ущерба, 52,8% погибших при пожарах людей и 69,1% травмированных. На сельскую местность - 37,8% от общего количества пожаров, 35,6% материального ущерба, 47,2% от погибших при пожарах людей и 30,9% травмированных.
Относительные показатели, характеризующие оперативную обстановку с пожарами за 2009 год по Российской Федерации следующие:
- количество пожаров, приходящихся на 100 тыс. населения 131,98;
средний ущерб, приходящийся на один пожар - 57,40 тыс. руб.;
количество погибших при пожарах на 100 тыс. населения - 9,80;
количество травмированных при пожарах на 100 тыс. населения - 9,29. В 2009 году от неосторожного обращения с огнем произошло 40,3% от
общего количества пожаров, при которых погибло 9 383 человека (67,5% от общего количества) и 6 976 человек получили травмы (52,9%). Нарушение правил устройства и эксплуатации электрооборудования послужило причиной каждого пятого пожара (22,0%), при которых погибло 2 003 человека -14,4% от общего количества, получили травмы 2 174 человека - 16,5% от общего количества.
В деятельности системы управления МЧС России важное место отводится Федеральному государственному бюджетному учреждению (ФГБУ) «Национальный центр управления в кризисных ситуациях (НЦУКС)».
Одна из приоритетных задач Национального центра - ускорение и оптимизация действий по реагированию на чрезвычайные ситуации с использованием современных технологий.
В настоящее время завершается работа по созданию своеобразного «мозга» НЦУКС - автоматизированной системы оперативного управления в кризисных ситуациях. Собраны различные информационные базы данных, например, по силам и средствам, которые могут быть привлечены к ликвидации последствий ЧС, по потенциально опасным объектам и т.д.
Эта информация позволит моделировать угрозы и чрезвычайные ситуации, разрабатывать варианты предупреждения, смягчения последствий и ликвидации возможных чрезвычайных ситуаций. Таким образом, готовятся сценарии для «проигрывания» различных вариантов управленческих решений.
Также создается информационная оболочка, в которой будут находиться информационные ресурсы, включая и уже разработанные планы ликвидации последствий ЧС по конкретным объектам, а также инструмент, обеспечивающий поиск и формирование варианта решения с учетом различных условий (времени года, суток, погоды) в районе события.
Далее в зависимости от ситуации будет корректироваться готовый вариант, либо сразу даваться команда на исполнение, что позволит значительно сократить время для принятия решений.
Как только чрезвычайная ситуация будет ликвидирована, описание ра-
5 бот закладывается в архив информационной базы данных, с тем чтобы в случае возникновения подобной ситуации специалисты могли поднять аналогичные случаи для анализа.
В территориальных органах МЧС России алгоритм аналогичен: там функционируют свои центры управления в кризисных ситуациях, входящие в систему ФГБУ НЦУКС.
Научные результаты диссертационной работы могут быть использованы при разработке различных вариантов предупреждения, смягчения последствий и ликвидации возможных чрезвычайных ситуаций в центрах управления в кризисных ситуациях территориальных органов МЧС России.
Теоретическую основу составили работы ученых: Артамонова B.C., Брушлинского Н.Н., Вентцель Е.С., Гадышева В.А., Евграфова В.Г., Малыгина И.Г., Таранцева А.А., Чуприяна А.П. и других.
Целью работы является повышение эффективности функционирования
;
органов Государственной противопожарной службы МЧС России за счет
широкого применения разработанных математических моделей.
-— >
Научная задача диссертационного исследования посвящена разработке
и совершенствованию моделей и методов оценки рисков пожарной опасности
на промышленных объектах.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие частные научные задачи:
- разработка структуры и алгоритма функционирования автоматизированной системы управления риском пожарной опасности, позволяющей снизить вшптащіу__игідг«щду^л^ногориска до заданного значения;
разработка математической модели, позволяющей оценить вероятности состояний системы пожаротушения;
разработка методов технико-экономической оценки мероприятий пожарной безопасности для действующего и вновь создаваемого предприятия;
проведение эксперимента пкных исследований функционирования системы управления риском пожарной опасности промышленного предприятия.
Объект исследования - процессы анализа и оценки рисков на промышленных объектах.
Предмет исследования - модели, методы и алгоритмы оценки пожарной опасности на производственных объектах.
Методы исследования: общая теория систем, системный анализ, теория вероятностей, математическая статистика, теория дифференциальных уравнений, теория массового обслуживания.
Результаты, выносимые на защиту:
-
Структура и алгоритм функционирования системы управления риском пожарной опасности промышленного предприятия, позволяющей регулиро-вать величину индивидуального риска в установленных пределах. ^Г*уо ~cZ**«**
-
Вероятностные модели состояний системы пожаротушения и оценки рисков пожарной опасности группы промышленных предприятий.
-
Методы технико-экономической оценки мероприятий пожарной безопасности для действующего и вновь создаваемого предприятия.
Научная новизна. В диссертации разработаны и модифицированы модели и методы оценки рисков пожарной опасности на промышленных объектах, а также представлены практические результаты в области оценки и снижения рисков пожарной опасности на объектах промышленного назначения.
Достоверность научных результатов определена и подтверждена экспериментальными исследованиями, свидетельствующими о правомерности использования математических моделей и методов при оценке рисков пожарной опасности промышленных предприятий.
Практическая значимость научных результатов. Приведенные в работе модели оценки рисков пожарной опасности промышленных предприятий и оценки состояний системы пожаротушения могут быть использованы для обоснования управленческих решений по минимизации негативных последствий от пожаров. Сформулированные предложения по составу элементов и структуре системы управления риском пожарной опасности промышленного предприятия рекомендуются к использованию при создании автоматизированных систем управления риском пожарной опасности. Разработанные модели используются в образовательном процессе Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России.
Апробация работы. Научные результаты, полученные в результате исследования, докладывались на заседаниях кафедры прикладной математики и информационных технологий Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России, а также на научно-практических конференциях:
1. II международная научно-практическая конференция «Сервис безо-
7 пасности в России: опыт, проблемы, перспективы» (Санкт-Петербург, 2009 г.)
2. V Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму» (Санкт-Петербург, 2010 г.)
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ, в том числе_^ работы в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Общий объем диссертации составляет 114 страниц, в том числе 20 рисунков, 6 таблиц и список литературы из 112 наименований.
Порядок подготовки, представления прогнозной информации и организации реагирования на прогнозы чрезвычайных ситуаций
Система управления рисками пожарной опасности — это система позволяющая минимизировать пожарные риски за счет выполнения предварительных заранее спланированных мероприятий их снижению [2].
Для минимизации последствий.пожара необходимо его своевременное обнаружение, ликвидация, обеспечение эвакуацию людей и сохранение по возможности материальных ценностей. Для этого необходим целый комплекс мер, позволяющих изучить и описать процессы, сопровождающие возникновение, развитие и ликвидацию пожара, а также рациональные действия подразделений государственной противопожарной службы. Такие задачи решаются путем моделирования оперативной деятельности подразделений- ГПС МЧС России и моделирования процессов развития пожаров. В основном на практике используются аналитические и имитационные модели.
В том случае, когда аналитическую модель составить, не удается, из-за сложности исследуемого процесса, применяют имитационные модели, реализуемые на основе систем компьютерной математики [56,63,87].
Проблемой моделирования пожаров на ЭВМ занимаются исследователи многих стран. Так в США разработаны программные комплексы UNDSAFE, FPETOOL, HAZARD-1. В Великобритании разработаны комплекс JASMINE и комплекс SOFIE [63]. Комплекс JASMINE - компьютерная программа, предназначенная для анализа распространения дыма и продуктов горения в помещениях и окружающем пространстве. Эта программа успешно использовалась для решения задач по 21 жарной безопасности. Например, для анализа пожаров в жилых и складских помещениях, туннелях, корпусах судов. В ВНИИПО С помощью программного комплекса SOFIE проводилось моделирование пожара в здании УВД г. Самары, построены поля концентраций СОг и поля температур [85].
Комплекс FPETOOL представляет пакет прикладных программ для: инженерных формул и моделей, используемых для оценки потенциальной пожарной опасности зданий. Комплекс позволяет оценивать, температуру в различных точках помещения, содержание кислорода, концентрацию QQ\ и ( вдымеш горячих газах продуктов горения, время воспламенения различных предметов течение дыма;в длинном: коридоре, параметры среды.в зоне: безопасности людей.
Комплекс HAZARD-1 является распространенным, программным продуктом позволяющим моделировать, пожар в,здании; ператор персонального ком-пьютера вводит параметры здания его характеристики, места расположения людей , находящихся в .здании, размещение датчиков и т.д. Модель.позволяет определить распространение во времени, и пространстве; полей: температуры и продуктов; горения: В: России созданы , компьютерные имитационные системы (КИС), моделирующие процесс функционирования; противопожарных слу б городов. [63] . Они предназначены для экспертизы, деятельности противопожарных служб и разработки проектов их реорганизации..Наибольшее распространение получили КИС «КОСМАС», которая решаетзадачикшределенияхаракте-ристик процесса функционирования противопожарной службы города и выбора эффективного варианта-ее структуры. На базе КИС «КОСМАС» исследовались противопожарные службы Москвы, Ростова на Дону, Волгограда, Берлина, Гамбурга. и разработаны предложения по их реорганизации. В Государственном стандарте Российской Федерации «Пожарная безопасность технологических. процессов; Общие требования. Методика контроля» установлены общие требования пожарной безопасности к технологическим процессам: различного назна 22
чения всех отраслей экономики страны и любых форм собственности при их проектировании, строительстве, реконструкции, вводе в эксплуатацию и прекращении эксплуатации, а также при разработке и изменении норм технологического проектирования и других нормативных документов, регламентирующих мероприятия по обеспечению пожарной безопасности на производственных объектах и при разработке технологических частей проектов, технологических регламентов. Система стандартов безопасности труда содержит ряд методик обеспечения пожарной безопасности технологических процессов и математических моделей, включаемых в данные методики [18,19,20,35,36].
Одним их важных компонентов системы управления, рисками пожарной опасности является информационной обеспечение рассматриваемой системы/
Информационное обеспечение процесса управления пожарной безопасностью — это комплекс взаимосвязанных операций по сбору, обработке, хранению и выдаче сведений для принятия управленческих решений по оценке пожарных рисков [5,14,96].
Информационное обеспечение в области пожарной безопасности осуществляется с помощью информационных систем и банков данных, используемых для выполнения поставленных задач, кроме этого в противопожарной службе ведется статистический учет и статистическая отчетность по пожарам и их последствиям [32,42,46].
Назначение и характеристики отдельных подсистем, включаемых в состав системы управления рисками пожарной опасности
Модель строится для оказания помощи принимающему решению. В ней должны отражаться наиболее существенные факторы. Тип модели зависит от исследуемой проблемы. Модель позволяет получать оценки последствий выбора того или иного решения.
Возможный набор решений определяется исходя из наложенных ограничений. При поиске предпочтительных альтернатив могут использоваться математические и эвристические методы. Математические методы используются при подготовке и оценке вариантов решений. Выбор же того или иного решения производится неформальным путем. Использование математических методов делает неформальный анализ более эффективным и достоверным. Оценка решений производится с помощью выбранного критерия.
Принятие решения связано с приданием решению законодательной силы. После принятия, решение подлежит реализации, которая заключается либо в совершенствовании существующей системы, либо в создании новой.
Последняя функция обусловлена необходимостью проверки, насколько эффективным оказалось решение проблемы.
Почти любой анализ является итеративным процессом. Детализация исследований должна проводиться постепенно. Приблизительное исследование многих альтернатив предпочтительнее детального исследования одной. Аналогично расширение набора альтернатив может принести большую пользу, чем исчерпывающий просмотр первоначально взятых.
Системный анализ является методологией решения проблем. Главное в нем - не специфический научный аппарат, а упорядоченный, логически обоснованный подход к исследуемым проблемам при использовании существующих методов их решения. В рамках системного анализа определяются свои понятия, принципы описания систем и общий порядок решения проблем. Исследование строится на рациональном сочетании эвристических приемов с математическими методами, в первую очередь, с методами математического программирования. Результаты применения системного анализа в значительной степени зависят от искусства исследователей и пока не могут характеризоваться высокой точностью и надежностью.
Выработка управляющих воздействий (решений) лежит в основе любой целенаправленной деятельности, в том числе при проведении аварийно-спасательных работ и борьбы с пожарами. Длительное время решения принимались без каких-либо специальных обоснований. Человек, принимающий решение, опирался главным образом на опыт, здравый смысл и способность к предвидению. Использование опыта выражалось сознательно или интуитивно в сопоставлении предстоящих действий с аналогичными или близкими действиями прошлого. Условия деятельности менялись медленно и овладение опытом давало вполне достаточную базу для выработки и принятия решений. Применительно к простым действиям такой способ принятия решений продолжает-использоваться до сих пор. Однако когда действия не тривиальны, обращаться лишь к опыту и здравому смыслу ныне уже нельзя.
Современная деятельность протекает в качественно других, гораздо сложных условиях. Им присуща быстрая изменчивость. Нередки случаи выполнения действий, не имеющих аналога в прошлом и даже единственных в своем роде. Естественно, никакого опыта по ним нет, а один здравый смысл может легко обмануть. При выработке решения на сложные действия резко возрос удельный вес количественных факторов, увеличилась вероятность просчетов и ошибок, другими стали масштабы последствий от них, поднялась ответственность за принятое решение. Эти изменения значительно усложнили процесс выработки решения и обусловили необходимость в научном обосновании принимаемых решений [5]. Обоснование позволяет оценить заранее последствия по каждому решению, отбросить неприемлемые решения и рекомендовать наиболее удачные из решений для окончательного выбора. Под операцией понимается этап функционирования системы, ограниченной выполнением определенной цели. Пока не задана цель, говорить об операции нельзя. Для примера можно привести такие операции как процесс тушения пожара, проведение мероприятий пожарного надзора, расстановка сил и средств при проведении спасательных работ, отладка программы на ЭВМ и др. Операция реализуется определенной системой, причем системой с управлением. К началу операции система должна располагать некоторым запасом соответствующих ресурсов. В зависимости от содержания операции ресурсами выступают: люди, оружие, материалы, энергия, транспорт, денежные средства, время и т.п. Операции, как и системы, могут быть простыми и сложными. Любая сложная операция представляет совокупность взаимосвязанных простых операций. Примером сложной операции является тушение пожара. Эту операцию можно разделить на ряд операций по условиям (например, тушение пожара в зданиях повышенной этажности, в метрополитене, на морских судах и др.) и по направлениям (например, организация тушения пожара, непосредственно тушение пожара, спасение людей на пожаре и др.). В каждом направлении могут использоваться различные специальные средства (средства газодымозащи-ты, средства спасения людей, средства эвакуации людей и др.).
Множество существенных характеристик, которые используются для описания системы, реализующей операцию, и внешней среды, включает неуправляемые и управляемые характеристики.
К неуправляемым (задаваемым) характеристикам относится та часть характеристик, которые управляющий объект не может менять с помощью управляемого объекта, но должен учитывать при выборе решений (координаты места пожара, количество людей, находящихся в горящем здании, этажность горящего здания, тактико-технические данные задействованной специальной техники, температура воздуха, скорость ветра и т.д.).
Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах
Для оперативного реагирования, направленного на спасение людей, смягчения последствий кризисных и чрезвычайных ситуаций разрабатываются планы мероприятий по эвакуации населения и первоочередному жизнеобеспечению населения пострадавших территорий. С целью решения таких задач создаются запасы материальных средств и финансовых ресурсов, страховые фонды г На индивидуальный риск оказывают влияние различные факторы: частота кризисных и чрезвычайных ситуаций, их виды, сила воздействия на население и объекты жизнедеятельности, расположение источников опасности, защищенность и уязвимость объектов по отношению к поражающим факторам источников опасности, а также затраты на реализацию мер по уменьшению негативного влияния отдельных факторов. Отдельные опасные явления, потенциально опасные объекты сравниваются между собой по величине индивидуального риска. Оптимальный объем мер защиты осуществляется в пределах ресурсных ограничений, следующих из социально-экономического положения региона страны. Анализ риска - это действия, направленные на выявление и количественное определение различных видов риска (в том числе риска пожарной опасности) при осуществлении каких-либо видов деятельности.
Анализ риска предполагает выявление опасностей на исследуемой территории как причин- риска. В ходе анализа риска используются статистические данные об опасных природных и техногенных явлениях.
Оценка риска заключается в его количественном измерении, т.е. определении возможных последствий реализации опасностей для населения и объектов жизнедеятельности. Целью оценки риска является выработка решений, направленных на его снижение. При проведении оценки риска рассматриваются возможные затраты и выигрыш от принимаемого решения. v Прогноз риска заключается в его оценке на последующий момент времени, с учетом тенденций условий изменения риска.
Методы Феноменоло гический Детерминистский Вероятност ный Г Методики Статистическая Теоретико-вероятностная Эвристическая Рис. 2.2. Методический аппарат анализа риска После выявления опасностей необходимо оценить их уровень и последствия, к которым они могут привести, т.е. вероятность соответствующих событий и связанный с ними потенциальный ущерб. Для этого используют методы оценки риска, которые в общем случае делятся на: феноменологические, детерминистские и вероятностные. Феноменологический метод базируется на определении возможности протекания аварийных процессов исходя из результатов анализа необходимых и достаточных условий, связанных с реализацией тех или иных законов природы. Этот метод наиболее прост в применении, но дает надежные результаты, если рабочие состояния и процессы таковы, что можно с достаточным запасом определить состояния компонентов рассматриваемой сие-
темы, и ненадежен вблизи границ резкого изменения состояния веществ и систем. Феноменологический метод предпочтителен при сравнении запасов безопасности различных типов потенциально опасных объектов, но малопригоден для анализа разветвленных аварийных процессов, развитие которых зависит от надежности тех или иных частей объекта или (и) его средств защиты. Феноменологический метод реализуется на базе фундаментальных закономерностей, которые в последние годы объединяют в рамках новой научной дисциплины — физики, химии и механики катастроф.
Детерминистский метод предусматривает анализ последовательности этапов развития аварий, начиная от исходного события через последовательность предполагаемых стадий отказов, деформаций и разрушения компонентов до установившегося конечного состояния системы. Ход аварийного процесса изучается и предсказывается с помощью математического моделирования, построения имитационных моделей и проведения сложных расчетов. Детерминистский подход обеспечивает наглядность и психологическую приемлемость, так как дает возможность выявить основные факторы, определяющие ход процесса. В ядерной энергетике этот подход долгое время являлся основным при определении степени безопасности реакторов.
Недостатки метода: существует потенциальная возможность упустить из вида какие-либо редко реализующиеся, но важные цепочки событий при развитии аварии; построение достаточно адекватных математических моделей является трудной задачей; для тестирования расчетных программ часто требуется проведение сложных и дорогостоящих экспериментальных исследований.
Вероятностный метод анализа риска предполагает как оценку вероятности возникновения аварии, так и расчет относительных вероятностей того или иного пути развития процессов [24, 30, 57, 58]. При этом анализируются разветвленные цепочки событий и отказов оборудования, выбирается подходящий математический аппарат и оценивается полная вероятность аварий. Расчетные математические модели в этом подходе, как правило, можно значительно упростить в сравнении с детерминистскими схемами расчета. Основные ограничения вероятностного анализа безопасности связаны с недостаточностью сведений по функциям распределения параметров, а также недостаточной статистикой по отказам оборудования. Кроме того, применение упрощенных расчетных схем снижает достоверность получаемых оценок риска для тяжелых аварий. Тем не менее, вероятностный метод в настоящее время считается одним из наиболее перспективных для применения в будущем.
На основе вероятностного метода могут быть построены различные методики оценки природного и техногенного рисков для населения, которые в зависимости от имеющейся (используемой) исходной информации делятся на: - статистические, когда вероятности определяются по имеющимся статистическим данным (при их наличии); - теоретико-вероятностные, используемые для оценки рисков от редких событий, когда статистика практически отсутствует [83]; - эвристические, основанные на использовании субъективных вероятностей, получаемых с помощью экспертного оценивания; используются при оценке комплексных рисков от совокупности опасностей, когда отсутствуют не только статистические данные, но и математические модели (либо модели слишком грубы, т.е. их точность низка).
Алгоритм расчета вероятностей состояний системы пожаротушения
В качестве показателя экономической эффективности предприятия часто принимают прибыль, полученную за планируемый период (обычно за год). Задачу оценки прибыли рассматривают для производственной функции
Однако в этой модели не учитывается возмож 92 ность возникновения пожара на предприятии. В случае возникновения в определенный период времени пожара на предприятии пострадают основные производственные фонды. Это приведет к уменьшению производственного потенциала предприятия и уменьшению объема выпуска продукции. Вследствие чего снизится ожидаемая прибыль предприятия. Предприятие понесет экономический ущерб от повреждения основных производственных фондов и оборотных средств [59].
Для снижения риска пожарной опасности на предприятии проводятся противопожарные мероприятия. Будем считать, что эффективность мероприятий пожарной безопасности зависит от издержек на их реализацию.
Гиперболическую функцию (4.6) можно использовать для оценки степени риска пожарной опасности. В этой случае функция P(S) будет иметь смысл вероятности пожарной опасности. Зависимость вероятности пожарной опасности от затрат на противопожарные мероприятия определяет связь эффективности этих мероприятий с затратами на них. Представляет интерес также функция
Она позволяет оценить вероятность невозникновения пожара. В случае промышленного предприятия этой функцией можно оценить вероятность сохранения дохода или вероятность сохранения прибыли.
Формула прибыли (4.4) с учетом (4.5) примет вид: IT(L,K,S) = Il-F(L,K)-(WlL + W2K + S). (4.8) Оценку прибыли следует дополнить оценкой вероятности сохранения прибыли (дохода) при существовании пожарной опасности. Вероятность сохранения прибыли можно оценить по формуле, полученной из (4.7) с учетом (4.6) Для определения объема выпуска продукции среднемасштабных хозяйственных объектов нашла применение мультипликативная производственная функция [52] где Уо - коэффициент, соизмеряющий ресурсы с выпуском, є\,є2 - коэффициенты эластичности по трудовому ресурсу и производственным фондам соответственно, показывающие на сколько процентов возрастет выпуск продукции при увеличении ресурса на 1%.
Оценим вероятность невозникновения пожара (сохранения прибыли) при величине коэффициента =0,05. Предположим, что начальные значения степени риска пожарной опасности могут составлять Р(0)-0,2 и Р(0)—0,4, соответственно начальные значения вероятности невозникновения пожара Ф(0)=0,8 и Ф(0) =0,6 (табл. 4.1 и 4.2).
Зависимости вероятности невозникновения пожара от затрат на пожарную безопасность при начальной вероятности невозникновения пожара Ф(0)=0,8.
Зависимости вероятности невозникновения пожара от затрат на пожарную безопасность при начальной вероятности невозникновения пожара Ф(0)=0,6.
Графики, приведенные на рис. 4.1, показывают, как при увеличении затрат S на противопожарные мероприятия увеличивается вероятность невозникновения пожара 0(S), т.е. снижается степень риска пожарной угрозы. В связи с этим возникает снижение прибыли предприятия на величину S.
В разделе 4.1 рассмотрен метод экономической оценки противопожарных мероприятий на существующих предприятиях. При создании новых предприятий производственные ресурсы следует определять с учетом пожарной опасности. Пожарную опасность промышленного предприятия оценивают вероятностью возникновения пожара Р, называемой степенью риска [47]. При определении дохода предприятия следует учитывать степень риска его уменьшения. Формула дохода (4.3) в этом случае примет вид
В диссертационной работе решена актуальная научная задача, связанная с разработкой и совершенствованием моделей и методов оценки рисков пожарной опасности на промышленных объектах и позволяющая повысить эффективность функционирования органов Государственного пожарного надзора ГПС МЧС России за счет широкого применения разработанных математических моделей..
В рамках проведенных исследований получены следующие основные результаты: 1. Разработаны вероятностные модели оценки риска пожарной опасности промышленного предприятия и группы промышленных предприятий. 2. Разработаны экономико-математические модели для оценки влияния риска пожарной опасности промышленных предприятий на их доход и прибыль. 3. Разработана математическая модель автоматизированной системы управления риском пожарной опасности промышленного предприятия. Определены ее структура, состав и назначение элементов. Система позволяет регулировать величину индивидуального риска пожарной опасности в установленных пределах. 4. Разработана математическая модель пространства состояний системы пожаротушения и алгоритм определения вероятностей состояний. 5. Рассмотренные математические модели и методы позволяют производить прогнозные оценки рисков пожарной опасности промышленных предприятий, оценки технической и экономической эффективности мероприятий пожарной безопасности, оценки состояний систем пожаротушения. Разработанные математические модели проверены моделированием на компьютерах. 6. Результаты работы могут быть использованы для информационного обеспечения при обосновании управленческих решений по противопожарной безопасности руководством промышленных предприятий и должностными ли
