автореферат диссертации по транспорту, 05.22.19, диссертация на тему:Обеспечение рациональной и безопасной эксплуатации судна в промыслово-навигационной структуре

правах рукописи

Сярлаев Валерий Яковлевич

ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ И БЕЗОПАСНОЙ

ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДНА В ПРОМЫСЛОВО-НАВИГАЦИОННОЙ СТРУКТУРЕ

Специальность 05 22 19 — Эксплуатация водного транспорта, судовождение

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0031751Э0

Мурманск 2007

003175190

УДК 629 5.07 656 61 052 (043 3)

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет" на кафедре судовождения

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Меньшиков Вячеслав Иванович Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Развозов Сергей Юрьевич кандидат технических наук, профессор Брандт Роман Борисович

Ведущая организация: НО "Союз рыбопромышленников Севера"

Защита диссертации состоится^_у^ " ^уч^ 2007 г в часов

на заседании диссертационного совета КМ 307 009 02 в Мурманском государственном техническом университете по адресу 183010, г Мурманск, ул Спортивная, 13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мурманского государственного технического университета

Автореферат разослан " октября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор химических наук, профессор

Деркач С Р

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность Интенсификация промышленного рыболовства в Мировом океане за прошедшие несколько десятилетий послужила причиной существенного снижения запасов биоресурсов, и обусловила необходимость в соответствующем регулировании уровня изъятия гидробионтов, как на национальном, так и международном уровне Возникает необходимость в определении понятия "рационального изъятия гидробионтов", расширяющего представление о пассивной селективности орудий лова и реализуемого с помощью экспертной рыбопромысловой системы Рациональное изъятие биоресурсов в районах со спорным правовым режимом рыболовства не должно осуществляться с нарушениями требований, используемых в культурах соответствие и управления и закрепленных в текстах Международных морских конвенций и двухсторонних межправительственных соглашениях

Анализ деятельности судоводителя-промысловика показывает, что снижение навигационно-промысловой аварийности - это в первую очередь учет особенностей (рисков) взаимодействия человеческого элемента с организационно-технической компонентой системы управления состоянием безопасной эксплуатации добывающего судна и выделение адекватного ресурса, который направляется на минимизацию вероятности появления эксплуатационных и промысловых рисков

Задача, связанная с исследованием рационального по изъятию вылова биоресурсов, который в свою очередь добыт при обязательном выполнении требований безопасной эксплуатации добывающего судна, является актуальной Решение такой задачи позволит уменьшить число правовых конфликтов в зонах со спорным правовым режимом рыболовства, даст возможность существенно снизить количество аварийных случаев и аварий с добывающими судами и экологических катастроф

Целью диссертационной работы является разработка рекомендаций по рациональному изъятию объекта лова в промыслово-навигационных структурах при обязательном выполнении требований безопасной эксплуатации добывающего судна, сформулированных в текстах применимых Международных морских конвенций и национальных документов

Для достижения цели в диссертационной работе необходимо было решить следующие задачи

-разработать промыслово-навигационную структуру, обеспечивающую рациональное изъятие объекта лова на прицельном тралении, основанную на нечетком определении прилова и определенную в системе отношений на интервале между отношением идентичности и отношением адекватности,

-провести анализ работоспособности современных моделей "судно-трал" в математическом обеспечении экспертных рыбопромысловых систем при прицельном лове и рациональном изъятии гидробионтов,

- составить математическое описание состояния промыслово-навигационной безопасности судна, как объекта управления в организационно-технической структуре, обеспечивающей поддержание безопасной эксплуатации добывающих судов в пределах установленных норм,

-составить общую модель навигационных и промысловых рисков, в структурах управления безопасной эксплуатации добывающего судна с вариантами эволюционного движения аварийных состояний ключевой и промысловой операций,

- составить математическое описание эволюции состояния рыбопромысловой операции, как результата взаимодействия "человеческого элемента", организационной компоненты системы управления состоянием безопасной эксплуатации рыбопромысловой и технических средств добывающего судна,

- показать, что управленческий ресурс, необходимый для поддержания состояния безопасности добывающего судна, может быть выбран адекватно используемым управлениям и соответствовать минимуму стоимостного критерия

Объектом исследования является система управления безопасной эксплуатацией рыболовных компаний, отвечающая требованиям девятой главы Международной Конвенции СОЛАС-74 и кодекса к ней, тексту Международной Конвенции ПДНВ-74/95 и кодексов к ней, национальным требованиям, промысловые суда которой осуществляют рациональное изъятие биоресурсов особенно в районах со спорным правовым режимом рыболовства

Предметом исследования является процесс функционирования системы управления состоянием безопасной эксплуатации рыболовной ком-

панин, добывающие суда которой, осуществляя рациональное изъятие биоресурса, минимизируют промыслово-навигационные риски адекватно выбранным управленческим ресурсом и особенностями в организационной деятельности судоводителя-промысловика

Научная новизна работы состоит в следующем

- сформулирована оценка рационального изъятия на прицельном траловом лове объекта промысла, основанная на нечетком представлении прилова и определенная в системе отношений на интервале между отношением идентичности и отношением адекватности,

- предложена промыслово-навигационная структура, обеспечивающая рациональное изъятие объекта лова при условии поддержания безопасной эксплуатации добывающего судна за счет выделенного управленческого ресурса,

- исследована практическая применимость существующих математических моделей системы "судно-трал" и влияние ветро-волновых процессов в районе промысла, которые необходимо учитывать при построении программного обеспечения экспертной рыболовной системы, способной реализовывать рациональное изъятие гидробионтов,

- разработана вероятностная модель взаимодействия между судоводителем-промысловиком и программным обеспечением экспертной рыбопромысловой системы, минимизирующая вероятности идентификации сбоев программного продукта и ошибок оператора,

-составлены, в рамках ассоциативно-структурного подхода, эволюционные диаграммы состояния промысловой операции способные обеспечить как процесс оценки надежности эксплуатации промыслового судна, так и прогнозирования эффективности вложения средств на поддержание системы управления безопасной эксплуатацией добывающего судна,

- предложена методика выбора оптимального по стоимостному критерию управленческого ресурса по его отдельным компонентам для случаев, когда затраты на повышение эффективности управления состоянием эксплуатации не ограничены или когда эти затраты ограничены определенной величиной

Практическая значимость работы Результаты исследований в виде конкретных рекомендаций по рациональному и безопасному изъятию гидробионтов переданы рыболовным компаниям НО "Союза рыбопромышленников Севера" для использования в практической деятельности систем

менеджмента безопасной эксплуатацией судов Эти же рекомендации используются в учебном процессе при подготовке курсантов по специальности "Судовождение" в Морской Академии Мурманского государственного технического университета, а также при переподготовке судоводителей-промысловиков на факультете повышения квалификации этого же университета

Апробация работы Основные положения и результаты диссертационной работы были представлены в виде докладов на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава МГТУ (19982002 гг, г Мурманск) и международных научно-технических конференциях "Наука и образование" (2003-2007 гг, г Мурманск)

Публикации По теме диссертации опубликовано 6 работ, в том числе 2 статьи опубликованы в журналах из перечня ВАК, 1 статья - в материалах международных научно-технических конференций и 2 статьи депонированы

Объем и структура диссертации Работа изложена на 128 страницах основного текста, состоит из введения, двух разделов, заключения, списка использованной литературы, включающего 86 наименований В приложении приведены рекомендации по совершенствованию системы управления безопасностью рыбопромысловых компаний, акты внедрения, подтверждающие практическое использование результатов исследования в промышленности и в учебном процессе

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность диссертационной работы, сформулирована цель и приведен перечень задач исследования Кроме того, во введении отмечается, что литературный обзор состояния исследования осуществляется по мере изложения материала в каждом разделе работы

В первом разделе рассматривается возможность реализации на добывающих судах рационального вылова морских биоресурсов, при котором минимизируется величина прилова, причем оценка этой возможности начата с расширения элементного множества рыбопромысловой структуры Так, в соответствии с рассматриваемыми особенностями рационального вылова биоресурсов, элементное множество рыбопромысловой структуры должно включать в себя систему "судно - орудие лова", модель объекта

лова, модель среды, в которой функционируют технические средства, взаимодействуя с объектом лова и, наконец, судоводителя-промысловика В данном множестве судоводитель-промысловик должен обеспечивать, как безопасное состояние промысловому судну, так и эффективное взаимодействие орудия лова с объектом лова, приводящее к рациональному изъятию последнего при минимуме величины прилова.

В реальных ситуациях не всегда из двух объектов лова может быть указан лучший они могут оказаться равноценными или же не сравнимыми по предпочтительности Поэтому практический интерес представляет разработка рекомендаций по вылову из частично упорядоченного по ценности множества конгруэнтных объектов объекта лова, одного, удовлетворяющего требованиям как Международных, так и межправительственных соглашений Принципиально такая рекомендация может быть разработана, если развить идею не четких отношений в пределах заданной системы отношений Пусть множество объекты лова П, обладая слабой и непротиворечивой цепочкой ценностей, допускает отношение

Б^г^с свь (1)

где SJ при ценности объекта лова в биологическом или промысловом смысле, которые поступают к судоводителю-промысловику, например, от рыбопромысловой экспертной системы

При выполнении слабо непротиворечивого условия (1) между информационной ценностью объекта лова и его реальной ценностью Т, можно установить тождество

^ = Т

Такое тождество для биологической или промысловой ценности может быть подтверждено на двух уровнях уровне идентичности (параметры ценностей объектов лова равны) и уровне адекватности (параметры ценностей объектов лова равны с точностью до некоего заданного интервала) Поэтом)', если зафиксировать уровень подтверждения тождества, то для рациональной добычи объекта лова, минимизирующей величину прилова, достаточно руководствоваться очень простыми правилами Так для подтверждения тождества на уровне идентичности достаточно, чтобы соблюдалось равенство всех параметров, характеризующих ценности Б) и Т, т е

(Тс8,)&(1 = 8)-+к1еп, (2)

где ^ 8 - векторы параметров ценности соответственно

Для выполнения этого же тождества, но уже на уровне адекватности достаточно потребовать, чтобы все векторы параметров ценностей ^иТ лежали в некотором наперед заданном сфероиде. Тогда отношение между ценностями объектов лова будет фиксировано так

(Т с в е [V]) аёес, (3)

где [V] - некоторый заданный на международном, или межправительственном уровне сфероид, в котором определены векторы параметров ценностей добытого объекта лова

Если далее принять во внимание отношения (2) и (3), то, руководствуясь требованиями по рациональному изъятию объекта лова с минимумом величины прилова или полного ее отсутствия, получим условие, определяющее интервал отношений, записанный с помощью нестрогой формулировки

[(ТЕв,) [V]), (Тс^&О = 8)] (4)

Из выражения (4) следует, что в основу рекомендаций по рациональному изъятию биологических ресурсов может быть положено нечеткое отношение близости между ценностями Т и Б} с областью определения ограниченной интервалом (4) Реализация рекомендаций по рациональному изъятию биологических ресурсов возможна в том случае, когда элементное множество рыбопромысловой структуры будет дополнительно включать в себя

- пассивные или активные технические средства, повышающие селективные свойства орудия лова,

-гидроакустические поисковые приборы способные идентифицировать промысловую или биологическую ценность породный и размерный состав объекта лова,

-экспертную рыбопромысловую систему, вырабатывающую рекомендации по рациональному изъятию объекта лова, осуществляемого прицельным способом

Чтобы выполнить оценку особенностей безопасной эксплуатации промыслового судна, которые могут возникнуть при добыче объекта лова с учетом минимизации величины прилова, в разделе предложена модель организационно-технической рыбопромысловой структуры управления, заданная следующей последовательностью множеств

П = (У, I, Х,Я,и, О) (5)

В этой структуре приняты следующие обозначения Y - элементное множество организационно-технической системы, включающее гидроакустическую поисковую аппаратуру, экспертную рыбопромысловую систему и управляемый элемент - систему "судно - орудие лова" с техническими средствами, повышающими ее селективность, I - система организационно-технических действий, правил и отношений, обеспечивающая безопасную эксплуатацию судна при рациональном изъятии объекта лова Кроме того, пусть X - множество параметров, характеризующих процессы, идущие в структуре R - цель управления, определяющая безопасное и рациональное изъятие объекта лова, U - план (закон) управления системой "судно - орудие лова", G - управленческий ресурс, необходимый для реализации поставленной перед промысловым судном цели

Если структуру (5) рассматривать как обобщенную информационную модель производственного процесса, хранящуюся в сознании судоводителя и составленную им самостоятельно при теоретическом, практическом обучении и учитывающую непрерывное совершенствование своих производственных навыков, то описание такой модели пока будет сталкиваться с серьезными трудностями формализации Однако в простейших случаях, когда структура (5) предназначена для прогнозирования состояния какого-либо отдельного класса промысловых операций и используется при разработке математического обеспечения экспертной рыбопромысловой системы, все же удается провести, как формализацию, так и алгоритмизацию этих операций Если далее предположить, что экспертная рыбопромысловая система оперирует конечным числом состояний, то текущее состояние промысловой операции можно представить как m-мерный векторный процесс x,(t) = [xi(t), , xm(t)]T, в моменты t = 0, 1, записанный с помощью структурного уравнения так

x1(t) = f,(t-l)Tc1 + w1(t), (6)

где с, - 11,-мерный вектор, с = [cjT, , сшт] - п0-мерный вектор,

w,(t) = [wi(t), , wm(t)] - случайные гауссовские возмущения типа "белого шума", моделирующего погрешности модели, a f,(t) - вектор размерностью п, компоненты которого являются функциями из векторов Xj(t), , x,(t — тг)

Процесс настройки математического обеспечения экспертной рыбопромысловой системы (6) может быть выполнен путем подбора сначала вектора f,(t), а затем идентификации векторного параметра с, Подбором вектора f,(t) и идентификацией вектора структурного уравнения с, можно

минимизировать влияние шума модели программного обеспечения (6), используя для этой цели критерий вида

а? (t) = £w, (j)2 = ¿(х, (j) -f,(j-l)Tc,)2 -> min (7)

j=i

Модель математического обеспечения (6) при соответствующем подборе вектора fi(t) и последующей идентификации параметра с, по критерию (7) можно рассматривать как прогностический фильтр, с выхода которого поступает как текущее безопасное состояние, так и будущее состояние промысловой операции при рациональном изъятии промыслового объекта

Безопасное состояние промысловой операции с рациональным изъятием промыслового объекта зависит от поведения объекта управления (системы судно - орудие лова) являющегося элементом г) структуры В настоящее время предложено достаточно большой спектр математических моделей системы "судно-трал", предназначенных как для проектирования орудий лова, так и для разработки приемов прицельного траления Поэтому далее в разделе осуществляется оценка пригодности к использованию моделей системы "судно-трал" в программном обеспечении экспертной рыбопромысловой системы при прицельном облове Оценка формируется на основе феноменологической системой дифференциальных уравнений вида

dx / dt = ВДхЮ] + G[x(t)]W(t), (8)

где

- [x(t)] - n-мерный вектор параметров состояния маневрирующего судна,

- Fx(t)[x(t)] - нелинейный n-мерный вектор-функция, определяющий детерминированную часть силового воздействия на судно, искаженный мультипликативным n-мерным вектором "белого шума" с нулевым математическим ожиданием,

- G[x(t)] - матричная функция (табулированная n-мерная решетка длиной в 1) размерности их], характеризующая случайные возмущения входного воздействия на судно,

- W(t) - n-мерный вектор "белого шума" с нулевым математическим ожиданием

Очевидно, что система уравнений (8) описывает сугубо нелинейный детерминированный процесс Поэтому, для всесторонней оценки практической реализуемости модели "судно-трал" в программном обеспечении

экспертной рыбопромысловой системы, можно привлечь три независимые друг от друга гипотезы Так в рамках первой гипотезы можно принять, что состояние управляемого объекта описывается системой детерминированных нелинейных дифференциальных уравнений Для этой цели достаточно в феноменологической системе уравнений положить, что все случайные возмущения (флуктуации), поступающие на судно от окружающей среды пренебрежимо малы Если привлечь вторую гипотезу и считать, что детерминированный процесс, описывающий "поведение" объекта управления, искажается только за счет случайных возмущений окружающей среды, носящих аддитивный характер, Применительно к объекту управления вида (8) можно использовать и третью, но более тонко детализирующую этот процесс гипотезу В рамках третьей гипотезы следует принять, что случайная компонента в системе (8) распределена только по составляющим нелинейной п-мерной вектор функции

Анализ системы феноменологических уравнений (8) показал, что в рамках выдвинутых гипотез, универсализация математических моделей "судно - трал" выполненная за счет расширения описательных способностей модели может существенно расширить прогнозирующие свойства экспертной рыбопромысловой системы Однако такая унификация требует, чтобы математическое обеспечение экспертной системы обладало переменной структурой и вероятностным идентификатором траекторий состояния Кроме того, учет действий на объект управления аддитивных и ограниченных заданным пороговым уровнем мультипликативных флук-туаций, "размывая" распределение плотности вероятности траектории состояния и самого состояния маневрирующей системы "судна - трал", неизбежно будет снижать эффективность прогноза в целом Эффективность прогноза траекторий состояния системы "судно - трал" так же зависит от доминирующих на промысле ветро-волновых факторов Имея детерминированный характер, эти факторы, действуя на систему "судно - трал", меняют условия стационарности ее движения и могут вносить существенные погрешности в рекомендации по рациональному изъятию объекта лова в том случае, когда эти действия не учтены в программном обеспечении экспертной рыбопромысловой системы Возможные погрешности в рекомендациях и низкий доверительный уровень прогноза прицельного траления по своей сути создают условия для принятия неверного решения при выборе управлений в организационно-технической структуре (5)

Любая экспертная система, входящая в состав организационно-технической структуры (5) обладает элементами привнесенного в нее интеллекта Привнесенный интеллект в виде программного продукта, участвует в процессе обработки поступающей навигационной и промысловой информации, а так же выбора управление системой "судно - трал" с оценкой последствий от применения этих управлений Рекомендации экспертная система представляет судоводителю-промысловику в интегрированном виде на электронном носителе и в удобной для восприятия форме В то же время нельзя исключать того, что программный продукт экспертной системы может в процессе приема и обработки промысловой информации выработать ошибочную рекомендацию Естественно, что такие рекомендации будут способствовать срыву промысловой операции вообще и рациональному изъятию объекта лова в частности В эргатической системе (экспертная система - оператор) подобная ошибка программного продукта должна быть в первую очередь идентифицирована и классифицирована, а затем судоводитель-промысловик должен провести мероприятия по минимизации объективно создавшегося риска

Существующие требования, определяющие производственную деятельность судоводителя-промысловика в рамках рассматриваемой эргатической системы, обычно сводятся к двум главным видам деятельности во-первых, он обязан постоянно контролировать работу программного продукта, а, во-вторых, определять свои связи, с привнесенным интеллектом экспертной рыбопромысловой системой, опираясь на отношение порядка

У(1,ь 6 Г, (а, Ь) е а а > Ь (9)

Введенное в терминах высшей алгебры отношение порядка а, показывает необходимую связь между судоводителем-промысловиком <1 и привнесенными интеллектуальными возможностями программного продукта Ь Более того, с формальной точки зрения выражение (9) подчеркивает меру ответственности оператора в эргатической системе за идентификацию, классификацию недостоверной информации и устранение производственной деятельности ошибочных рекомендаций Минимизацию вероятности принятие ошибочного решения по рекомендациям, сформулированным экспертной системы, как правило, можно осуществить на стадии тренажерной подготовки судоводителя-промысловика Однако другая

компонента производственной деятельности судоводителя-промысловика, соответствующая требованию вести постоянный контроль функционирования программного продукта, далеко не всегда выполнима Поэтому в разделе основываясь на элементах теории полумарковских процессов, была составлена модель оперативно-производственной деятельности судоводителя-промысловика, позволяющая активно влиять на организационную компоненту структуры (5) с целью идентификации и классификации ошибок программного обеспечения экспертной рыбопромысловой системы Так минимизация ошибочных рекомендаций возможна, если на судне внедрена модель деятельности оператора эргатической системы, учитывающая вероятность промысловых рисков, вероятность принятия ошибочных рекомендаций и заданные организационные условия по несению промысловой вахты Кроме того, подобная модель деятельности оператора эргатической системы позволяет оценивать влияние организационной компоненты структуры (5) на вероятность потери судоводителем-промысловиком сообщений, выводимых экспертной рыбопромысловой аппаратурой на интегрированную систему отображения информации Минимизация вероятности информационных потерь так же должна быть учтена, как одно из важных требований, в моделях, определяющих взаимосвязь судоводителя-промысловика и программного обеспечения экспертной рыбопромысловой системы при рациональном изъятии объекта лова методами прицельного траления

Во втором разделе формируется современное представление о менеджменте процессами безопасной эксплуатации добывающих судов рыболовных компаний с учетом концепции формальной оценки безопасности и рациональном изъятии объекта лова

С позиции теории абстрактных систем задача по управлению состоянием безопасной эксплуатации добывающих судов может быть, представлена в виде следующей модели Пусть задан некоторый класс объектов, действующих во внешней среде Z с состояниями заданными отображением

£ U х Z —>■ SMS, (10)

где SMS - множество состояний безопасного морского рыболовства, соответствующее классу эмпирических объектов, U - множество допустимых управлений состоянием безопасности SMS

Кроме того, пусть задана целевая функция системы управления (10), которая зависит от входных состояний объекта и глобальной функции качества управления так, что

у U х Z х SMS -» V, nPHy(U,Z)s Y(U,I(U,Z)) (11)

В дополнение к(10)и(11) пусть также известна функция допустимых требований Т, переводящая Z в V, т е

Т Z-+V

В такой постановке управление безопасностью морского рыболовства, как для отдельного судна, так и для всех добывающих судов компании, сводится к выбору ueU для всех zeZ при соблюдении условия

P(ACsms) 0 при P{Lac(N) N} —» 1 (12)

Управление объектом будет удовлетворительным, если соответствующие ему значения глобальной функции качества не превысят установленного уровня x(z) для Vz е Z Сконструированная модель (10)—(12) системы управления безопасностью морского рыболовства SMS, на первый взгляд, достаточно проста и элегантна. Однако модель системы управления безопасностью морского рыболовства (10)—(12), составленная на теоретико-множественном уровне достаточно сложна, и ее невозможно трансформировать, например, в абстрактно-алгебраическую форму Кроме того выражения (11) и (12) так же не способны дать четко определенный критерий качества управления Поэтому проблема управления безопасностью рыболовства может быть решена лишь с привлечением элементов теории организационно-технических или социотехнических систем, подпадающих под требования девятой главы Международной Конвенции "Солас - 74" и Кодекса к ней

В рамках теории управления с системной ориентацией существующие промыслово-навигационные структуры (5) целесообразно рассматривать, как категорию неких социальных институтов с целевой ориентацией В такой постановке систему менеджмента можно трактовать как некое единое целое, состоящее из сети разносторонне связанных между собой частей Причем взаимовлияние частей в системе должно приводить к появлению феноменов, которые не могут быть продуктом только простого суммирования свойств отдельных частей Так, если элементы промыслово-навигационной структуры (5) рассматриваются во временном аспекте,

то структуры и люди уходят с первого плана, а их место в общей структуре (5) занимают события При таком представлении промыслово-навигационную структуру можно рассматривать как ограниченный во времени поток общественных событий, или, другими словами, как систему коммуникаций и решений В реальной структуре управления коммуникации и решения связаны между собой отнюдь не случайными явлениями, именно эта детерминированная связанность между информацией и силовыми действиями определяет организованность в ней Тогда структуру безопасной эксплуатации судов рыбопромысловой компании в общем случае целесообразно определять как совокупность структурно связанных событийных систем Совокупность событийных систем подлежит обязательной упорядоченности, реализуемой с помощью материальных и нематериальных структур Именно материальные и нематериальные структуры, с одной стороны, формируют поток текущих событий X относительно состояния безопасной эксплуатации судов компании с рациональным изъятием объекта лова, а с другой - ограничивают этот поток

Для оценки состояния безопасности ограниченного потока событий, который заменяет структуру (5), в разделе введена мера промыслово-навигационных рисков ЩХ - Х0), где Х0 - плановый поток событий, отражающий ход промысловой операции Эта мера позволяет еще на этапе планировании промысловых операций учитывать риски и минимизировать вероятность их появления Однако при использовании меры промыслово-навигационного риска К необходимо иметь в виду, что множество событий X включает в себя не только факторы, не учтенные функцией выбора, но и те, которые принципиально не могут быть введены в Х0 в силу своей абсолютной случайности и явной не предсказуемости Кроме того, в Хо могут быть включены факторы, которые создают не реальные, а мнимые промыслово-навигационные риски, обусловленные, как существующими или рекомендуемыми приемами планирования, так и контролем состояния безопасности промыслового судна Такое расширение свойств множества X возможно только в том случае, когда это множество представляет собой продукт деятельности не консервативных систем Иллюстрацию свойства множества X, как множества состояний не консервативной системы, можно дать на следующем примере Пусть после выбора факторов, обеспечивающих безопасность эксплуатации судна при рациональном изъятии объекта лова, и составления плана промысловой операции во множестве X

осталось некоторое множество Е, которое по каким-то причинам функцией выбора Р(*) не было отнесено к множеству Хо Если при контроле реализации плана промысловой операции такой промах будет замечен и устранен, то и в этом случае мера промыслового риска для любого (X - Е) будет определена так

К(С - Е) # Щ0)

Следовательно, даже самый подробный выбор факторов, определяющих безопасность эксплуатации судна при проведении промысловой операции, и самая совершенная функция выбора Р(-) не способны обеспечить полноту планирования промысловой операции системы "судно - орудие лова", сводящую вероятность всех потенциальных рисков к нулю Промысловые риски существуют, и будут существовать, как объективная реальность, В тоже время показатель полноты планирования промысловой операции позволяет судить о мощности множества факторов, отвечающих за производственную без опасность и локализованных на множестве Х0, атак же учитывать эту мощность при совершенствовании функции выбора

Одной из задач, которые включаются в общую проблему анализа промыслово-навигационных аварий является задача по формированию выводов о правильности и эффективности реакции организационно-технической системы несения промысловой вахты на разрушительные воздействия реализующихся опасностей При этом промысловую аварию не следует рассматривать с позиции одноразовости или одномоментности события Одноразовый и одномоментный подход способен лишь обеднить картину развития промыслово-навигационной аварии и не дать возможности выявлять действия и события причинно-следственного характера, которые в конечном итоге приводят как к материальным, так и другим нежелательным последствиям Следовательно, возникает необходимость в разработке эволюционных моделей движения состояния промысловой операции к аварийной ситуации, которые могут складываться в процессе функционирования организационно-технической структуры (5) при несении промысловой вахты и которые представлены в разделе в виде ориентированных графов

Сутью аварийного состояния промысловой операции является то, что для этого состояния характерно реальное или кажущееся нарушение функционирования организационно-технической системы или разрушение отдельных ее элементов Естественно, что в случае кажущегося нарушения

функционирования или кажущегося разрушения элементов организационно-технической системы возможно возвращение промысловой операции в эксплуатационное состояние При истинном разрушении элементов или истинном нарушении режима функционирования организационно-технической структуры аварийное состояние промысловой операции уже не обратимо Свойство необратимости и устойчивости истинного аварийного состояния судовой ключевой операции в эволюционной модели взаимосвязи закреплено циклом в конечной вершине графа В истинном аварийном состоянии промысловой операции организационно-техническая система обязана реагировать на разрушительные действия опасных факторов, но лишь в плане того, чтобы локализовать, а в последующем и минимизировать последствия от этих действий Эволюционные модели состояний промысловых операций, составленные в рамках ассоциативно-структурного подхода, и модель их взаимосвязи способны обеспечить как процесс оценки надежности эксплуатации промыслового судна, так и прогнозирования эффективности вложения средств на поддержание системы управления безопасной эксплуатацией добывающего судна Кроме того, использование предложенных эволюционных диаграмм может дать толчок к выработке более эффективных мер по профилактике промысловой аварийности и минимизации последствий от аварий и экологических катастроф

Практическая деятельность в области обеспечения безопасной эксплуатации промысловых судов приводит к пониманию того, что всестороннее внедрение таких целевых инструментов, как МКУБ невозможно без выделения и использования "согласованного" управленческого ресурса Так, например, сформулированный Международной Морской Организацией (ИМО) принцип формальной оценки безопасности (ФОБ), связывает целесообразные меры по управлению риском в опасных ситуациях с адекватными ресурсными возможностями Однако до сих пор судовладельцы еще достаточно часто прибегают к "ресурсосберегающим технологиям" как в части определения, так и в части выделения материальных и технических средств в менеджмент безопасной эксплуатации добывающих судов

Пусть общий параметрический вектор управленческого ресурса можно представить как взвешенную сумму компонент ресурса и определить его так

N

или так

с-(от)=¿с-(8))=с0|>А = ¿ьА (13)

1=1 1=1 1=1 где ^ - коэффициент влияния .¡-ой компоненты ресурса на общий управленческий ресурс системы менеджмента безопасной эксплуатации добывающего судна, а Ъ3 = Со И,

Тогда судовладельцами можно предложить два возможных варианта определения оптимального управленческого ресурса Первый вариант расчета может быть применен в том случае, когда затраты на управленческий ресурс в рыбопромысловой компании не ограничены При неограниченности затрат на управленческий ресурс условие (13) с учетом упрощенного варианта взаимосвязи между управлениями состоянием безопасности промыслового судна и величиной ресурса можно записать так

N

гтпС = 1тп]Г[и() + а^п(в0/Е] + Ь;Ег (И)

причем параметры вектора определяющего состояние оптимального управленческого ресурса 0„пт, реализующие выражение (14) равны

Й* = а,/Ь, (15)

Полученное выражение (15) имеет явный физический смысл чем быстрее увеличиваются затраты на поддержание состояния безопасной эксплуатации добывающего судна при рациональном изъятии объекта лова по отдельным компонентам ресурса и чем меньше потери за счет не компенсированных несоответствий, тем большие значения могут принимать параметры вектора состояния необходимого управленческого ресурса

При обеспечении судна управленческим ресурсом для судовладельца допустимы и желательны ограничения на затраты при его приобретении и, как правило, эти затраты не могут превышать определенного значения, которое обозначим через С',1р, т е следует считать, что существует отношение

5 С,

Введенное ограничение позволяет задачу оптимального распределения затрат, направляемых на поддержание состояния безопасной эксплуатации добывающего судна, решать известным методом неопределенных

множителей Лагранжа Функция Лагранжа для определения величины управленческого ресурса имеет вид

F(c)=¿c'(gj)+e ¿c(gj)-c4

3=1 Ь=>

где б - неопределенный множитель Лагранжа

Если далее исходить из того, что потери C'(gj) могут быть представлены следующим образом

С'(&) = hjgj = bj ехр [(Со, - C'(g)) / а,], а функция Лагранжа при этом будет иметь вид

F(C) = ¿bjexp[(C0j-C'(g))/aJ] + e

3=1

IC(gj)-

(16)

то значения C(gJ), минимизирующие выражение (16), можно найти из уравнения

5 р(с) / а с(а) = о

и записать их так

ё'*(гз) " ё0| " а, 1п(6 а, / ^ го,) (17)

Выражение (17) означает, что требуемые затраты в этом случае складываются из оптимальных затраг, определяемых при условии равенства 9=1 Более того, полученные соотношения (15) и (17) позволяют осуществить ориентировочное выделение допустимого (исходного для согласования) управленческого ресурса по его отдельным компонентам при минимизации общих затрат Если затраты на повышение эффективности управления состоянием эксплуатации не оговариваются, то для согласования следует пользоваться выражением (15), а когда эти затраты ограничены определенным значением - выражением (17) Для выполнения практических расчетов необходимо знать параметры модели Ь^ а,, причем параметр Ь, может быть найден расчетным путем, а параметры а„ С<и, Яо, определяются только экспериментальным путем при эксплуатации однотипных добывающих судов в компании

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1 Выделены факторы, определяющие безопасность эксплуатации промыслового судна при рациональном изъятии гидробионтов в навигационно-промысловых структурах, которые должны обеспечить такую полноту планирования промысловых операций, при которых вероятность появления всех потенциальных рисков близка к нулю

2 Представлены эволюционные модели состояний промысловых операций, составленные в рамках ассоциативно-структурного подхода и модель их взаимосвязи способные обеспечить как процесс оценки надежности эксплуатации промыслового судна, так и прогнозирования эффективности вложения средств на поддержание системы управления безопасной эксплуатацией добывающего судна

3 Разработаны эволюционные диаграммы, использование которых позволит выработать более эффективные меры по профилактике и минимизации промысловой аварийности и последствий от аварий и экологических катастроф с помощью предварительно выделенного управленческого ресурса, оптимального по стоимостному критерию

4 Исследование математических моделей системы "судно - трал" на уровне феноменологических уравнений показало, что в экспертной рыбопромысловой системе математическое обеспечение для управления при-цельностью лова следует формировать на основе только малопараметрических линейных систем уравнений, описывающих объект "судно — трал", с учетом анализа доминирующих на промысле внешних факторов

5 Представленная вероятностная модель взаимодействия экспертной рыбопромысловой системы и судоводителя-промысловика позволяет, изменяя организационную компоненту такого взаимодействия минимизировать количество ошибок при принятии решений по прицельному управлению тралом

6 Минимизация управленческих ошибок судоводителя возможна в том случае, если используются правильно составленные интеллектуальные модели деятельности оператора экспертной системы, учитывающие уровень промысловых рисков и заданные организационные условия по несению промысловой вахты

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1 Сарлаев В Я , Меньшиков В И Рекурсивность в организационных структурах управления безопасностью судоходства Тезисы 9-ой научно-технической конференции МГТУ -1998

2 Сарлаев В Я, Меньшиков В И Модель состояния безопасности морского судоходства Депонирована в ВНИЭРХ - Москва, 1998 - 10 с Per № 1332-рх-98

3 Сарлаев В Я, Меньшиков В И Особенности синтеза системы управления безопасностью судоходной компании Депонирована в ВНИЭРХ -Москва, 1998 - б с Per № 1332-рх-98

4 Сарлаев, В Я Влияние гидрометеорологических условий на движение траловой системы / В M Суднин, В H Хокканен, В Я Сарлаев // Вест МГТУ ТрудыМурман гос техн ун-т -2002 -Т 5 -№2 -С 207-212

5 Сарлаев, В Я Корректирующие действия в системе менеджмента безопасной эксплуатацией, как целенаправленного преобразования структур / В И Меньшиков, А H Анисимов, В Я Сарлаев // Вест МГТУ Труды Мурман гос техн ун-т -2004 - Т 7 -№3 -С 359-363

6 Сарлаев, В Я Надежность функционирования организационно-технической системы несения вахты / А А Анисимов, Б Л Тропин, И А Рамков // [Электронный ресурс] I МГТУ Электр текст дан (16 Мб) Мурманск МГТУ, 2007 - Междунар науч -техн конф "Наука и образование-2007" (Мурманск, 4-12 апр 2007 г) - С 1002-1004 - (НТЦ "Ин-формрегистр" № 0320700491, св 9907 от 05 03 2007 г )

Издательство МГТУ 183010 Мурманск, Спортивная, 13 Сдано в набор 01 10 2007 Подписано в печать 02 10 2007 Формат 60х84'/1б Бум типографская Уел печ л 1,28 Уч-изд л 1,00 Заказ 472 Тираж 100 экз

Введение.

Раздел 1. Проблема рационального изъятия объекта лова добывающими судами рыболовных компаний.

1.1. Структура информационной рыбопромысловой системы обусловливающая рациональное изъятие объекта лова.

1.2. Способности к прогнозированию существующих математических моделей "судно - трал".

1.3. Влияние внешней среды на модель системы "судно - трал" и возможные погрешности предсказаний по рациональному изъятию объекта лова.

1.4. Влияние на рациональное изъятие объекта лова человеческого элемента".

1.5. Асимптотическая оценка времени достоверного функционирования системы "судоводитель - экспертная аппаратура".

Выводы к первому разделу.

Раздел. 2. Обеспечение безопасности эксплуатации добывающего судна при рациональном изъятии биоресурсов.

2.1. Общие представления о промыслово-навигационной безопасности судна.

2.2. Особенности функционирования системы менеджмента безопасной эксплуатацией добывающего судна.

2.3. Общая модель рисков в структурах управления безопасной эксплуатацией добывающего судна.

2.4. Возможные варианты эволюционного движения аварийных состояний судовой ключевой операции.

2.5. Адекватность ресурсов управлениям состояниям безопасной эксплуатации добывающего судна.

Выводы ко второму разделу.

Интенсификация промышленного рыболовства в Мировом океане в последние несколько десятилетий послужила причиной существенного снижения запасов водных биоресурсов и обусловила необходимость в соответствующем регулировании уровня изъятия гидробионтов как на национальном, так и на международном уровне. Однако характерной особенностью современных орудий лова, в том числе тралов, является их довольно низкая селективная способность, не позволяющая обеспечивать рациональный уровень изъятия рыбы и нерыбных промысловых объектов. Под селективной способностью орудий лова далее будем понимать их способность к удержанию объекта лова заданного породного и размерного состава с одновременным обеспечением выхода неповрежденного прилова и предотвращением чрезмерного отсева крупных рыб [34].

Селективность орудий лова или способов лова может базироваться на биологическом, механическом, биомеханическом и биофизическом принципах. Биологический принцип основан на разной способности гидробионтов разного вида и размерного состава избегать попадания в орудие лова. Механический принцип предполагает выбор ячей определенного размера для лова гидробионтов определенной длины. Биомеханический принцип использует различия в плавательной способности гидробионтов и выбор соответствующей скорости траления, а биофизический принцип основывается на неодинаковом воздействии физических полей орудий лова на различных гидробионтов.

Дальнейшее развитие гидроакустических рыбопоисковых средств, превращение этих средств в информационно-вычислительные системы за счет использования в практике промышленного морского рыболовства вычислительной техники позволяет расширить селективные способности активных орудий лова, таких, например, как тралы. Для увеличения селективной способности тралов и обеспечения изъятия объекта лова при минимальном прилове можно использовать прицельное траление. Особенностью прицельного траления является то, что орудие лова выводится только на те объекты, породный и размерный состав которых заранее известен судоводителю-промысловику. Промысловую информацию о породном и размерном составе объекта лова способно обеспечить программное обеспечение современных рыбопоисковых эхолотов и гидролокаторов. Кроме того, современные гидролокаторы позволяют достаточно точно определить пространственные координаты объекта лова, которые, в свою очередь, необходимы для расчета управлений судном при выполнении прицельного траления. Разработка экспертных систем прицельного тралового лова является еще одним техническим средством, которое способно повысить селективность тралового промысла.

В последние годы вырос поток исследований, посвященных вопросам разработки, совершенствования, использования и математического обеспечения различных вариантов экспертных систем, предназначенных для обеспечения безопасной эксплуатации судна и эффективной добычи гидробионтов. При этом в литературных источниках достаточно полно освещаются только две проблемы. Первая проблема связана с изучением закономерностей человеческого мышления для последующего использования их в работе по совершенствованию программного обеспечения экспертных систем. Вторая проблема включает в себя классический инженерно-психологический аспект, состоящий в изучении некоторых "рабочих характеристик" оператора экспертной системы.

В то же время совершенно замалчивается проблема, связанная с исследованием деятельности оператора, в которой эффективно используется программное обеспечение экспертной системы. Действительно, важнейшей особенностью деятельности оператора экспертной системы является то, что он не только осуществляет контакт с устройствами ввода и вывода информации, но и должен разумно объединять усилия двух интеллектов - интеллекта самого оператора и интеллекта разработчиков программного продукта.

С формальной точки зрения такое объединение может отвечать условиям

1п0п1п] ф 0;

Ф(1п0п1п!) extremum, где In0, Ini - естественный и искусственный интеллекты, представленные как объекты, соответственно; Ф(1поп1п]) - некая величина пересечения, характеризующая степень использования оператором программного обеспечения экспертной системы.

В качестве практического примера реализации этих формальных условий в экспертных системах, обеспечивающих рациональное рыболовство, можно привести результаты исследований, полученные, например, в работе [55].

Эффективность и безопасность работы морского и промыслового флота, занимающих важное место в промышленности Российской Федерации, во многом зависит как от качества процесса судовождения, так и от качества выполнения судовых ключевых операций, в том числе рыбопромысловых. Одна навигационная или промысловая (производственная) авария наносит достаточно ощутимый экономический урон, а отдельные аварии способны привести к трудно оцениваемому социальному и экономическому ущербу.

Рост потерь от навигационных и производственных аварий заставил Международную морскую организацию (ИМО) обратить особое внимание морских государств и судовладельцев на необходимость повышения безопасности судоходства и безопасности эксплуатации судов и определить вектор технического и организационного развития такого повышения. В рамках выбранного ИМО вектора технического и организационного развития перспективными признаны лишь несколько направлений.

Первое направление предусматривает осуществление конструктивных мероприятий по улучшению управляемости судна и подготовку в проектных организациях подробной информации для капитана о маневренных качествах судна. Второе направление предполагает введение в эксплуатацию автоматизированных систем управления движением судов и повсеместное оборудование судов экспертными системами. Третье направление связано с разработкой и созданием специализированных технических средств для подготовки судоводителей, учитывающих весь спектр действия внешней среды на судно и прогнозирующих как траекторию судна и орудия лова, так и их положение на предсказанной траектории.

Для зон повышенной навигационной опасности, в которых осуществляется ведение промысла добывающими судами (четвертое направление), предусматриваются дополнительные организационные мероприятия, связанные с разработкой обоснованных наставлений и рекомендаций по безопасному плаванию, регламентирующих действия судоводителей и судоводителей-промысловиков в сложной обстановке и учитывающих практический опыт наиболее квалифицированных судоводителей.

Указанные технические и организационные направления не могут полностью быть реализованы в культуре соответствия. Следовательно, для достижения цели, заданной ИМО в виде вектора развития, необходимо привлекать элементы культуры управления.

Актуальность данного исследования определяется тем, что материальные потери от гибели судов и подрыва сырьевой базы могут исчисляться сотнями и тысячами миллионов рублей. А ущерб, наносимый этими же происшествиями окружающей среде, иногда вообще не поддается учету. Морские и промысловые аварии связаны не только с материальными потерями -ежегодно они уносят жизни сотен людей. Поэтому, осознавая необходимость усиления ответственности судовладельцев за обеспечение безопасной эксплуатации судов и охрану морской среды, Международная морская организация приняла к использованию Международный кодекс по управлению безопасной эксплуатацией судов и предотвращением загрязнения (МКУБ).

Принятие МКУБ явилось своевременным шагом международного сообщества, которое сознательно направляет усилия правительств морских государств на создание эффективных систем управления безопасной эксплуатацией судов и предотвращением загрязнения (СМБ), отвечающих требованиям девятой главы Международной Конвенции COJ1AC-74 и Кодекса к ней [39].

Главное назначение Кодекса - переход от организации обеспечения и контроля за эксплуатационной безопасностью морского судоходства и охраной окружающей среды, на чем акцентировалось внимание в ранее принятых международных документах, к управлению ими. Именно в управлении состоянием безопасной эксплуатации судов компании международная морская общественность видит тот рычаг, который способен минимизировать количество производственных аварий как на морском транспорте, так и на добывающих судах.

Целью данной диссертационной работы является разработка рекомендаций по рациональному изъятию объекта лова в промыслово-навигационных структурах при обязательном выполнении требований безопасной эксплуатации добывающего судна, сформулированных в текстах применимых международных морских конвенций и национальных документов.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие основные задачи:

-составить математическую модель оценки величины допустимого к изъятию судном биоресурса, используя для этой цели бинарное отношение включения, а также отношения адекватности и идентичности;

- оценить состояние способности современных моделей системы "судно - трал" для использования в математическом обеспечении экспертных рыбопромысловых систем для управления орудием лова при рациональном изъятии гидробионтов;

-составить вероятностную модель взаимодействия между "человеческим элементом" и экспертной рыбопромысловой системой, оценить возможность появления рисков в процессе решения задачи управления орудием лова с целью рационального изъятия гидробионтов;

-дать математическое описание промыслово-навигационной безопасности как объекта управления в структурах поддержания состояния безопасной эксплуатации добывающих судов;

-составить модель навигационных и промысловых рисков, возникающих при планировании судовых ключевых и рыбопромысловых операций на добывающих судах, входящих в состав системы менеджмента состоянием безопасной эксплуатации (СМБ);

-составить математическое описание эволюции состояния судовых ключевых и рыбопромысловых операций как результата взаимодействия "человеческого элемента" и организационно-технической компоненты системы управления состоянием безопасной эксплуатации рыбопромысловой техники и технических средств добывающего судна;

- ввести понятие состояния способности управленческого ресурса к возможности реализации поставленной перед СМБ цели и показать условия, при которых в структурах эксплуатации судна управляющие действия по поддержанию состояния безопасной эксплуатации способны быть адекватными ресурсу, оптимально выбранному по стоимостному критерию.

Описание механизмов решения поставленных выше задач последовательно представлено в разделах диссертационной работы.

Выводы ко второму разделу

1. Принятие Международной морской организацией (ИМО) Международного кодекса по управлению безопасной эксплуатацией судов и предотвращением загрязнений в качестве неразрывной части Международной Конвенции COJIAC-74 означает, что промысловые компании должны перейти от организации контроля состояния безопасности морского рыболовства, на чем акцентировалось внимание ранее, к управлению этим состоянием.

2. Составленная на теоретико-множественном уровне модель объекта управления в виде "безопасности рыболовства" достаточно сложна, и ее трудно, а может быть, вообще невозможно трансформировать в абстрактно-алгебраическую форму, причем ограничения, которые необходимо накладывать на движение состояния объекта, также не способны дать четко определенный критерий качества управления.

3. Проблема поддержания состояния рыболовства на уровне безопасности может быть решена лишь вне рамок традиционных подходов и только за счет привлечения элементов теории управления, реализуемых в рамках организационно-технических или социотехнических систем, отвечающих требованиям девятой главы Международной Конвенции COJTAC-74 и Кодекса к ней.

4. В рамках теории менеджмента с системной ориентацией существующие системы менеджмента безопасностью рыбопромысловых компаний целесообразно рассматривать как категорию неких социальных институтов с целевой ориентацией, причем взаимовлияние частей в системе приводит к появлению новых феноменов, которые не могут быть продуктом только простого суммирования свойств отдельных частей.

5. Акцент на социальных феноменах в системе менеджмента безопасностью позволяет рассматривать наблюение и поведение как две разные операционные области системы менеджмента, а учет временного аспекта в деятельности такой системы позволяет рассматривать ее как структурированный поток событий или коммуникаций.

6. Выбор факторов, определяющих безопасность эксплуатации промыслового судна, с помощью самой совершенной функции выбора, не способен обеспечить полноту планирования операций системы "судно - орудие лова", которая позволяет свести вероятность появления потенциальных промысловых рисков к нулю.

7. Промысловые риски существуют и будут существовать как объективная реальность, причем показатель полноты планирования промысловой операции позволяет судить о мощности множества факторов, отвечающих за промысловую безопасность, и степени их учета при совершенствовании функции выбора.

8. Эволюционные модели состояний промысловых операций, составленные в рамках ассоциативно-структурного подхода, и модель их взаимосвязи способны обеспечить как процесс оценки надежности эксплуатации промыслового судна, так и прогнозирование эффективности вложения средств в поддержание системы управления безопасной эксплуатацией добывающего судна.

9. Использование предложенных эволюционных диаграмм может послужить стимулом к выработке более эффективных мер по профилактике промысловой аварийности и минимизации последствий от аварий и экологических катастроф.

10. Полученные в разделе соотношения позволяют осуществить ориентировочное выделение допустимого управленческого ресурса по его отдельным компонентам для случаев, когда затраты на повышение эффективности управления состоянием эксплуатации не оговариваются и когда эти затраты ограничены определенным значением.

Заключение

Объектом исследований, выполненных в данной диссертационной работе, является социотехническая система управления безопасным рыболовством на судне и в промысловой компании, отвечающая требованиям девятой главы Международной Конвенции COJIAC-74 и Кодекса к ней, тексту Международной Конвенции ПДНВ-74/95 и кодексов к ней, а также национальным требованиям, которые сформулированы признанной организацией -Российским морским Регистром судоходства. В то же время к предмету исследования следует отнести процесс управления состоянием безопасного рыболовства, в рамках которого необходимо минимизировать промысловые риски с помощью выбранного по критерию минимальной стоимости адекватного управленческого ресурса.

В ходе выполнения исследований, направленных на общее повышение безопасности рыболовства судов промысловых компаний, были получены новые научные результаты, которые могут быть сформулированы следующим образом:

-составлена методика выбора и изъятия конкретного вида гидроби-онтов для использования в рамках модели рыбопромысловой системы, удовлетворяющая существующим требованиям и основанная на идее перехода от отношения к отношению в пределах заданной системы отношений для частично упорядоченного по ценности множества конгруэнтных объектов лова;

- показано, что расширение элементного множества системы "судно -трал" и учет не ограниченных по уровню аддитивных и мультипликативных флуктуаций способны существенно снизить точность прогноза механизма предвидения экспертной рыбопромысловой системы;

- показано, что при криволинейном движении системы "судно - трал" в условиях ветра движение орудия лова не будет стационарным, а для поддержания постоянства параметров этой системы необходимо автоматически регулировать тягу судна, причем при самом неблагоприятном направлении ветра стационарность движения системы возможна лишь при учете ограничений на углы перекладки руля;

-установлено, что вероятностные модели взаимодействия оператора и экспертной рыбопромысловой системы позволяют описать функционирование эргатической системы при выполнении прицельного траления с рациональным изъятием биоресурса без создания в ней тенденций к развитию ошибок управленческой деятельности судоводителя-промысловика;

- показано, что надежность эргатической системы влияет на организационно-техническую компоненту системы менеджмента безопасной эксплуатацией промыслового судна, обеспечивая минимизацию ошибок в принятии решений, причем минимизация таких ошибок возможна при использовании правильно составленных интеллектуальных моделей, учитывающих уровень промысловых рисков и заданные организационные условия несения промысловой вахты судоводителем-промысловиком;

-дано описание состояния "безопасное рыболовство", которое может быть использовано как объект менеджмента в системах управления состоянием безопасной эксплуатации добывающих судов рыбопромысловых компаний;

- подтверждено, что промысловые риски существуют и будут существовать как объективная реальность, причем показатель полноты планирования промысловой операции позволяет судить о мощности множества факторов, отвечающих за промысловую безопасность, и степени их учета при совершенствовании функции выбора;

- показано, что эволюционные модели состояний промысловых операций, составленные в рамках ассоциативно-структурного подхода, и модель их взаимосвязи способны обеспечить как процесс оценки надежности эксплуатации промыслового судна, так и прогнозирование эффективности вложения средств в поддержание системы управления безопасной эксплуатацией добывающего судна;

- показано, что использование предложенных эволюционных диаграмм может способствовать выработке более эффективных мер по профилактике промысловой аварийности и минимизации последствий от аварий и экологических катастроф;

-предложены соотношения, позволяющие осуществить ориентировочное выделение допустимого управленческого ресурса по его отдельным компонентам для случаев, когда затраты на повышение эффективности управления состоянием эксплуатации не ограничиваются и когда эти затраты ограничены определенным значением.

Результаты исследований в виде конкретных рекомендаций предложены к использованию в практической деятельности систем менеджмента безопасной эксплуатацией судов компаний Северного бассейна. Кроме того, эти рекомендации включены в учебный процесс при подготовке курсантов по специальности "Судовождение на морских путях", а также при переподготовке морских специалистов на факультете повышения квалификации МГТУ.

Использование результатов настоящего исследования в практических целях подтверждено актами, помещенными в приложение к диссертации.

1. Абчук, В. А. Теория риска в морской практике / В. А. Абчук. - J1. : Судостроение , 1983. - 152 с.

2. Александров, М. Н. Безопасность человека на море / М. Н. Александров. -JI. : Судостроение, 1983.-208 с.

3. Альтшуль, Б. А. Динамика траловой системы / Б. А. Альтшуль, А. Л. Фридман. М.: ВО Агропромгиз, 1990. - 240 с.

4. Аршакян, Д. Особенности управления социотехническими системами в современных условиях / Д. Аршакян // Проблемы теории и практики управления. 1997.-№ 2.-С. 114-121.

5. Биллингсли, П. Сходимость вероятностных мер / П. Биллингсли. -М.: Наука, 1977.-456 с.

6. Бокс, Дж. Анализ временных рядов. Прогноз управления / Дж. Бокс, Г. М. Дженкинс. М.: Мир, 1974. - 379 с.

7. Боровков, А. А. Теория вероятностей / А. А. Боровков. М. : Наука, 1976.-347 с.

8. Брайсон, А. Е. Прикладная теория оптимального управления /

9. A. Е. Брайсон, Ю Ши Хо ; пер. с англ. Э. М. Макашова, Ю. П. Плотникова ; под ред. А. М. Летова. М.: Мир. - 1972. - 544 с.

10. Бурков, В. Н. Основы математической теории активных систем /

11. B. Н. Бурков. М.: Наука, 1977. - 457 с.

12. Бусленко, Н. П. Моделирование сложных систем / Н. П. Бусленко. -М.: Наука, 1968.-355 с.

13. Васильев, А. В. Управляемость судов / А. В Васильев. Л. : Судостроение, 1989.-328 с.

14. Вентцель, Е. С. Теория случайных процессов и ее инженерные приложения / Е. С. Вентцель, Л. А. Овчаров. М.: Высш. шк., 2000. - 383 с.

15. Вилкас, Э. И. Решения: теория, информация, моделирование / Э. И. Вилкас, Е. 3. Майминас. М.: Радио и связь, 1981. - 357 с.

16. Гермейер, Ю. Б. Введение в теорию исследования операций / Ю. Б. Гермейер. М.: Наука, 1971. - 287 с.

17. Гмурман, В. Е. Теория вероятностей и математическая статистика / В. Е. Гмурман. М.: Высш. шк., 1987.-499 с.

18. Деруссо, П. Пространство состояний в теории управления / П. Деруссо, Р. Рой, Ч. Клоуз. М.: Наука, 1970. - 620 с.

19. Доровской, В. А. Формализация деятельности человека в эрга-тических системах / В. А. Доровской ; под ред. В. М. Михайленко. Кривой Рог : Наука i освгга, 1998. - 263 с.

20. Дубов, Ю. И. Теоретико-информационный подход в задачах синтеза и оценки качества функционирования человеко-машинных систем : дис. д-ра техн. наук : 05.13.04 / Ю. И. Дубов ; Гос. науч.-производств. предприятие "Орбита". Днепропетровск, 1995. - 418 с.

21. Евланов, J1. Г. Контроль динамических систем / JI. Г. Евланов. -М. .-Наука. 1972.-423 с.

22. Еременко, И. В. О психологических и системотехнических факторах в сложных автоматизированных системах управления / И. В. Еременко, Б. Ф. Ломов, В. Ф. Рубахин // Проблемы инженерной психологии. -Вып. 1.-М., 1968.-С. 3-8.

23. Ершов, А. А Теоретические основы и методы решения приоритетных проблем безопасности мореплавания : автореф. дис. д-ра техн. наук / А. А. Ершов. СПб., 2000. - 44 с.

24. Зубов, В. И. Теория оптимального управления / В. И. Зубов Л. : Судостроение, 1966.-351 с.

25. Инструкция по применению положения о порядке классификации, расследования и учета аварийных случаев с судами (ИПРАС-92). М. : Мин-во транспорта России, 1992. - 25 с.

26. Иыуду, К. А. Оптимизация устройств автоматики по критерию надежности / К. А. Иыуду. М.: Энергия, 1966. - 134 с.

27. Кашьян, Р. Л. Построение динамических стохастических моделей по экспериментальным данным / Р. Л. Кашьян, А. Р. Рао. М. : Наука, 1983.-321 с.

28. Колмогоров, А. Н. Аналитические методы в теории вероятностей / А. Н. Колмогоров // Успехи математических наук. Вып. 5.- 1938.

29. Кулагин В. Д. Практические расчеты остойчивости, непотопляемости и ходкости промысловых судов / В. Д. Кулагин, Б. И. Герман, Ю. Л. Марков. -Л. : Судостроение, 1982. 197 с.

30. Ладенко, И. С. Интеллектуальные системы в целевом планировании / И. С. Ладенко. Новосибирск : Наука, 1987. - 257 с.

31. Ладенко, И. С. Интеллектуальные системы и логика / И. С. Ладенко. Новосибирск : Наука, 1973. - 267 с.

32. Ларичев, О. И. Человеко-машинные процедуры принятия решений / О. И. Ларичев. Автоматика и телемеханика. - 1971. -№ 12. - С. 130-142.

33. Ли, Р. Оптимальные оценки, определение характеристик и управлений / Р. Ли. М.: Наука. 1966. - 567 с.

34. Лунин, В. И. Селективные устройства орудий лова: Новые технологии рыболовства / В. И. Лунин. Мурманск : Изд-во МГТУ, 2002. - 46 с.

35. Лушников, Е. М. Теоретическое обоснование методов и средств обеспечения навигационной безопасности мореплавания : автореф. дис. д-ра техн. наук : 05.22.16 / Е. М. Лушников ; Щецин, высш. мор. шк. СПб., 2000. - 46 с.

36. Мастушкин, Ю. М. Управляемость промысловых судов/Ю. М. Мас-тушкин. М.: Лег. и пищ. пром-сть. 1981.-232 с.

37. Международная конвенция ПДНВ-78/95. СПб. : ЗАО ЦНИИМФ, 1966.-552 с.

38. Международная конвенция по охране человеческой жизни на море 1974 г.: Консолидированный текст. СПб.: ЦНИИМФ, 1993. - 757 с.

39. Международный кодекс проведения расследования аварий и инцидентов на море. СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 1988. - 111 с.

40. Меньшиков, В. И. Неопределенность в текущем месте судна / В. И. Меньшиков. Мурманск, 1994. - 130 с. - (МГАРФ).

41. Меньшиков, В. И. Элементы теории управления безопасностью судоходства / В. И. Меньшиков, В. М. Глущенко, А. Н. Анисимов. Мурманск : Изд-во МГТУ, 2000. - 242 с.

42. Надежность комплексных систем "человек техника" // Материалы ко II Всесоюзному симпозиуму по надежности комплексных систем "человек - техника". - Л.: ЛДНТП, 1970. - Ч. 3. - 62 с.

43. Наставление по организации штурманской службы на морских судах флота рыбной промышленности СССР. Л.: Транспорт, 1987. - 136 с.

44. Непейвода, Н. Н. Об уровнях знаний и умений в экспертных системах / Н. Н. Непейвода, В. А. Кутергин // Экспертные системы: состояние и перспективы. М.: Мир, 1987.-476 с.

45. Нечаев, 10. И. Натурные испытания судовой экспертной системы принятия решений в экстренных ситуациях / Ю. И. Нечаев // Труды Третьей национальной конференции по искусственному интеллекту. Тверь, 1992. -С. 67-68.

46. Нечаев, Ю. И. Принципы использования измерительных средств в интеллектуальных бортовых системах реального времени / Ю. И. Нечаев // Труды 5-й национальной конференции по искусственному интеллекту. Казань, 1996.-Т. 2.-С. 362-364.

47. Николаев, В. И. Об одном методе определения объективной и субъективной ценности информации при управлении / В. И. Николаев, В. Н. Темное // Автоматика и телемеханика. 1972. - № 9. - С. 132-137.

48. Ольховский, В.Е. Математическое обеспечение автоматизации тралового и кошелькового лова / В. Е. Ольховский, В. И. Яковлев, В. И. Меньшиков. М.: Пищ. пром-сть, 1980. - 168 с.

49. Палехов, С.В. Российская интерпретация Международного кодекса по управлению безопасностью (МКУБ): дис. в форме науч. докл., представленная на соискание степени доктора транспорта. М., 1994. - 84 с.

50. Панов Д. Ю. Построение систем управления и проблем инженерной психологии / Д. Ю. Панов, В. П. Зинченко // Инженерная психология. М. : Прогресс, 1964.-С. 5-31.

51. Першиц Р. Я. Управляемость и управление судном / Р. Я. Пер-щиц-Л.: Судостроение, 1983.-272 с.

52. Положение о порядке классификации, расследования и учета аварийных случаев с судами (ПРАС-90) : приказ ММФ № 118 от 29 дек. 1989 г.-М.: б. и., 1990.-22 с.

53. Пригожин, Г. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуаций / Г. Пригожин. -М.: Мир, 1973. 175 с.

54. Проблема распределения функций в системах "человек машина" : сборник переводов / под ред. А. Н. Леонтьева. - М. : Изд-во МГУ, 1970. -Вып. 1. - 226 с.

55. Проценко, И. Г. Информационная рыбопромысловая система : авто-реф. дис. д-ра техн. наук/И. Г. Проценко. Калининград, 1995.-39 с.

56. Пугачев, В. С. Основы статистической теории систем управления / В. С. Пугачев, И. Е. Казаков, Л. Г. Евланов. М. : Машиностроение, 1974. -367 с.

57. Пушкин, В. Н. Оперативное мышление в больших системах / В. Н. Пушкин. М.: Энергия, 1965. - 376 с.

58. Райбман, Н. С. Построение моделей процессов производства / Н. С. Райбман, В. М. Чадеев. -М.: Энергия, 1975.-465 с.

59. Рекомендации по организации штурманской службы на судах ММФ СССР (РШС-89). М.: Мортехинформреклама, 1990. - 64 с.

60. Ронжин, О. В. Информационные методы исследования эргатических систе / О. В. Ронжин. М.: Энергия, 1976. - 208 с.

61. Саати, Т. Л. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения / Т. Л. Саати. М.: Сов. радио, 1971. - 520 с.

62. Система освидетельствования компаний на соответствие требований Международного кодекса по управлению безопасностью (МКУБ). Рос. мор. Регистр судоходства. СПб.: б. и., 2003.

63. Сложные технические и эргатические системы: методы исследования / А. Н. Воронин, Ю. К. Зиатдинов, А. В. Харченко и др.. Харьков, 1997.-239 с.

64. Соболев, Г. В. Управляемость корабля : учеб. пособие для вузов / Г. В. Соболев, К. К. Федяевский. Л., 1963. - 375 с.

65. Соловьев А. А. Теоретические принципы обеспечения безопасного маневрирования судна при прицельном траловом лове : автореф. дис. д-ра техн. наук / А. А. Соловьев ; Гос. мор. акад. им. адм. С. О. Макарова. СПб., 1999.- 43 с.

66. Солодовников, В. В. Статистическая динамика линейных систем автоматического управления / В. В. Солодовников. М. : Физматгиз, 1960. -542 с.

67. Соломин, Б. А. Повышение эффективности взаимодействия человека-оператора с частично формализованной средой / Б. А. Соломин. Чебоксары, 2001.-219 с.

68. Стратанович, Р. Л. О ценности информации / Р. Л. Стратанович // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1965. - № 5. - С. 3-12.

69. Стратанович, Р. Л. Ценность информации при наблюдениях случайного процесса в системах, содержащих конечные автоматы / Р. Л. Стратанович // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. 1966. -№ 5. - С. 3-13.

70. Стратанович, Р. Л. Ценность информации при невозможности прямого наблюдения оцениваемой величины / Р. Л. Стратанович, Б. А. Гриша-нин // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1966. -№ 3. - С. 3-15.

71. Суднин В. М. Нестационарное движение траловой системы : дис. .д-ра техн. наук : 05.18.17 / В. М. Суднин. Мурманск, 2000. - 257 с.

72. Тихонов В. И. Случайные процессы : примеры и задачи : учеб. пособие для вузов. Т. 1. Случайные величины и процессы / В. И. Тихонов,

73. Б. И. Шахтарин, В. В. Сизых ; под ред. В. В. Сизых. М. : Радио и связь, 2003. —400 с.

74. Тоценко, В. Г. Методы и системы поддержки принятия решений: Алгоритмический аспект / В. Г. Тоценко ; НАН Украины, Ин-т проблем регистрации информации. Киев : Наукова думка, 2002. - 382 с.

75. Ту, Ю. Современная теория управления / Ю. Ту. М. : Машиностроение, 1971. - 472 с.

76. Управление судном : учебник для вузов / С. И. Демин, Е. И. Жуков, Н. А. Кубачев и др. ; под ред. В. И. Снобкова. М. : Транспорт, 1991. -359 с.

77. Файнстейн, А. Основы теории информации / А. Файнстейн. М. : Изд-во иностр. лит., 1960. - 140 с.

78. Феллер, В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения : в 2 т. М.: Мир, 1967.-2 т.

79. Фельдбаум, А. А. Основы теории оптимальных автоматических систем / А. А. Фельдбаум. М.: Наука, 1966. - 623 с.

80. Хазен, Э. М. Методы оптимальных статистических решений и задачи оптимального управления / Э. М. Хазен. М. : Сов. радио, 1968. -467 с.

81. Чертовской, В. Д. Интеллектуальные системы поддержки решений / В. Д. Чертовской. Минск, 1995. - 93 с.

82. Шеннон, К. Э. Работы по теории информации и кибернетике / К. Э. Шеннон. М.: Изд-во иностр. лит., 1963. - 243 с.

83. Шибицкая, Н. Н. Экспертные методы и модели управления процессом обучения операторов эргатических систем : дис. канд. техн. наук : 05.13.03 / Н. Н. Шибицкая ; Киев, междунар. ун-т гражданской авиации.-Киев, 1999.-236 с.

84. Шрейдер, Ю. А. Проблемы развития инфосреды и интеллект специалиста /10. А. Шрейдер // Интеллектуальная культура специалиста. Новосибирск : Наука, 1988.-286 с.

85. Юдин, Д. Б. Математические основы управления в условиях неполной информации / Д. Б. Юдин. М.: Сов. радио, 1974. - 287 с.

86. Юдович, Б. А Предотвращение навигационных аварий морских судов / Б. А. Юдович. М.: Транспорт, 1988. - 224 с.