Содержание к диссертации
Введение
1. Современное состояние проблемы в области управления пожарной безопасностью социально-экономических систем 9
1.1. Социально-экономические системы как объект управления безопасностью 9
1.2. Управление безопасностью сложных социально-экономических систем как управление рисками 12
1.3. Анализ известных определений понятия «риск» 15
1.4. Определение риска и связанных с ним понятий 19
1.5. Виды рисков 23
1.6. Пожарные риски 27
2. Методический подход к управлению пожарной безопасностью сложных социально-экономических систем на основе оценки пожарных рисков 36
2.1. Пожарные риски, их виды 36
2.2. О вычислении рисков 40
2.3. Пожарный риск как функция многих переменных 42
2.4. Управление пожарными рисками 49
2.5. Алгоритм обеспечения пожарной безопасности любого объекта защиты 53
2.6. Текущие значения пожарных рисков в России и в мире 56
3. Исследование динамики пожарных рисков в России и некоторых странах мира 61
3.1. Исследование динамики пожарных рисков в России 61
3.1.1. Динамика пожарных рисков в России на национальном уровне 61
3.1.2. Динамика пожарных рисков в России на региональном уровне 72
3.1.3. Динамика пожарных рисков в городах и сельской местности России 76
3.1.4. Динамика рисков пожаров по причинам их возникновения в России 82
3.1.5. Динамика пожарных рисков в г. Москва и г. Санкт-Петербург 88
3.2. Исследование динамики пожарных рисков в некоторых странах мира 94
3.2.1. Динамика пожарных рисков в Китае 94
3.2.2. Динамика пожарных рисков в США 96
3.2.3. Динамика пожарных рисков в Бразилии 104
3.2.4. Динамика пожарных рисков в Германии 108
3.2.5. Динамика пожарных рисков в Великобритании 111
3.2.6. Динамика пожарных рисков во Франции 117
3.2.7. Динамика пожарных рисков в Польше 118
3.2.8. Динамика пожарных рисков в Австрии 120
3.2.9. Динамика риска гибели людей при пожарах в странах мира 123
3.3. Крупные пожары и связанные с ними риски 125
3.3.1. О понятии «крупного» пожара 125
3.3.2. Динамика крупных пожаров и их рисков 127
3.3.3. Ущерб от крупных пожаров, его динамика 128
3.3.4. Объекты и причины возникновения крупных пожаров 130
3.3.5. Катастрофические пожары в России и США 132
3.3.6. Моделирование и прогнозирование возникновения крупных и катастрофических пожаров 136
3.4. Оценка и управление риском нехватки огнетушащих веществ при тушении пожаров 139
3.4.1. Расчетная продолжительность тушения пожара 139
3.4.2. Оценка вероятности успешного тушения пожара в зависимости от количества воды и времени прибытия пожарных подразделений 143
3.4.3. Продолжительность тушения пожаров на выездах определенных категорий 145
3.4.4. Оценка и управление риском нехватки пожарных автомобилей в городах 159
Заключение 165
Литература 167
- Управление безопасностью сложных социально-экономических систем как управление рисками
- Определение риска и связанных с ним понятий
- Алгоритм обеспечения пожарной безопасности любого объекта защиты
- Моделирование и прогнозирование возникновения крупных и катастрофических пожаров
Введение к работе
На современном этапе развития знаний о человеке и окружающей его среде для характеристики уровня безопасности человека или какой-либо системы все чаще используется понятие риска. Теория риска в течение последних десятилетий интенсивно развивается для оценки и анализа многих аспектов безопасности сложных систем (технических, социальных, экономических), а также в области защиты людей от пожаров, катастроф и иных чрезвычайных ситуаций (до второй половины XX века риски рассматривались в основном только в области экономической теории: проблемы страхования, инвестирования капитала, анализа валютных операций, стратегии развития бизнеса и т.д.). В нашей стране исследования проблем риска получили интенсивное развитие после Чернобыльской аварии (26 апреля 1986 г.), когда идеология «абсолютной безопасности» показала свою несостоятельность. Именно тогда философия безопасности была реформирована коренным образом и началось построение новой науки о безопасности на основе отказа от принципа «абсолютной» безопасности или «нулевого» риска, в пользу принципа «приемлемого» риска.
Этот процесс в наши дни уже перешел в область практической реализации - новые законодательства и нормативно-методические документы в области безопасности (прежде всего, промышленной, радиационной и экологической) уже широко используют идеи анализа и управления риском.
В сфере предупреждения и ликвидации последствий различных чрезвычайных ситуаций, обеспечения безопасности технических, социальных, экономических, экологических и других систем в России вопросами анализа рисков в последние десятилетия активно занимались ВААкимов, А.А.Быков, Н.Н.Брушлинский, Ю.Л.Воробьев, В.А.Владимиров, А.Т.Губин, А.Н.Елохин, В.В.Лесных, Г.Г.Малинецкий, Н.А.Махутов, А.Л.Рагозин, Б.Н.Порфирьев, П.Д.Сарычев, В.А.Сакович, В.И.Слуев, М.И.Фалеев, С.К.Шойгу и др.
Вопросы пожарных рисков исследовали И.А.Болодьян, Н.Н.Брушлинский, Ю.М.Глуховенко, Д.М.Гордиенко, Ю.И.Дешевых, В.М.Есин, В.Б.Коробко, С.А.Лупанов, В.И.Присадков, Н.Л.Присяжнюк, Е.Г.Родионов, С.В.Соколов, Ю.Н.Шебеко, А.П.Шевчук и другие, а также многие специалисты за рубежом. Однако, целостной концепции теории пожарных рисков пока не существует, так как практически все указанные выше специалисты главным образом анализировали риски опасных промышленных объектов, то есть, на наш взгляд, неоправданно узко изучали эту проблему, в то время как имеет смысл говорить также о безопасности и оценке риска таких сложных социально-экономических систем, как города, регионы и т.д. Такой подход позволяет, например, на научной основе решать комплекс организационно-управленческих задач, связанных с обеспечением безопасности этих социально-экономических систем.
Активно воспринимают и внедряют методологию анализа и управления рисками в настоящее время во многих министерствах и ведомствах (прежде всего, в МЧС). Методология анализа риска как эффективный инструмент поддержки управленческих решений постепенно находит понимание в региональных, районных и городских администрациях и закрепляется соответствующими местными законодательными и нормативно методологическими документами.
Настоящая работа посвящена разработке и применению методологии пожарных рисков для решения задач обеспечения пожарной безопасности в городах и регионах.
Все вышесказанное позволяет сделать общий вывод об актуальности проблемы исследования.
Поэтому целью данной работы является разработка принципов обеспечения пожарной безопасности городов и регионов на основе методов управления пожарными рисками.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи;
• разработать основы теории пожарных рисков для городов и регионов;
• обосновать совокупность основных пожарных рисков, их взаимосвязь;
• провести анализ факторов, влияющих на пожарные риски;
• разработать методический подход к управлению пожарной безопасностью городов и регионов на основе оценок пожарных рисков и алгоритм его применения;
• сформировать пожарную статистику в России в XIX-XX вв. для информационного обеспечения проведения дальнейшего исследования.
• провести анализ оценки и динамики пожарных рисков в России и в других странах и городах мира;
• исследовать пожарные риски крупных и катастрофических пожаров;
• разработать отдельные нормативные положения.
Объект исследования - система обеспечения пожарной безопасности (СОПБ) городов и регионов и принципы управления ею.
Предмет исследований - процесс управления СОПБ на основе оценки пожарных рисков.
Методы исследования включают методы математической статистики, социальной статистики, системного анализа, математического моделирования.
Научная новизна работы состоит в том, что в результате проведенных исследований:
•S разработана система понятий пожарных рисков, пригодных для управления пожарной безопасностью городов и регионов;
S разработан методический подход и алгоритмы, представляющие в совокупности научный инструментарий, предназначенный для управления пожарной безопасностью социально-экономических систем на основе оценки пожарных рисков;
S проведен анализ динамики пожарных рисков в России и в других странах мира; S разработаны организационно-методические рекомендации по снижению пожарных рисков городов и регионов. Практическая значимость диссертационного исследования заключается в том, что разработанный научный инструментарий позволяет проводить исследование, анализ, оценку пожарных рисков городов и регионов и разрабатывать планы их снижения до допустимого уровня, а так же использовать полученные результаты в других отраслях экономики для поддержки принятия решений в соответствующих системах управления.
Апробация и внедрение результатов работы основных положений диссертации осуществлялась в рамках конференции «Снижение риска гибели людей при пожарах» (28 октября 2003 г. ВНИИПО), на конференции «Пожарная безопасность-2003» (27-28 ноября 2003 г., Харьков), на девятой Всероссийской конференции «Региональные риски ЧС и управление безопасностью муниципальных образований»(20-21 апреля 2004 г., Москва), в учебном процессе Академии ГПС при проведении лекций и практических занятий.
На защиту выносятся:
1. Комплекс понятий, связанных с пожарными рисками и управлением ими;
2. Методический подход и алгоритм управления пожарной безопасностью городов и регионов;
3. Результаты изучения динамики пожарных рисков в России и других странах и городах;
4. Риски возникновения крупных пожаров и их динамика;
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения. Основное содержание диссертации изложено на 176 страницах, включая 32 рисунка, 63 таблицы. Библиография включает 112 наименований.
Автор выражает глубокую благодарность и признательность своему научному руководителю - Заслуженному деятелю науки, доктору технических наук, профессору Брушлинскому Николаю Николаевичу и кандидату технических наук, доценту Присяжнюку Николаю Леонидовичу за неоценимую помощь и поддержку на всех этапах работы над диссертацией. Искреннюю благодарность автор выражает Кафидову В.В., Фурсову А.И., Соколову СВ., Семикову В.Л. и многим другим за активное обсуждение работы, замечания, дополнения и предложения по ее улучшению.
Управление безопасностью сложных социально-экономических систем как управление рисками
Управление безопасностью сложных систем (социально-экономических и технических) означает управление рисками, присущими этим системам. С каждой сложной системой, как правило, сопряжено множество различных по своей природе рисков, способных нарушить нормальный процесс функционирования этой системы, ее устойчивого, сбалансированного и безопасного развития, которыми необходимо грамотно управлять. Управление рисками требует разработки научно обоснованной стратегии. В работе [3] перечислены следующие приоритетные направления фундаментальных и прикладных разработок в области обеспечения комплексной безопасности России: 1. создание теории безопасности и методов оценки риска как научной основы предотвращения техногенных аварий и катастроф при создании и эксплуатации сложных технических систем; 2. развитие новых методов прогнозирования и оценки опасности возникновения стихийных бедствий, способов и критериев снижения негативных последствий от природных и природно-техногенных катастроф; 3. создание нормативов и систем жесткой и функциональной защиты и ликвидации последствий аварий в гражданском строительстве, энергетике, в химической промышленности, на транспорте (включая трубопроводный), на объектах техники Сибири и Севера, на уникальных инженерных сооружениях, объектах специальной техники; 4. создание методических основ, систем средств и мер, направленных на обеспечение мониторинга, прогнозирования и предотвращения чрезвычайных ситуаций, обоснование требований к системам жизнеобеспечения населения в условиях чрезвычайных ситуаций; 5. создание учебно-методической и тренажерной базы для подготовки персонала и специалистов, обучение населения действиям в чрезвычайных ситуациях, повышение эффективности аварийно-спасательных работ; 6. обоснование требований, нормативов и создание учебно-методической базы по обеспечению безопасности с учетом роли человеческого фактора; 7. правовое и экономическое регулирование вопросов безопасности с учетом социально-психологических факторов; анализ устойчивости и стабилизации технико-экономического развития страны при возмущениях от аварий и катастроф; 8. решение нарастающих проблем безопасности в оборонном комплексе.
Таким образом, современное общество все более четко осознает тот факт, что дальнейшее развитие цивилизации невозможно без установления жесткого контроля над потенциально опасными объектами.
Любую конкретную систему (объект защиты), будь то городское поселение или промышленное производство можно по определению считать безопасной, если значения всех присущих ей рисков не превышают их допустимых уровней.
Результатом формирования нового, «безопасного» мышления стало возникновение и быстрое развитие новой области знания - управления риском (риск-менеджмент), которая оформилась в отдельную науку во второй половине XX в. Характерно, что каждый очередной этап консолидации знаний в этой области и дальнейшего развития теории был вызван какой-нибудь крупной промышленной катастрофой. Впервые серьезные исследования, приведшие к созданию методики оценки рисков опасных производств, были проведены после катастрофы, произошедшей на газохранилище в Кливленде (США) в 1944 г. Перечислим далее крупнейшие промышленные катастрофы, стимулировавшие развитие теории управления рисками [2]: 1974 г., Фликсборо (Великобритания) - взрыв циклогексанового облака на заводе по производству полиэтилена: полное разрушение завода, 28 погибших, более 400 раненых, убытки составили около 200 млн.долл. США в современных ценах. 1984 г., Бхопал (Индия) - утечка токсичных газов на заводе по производству пестицидов: 2300 погибших, 20.000 раненых, было выплачено в виде компенсаций 470 млн.долл. США. 1985 г., Чернобыль (Украина) - авария на атомной электростанции: заражена территория, на которой проживало 6,5 млн.чел., по оценкам зарубежных экспертов убытки составляют 100-150 млрд.долл. США. 1988 г., Пайпер Альфа (Северное море) - взрыв и разрушение платформы для бурения скважин на шельфе Северного моря: 167 погибших, убытки -1200 млн.долл. США.
В нашей стране исследования проблем управления рисками получили интенсивное развитие после Чернобыльской аварии, когда философия безопасности была реформирована коренным образом и началось построение новой науки о безопасности на основе отказа от принципа «абсолютной» безопасности или «нулевого» риска, в пользу принципа «приемлемого» риска. В настоящее время этот процесс перешел в область практической реализации [4, 5,6].
Определение риска и связанных с ним понятий
Для того чтобы обеспечить безопасность какого-то объекта защиты (какой-либо системы) нужно уметь противостоять угрожающим ему опасностям. Так при анализе проблемы безопасности (любого объекта) рассматриваются два основных понятия - опасность и безопасность. Понятие риска в определенной степени связывает два первых понятия. Так возникает основная триада понятий формирующейся в настоящее время теории риска и безопасности: «Опасность - риск - безопасность».
Воспользуемся публикациями [29 - 32] для определения этих понятий. Опасность - явление любой природы (физической, химической, биологической, экономической, социальной и др.), способные нанести вред личности, обществу, государству, любому объекту защиты.
Любая опасность носит, как правило, потенциальный характер и в реальности проявляется далеко не всегда. Риск как раз и является мерой возможности реализации конкретной опасности. Риск - количественная характеристика возможности реализации конкретной опасности и ее последствий, измеряемая, как правило, в соответствующих единицах.
Для каждой опасности рисков может быть достаточно много. Каждый из них характеризует отдельный аспект опасности и ее последствий, например, одной стороны, - частоту ее реализации, с другой - характер и размеры последствий реализации опасности. Каждый риск в зависимости от многих обстоятельств и факторов может изменять свои значения, то есть подвержен определенной динамике. Поэтому, выявляя роль отдельных факторов, влияющих на уровень риска, можно попытаться целенаправленно воздействовать на них, то есть управлять риском, с тем, чтобы ослабить негативное воздействие опасности.
Управление риском - разработка и реализация комплекса мероприятий (инженерно-технического, экономического, социального и иного характера), позволяющих уменьшить значение данного риска до допустимого (приемлемого) уровня.
Очевидно, что принципиально невозможно все риски, связанные с тем или иным объектом защиты, свести к нулю, риск только можно попытаться уменьшить до такого уровня, с которым общество вынуждено будет согласиться. Безопасность - состояние объекта защиты (системы), при котором значения всех рисков не превышают их допустимых уровней (табл. 1.1, рис. 1.1). Последнее определение означает, что на данном этапе развития общества большей степени снижения уровня любой опасности, угрожающей данному объекту защиты, добиться невозможно, то есть опасность в явном виде как бы отсутствует и именно поэтому систему (объект защиты) по определению можно считать безопасной (пока большего уменьшения опасности обеспечить нельзя). Только в этом смысле можно говорить о безопасности как «состояние защищенности» объекта защиты, так как абсолютной безопасности не может быть в принципе. Таким образом, алгоритм обеспечения безопасности любого объекта заключается в выявлении и оценке всех рисков, присущих этому объекту, разработке технологий управления этими рисками, чтобы целенаправленно снижать их значения до допустимых уровней. Так выстраивается логика формирования и соподчинения основных понятий теории риска и безопасности, определяющая триаду «Опасность -риск - безопасность», где дополнительным (вспомогательным) понятием является «управление риском». При этом понятия опасность, угроза и вызов по существу являются синонимами, отличаясь друг от друга некоторыми смысловыми оттенками. Все они характеризуются набором рисков, уменьшая значения которых, мы приходим к допустимому уровню безопасности конкретного объекта защиты (личности, общества, государства, любой социальной, экономической, технической системы). Схематично это представлено на рис. 1.2. Фактически это - схема алгоритма обеспечения безопасности любого объекта. Каждый объект защиты может характеризовать множество опасностей. Кроме того, что каждую опасность, в свою очередь может характеризовать много различных рисков, оценивающих разные стороны и параметры этой опасности. Набор рисков, соответствующих определенному виду деятельности, можно назвать комплексом рисков. Существующие риски разнообразны и могут быть разделены на множество категорий, то есть классифицированы по различным признакам (рис. 3) [33]: по степени влияния на жизнедеятельность человека, жизнеспособность организации различают следующие виды риска: ? пренебрежимый (меры защиты принимать не требуется); ? приемлемый (принимаются меры контроля и защиты на основе принципов обоснования и оптимизации); ? чрезмерный (деятельность с указанным уровнем риска не допускается); по объекту рассматриваются риски: ? для жизни и здоровья людей - индивидуальный: ? для общества - социальный; для функционирования и развития (благосостояния, жизнеспособности) организаций как социально-экономических систем - предпринимательский, экономический; ? для государства - стратегический; ? для окружающей природной среды как условия развития человечества - экологический риск (связан не с одномоментным ущербом, а с долговременными изменениями среды обитания, приводящими к негативным последствиям для населения и человечества в целом). по местоположению источника опасности относительно объекта различают риски: ? внешние; ? внутренние. Для организации к внешним источникам опасности относятся экономическая конъюнктура, конкуренты, а к внутренним - риски, связанные с принимаемыми решениями, противоречиями в руководстве и др. Внутренним источником риска для жизни и здоровья человека является его организм (болезни). по субъекту (причине или источнику) различают риски: ? природа (включая космос) - природные; ? техносфера - техногенные; ? общество - социальные; ? экономика (бизнес) - предпринимательские, экономические. по причине возникновения различают риски, связанные с: ? опасными явлениями; ? возможными реализациями (сценариями) негативных тенденций развития; ? нестабильностью условий деятельности организации, приводящей к отклонению фактического результата деятельности от ожидаемого, к ошибочным решениям в рисковых ситуациях.
Алгоритм обеспечения пожарной безопасности любого объекта защиты
Сформулируем в общих чертах алгоритм обеспечения пожарной безопасности любого объекта защиты (рис. 2.7). Из него следует, что проводя анализ пожарной опасности объекта защиты, нужно сначала определить и проанализировать все пожарные риски, присущие данному объекту, затем оценить их текущие значения, определить допустимые значения для всех пожарных рисков. После этого нужно подобрать или разработать методы и технологии управления каждым риском, использовать их и тем самым обеспечить пожарную безопасность объекта защиты. Эта общая схема может быть детализирована в каждом свое этапе. Например, для определения пожарных рисков специалисты предлагают использовать метод построения «дерева событий» [2, 43]. Отметим, что из самых последних по времени публикаций [43] следует, что пока и стандарты, связанные с определением пожарных рисков, и практика их применения очень далеки от совершенства, содержат много спорных, а нередко, и ошибочных моментов. Вычислим текущие значения основных пожарных рисков на Земле и в России. На Земле в 2004 г. живут 6,45 млрд. чел. Ежегодно фиксируется около 8 млн. пожаров, при которых погибает примерно 75 тыс. чел. В таком случае, риск Д, для человека оказаться в условиях пожара в течение года равен: Это означает, что в настоящее время из каждой 1000 землян в течение года в среднем 1 человек окажется в условиях пожара, на каждые 100 пожаров в среднем приходится 1 погибший, а из каждых 100000 человек за год от пожара погибнет 1 землянин. Очевидно, что всюду речь идет о так называемых индивидуальных рисках. Такова реальная пожарная опасность на Земле в начале XXI века. Сопоставим ее с реализацией пожарной опасности в России в 2005 г. В 2005 году в России насчитывалось 143,7 млн. чел., произошло около 229 тыс. пожаров, при которых погибло 18406 чел. Отсюда следует, что значения основных пожарных рисков для нашей страны в 2005 году выглядели так: Из приведенных результатов следует, что риск Rt оказаться в условиях пожара в России выше, чем в мире в 1,3 раза; риск R2 погибнуть при пожаре в России выше в 8,8 раз; риск R} погибнуть в России от пожара в течение года выше, чем в мире на порядок, в 10,6 раз. Такую ситуацию с пожарами в России вполне можно считать кризисной.
Продолжим анализ текущих значения основных пожарных рисков, характеризующих обстановку с пожарами в мире и России. В табл. 2.4 показана обстановка с пожарами на континентах Земли в самом конце XX века, когда на нашей планете появился 6-и-миллиардных землянин. Из табл. 2.4 следует, что самая напряженная обстановка с пожарами наблюдается в Европе (главным образом, за счет России). Информация, содержащаяся в табл. 2.4., переведена на язык пожарных рисков (табл. 2.5). Сравнивая значения текущих пожарных рисков с данными нижней строки табл. 2.5, видно, что за прошедшие 5 лет обстановка с пожарами на Земле не изменилась, так как на таких коротких временных промежутках ситуация на планете сколь-нибудь существенно измениться не может. На табл. 2.6. для полноты обстановки с пожарами в мире приведено распределение пожаров на нашей планете и их последствий по объектам пожаров. В [44, 45] детализируется распределение текущих значений основных пожарных рисков для 80 стран мира в 2001-2002 гг, в которых проживают 75 % населения планеты. Из этих данных видно, что среднее значение риска Ri для мировых пожарных рисков составляет разброс значений относительно среднего имеет диапазон от 8,5-10"3 (Эстония) до 0,0 (Вьетнам). (Значащие цифры указаны с округлением до одного знака после запятой; истинное значение пожарного риска для Вьетнама составляет 0,025 Ю"3).
Среднее значение пожарного риска Яг «1,1 ТО"2 для 80 стран, а разброс колеблется от 6,8ТО"2 (Россия) до 0,1 ТО"2 (Люксембург). Значения риска R3 колеблется от 11,7ТО"5 (Россия) до 0,0 (Лаос), при среднем значении риска і?з «1,3 ТО"5 В приложении 1 проводится такая же детализация для всех субъектов Российской Федерации (кроме Чеченской республики). Вокруг среднего значения Лі =1,7ТО"3 видим разброс от 3,7ТО"3 (Еврейский автономный округ) до 0,6 ТО"3 (Республика Дагестан). Для пожарного риска R2 среднее значение R2 =8,4ТО"2, которое колеблется от 16,3ТО"2 (Псковская область) до 1,0ТО"2 (Таймырский автономный округ). Вокруг среднего значения Я3=13,4Т0"5 наблюдаем разброс от 50ТО"5 (Эвенкия) до 2-Ю"5 (Кабардино-Балкария). Пожарные риски, во-первых, характеризуют возможность реализации пожарной опасности в виде пожара и, во-вторых, содержат оценки его возможных последствий. Следовательно, при их определении необходимо знать частотные характеристики возникновения пожара на том или ином объекте, а также предполагаемые размеры его социальных, экономических и экологических последствий, то есть во многих случаях пожарные риски можно оценивать статистическими или вероятностными методами. Основные пожарные риски зависят от природных, техногенных и социальных факторов, т.е. их можно рассматривать для отдельного города, региона, страны, для всей планеты как случайные функции многих переменных. Большинство из этих факторов и причин зависят от времени. Следовательно, все пожарные риски являются функциями времени, на основе этого возникает возможность изучения их динамики, управления, прогнозирования пожарных рисков.
Моделирование и прогнозирование возникновения крупных и катастрофических пожаров
Каждый крупный или катастрофический пожар является с вероятностной точки зрения редким случайным событием, а процесс возникновения таких пожаров обладает свойствами стационарности (квазистационарности), ординарности и отсутствия последействия.
Поэтому вполне естественной оказывается гипотеза о том, что этот процесс может хорошо описываться распределением Пуассона: где Рк(х) - вероятность того, что за промежуток времени г возникает к крупных или катастрофических пожаров; Л - среднее число крупных или катастрофических пожаров в единицу времени.
Эта гипотеза получила убедительное подтверждение во всех многочисленных случаях ее проверки. Часть таких проверок приведена в табл. 3.41.
В этой табл. приведены эмпирические (верхние строки) и теоретические (пуассоновские, нижние строки) распределения числа крупных или катастрофических пожаров по суткам того или иного года. Из табл. хорошо видно насколько близки эти распределения друг к другу. Это же подтверждается статистическими критериями согласия. Например, для крупных пожаров в России в 2000 году критерий Пирсона равен 0,562, число степеней свободы равно 2 и критерий Романовского равен 0,722, то есть значительно меньше, чем 3. Это означает, что согласие распределений следует признать вполне удовлетворительным.
Из сказанного вытекает, что закон Пуассона может служить математической моделью процесса возникновения крупных и катастрофических пожаров. В таком случае, зная динамику и параметры этого процесса и учитывая его пуассоновский характер, можно составлять его краткосрочные и даже среднесрочные прогнозы и пытаться разработать соответствующие превентивные меры.
На основе физико-химических моделей развития и тушения пожаров в ряде случаев можно расчетным путем определить время и количество огнетушащих веществ, требующихся для прекращения процесса горения данного типа. Другой, более общий подход может быть осуществлен на вероятностно-статистической основе, учитывающей вероятностную природу этих задач и позволяющий оценить риск нехватки огнетушащих веществ.
Продолжительность тушения пожара [30] зависит от большого числа разнообразных факторов, совокупность действий и влияний которых на тушение пожара не позволяет однозначно определить или предсказать значение этой величины в каждом конкретном случае. Однако на основе исследования достаточно большого числа потушенных пожаров можно дать вероятностную оценку продолжительности тушения пожара. При этом целесообразно отдельно исследовать различные типы и классы пожаров: пожары на разных промышленных объектах, в городских квартирах, в сельской местности, в резервуарных парках, на лесобиржах и т.д.
Во всех этих случаях продолжительность тушения пожара тт должна рассматриваться как непрерывная случайная величина, описываемая соответствующей функцией распределения 0{t) = P{rT t}, где P{rT t) -вероятность того, что продолжительность тушения пожара превзойдет заданное значение времени t.
Общее (для любой функции Ф(/)) решение задачи о расчетной продолжительности тушения пожара заключается в следующем. Пусть известен вид функции распределения Ф(/), описывающей продолжительность тушения пожара тт как непрерывную случайную величину. Введем понятие риска того, что за заданное время тт пожар потушить не удастся. Обозначим его RT.
Под риском будем понимать долю пожаров от их общего числа, продолжительность тушения которых выходит за пределы некоторого нормативного значения tH. Так, если Дг=0,01, то это означает, что в среднем только для одного пожара из 100 время тушения будет превышать нормативное значение tH. В таком случае, задавая некоторое малое значение є и решая относительно t неравенство находим расчетную продолжительность тушения пожара t„.
Вместо функции распределения Ф(?) можно рассматривать плотность распределения вероятностей p(t) продолжительности тушения пожара, где p(t) = \0 (t)\. Тогда неравенство (4.1) примет вид
Решая неравенство (3.2) при заданных (pit) и є относительно t, найдем такое значение продолжительности тушения пожара t = tH, которое может быть превзойдено только с достаточно малой вероятностью є. Она оценивает риск RT непотушения пожара за время тт.
Таким образом, общее решение задачи о нормативной (расчетной) продолжительности тушения пожара с вероятностной точки зрения дается соотношениями (3.1) и (3.2). Расчетные формулы для определения нормативного значения tH существенно зависят от вида функций Ф(г) или (p{t).
