Методические основы оценки и управления рисками чрезвычайных ситуаций горнодобывающих регионов Артюшин Юрий Иванович

Содержание к диссертации

Введение

1. Анализ состояния вопроса, задачи исследования 15

1.1. Классификация чрезвычайных ситуаций 15

1.2. Анализ защищенности населения и территорий от техногенных опасностей . 17

1.3. Анализ нормативно-правовой базы государственного регулирования техногенной безопасности 23

1.4. Постановка задач исследования 28

Выводы 30

2. Исследование техногенного риска на территории горнодобывающего региона Российской Федерации 33

2.1. Анализ взаимосвязи ущерба с риском 33

2.2. Обоснование приемлемого и пренебрежимого уровней рисков в ЧС природного и техногенного характера 42

2.3. Анализ социально-экономических последствий ЧС 58

Выводы 71

3. Анализ системы управления техногенными рисками 74

3.1. Анализ современных концепций обеспечения техногенной безопасности 74

3.2. Обоснование системы управления рисками ЧС 82

3.3. Выбор превентивных мер защиты населения и персонала . 88

3.4. Меры по смягчению последствий ЧС 113

Выводы 117

4. Разработка методического аппа рата обеспечения информационной основы геоинформационной системы для управления риском ЧС 119

4.1. Разработка алгоритма анализа и управления рисками горнодобывающих предприятий и территорий 119

4.2. Разработка модели экспертного оценивания относительной опасности территорий 146

4.3. Анализ показателей опасности территории горнодобывающего регионов для жизнедеятельности 159

4.4. Расчет и построение поля риска при авариях на дегазационных трубопроводах 172

Выводы 195

Заключение 197

Список использованной литературы

• Анализ нормативно-правовой базы государственного регулирования техногенной безопасности
• Обоснование приемлемого и пренебрежимого уровней рисков в ЧС природного и техногенного характера
• Обоснование системы управления рисками ЧС
• Разработка модели экспертного оценивания относительной опасности территорий

Введение к работе

Население Российской Федерации (РФ) живет в условиях постоянного воздействия чрезвычайных ситуаций (ЧС) природного, техногенного и социального характера, а также угрозы ЧС террористического характера.

Количество ежегодно происходящих ЧС техногенного и социального характера остается стабильно высоким (порядка 1 тыс.). Их последствия становятся все более масштабными и опасными для населения, устойчивого функционирования экономики, окружающей природной среды.

Если учитывать жертвы природных, техногенных, биолого-социальных ЧС, террористических актов, военных конфликтов, пожаров и дорожно-транспортных происшествий [1], то в среднем РФ ежегодно теряет свыше 50 тыс. человеческих жизней, более 250 тыс. чел. получают увечья. Средний материальный ущерб причиненный только техногенными ЧС, без учета менее масштабных, но более частых техногенных происшествий, а также социальных ЧС и ЧС военного характера, в 1997-2003 гг. составил более 12 млрд. рубУгод, т.е. около 0,5 % ВВП [2]. Необходимо учитывать также социальные факторы - крайне негативное восприятие ЧС обществом, особенно ЧС с тяжелыми последствиями.

Анализ динамики потерь от аварий, катастроф и стихийных бедствий, достигающих по оценкам некоторых экспертов 5-7 % валового внутреннего продукта (ВВП), приводит к выводу, что они значимо влияют на социально-политическое и экономическое положение страны, становясь одной из предпосылок социально-экономического и экологического кризисов [3].

Особое значение приобрела проблема международного, внутреннего, а также технологического терроризма.

В результате, индивидуальный риск смерти от указанных причин, составляющий 3-Ю"4, значимо влияет на уровень безопасности населения страны.

Риск крайне неравномерно распределен по территории РФ. Безопасность населения различается по субъектам Российской Федерации более чем на два порядка, причем в более опасных для жизнедеятельности субъектак федерации, как правило, ниже и качество жизни. Это приводит к социальной напряженности в стране [2,3,4].

Причинами, по которым необходим переход к новой стратегии обеспечения безопасности населения и территорий от ЧС техногенного характера, являются следующие [4,5,6]:

во-первых, масштабность влияния ЧС на социальные, экономические, политические и другие процессы современного общества, по-видимому, уже превысила тот уровень, который позволял относиться к ним как к драматическим, но локальным сбоям в эволюционном функционировании общественных структур; во-вторых, направленность государственной политики обеспечения безопасности населения и объектов хозяйства в основном на ликвидацию последствий ЧС, а не на их предупреждение, является одной из причин, негативной тенденции увеличения потерь от аварий и катастроф в последние десятилетия в РФ и во всем мире.

Необходимость экономии расходов государства требует переоценки представлений о сложившемся, как правило, стихийно, соотношении затрат на превентивные меры по снижению рисков ЧС и на смягчение (ликвидацию) их последствий. Целесообразность проведения мер защиты должна быть обоснована с учетом экономических (в условиях жестких финансовых ограничений) и социальных факторов.

Новая стратегия должна строиться на научном подходе, состоящем в переходе к анализу и управлению риском на основе оптимизации мер защиты по критерию "затраты - выгоды". Это приводит к целесообразности переноса центра тяжести усилий по защите населения с ликвидации последствий уже произошедших ЧС, на их предупреждение [4,5]. Затраты на предупреждение ЧС являются, как показывает мировой опыт, более эффективными уже в среднесрочной перспективе.

Исходя из вышесказанного, целью диссертации является совершенствование научно-методического аппарата анализа и управления техногенным риском, с целью рационального выбора мер защиты населения и территорий от техногенных ЧС, для повышения эффективности мероприятий по снижению рисков ЧС при офаниченных ресурсах общества, т.е. максимального увеличения предотвращенного ущерба на единицу затрат.

Для достижения поставленной цели в диссертации решаются следующие задачи:

- анализ состояния техногенной безопасности в РФ, существующего научно-методического аппарата оценки и управления риском, обоснование необходимости перехода к новой стратегии защиты от ЧС;

- исследование техногенного риска на территории горнодобывающих регионов и обоснование на этой основе социально и экономически приемлемых уровней рисков;

- обоснование системы управления рисками ЧС техногенного характера;

- разработка методического аппарата обеспечения информационной основы геоинформационной системы (ГИС) для анализа и управления рисками ЧС горнодобывающих регионов.

Таким образом, в работе решается научная задача: повышение эффективности мероприятий по защите населения и территорий от техногенных опасностей в условиях роста ущербов от ЧС и офаниченности ресурсов общества на основе совершенствования научно-методического аппарата анализа и управления техногенным риском горнодобывающих регионов. Актуальность решаемой в диссертационной работе научной задачи обусловлена необходимостью разрешения имеющего в настоящее время место противоречия между значительным ущербом от ЧС и низким уровнем эффективности проводимых мероприятий, направленных на снижение рисков и смягчение последствий ЧС техногенного характера, в условиях ограниченных возможностей экономики страны как по восполнению потерь, так и по наращиванию мер защиты. Разрешение данного противоречия предлагается искать на путях управления риском ЧС: обоснования и оптимизации на основе математических моделей возникновения и развития ЧС, выявления критических факторов риска; рациональных мер защиты; перехода, где это возможно и эффективно, от мер по ликвидации ЧС к их предупреждению.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Индивидуальный риск смерти лиц из населения в ЧС крайне неравномерно распределен по территории РФ - его разброс составляет два порядка, что требует выравнивания уровня риска по территории страны, путем нормирования социально приемлемого уровня риска и подтягивания опасных для жизнедеятельности субъектов РФ до этого уровня за счет целевого финансирования мероприятий защиты населения и территорий. 2. Стратегию управления рисками наиболее целесообразно строить на принципе превентивной защиты населения и территорий, перенося основные усилия с ликвидации ЧС на их предупреждение.

3. Стратегия защиты населения и территорий от техногенных опасностей должна базироваться на основе комплексного анализа и управления риском в рамках отдельного горнодобывающего предприятия, с возможностью обобщения по территории горнодобывающего региона в целом на базе ГИС.

Научная новизна предложенных в диссертационной работе положений и полученных результатов заключается в следующем:

1. Разработана методика определения социально и экономически обоснованных уровней приемлемого и пренебрежимого рисков в горнодобывающих регионах по причине смерти в ЧС техногенного характера на основе классификации горнодобывающих субъектов федерации по риску от данной причины и группирования их по численности населения, проживающего на территориях с повышенной, умеренной опасностью и относительно безопасных.

2. Предложен аппарат экспертного оценивания в сочетании с нечеткими множествами для определения относительной опасности территорий для жизнедеятельности населения, базирующийся на двухступенчатой процедуре экспертного оценивания при большом числе сравниваемых территорий, характерном для РФ. 3. Предложен алгоритм и разработана общая методика комплексного анализа и управления риском на территории горнодобывающего региона, позволяющая проводить комплексный анализ и управление риском в рамках отдельного горнодобывающего предприятия с возможностью обобщения по территории горнодобывающего региона в целом на базе ГИС. Практическая значимость работы заключается в следующем: классифицированы горнодобывающие субъектов РФ по индивидуальному риску смерти населения в ЧС техногенного характера;

обоснованы уровни приемлемого и пренебрежимого рисков горнодобывающие субъектов РФ;

разработан алгоритм и предложена основанная на нем методика комплексного анализа и управления риском, позволяющие повысить эффективность мероприятий направленных на снижение рисков ЧС в условиях ограниченных ресурсов общества.

Полученные результаты могут быть использованы при разработке нормативных и правовых документов в области защиты населения и территорий от катастроф и аварий горнодобывающих регионов, при проектировании и создании технологий в горнодобывающих отраслях.

Основные результаты, отдельные положения, а также результаты конкретных прикладных исследований и разработок докладывались на:

Международной конференции "Экология и развитие Северо-запада России", С- Петербург, 5-9 июля 1998 г.;

Международном экологическом симпозиуме "Перспективные информационные технологии и проблемы управления рисками на пороге нового тысячелетия", С- Петербург, 1-3 июня 2000 г.;

Международной научно-практической конференции "Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация", г. Минск, 22-24 мая 2001 г.;

IV Международном симпозиуме "Открытое общество и устойчивое развитие: местные проблемы и решения", г. Зелен оград, 29-30 марта 2002 г.; семинарах кафедры высшей математики МГГУ, 2003 г.

Результаты работы и их реализация.

Разработаны и предложены: методика определения социально и экономически обоснованных уровней приемлемого и пренебрежимого рисков в горнодобывающих регионах по причине смерти в ЧС техногенного характера; аппарат экспертного оценивания в сочетании с нечеткими множествами для определения относительной опасности территорий для жизнедеятельности населения; алгоритм и общая методика комплексного анализа и управления риском на территории горнодобывающих регионов.

Результаты работы реализованы в Министерстве РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС России) при подготовке проектов концепции и государственной стратегии снижения рисков и смягчения последствий ЧС природного и техногенного характера в РФ, а также в НИР МЧС России. Достоверность полученных в работе результатов и выводов обеспечивается: представительностью статистических выборок; достаточно полным анализом количественных характеристик опасных факторов ЧС и их последствий, снижающих продолжительность жизни человека; имеющегося опыта снижения рисков и смягчения последствий ЧС; удовлетворительной сходимостью полученных результатов в частных случаях с результатами, полученными по соответствующим выборкам другими авторами. Основными направлениями дальнейших исследований по теме диссертационной работы являются: развитие методов, технологий, систем мониторинга и прогнозирования ЧС техногенного характера с целью повышения эффективности определения возможного предотвращенного ущерба от ЧС; исследование механизмов причинения вреда личности, обществу, государству; разработка технологий социальной организации социума для защиты от негативных воздействий; разработка технологий принятия решений на осуществление опасных проектов; разработка технологий принятия решений на защиту населения и территорий в условиях возрастания угроз ЧС. 

Публикации.

Содержащиеся в диссертации положения опубликованы в 15 научных работах.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 13 рисунков, 24 таблицы, библиографический список из 105 наименований. Работа изложена на 209 страницах.

Первый раздел посвящен постановке научной задачи, решаемой в диссертации. В нем проведен анализ современного состояния вопроса по теме диссертации, дана характеристика ЧС, проведен анализ защищенности населения и территорий РФ от техногенной опасности и нормативно-правовой базы госрегулирования техногенной безопасности в РФ, сформулирована научная задача и освещены пути ее решения.

Второй раздел посвящен исследованию последствий от ЧС техногенного характера, характеризуемых нанесенным ущербом, и обоснованию, на основе предложенной в работе модели оценки индивидуального риска смерти человека от негативных воздействий различного вида, приемлемого уровня риска от них на территории горнодобывающих регионов.

Третий раздел посвящен исследованиям по совершенствованию системы управления техногенными рисками. На основе анализа концепций обеспечения безопасности, видов защиты, систем и объектов безопасности, проведено обоснование системы управления техногенными рисками, и сформулированы условия осуществления превентивных мер защиты населения и территорий в ЧС.

Четвертый раздел посвящен разработке методического аппарата обеспечения информационной основы ГИС для анализа и управления риском ЧС горнодобывающих регионов. Приведен пример численного моделирования и построения поля риска при аварии на дегазационном трубопроводе.

Данная работа не появилась бы без активного участия в исследованиях коллектива МГГУ, которому автор выражает искреннюю благодарность. Особенно признателен соискатель ректору МГГУ, член-корреспонденту РАН Пучкову Л.А, доктору технических наук, профессору Редкозубову С.А., член-корреспонденту МАНЭБ, кандидату технических наук, доценту Хомякову Н.Н., которые своим постоянным вниманием и участием в решении задач поставленных в диссертационной работе, способствовали ее завершению.  

Анализ нормативно-правовой базы государственного регулирования техногенной безопасности

Как показывает практика [2,7,13] любая общественно полезная деятельность, не регламентированная государственными законами, обречена на низкую эффективность. Признавая достоинства такой деятельности, при отсутствии соответствующих законов органы государственной власти и управления, общественные организации, отдельные граждане не станут, как правило, относиться к ней по-настоящему ответственно и заинтересованно, Вместе с тем было бы ошибкой сводить такую деятельность только к разработке и принятию нормативно-правовых документов. Законодательный акт позволяет подвести под решение вопроса прочную юридическую основу, но, как правило, недостаточную для решения проблем регулирования всех возникающих в этой связи отношений. Чтобы законы или иные нормативные правовые акты заработали, необходимо провести большую организационную работу, осуществить комплекс мероприятий по реализации правового обеспечения.

Правовое обеспечение деятельности по пре упреждению и ликвидации ЧС включает в себя совокупность законодательных и нормативно-правовых актов по ее регулированию, а также мероприятия по разработке, принятию и вводу их в действие, в том числе нормотворческого и организационного характера. В частности, к нормотворческой деятельности относится подготовка и внесение в законодательные органы проектов федеральных и региональных законов. В настоящее время в РФ на федеральном уровне принят ряд нормативных актов, обеспечивающих правовое регулирование вопросов защиты населения от ЧС [1,3,4,5] и др., подробный анализ которых приведен в работах [2,7,14].

Однако законы и нормативные правовые акты принятые на федеральном уровне не могут эффективно действовать без создания соответствующей законодательной базы на уровне субъектов РФ, так как в соответствии с Конституцией РФ осуществление мер по борьбе с природными и техногенными бедствиями, их последствиями находится в совместном ведении РФ и ее субъектов.

Пакет нормативных правовых актов субъектов РФ по вопросам предупреждения и ликвидации ЧС, как правило, включает: соглашение между Правительством РФ и органами исполнительной власти субъекта РФ о разграничении полномочий и взаимодействии в области гражданской обороны, предупреждения и ликвидации ЧС; законы и постановления, связанные с созданием резервов финансовых и материальных ресурсов для ликвидации ЧС, порядком финансирования мероприятий в области защиты населения и территорий от ЧС и др.

Одновременно с принятием законодательных актов должны быть подготовлены подзаконные нормативные документы, содержащие механизмы реализации законодательных актов, обеспечивающие введение их в действие.

Повышается значимость деятельности самих территорий в вопросах защиты от ЧС. К настоящему времени меры по развитию и обеспечению РСЧС позволили скоординировать работу и повысить эффективность реагирования подсистем и органов управления при возникновении ЧС.

Дальнейшее улучшение положения дел по защите населения и территорий от ЧС требует все больших затрат, эффективность которых падает. Поэтому государственная политика в этой области должна проводиться на основе долгосрочной государственной стратегии.

Обоснование приемлемого и пренебрежимого уровней рисков в ЧС природного и техногенного характера

Управление рисками в рамках концепции приемлемого риска осуществляется [26,27,28,29] путем нормирование, с учетом экономических и социальных факторов, уровней приемлемого и пренебрежимого рисков, сравнения фактических рисков с установленными уровнями и принятия решения о проведении тех или иных мероприятий защиты, в зависимости от результата сравнения. Очевидно, что приемлемые значения связаны с уровнем социально-экономического развития страны и для разных стран отличаются. Чем богаче страна, тем более жесткие требования по безопасности она может устанавливать.

С другой стороны, по мере социально-экономического развития страны и поэтапной реализации мер защиты, безопасность жизнедеятельности повышается. Это позволяет назначать более жесткие нормативы безопасности, т.е. более низкие уровни приемлемого риска.

Поставим задачу обосновать уровни приемлемого и пренебрежимого рисков по составляющей, обусловленной социальными потерями в ЧС техногенного характера. Индивидуальный риск для жизнедеятельности на рассматриваемой территории от некоторой причины характеризуется вероятностью смерти произвольного лица из населения за интервал времени At равный 1 году.

Риск определяется статистическим либо вероятностным (с помощью математических моделей) методами. Так как по жертвам в ЧС имеется обширная статистика, то естественно воспользоваться статистическим методом, в соответствии с которым риск оценивается по формуле: Q0(At) = n/N, (2.3) где: п - число смертей в год по рассматриваемой причине; N - численность населения на рассматриваемой территории в оцениваемом году.

Статистическая неопределенность этой оценки характеризуется относительной погрешностью: где Zr - квантиль нормального распределения уровня у. Чем меньше риск QQ(At) и объем наблюдений N, тем больше статистическая погрешность. Таким образом, для снижения статистической погрешности оценки индивидуального риска следует увеличивать объем наблюдений N Объем наблюдений может быть увеличен за счет увеличения интервала наблюдения, т.е. путем объединения статистик за ряд лет.

При этом обычно предполагают, что условия реализации ЧС остаются неизменными, т.е. выборки являются однородными и принадлежат одной генеральной совокупности, описываемой функцией распределения негативных событий по ущербу F(w) = P(W w). При расчете индивидуального риска вероятности смерти за год в результате ЧС произвольного человека, проживающего на рассматриваемой территории, в качестве ущерба рассматривается число п погибших. При выполнении допущения об однородности выборок за к лет индивидуальный риск оценивается по формуле: к 2о(ДО= —=- Ч (2.4) 1=1 где: Nj и ПІ - соответственно, численность населения проживающего на рассматриваемой территории, и число погибших в ЧС в г -м году; пср и Ncp - соответственно, среднегодовое число погибших в ЧС и средняя численность населения территории за Атлет.

С увеличением периода наблюдения объем статистических данных возрастает, а точность оценки повышается. Если допущение об однородности не выполняется, то по приведенной формуле оценивается средняя вероятность смерти в год за интервал наблюдения.

В этом случае, для повышения точности оценивания индивидуального риска в рассматриваемом году по данным за прошлые годы, принадлежащим разным генеральным совокупностям, описываемым своими функциями распределения Ft(w) = P(Wt w) (i=J,...,k), необходимо использовать методы объединения неоднородных данных. Имеющиеся данные можно пересчитать на условия оцениваемого года при известной модели динамики числа жертв в ЧС. Применение этих методов к решаемой згдаче осложняется тем, что статистики числа жертв формируются в соответствии с критериями классификации ЧС и поэтому принадлежат усеченным распределениям, т.е. имеющиеся данные находятся на хвостах соответствующих распределений негативных событий различного вида по ущербу F(w/w4c) = P(W w/W w4C), где wvc - граничное значение ущерба, начиная с которого негативные события классифицируются как ЧС.

Индивидуальные риски для жизни и здоровья в результате ЧС в РФ, рассчитанные по данным Государственных докладов МЧС России [2] в предположении однородности соответствующих выборок, приведены в табл. 2.1 и 2.2.

Обоснование системы управления рисками ЧС

Для управления риском обычно используется подход, основанный на субъективных суждениях и игнорирующий социально-экономические аспекты, которые в значительной степени определяют уровень безопасности личности и общества. Научный подход к принятию решений в целях устойчивого развития общества, т.е. обеспечения безопасности человека и окружающей его среды в условиях повышения качества жизни каждого индивидуума, требует взвешенного и непредвзятого мышления, основанного на количественном анализе риска и последствий от принимаемых решений. Эти решения принимаются в рамках системы управления риском.

Важной составной частью этого управления должна стать система управления рисками ЧС (или управления природной, техногенной и социальной безопасностью населения). Для управления рисками ЧС следует развивать: систему мониторинга, анализа риска и прогнозирования ЧС, как основы деятельности по снижению рисков ЧС; систему предупреждения ЧС и механизмы государственного регулирования рисков; систему ликвидации ЧС, включая оперативное реагирование на ЧС, технические средства, технологии проведения аварийно-спасательных работ; первоочередного жизнеобеспечения и реабилитации пострадавшего населения; систему подготовки руководящего состава органов управления, специалистов и населения в области снижения рисков и смягчения последствий ЧС.

Структура системы управления природными и техногенными рисками в масштабе страны или на конкретной территории имеет вид, изображенный на рис.3.2. Она включает следующие основные элементы: блок уровня приемлемого риска; блок мониторинга окружающей среды, анализа риска для жизнедеятельности населения и прогнозирование ЧС; блок принятия решений о целесообразности проведения мероприятий защиты; блок рационального распределения средств на превентивные меры по снижению риска и меры по смягчению последствий ЧС; блок осуществления превентивных мер по снижению риска и смягчению последствий ЧС; блок проведения аварийно-спасательных и восстановительных работ при ЧС.

Анализ риска осуществляется по схеме: идентификация опасностей, мониторинг окружающей среды — анализ {оценка и прогноз) угрозы - анализ уязвимости территорий - анализ риска ЧС на территории - анализ индивидуального риска для населения. В дальнейшем - сравнение его с приемлемым риском и принятие решения о целесообразности проведения мероприятий защиты - обоснование и реализация рациональных мер защиты - подготовка сил и средств проведения аварийно-спасательных работ -создание необходимых резервов для смягчения последствий ЧС.

Меры защиты осуществляются в рамках РСЧС по двум основным правлениям: превентивные меры по снижению рисков и смягчению последствий ЧС, осуществляемые заблаговременно; меры по смягчению (ликвидации) последствий уже произошедших ЧС (экстренное реагирование, т.е. аварийно-спасательные и другие неотложные работы, восстановительные работы, реабилитационные мероприятия и возмещение ущерба).

Для экстренного реагирования, направленного на спасение людей и смягчение последствий ЧС, в рамках РСЧС создаются, оснащаются, обучаются и поддерживаются в готовности к немедленным действиям аварийно-спасательные формирования, разрабаті гваются планы мероприятий по эвакуации населения и первоочередному жизнеобеспечению населения пострадавших территорий. Для решения данной задачи создаются запасы материальных средств и финансовых ресурсов, страховые фонды.

Рациональные меры защиты выбираются на основе анализа рисков и прогнозирования возможных ЧС. При этом вначале анализ проводится с целью определения риска разрушения отдельных объектов инфраструктуры, затем - для территории в целом, и наконец - природных и техногенных рисков для населения исследуемой территории.

Учитывая влияние на индивидуальный риск различных факторов: вида негативных событий, их частоты, силы, взаимного расположения источников опасности и объектов воздействия, защищенности и уязвимости объектов по отношению к поражающим факторам источников опасности, а также затрат на реализацию мер по уменьшению негативного влияния отдельных факторов, обосновываются рациональные меры, позволяющие снизить природный и техногенный риски до минимально возможного уровня.

Разработка модели экспертного оценивания относительной опасности территорий

Анализ экспертных методов определения относительной опасности территорий. Определение абсолютных показателей опасности сопряжено, как отмечалось в разделе 4,1., со значительным! трудностями, связанными с неопределенностью исходных данных, адекватностью расчетных моделей и др. Эти трудности многократно возрастают в случае необходимости определения интегральных рисков от многих опасностей. В этом отношении значительным преимуществом обладают методы определения относительных характеристик, в частности экспертные методы [82,83]. Проведем их анализ.

Интуитивные оценки. Количественную оценку качественного признака, характеризующего опасность территории, можно получить на основе сравнения территорий друг с другом. Получаемые при этом оценки являются относительными, поскольку зависят от того, какие территории сравниваются. Относительные веса по опасности территорий при их небольшом числе [82] могут быть установлены экспертом интуитивно такими, какими они ему представляются. При этом его суждения опираются на профессиональную подготовку и не являются результатом каких-либо рассуждений или вычислений. При большом числе территорий определение относительных весов должно опираться на формализованную процедуру.

Метод фон Неймана-Моргенгитерна. Для того, чтобы оценить степень предпочтения одной территории другой, вводятся количественные оценки предпочтительности территорий Ap...,Am. Наименее предпочтительной по сравниваемому признаку (/и-й) территории присваивается оценка h = 1. Затем эксперт выбирает такие значения величин е, (/ = 1,...,/71-1), et є [0,l], при которых будут справедливы соотношения =АМ откуда ht—hjer

После этого эксперт должен определить значения е..(/=1,...,/и-2;/=2,...,?и-1,у /), удовлетворяющие условию e -h h.. Оценки предпочтительности территорий выставленные экспертом считаются согласованными, если имеет место равенство е. =е./е В противном случае нужно установить новые значения еД/ = 1,...,/я-1). Общее число оценок, которые должен установить эксперт, составляет т{т—\)І2. Квадратичная зависимость числа оценок от количества сравниваемых территорий делает этот метод трудоемким. Эксперт сравнивает попарно все территории и дает количественную оценку каждому такому сравнению, после чего возникает необходимость в многочисленных корректировку ч.

Оценки относительных весов территорий по рассматриваемому признаку вычисляют по формуле q, =// й, (/ = 1,...,/я). Рассматриваемый метод трудоемок, причем основные усилия затрачиваются на этапе экспертного оценивания, а не на этапе обработки его результатов. Метод попарных сравнений. Эксперту поочередно предъявляются все пары территорий, и он каждый раз устанавливает, какой из элементов предпочтительнее по рассматриваемому признаку. При этом он заполняет матрицу попарных сравнений W с элементами: wg= 2іесли9і 90\ 1,есте0, ;(/,./= 1,...,«). П) где 0І и Oj - сравниваемые территории. Элементы матрицы обладают свойствами: 1) при l—J м =1; 2) И +ил. =2. В качестве относительных весов территорий принимаются компоненты нормированного собственного вектора матрицы W на к-ом шаге итераций: Требуемую точность вычислений є компонент собственного вектора устанавливают заранее, останавливая расчеты при выполнении условия #( — \є Vl . Достоинствами метода являются достаточно простая процедура выставления оценок и формализованное вычисление весов территорий. Однако преимущество одной территории над другой может быть сколь угодно большим, а оценка для этого случая всего одна - 2.

Метод попарных сравнений с количественной оценкой предпочтения. Эксперт в процессе попарных сравнений не только выбирает в каждой паре предпочтительную территорию, но и указывает, во сколько раз эта территория предпочтительнее по рассматриваемому признаку, чем другая территория пары. Заполняя матрицу попарных сравнений W, эксперт, как правило, пользуется шкалой попарных сравнений. Этот метод не требует обязательной транзитивности предпочтений эксперта, а обработка матриц попарных сравнений легко реализуема на ЭВМ.