автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Системное моделирование управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций

МЧС России Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы

Матвеев Александр Владимирович

СИСТЕМНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УПРАВЛЕНИЯ РИСКОМ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

05.13Л0 - управление в социальных и экономических системах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

\

0 7 ИЮН 2007

Санкт-Петербург-2007

003063886

Работа выполнена на кафедре прикладной математики и информационных технологий Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России

Научный руководитель:

кандидат технических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы Российской Федерации Анпохов Валерий Иванович

Официальные опноненты:

доктор военных наук, профессор Волков Валерий Федорович кандидат технических наук, доцент Иванов Анатолий Николаевич

Ведущая организация:

Федеральное государственное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций МЧС России» (ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ)-

Защита состоится «3£»_ Л__ 2007г. в « » часов на заседании

диссертационного совета Д 205.003.02 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, д. 149). С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России.

Автореферат разослан «23» ЛиАгих 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 205.003.0"* доктор технических наук, профессор

И.Г. Малыгин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность диссертационного исследования. В условиях сохранения угроз техногенного и природного характера одной из важнейших задач при обеспечении национальной безопасности Российской Федерации становится повышение безопасности населения и защищенности в социально-экономических образованиях различных уровней. Под социально-экономическим образованием (СЭО) понимается организованная совокупность людей, объединенных исторически обусловленными формами, видами и способами совместной жизни и деятельности.

С учетом уровня угроз для безопасного развития страны деятельность по предупреждению возникновения ЧС может быть обеспечена только в рамках единой системы Однако, в настоящее время сложилась такая ситуация, что она находится в стадии становления. Требуются разработки методического аппарата для проектирования единой системы, в которой базовыми компонентами являются различные информационные системы, в том числе центр управления в кризисных ситуациях (ЦУКС), системы оперативно-диспетчерского управления в чрезвычайных ситуациях (ОСОДУ), единые дежурно-диспетчерские службы (ЕДДС), системы мониторинга окружающей среды, прогнозирования и ликвидации чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных промышленных объектах и др

Вместе с тем, на объектовом уровне Единой государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС (РСЧС), сформированном на крупных промышленных предприятиях и в организациях, большинство систем оперативного управления позволяют обеспечить рациональный режим работы только отдельно взятых групп оборудования в стереотипных производственных ситуациях и, как правило, не выдают рекомендаций оперативно-диспетчерскому персоналу при возникновении аварийных и нештатных ситуаций комплексного характера, затрагивающих весь производственный процесс в целом.

Из анализа сложившейся ситуации в Российской федерации в области снижения рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций можно выделить следующие противоречия

-в недостаточно полной мере используются системный и комплексный подходы при формировании комплекса мероприятий, направленных на снижение рисков чрезвычайных ситуаций и смягчение их социально-экономических последствий;

-не до конца проработаны эффективные механизмы координации всего комплекса мероприятий, обеспечивающих решение проблемы, и последовательности их реализации;

-недостаточно скоординирована деятельность основных элементов системы администрирования и управления ресурсами, выделенными для достижения этих целей

Необходимость разрешения отмеченных противоречий и определяет актуальность данного диссертационного исследования

Цель диссертации: обоснование путей обеспечения требуемых показателей эффективности управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций в СЭО за счет применения в процессе выработки решений руководством РСЧС объектового и территориального уровней адекватных аналитических динамических моделей.

Для достижения цели работы поставлена научно-техническая задача осуществить синтез адекватной модели системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций, обеспечивающей требуемую эффективность деятельности системы РСЧС объектового и территориального уровней в условиях сложившейся обстановки

Решение этой научно-технической задачи предполагает выполнения следующих подзадач-

1 Формализация задачи управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций в СЭО различных уровней иерархии

2 Разработка адекватной динамической модели управления риском в СЭО в зависимости от различной социально-экономической и организационно-технической обстановки

3. Разработка метода оценивания эффективности управления деятельностью РСЧС объектового и территориального уровней СЭО

4 Разработка методического обеспечения и предложений по управлению риском возникновения чрезвычайных ситуаций в СЭО различных уровней иерархии.

Объектом исследования являются СЭО, потенциально опасные объекты, компоненты РСЧС.

Предметом исследования являются закономерности управления рисками возникновения чрезвычайных ситуаций в СЭО

Методологические и теоретические основы Научные работы по моделированию систем, методы декомпозиции и агрегирования, теория систем и системный анализ, функциональный анализ, теория эффективности, теория интефальных уравнений, теория дифференциальных игр, теория марковских процессов, теория вероятностей

Научная новизна заключается в развитии методов и совершенствовании моделей теории управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций и проявляется в работе

-в развитии научно-методических основ и механизмов координации управления в сфере снижения рисков чрезвычайных и кризисных ситуаций на основе концептуальных математических основ одновременного синтеза модели и способов функционирования системы,

-в сбалансированном учете в модели разнородных компонентов органов и деятельности РСЧС,

-в прогнозировании риска возникновения чрезвычайных ситуаций на основе анализа пространственно-временных состояний,

-в процессе обоснования возможностей администрации СЭО, структуры и деятельности РСЧС, взаимодействия и управления. Научная новизна подтверждается:

-использованием достижений фундаментальных наук, строгими математическими доказательствами полученных результатов,

- новыми оригинальными аналитическими методами исследования. Научная новизна обоснована решением научно-технической задачи, позволившей обосновать по-новому подход к управлению риском возникновения чрезвычайных ситуаций в СЭО.

Научно-практическая ценность определяется возможностями применения методического аппарата, разработанного в диссертации для

-разработки предложений по снижению рисков и смягчению последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;

-обоснования возможностей РСЧС по управлению риском возникновения чрезвычайных ситуаций,

-разработки исходных данных при выработке решений руководящим составом РСЧС в ходе управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций,

-разработки системы поддержки принятия решения при управлении риском возникновения чрезвычайных ситуаций;

-организации взаимодействия подразделений РСЧС и потенциально опасных объектов в СЭО,

-организации учебного процесса при подготовке специалистов по специальностям «Государственное и муниципальное управление», «Безопасность и защита в ЧС» и переподготовке руководящего состава РСЧС объектового и территориального уровней

Реализация. Основные результаты диссертационной работы внедрены в Северо-Западном региональном центре МЧС России, в ГУ МЧС России по Санкт-Петербургу, в ГУ МЧС России по Мурманской области, Санкт-Петербургском Государственном Политехническом Университете Внедрение результатов диссертационных исследований подтверждается актами о реализации

Апробация работы. Основные результаты, полученные в процессе проведенных исследований обсуждались и получили одобрение научной общественности на

-Научно-методическом семинаре «Проблемы риска в техногенной и социальной сферах», г Санкт-Петербург, май 2004г ,

-Межвузовской научной конференции «XXXIII неделя науки СПбГПУ», г Санкт-Петербург, 29 ноября - 4 декабря 2004 г,

-XIII Международной научно-методической конференции «Высокие интеллектуальные технологии и инновации в образовательно-научной деятельности», г Санкт-Петербург, 16-17 февраля 2006 г;

-9-й Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты и безопасности», г Санкт-Петербург, 3-6 апреля 2006 г

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, из них 2 в источниках, рекомендованных ВАК, 2 монографии

Структура и объем диссертации. Диссертация содержит введение, четыре раздела с выводами по каждому, заключение, приложение, и список литературы из 105 наименований, изложена на 150 страницах, включает 34 рисунка, 10 таблиц

В результате проделанной работы на защиту выносятся следующие научные результаты:

1. Постановка и формализация задачи управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций в СЭО различных уровней иерархии на основе использования адекватных динамических моделей

2 Динамическая модель описания управления риском в СЭО в различных условиях обстановки

3 Метод оценивания эффективности управления деятельностью подсистем РСЧС различных уровней СЭО

4 Разработка методического обеспечения процесса выработки решений по управлению рисками возникновения ЧС в СЭО различных уровней иерархии

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрены основные тенденции социально-экономической обстановки, определены актуальность настоящих исследований и цель Сформулирована комплексная проблема Определен объект и предмет исследования Проведен анализ состояния вопроса по избранному направлению исследования. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту Описана структура работы.

Первый раздел - «Научно-технические аспекты управления риском возникновения ЧС». В разделе проведен анализ существующих концепций и методов анализа риска Сформированы основные требования к построению системы управления риском возникновения ЧС

Проблема возникновения ЧС появляется в результате взаимодействия сторон социально-экономического образования и внешней среды Необходимо иметь инструмент, учитывающий взаимодействие этих сторон при решении проблемы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций

Существует два основных подхода к проектированию системы - на основе анализа и на основе синтеза

Что касается известных результатов в области синтеза системы, то рассматривается решение трех классов задач

1. Синтез структуры при заданных функциях и алгоритмах функционирования системы

2 Синтез функций, алгоритмов функционирования и правил поведения элементов заданной иерархической системы.

3 Синтез структуры сложных систем, включающий как оптимизацию процесса функционирования системы, так и распределение функций по узлам системы и выбор их состава

Наибольшую проработку получило второе и первое направления, где получены важные общенаучные результаты Моисеевым Н Н., Черноусько Ф.Л., Энеевом Т М., Калининым В Н , Цвиркуном А Д. и др

В настоящей работе рассматривается круг проблем, примыкающих к третьему направлению синтеза систем Использовался подход к решению практических задач системы управления риском, основанный на концепции системного подхода, изложенной в фундаментальных трудах Гуда Г X, Макола РЭ, Резникова Б А., Ильичева А В, Бурлова В.Г, Брушлинского Н.Н, Шаровара Ф.И , Артамонова В.С, Грачева Е В., Анисимова Б П Область ее применения в конечном итоге определяется полнотой информации, которой располагает исследователь, и включением этой информации в модель

Проведено обоснование структурно-функциональных связей системы управления риском возникновения ЧС Для обеспечения эффективного управления системой по снижению рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций в целом необходимо подразделить её на ряд подсистем Эти подсистемы образуют механизм управления, представляющий собой совокупность органов управления, методов и средств.

Методы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций основываются на:

- системе мониторинга окружающей среды,

- прогнозировании и ликвидации чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных промышленных объектах и др.

Основой управления рисками возникновения ЧС является создание межведомственной системы мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций (СМП ЧС) природного и техногенного характера как информационно-аналитической подсистема РСЧС, объединяющей усилия функциональных и территориальных подсистем РСЧС в части прогнозирования возможности возникновения чрезвычайных ситуаций и их социально-экономических последствий

В разрабатываемую систему по управлению риском возникновения чрезвычайных ситуаций в регионе должны входить структурные подразделения РСЧС, различные информационные системы, в том числе центр управления в кризисных ситуациях (ЦУКС), центр управления силами (ЦУС), системы оперативно-диспетчерского управления в чрезвычайных ситуациях (ОСОДУ),

единые дежур но-л и с петче ре кие службы (ЕДДС), дежурно-диспетчерские службы предприятий, ситуационные центры и т.д.

HH«0PUfc4IK>HHblÇCIlFï*HVeHHiÈ Ц Е H Т Р ы ÎBC геаа.тг^липькьл ожнор

1* £ tagter-twn'^jg» _|

fuh ; |

ааишж.эи-к^ецлириишпвся-вдачи , | ГиЛввгтипи, [ли JO; :

:'HriBÏHUnp«4 >1HHIH|: ,4.1 j . , : II .t j

ïimy

ЛИКвЛМЦНЯЧС РЕЛБНПИТАи ИП

.л. i-i-

ЯНЛНСк

ДОДОНМ щ .

ï J^

ШК&'

Г.

Рис. 1. Схема структурно-функциональных сиязей при opi &низацни информационного обмена < Санкт-Петербургской территориальной подсистемой ]'СЧС

Всс эти структурные подразделения через свое целевое предназначение участвуют в формировании ипформационноупрашшощих потоков в регионе (рис. 1). I [УКС является головным объектом Единой системы операгишго-диспетчерекого управления в чрезвычайных ситуациях Санкт-11етербурщ (ЕСОДУ) и предназначен для координации действий дежурных и диспетчерских служб (ДДС) города. ЦУКС служит координирующим и управляющим органом для ДДС города, входящих в состав ЕСОДУ. по вопросам сбора, обработки.

хранения, информационного обмена и вопросам совместных действий ДДС при угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций

Исследование операций и систем приходится производить путем изучения их моделей Особо актуальной при моделировании является проблема адекватности модели моделируемому процессу Предложен следующий критерий адекватности мера объективного соответствия модели познаваемому объекту характеризуется полнотой отражения в модели основных закономерностей существования этого объекта

Требования системного подхода к синтезу модели системы управления риском возникновения ЧС позволяет рассматривать риск как свойство процесса, характеризующего степень невыполнения целевой задачи разрабатываемой системы Количественно оценивается величиной ущерба и величиной, характеризующей качество оценки риска

В диссертации рассмотрен подход к структурно-функциональному синтезу системы, который обеспечивает гарантированное управление риском.

Второй раздел - «Методологические основы моделирования системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций». В разделе рассмотрены основные положения синтеза модели системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций и способов ее функционирования Сформулированы основные допущения и предположения при планировании и организации деятельности ГУ МЧС, обеспечивающие функционирование системы управления риском возникновения ЧС для достижения гарантированного результата

Для синтеза одновременно модели и способов функционирования системы необходимо выделить модель системы, модель действия, замкнутые между собой через эффективность функционирования (ЭФ) системы. Введены три базовых понятия работы, район сосредоточения основных усилий, эффективность функционирования, потенциал поля эффективности

В работе предлагается характеризовать систему на каждый момент времени 1<еТп-ыы вектором состояния*, компонентами которого являются

- компоненты, отражающие расположение элементов системы в пространстве,

- компоненты, отражающие состояния элементов системы, зон воздействия, влияния и т п

В процессе функционирования системы управления риском в момент времени ¿еТ вектор х принимает значение элемента из множества допустимых значений X Т - допустимая длительность функционирования системы. Тогда процесс функционирования системы можно характеризовать парой элементов из множеств Т и X, определяемую следующим образом

Определение 1 Множество Я = X* Т (декартово произведение множеств X и Т) есть множество допустимых значений пространственно-временных состояний

(ПВС) системы, зон воздействия, влияния и тп в процессе решения целевой задачи

На множестве Я в процессе синтеза системы формируется множество требуемых пространственно-временных состояний системы

Определение 2 Множество требуемых пространственно-временных состояний сил и средств системы (объекта), зон воздействия, влияния и т п при решении целевой задачи отражающее сущность функционирования

системы, является районом сосредоточения основных усилий системы управления риском (РСОУ) РСОУ - первое базовое понятие работы

Множество 0> есть модель действия в силу следующего Объект существует в пространстве и времени Движение есть изменение пространства и времени Поэтому декартово произведение множеств требуемых ПВС определяет движение Каково действие (проявление энергии), таково и движение

Определение 3. Эффективность функционирования (ЭФ) есть степень реализации возможностей системы в процессе решения целевых задач Оценивается показателем /, характеризующим выполнение целевых задач с учетом затрат материальных средств, различных ресурсов и времени ЭФ -второе базовое понятие работы

На каждом элементе множества <2 система выполняет «работу» с определенной производительностью в соответствии со своим предназначением, характеризуемой функцией <р(г) <р(г) — плотность распределения производительности системы в пространстве Производительность системы зависит от возможностей системы и механизмов реализации этих возможностей Возможности количественно оцениваются вектором возможностей у(г) еУ, где V

- ограниченное, замкнутое множество Возможности реализуются вектором управления и(г)еЬ\ где {/-замкнутое, ограниченное множество

Если с каждой точкой М определенной пространственной области связана некоторая скалярная или векторная величина, то говорят, что задано поле этой величины, соответственно, скалярное или векторное Предположив, что система в процессе функционирования формирует некоторое поле эффективности 1(0), где <9сЛ, и зная свойства поля, и проинтегрировав его потенциал поля эффективности <р(г) по области оказалось возможным получить результат действия системы по всей области б(РСОУ) Поэтому применено понятие потенциала поля для определения свойств системы

Определение 4 Функция (р(г)=Ф(и(г)у(г),г) - потенциал поля эффективности (ППЭ) моделируемой системы, где и(г),у(г) - вектора управления и возможностей, а ППЭ - третье базовое понятие работы Физически ППЭ

- производительность системы, распределенная в пространстве и времени Функция Ф(и(г),у(г),г) - это модель системы Она обладает свойством

О)

о

о

где 1(0) - показатель потенциальной эффективности функционирования системы, функция множества

Структура множества является носителем возможностей системы (объекта) и механизмов их реализации Предназначение системы определяется с помощью интеграла (1) Соотношение (1) называется уравнением синтеза, в общем случае с двумя неизвестными £> и Ф( ) Это уравнение формализует закон сохранения целостности, который позволяет осуществить в модели взаимную трансформацию свойств объекта и свойств действия, сформировать формализованный принцип построения системы Данное соотношение отображает принцип сохранения потенциальной эффективности системы Проектирование сложных систем распадается на две стадии

- выбор и организация функций и структуры системы в целом,

- выбор и проектирование физических единиц оборудования

В работе получены условия формирования структуры системы и распределения функций между ее элементами - множество б

2 Х% П X = 0, если г Ф], 3 [) Хд=Х^

4 Щи,(О,V,(О, О*,«& = /('*), [г0,М=7;

Т

где N - количество элементов системы;

X % - требуемые пространственные состояния ¡-го элемента системы,

Xц - множество требуемых пространственных состояний системы Предложенный подход к разработке системы позволил достаточно полно для практики отразить основную сущность процесса функционирования системы и осуществить ее синтез Для случая взаимодействия двух сторон ("А" — СЭО и "В" - внешняя среда) вектор пространственно-временного состояния определен следующим образом

<?/=<ХА,.Г> &!т*.Г\и (г),ул(гми",¥в,и\г),VV)),

В рамках предложенной формализации решение задачи синтеза при заданном множестве б сведется к отысканию экстремумов ехгг ^л((¡7^F^иV)VM).(Lr^F^гЛ'■),vV)))»

Решение задачи синтеза при не фиксированном множестве С и заданных и, V сторон сведется к отысканию экстремумов ех(г ех(г Лс\0")

В работе исследованы вопросы синтеза модели и способов функционирования системы в конфликтной ситуации на основе подхода к разрешению конфликта с позиции закона сохранения целостности объекта

При рассмотрении противостояния сторон «А» и «В» отображаются следующие аспекты:

1. Синтез модели и способов функционирования системы управления риском возникновения ЧС и условиях противодействия внешней среды, ее эволюция в соответствии с обстановкой.

2. Синтез модели и способов функционирования системы управления риском возникновения ЧС стороны "А" при получении информации о стороне "В".

1|ffi г ш ш

-Жш ш> т.ш

г v

Рис.2 Структурная схема взаимодействия трех базовых подсистем сторон при разрешении конфликта.

При противостоянии двух сторон "А" и "Л'" система управления риском возникновения ЧС должна выполнят!, три основных функции (рис,2): целевую (ЦФ), защитную (ЗФ), обеспечивающую (ОФ). Поэтому правомерно предположить, что сторона "А" на этапе моделирования формирует целевую подсистему (Ц! 1С"/Г), защитную подсистему (ЗПС "/Г). обеспечивающую подсистему (СШС".-/"), Последняя защищает ЦПС "А" от воздействия ЗПС стороны "Ь".

В работе принято, что ЦПС "А" предназначена лля решения целевых задач на соответствующем множестве пространственно-временных состояний, ЗПС "А" - для недопущения решения целевых задач ЦПС стороны "В" па общем со стороной "А" целевом множестве.

Возможности, механизмы реализации возможностей, виды, способы, формы действий обеспечивающей подсистемы "А" определяются через требуемый вклад в решение общей задачи целевой системы стороны "А",

Определение состава соответствующих подсистем в рамках решения задачи диссертации рассмотрены в разделе 3.

Исходя из предлагаемого подхода к синтезу одновременно модели и способов функционирования системы управления риском возникновения ЧС показана необходимость формирования множества требуемых пространственно-временных состояний подсистем сторон "А" и "В" и потенциалов полей

эффективности сторон <р(г) при заданных значениях показателей эффективности действия сторон

ППЭ соответствующих подсистем целевых систем сторон в работе обозначены следующим образом

ФцБ)- потенциал поля эффективности ЦПС стороны "А"("В"); (р?£)- потенциал поля эффективности ЗПС стороны "Л"("Б"), (ре в> потенциал поля эффективности ОПС стороны"Л"("5").

Таблица1

Матрица отношений потенциалов полей эффективности подсистем для "А"

......._______ А в ~—--». ф, (г) Фо И

в / \ (г) рп(Ч>^ ><!>«) Т-А , А а л. Р,2(ф„.ф«,ф?) г,А , А В А . ри(Ф«'Фц'Фо>

0 / \ ф3(г) , А В, , А В А . р22(Ф«.ФзФо) ~ 4 , А В Л ,

в / л ФоЮ , А В. *Мч>«.1>0> -.Л , -1 в а. Р32(Ч>И.Ф(!'Фз) т. 1 / 1 Я -1 \ ^(Фц.Фо'Фо)

В табл. 1 представлены отношения потенциалов полей эффективности целевой, защитной и обеспечивающей подсистем противостоящих сторон "А" и "В" В первой строке и первом столбце представлены потенциалы поля эффективности соответствующих подсистем, а на пересечении представлены отношения (результирующие потенциалы полей эффективности) соответствующих подсистем сторон

Аналогичные отношения строятся и для множества £>. Мера пересечения РСОУ соответствующих подсистем определяет степень соприкосновения противостоящих подсистем На множестве пересечений районов сосредоточения основных усилий формируются отношения ППЭ - суть элементов матрицы, представленной в табл.1. На основе выявленных отношений ППЭ на множествах пересечений РСОУ формируется специальное множество и обобщенный ППЭ, своими свойствами удовлетворяющие требованиям достижения соответствующими подсистемами заданных уровней эффективности функционирования Физически обобщенные потенциалы поля эффективности являются в каждой точке пространства функцией специальной комбинации трёх производительностей (интенсивностей деятельности) соответствующих подсистем соответствующих сторон

Третий раздел - «Базовая аналитическая модель системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций». В разделе описывается разработанная модель системы управления риском возникновения ЧС в рамках

взаимодействия социально-экономического образования и внешней социально-экономической обстановки

Базовой выходной характеристикой деятельности РСЧС объектового и территориального уровней является его производительность, распределенная в пространстве и времени, и которая может в итоге измеряться единицами энергии, а в частном случае определенными условными единицами Производительность РСЧС направлена на поддержание благополучия региона Критерием благополучия является условие обеспечения целостности СЭО в течение жизненного цикла Условие целостности обеспечивается соблюдением требований закона сохранения целостности С содержательной и физической точки зрения удовлетворение требованиям закона сохранения целостности проявляется, с одной стороны, в неразрушении как самого СЭО так и его компонентов, а с другой стороны - это сохранение предназначения в условиях изменения структурно-функциональных свойств РСЧС и ее компонентов

Рассмотренный во 2-ом разделе подход к функционированию системы управления риском возникновения ЧС в рамках отношений двух сторон позволило разработать совокупность конструктивных методов и модели построения и использования компонентов системы Подход излагается для случая взаимодействия двух сторон ("А" и "В" - СЭО с функционирующей внутри него системой РСЧС и внешней средой)

Обычно система (объект) имеет определенный количественный состав, распределенный в пространстве с соответствующими зонами воздействия (влияния) с Х9 в соответствии со своими функциями размещаются на территории противостоящих сторон - социально-экономического образования и внешней среды (рис 2). Поэтому при непрерывном изменении времени условие (1) трансформируется к следующему соотношению.

г

Ликои уохв.инаиш 1№.ии:1Ч11»г1и аб'ммпа

/¿«.("»¿«¡М.СОИ)*, (11 = 1(4)

Рис 3 Схема управления процессами организации развития РСЧС

Множество элементов разбиения X 9 есть суть «кубиков» (рис 3), из которых сформировано множество объектов, подверженных воздействиям среды, приводящим к чрезвычайным ситуациям. Это множество и представляет само СЭО в целом, и через него осуществляется энергетический обмен (ресурсы, финансы, мероприятия и т п) Само разбиение социально-экономического образования на множество элементов может иметь различную физическую природу Оно может представлять собой и разбиение на отдельные потенциально опасные объекты и разбиение всех объектов по видам воздействий (пожары, взрывы, химические воздействия и т д.).

В каждом элементе Х9( осуществляется деятельность по решению целевых

задач РСЧС с производительностью Ф,(ц(1), у,{/), г), где и,{1) - вектор управления, реализующий возможности РСЧС в г-ом фрагменте, а — вектор

возможностей г-го фрагмента

Функциями целевой подсистемы РСЧС могут быть мероприятия по сбору, обработке, выдаче информации в области защиты населения и территорий от ЧС, осуществление мониторинга, выявление реализовавшихся ЧС.

В качестве компонентов защитной подсистемы могут выступать мероприятия, направленные на

- профилактику появления негативных факторов (явлений),

- повышение устойчивости функционирования организаций, а также объектов социального назначения в чрезвычайных ситуациях,

- предупреждение возникновения ЧС,

—ликвидацию ЧС

В роли обеспечивающей подсистемы могут выступать мероприятия, направленные на защиту информационных потоков в ЦПС от угроз различного характера

Внешняя среда СЭО представляется как исходная характеристика, т к. потоки, исходящие из внешней среды или направленные в нее управляются только уровнями, находящимися внутри границы СЭО С другой стороны, в работе учитывается, что внешняя по отношению к СЭО среда с течением времени претерпевает изменения. Поэтому допускается, что условия в СЭО, принимаемые за нормальные, изменяются параллельно с изменениями внешней среды (исходной характеристики), а рассматриваемые конкретные условия в СЭО в процессе его эволюции отличаются от «нормальных».

Потенциалы поля эффективности формируются при решении задачи управления риском возникновения ЧС в СЭО следующим образом Сторона «А» ставит задачу обеспечения требуемых показателей эффективности управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций в регионе при условии негативного воздействия стороны «В» Сторона «5» организует поток негативных факторов (явлений), потенциально приводящих к возникновению ЧС — Лй (г), распределенный в пространстве.

В соответствии с принятыми в работе предположениями о существовании трех подсистем, сторона «А», соответственно, формирует с помощью целевой подсистемы «А» поток информации об идентифицированных негативных факторах и явлениях ^(г), также распределенный в пространстве Сторона «А» препятствует реализации этих факторов и явлений в ЧС с помощью развертывания защитной подсистемы «А» с интенсивностью цА (г) (профилактические мероприятия) и 1?(г) (предупреждение и ликвидация выявленных негативных факторов) В результате воздействия целевой и защитной подсистем «А» на целевую подсистему «В» происходит ослабление

Основным итогом оценивания качества действий всех рассмотренных подсистем системы «А», реализующей комплекс мероприятий по предупреждению возникновения ЧС, является эффективность применения системы «А» в целом Поэтому за главный показатель успешной деятельности системы управления риском (со всеми ее элементами) в регионе принимается среднее количество ЧС, произошедших в регионе

Для оценивания эффективности функционирования моделируемой системы на основе идей, изложенных во 2-ом разделе работы, разработан метод оценивания эффективности функционирования системы управления риском возникновения ЧС

Сущность этого метода заключается в конкретизации уравнения синтеза модели и способов функционирования системы (1) в задаче разработки модели системы управления риском возникновения ЧС и способов ее функционирования в условиях воздействия внешней среды.

Конкретизация осуществляется следующим образом. Уравнение синтеза (1) преобразуется к конечноразностной схеме Так как система имеет определенный количественный состав, распределенный в пространстве с соответствующими зонами воздействия (взаимодействия, обзора, передачи данных и т п ), то при непрерывном изменении времени условие (1) можно задать соотношением вида

где N — количественный состав системы управления риском. Потенциал поля эффективности является производительностью системы, распределенной в пространстве и времени Поэтому необходимо установить зависимость производительности системы от ее пространственно-временных состояний, технических возможностей и управляющих воздействий

Технология применения метода оценивания эффективности функционирования системы управления риском возникновения ЧС состоит из двух этапов

— обоснование оценивания,

- формирование показателя эффективности функционирования Этап 1 Обоснование оценивания

1 Оценивание требует

Л" (г).

-типизировать потери (ущерб) по типам воздействия социально-экономической обстановки,

-установить уровень потерь (ущерба) в регионе в зависимости от воздействий социально-экономической обстановки;

-разработать методику обоснования путей сокращения потенциальных потерь в регионе до допустимого уровня 2.0ценивание предполагает

-формализацию процессов воздействий в рамках теории нестационарных потоков Пуассона,

-формализацию деятельности системы РСЧС в регионе в рамках теории обслуживания нестационарных потоков Пуассона по показательному закону с переменной интенсивностью,

-разработку динамической модели процесса функционирования деятельности РСЧС в регионе в условиях воздействия окружающей среды,

- представление общих потерь региона уравнением результативности действий,

—выбор пути повышения эффективности деятельности системы РСЧС 3 Оценивание позволяет обосновать рациональные действия и способы их реализации на основе разработанной модели

Этап 2 Формирование показателя эффективности функционирования. Показатель эффективности применения системы управления риском возникновения ЧС на основе создания ЦПС «А» и ЗПС «А» формируется на основе свойства потенциала поля эффективности (ППЭ)

где Р{(р)[,(р\1,(р'\) - обобщенный ППЭ системы управления риском, сформированный в результате негативных воздействий внешней среды и одновременной деятельности ЦПС и ЗПС стороны "А", /V'— количество элементов системы,

Л, — количество условных ЧС, которые произойдут в регионе в N элементах системы

Интеграл (2) в силу дискретного размещения средств в пространстве преобразуется к следующему виду

где р,(0 - вероятность наступления ЧС в г-ом элементе системы; Л" - интенсивность появления негативных факторов в г-ом элементе системы

(2)

р,(0 =(/- рТ"Ш Р'?

где р ^ (() - вероятность того, что негативный фактор воздействия внешней среды был идентифицирован и нейтрализован в г-ом элементе,

(I) - вероятность того, что негативный фактор (явление) в г-ом элементе системы приведет к реализации ЧС.

В ходе исследования разработана базовая модель взаимовоздействия между СЭО с системой РСЧС (сторона "А") и внешней средой (сторона "В"), включающая определения векторов функции управления ¿(г), 1г(г), доставляющие IV,, => ш£ при соответствующих вероятностях состояний системы

I

и ограничениях

¿(()=( (/), у'г ((), , (/)) - интенсивность идентификации негативных факторов, \/(1)=(у](0,^2«> ,^(0) - интенсивность мероприятий направленных на нейтрализацию выявленных негативных факторов, явлений, /¿(/)= (//, (г), цг (/). (0) _ интенсивность профилактических мероприятий

Вероятности состояний: р?"® = [1-(/?°(1)+^и (I))] [1-(^01 (1)+^"©)], где Р™ (?), Р'°(0, Р,ю(0 и Р'1 (?) определяются из системы дифференциальных уравнений:

= - С) + ГОК2«

аг

+ ^'(0^(0+ ГОКЧО

а!

±рюу) = д,е(0 - /*>(0v)(í) + Р»(0V? </) <л

± р"«) = г юл?(о- V,2«)

а!

при граничных условиях. ^(/0)= 1, Р'°(10) = ('о)=^"(*о)= 0

Ограничения на интенсивности (производительности) управляющих воздействий.

0<у)(1)<у)*0), 0 <х](1)<у]*(1)

Ограничения на ресурсы подсистем.

} I (у,'(0М=К-4, } Х (у?(/))Л = з\

>„ '=1 'о

= } Х>, № =кв Г* (А), У* - } = К' V» (**),

ь 'о

где IVо - ресурс ЗПС "Л" на профилактические мероприятия,

Шва- ожидаемое количество негативных факторов (явлений) в СЭО за время

) - среднее количество предупрежденных в регионе негативных факторов (явлений), воздействующих на СЭО

К"- нормирующий коэффициент, определяющий среднюю потребность в профилактических мероприятиях ЗПС "А", необходимых для компенсации одного (в среднем) фактора (явления) ЦПС "В",

/* - момент времени, когда в регионе было проведено последнее профилактическое мероприятие ЗПС "Л"

Показатель эффективности функционирования системы оценивается следующим выражением-

Ротк Р"дЛ = ¡Л (1 -Р^) Р-Л, т т

где I- количество ЧС, произошедших в СЭО за период времени Г,

Рс€а~ вероятность обслуживания фактора (т.е вероятность того, что негативный фактор был идентифицирован и нейтрализован),

Р"д - вероятность перерастания негативного фактора в ЧС Ущерб, полученный в результате чрезвычайных ситуаций будет определяется

следующим выражением 1¥ — 1(Т) >Р,

где - средний ущерб при реализации опасного явления (фактора). Четвёртый раздел - «Методическое обеспечение управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций». В разделе излагаются на основе разработанной модели методы действий системы РСЧС, подходы к организации управления руководством РСЧС, организации взаимодействия. Оценивается эффективность функционирования системы управления риском возникновения ЧС, сущность которого сводится к интегрированию соответствующих ППЭ по пространственно-временным состояниям элементов системы Оценивается снижение уровня потерь в регионе в условиях воздействий социально-экономической обстановки с помощью разработанных методик реализации комплексной модели.

Для формирования основных органов, решающих задачи в области ГО, защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера, обеспечения пожарной безопасности, с последующим переходом к синтезу модели управления системой предупреждения чрезвычайных ситуаций разработана структурная схема этой системы (рис 4) Процесс функционирования этой системы представляется последовательным выполнением ряда этапов

Этап 1 Генерация потока опасных явлений (Я).

Этап 2 Идентификация информационной системой РСЧС опасных явлений с интенсивностью ц (выявление нарушений требований норм и правил по предупреждению и ликвидации ЧС, правил ГО, требований пожарной безопасности)

Этап 3 Действия системы управления РСЧС по предупреждению ЧС путем обеспечения устранения выявленных негативных факторов с интенсивность у2

Промежутки времени между моментами обнаружения фактов являются величинами случайными Обнаруженные факты во времени образуют поток, который весьма близок к потоку Пуассона Время обработки данных о требуемом признаке является величиной случайной Обработанные в системе данные о признаках распределяются далее между выделенными силами и средствами, решающими соответствующие целевые задачи.

В диссертации рассмотрен случай, когда время пребывания требуемых признаков (фактов) в области действия надзорных подразделений РСЧС России ограничено и соизмеримо со временем, которое необходимо для их идентификации, а также обработки данных и принятия адекватных действий по этим признакам Поэтому систему РСЧС в работе предложено рассматривать как систему с отказами

Вероятности состояний системы РСЧС обозначены

Рт- информационная система (ИС) РСЧС (надзорные подразделения) и система управления (СУ) РСЧС, устраняющая выявленные факторы свободны от обслуживания негативных факторов,

Р10 - ИС занята получением информации по об одном факторе (явлении), СУ свободна от обслуживания;

Рт - ИС свободна, а СУ занята обработкой информации о факторе и выработкой решения на применение сил и средств, Ри— обе системы заняты

\ I .л, -шг

йТГТй! ^

икал го

ЦУКЬцусп' МЧС*5ССИИ " па Саня-Петербургу

Рис 4 Структурная схема системы предупреждения возникновения ЧС

Получены дифференциальные уравнения состояний информационно-управляющей системы (вид уравнений представлен во втором разделе) Физически процесс состоит в «прореживании» потока негативных факторов А* = Л • Ротк, где X* - поток неспрогнозированных и непредупрежденных происшествий и ЧС, Ротк - вероятность того, что опасное явление не будет нейтрализовано системой управления.

В работе рассмотрены возможности информационно-управляющей системы при прогнозировании возникновения ЧС на примере функционирования территориальной подсистемы РСЧС по Санкт-Петербургу и ее структурных подразделений. Проведен анализ ее деятельности по количеству предложенных к устранению мероприятий, выявленных в ходе плановых мероприятий контроля за соблюдением требований норм и правил по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций, за соблюдением правил гражданской обороны.

Разработанный инструмент позволяет оценить эффективность проведения профилактических мероприятий, прогнозировать результаты деятельности системы РСЧС по управлению риском возникновения ЧС и выработать определенные требования ее деятельности для поддержания требуемого показателя эффективности Методический аппарат, разработанный в диссертации, может быть применен для разработки исходных данных и выработки решений руководящим составом РСЧС, а также систем поддержки принятия решения при управлении риском возникновения чрезвычайных ситуаций

Показано, что одним из основных элементов структуры системы по управлению риском возникновения ЧС являются системы мониторинга С целью проверки методических рекомендаций, предложенных автором они были проверены на факультете Безопасности СПбГПУ На их основе было произведено усовершенствование и принята к практической реализации администрацией закрытого административно-территориального образования система радиационного мониторинга потенциально опасных объектов в г Полярный Мурманской области

Таким образом, разработанные модель системы управления риском возникновения ЧС, метод оценивания эффективности деятельности РСЧС различного иерархического уровней, методическое обеспечение по управлению риском возникновения ЧС позволили решить задачи исследования и обеспечить достижение цели исследования

В заключении приведены основные научные и практические результаты, полученные в работе, основные направления их дальнейшего развития и пути реализации Сведения о реализации, публикации и апробации

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ:

1 Поставлена и формализована задача управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций в СЭО различных уровней иерархии на основе использования адекватных динамических моделей

2 Разработана динамическая модель управления риском адекватная различной социально-экономической и организационно-технической обстановке.

3. Разработан метод оценивания эффективности управления деятельности РСЧС объектового и территориального уровней СЭО

4 Разработано методическое обеспечение и предложения по управлению риском возникновения чрезвычайных ситуаций в СЭО различных уровней иерархии

Список научных работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Матвеев А В., Тимофеева Ю А. Разработка методик расчета показателей стандартов проживания жителей субъектов РФ в области гражданской обороны, защиты населения и территорий от ЧС, обеспечения пожарной безопасности // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Том 2 Экономические и гуманитарные науки. - СПб.: Изд-во СПбГПУ 2006 (№ 602 по перечню ВАК РФ). - 0,4/0,2 п л

2 Матвеев А В , Магулян Г Г, Матвеев В В. Обеспечение безопасности автоматизированных систем управления объектов электроэнергетики от электромагнитного терроризма // Проблемы информационной безопасности Компьютерные системы - СПб.- СПбГПУ № 2. 2006. (№> 726 по перечню ВАК РФ) -0,6/0,2 пл.

3 Матвеев А.В, Кляхин В.Н Организационные, технические и методические аспекты обеспечения безопасности особо важных и потенциально опасных объектов при возникновении чрезвычайных ситуаций Монография -СПб. ООО «НП Святогор», 2005. - 6,0/3,0 пл.

4 Матвеев А В, Бурлов В.Г, Дубаренко К.А., Потапов Б В Основы теории анализа и управления риском в чрезвычайных ситуациях Монография в 2-х томах. -СПб.. Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2003 -25,0/6,5 пл.

5 Матвеев А В, Бабиков В Н. Один из подходов к синтезу структуры комплексной системы защиты информации в ИАСУ формирований МЧС. // Материалы 13-й Международной научно-практической конференции «Высокие интеллектуальные технологии и генерация знаний в образовании и науке» Национальная безопасность - СПб. Издательство СПбГПУ, 2006 - 0,2/0,1 пл

6 Отчет по НИР «Усовершенствование системы радиационного мониторинга потенциально опасных объектов в г. Полярный Мурманской области» (разд 1, 2) СПбГПУ, 2005 - 10,0 п л.

7. Матвеев A.B. О методологических основах оценивания и управления риском возникновения ЧС на потенциально опасных объектах. // Сб. Проблемr,i рискав техногенной и социальной сферах. Вып. 1.-СПб.: С116ШУ, 2004. -0,4 пл.

8. Матвеев A.B., Бурл08 Н.Г. Разработка математической модели оценки и управления риском в системе страхования на основе закона сохранения целостности // Сборник «Национальная безопасность» материалов VI Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей i и кол и. - СПб.: СИбП'У, 2002. - 0,6/0,3 п.л.

9. Матвеев A.B., Израилов K.Ii. Программное обеспечение прогнозирования ущерба объектов экономики При чрезвычайных ситуациях // Сборник «Национальная безопасность» материалов VI всероссийской конференции по проблемам науки и иыешей школы. - СПб.: СПбГТУ, 2002. -0,2/0,1 п.л.

10. Матвеев A.B. Применение безгранично делимых распре делений и математического аппарата процессов Марковского восстановлен им (асимптотических методой решения соответствующих задач) и проблеме обеспечения национальной безопасности // Сборник «11аци он алчная безопасность» материалов IV Всероссийской научно-технической конференции. - СПб.: СПбГТУ. 2000.-0.1 п.л.

11. Матвеев А,И. Об управлении риском посредством математического аппарата безгранично делимых распределений // Сборник «Неделя науки» в СПбГТУ. - С116,: СПбГТУ, 1999.-0J п.л.

Подписано в печать 19.04,2007

1 [ечать чрафаретпая__Объем 1,0 п.л.

Формат 60х84 If№ Тираж 100 эт.

Отпечатано в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России 196105, Санкт-Петербург1, Московский проспект, д. [ 49

Введение

В.1. Основные тенденции социально-экономической 6 обстановки в регионе

В.2. Постановка задачи на исследование

В.З. Состояние вопроса

В.4. Содержание работы

В.5. Основные положения, выносимые на защиту

1. Научно-технические аспекты управления риском возникновения ЧС

1.1. Общая характеристика проблемы риска возникновения ЧС

1.2. Обоснование структурно-функциональных связей системы управления риском возникновения ЧС

1.3. Концепции и методы анализа риска

1.3.1. Показатели риска

1.3.2. Структура риска чрезвычайных ситуаций

Выводы по 1-му разделу

2. Методологические основы моделирования системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций

2.1. Общий подход к системному моделированию.

2.2. Системообразующие основы модели системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций

2.2.1. Основные понятия и определения

2.2.2. Математическая постановка задачи синтеза модели системы и способов её функционирования

2.2.3. Синтез модели и способов функционирования системы, осложненной конфликтной ситуацией

2.3. Общая схема выработки решения по управлению на основе рассмотренной методологии

Выводы по 2-му разделу

3. Базовая аналитическая модель системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций

3.1. Общий подход

3.2. Содержательная характеристика особенностей модели

3.3. Основные компоненты модели

3.4. Оценивание эффективности деятельности подразделений ГУ МЧС в регионе

Выводы по 3-му разделу

4. Методическое обеспечение управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций.

4.1. Обоснование методики реализации комплексной модели системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций

4.2. Обоснование возможностей информационно-управляющей системы при предупреждении ЧС

4.3. Обоснование структуры и содержания системы радиационного мониторинга потенциально опасных объектов

Выводы по 4-му разделу

В.1. Основные тенденции социально-экономической обстановки в регионе

В условиях сохранения угроз техногенного и природного характера одной из важнейших задач при обеспечении национальной безопасности Российской Федерации становится повышение безопасности населения и защищенности критически важных объектов от этих угроз.

Существо проблемы состоит в том, чтобы, обеспечив снижение количества чрезвычайных ситуаций и повышение уровня безопасности населения и защищенности критически важных объектов от угроз природного и техногенного характера, создать в стране необходимые условия для 'устойчивого развития государства путем координации совместных усилий и финансовых средств федерального центра и субъектов Российской Федерации.

В среднесрочной перспективе кризисы и чрезвычайные ситуации остаются одними из важнейших вызовов стабильному экономическому росту. По различным оценкам, ежегодный ущерб от чрезвычайных ситуаций составляет около 3 процентов объема валового внутреннего продукта. Невосполнимые ежегодные потери в результате чрезвычайных ситуаций достигают 70 тыс. человек и более 300 особо ценных объектов природного и культурного наследия российского и всемирного значения.

Источниками событий чрезвычайного характера являются опасные природные явления, природные риски, возникающие в процессе хозяйственной деятельности, а также крупные техногенные аварии и катастрофы.

В настоящее время в Российской Федерации функционируют свыше 2,5 тыс. химически опасных объектов, более 1,5 тыс. радиационно опасных объектов, 8 тыс. пожаро- и взрывоопасных объектов, более 30 тыс. гидротехнических сооружений и других объектов. Большая часть этих объектов представляет не только экономическую, оборонную и социальную значимость для страны, но и потенциальную опасность для здоровья и жизни населения, а также окружающей природной среды. В зонах возможного воздействия поражающих факторов при авариях на этих объектах проживают свыше 90 млн. жителей страны.

Значительную долю событий чрезвычайного характера составляют пожары. Статистика пожаров в Российской Федерации за последние 5 лет позволяет констатировать, что количество пожаров сохраняется на уровне около 250 тысяч в год. Вместе с тем продолжает увеличиваться число лесных пожаров, пожаров в жилом секторе и на объектах экономики.

Анализ информации о чрезвычайных ситуациях с учетом структуры угроз и динамики их изменений свидетельствует, что стихийные бедствия, связанные с опасными природными явлениями, пожарами, а также техногенные аварии являются основными источниками возникновения чрезвычайных ситуаций и представляют существенную угрозу для безопасности граждан, экономики страны и, как следствие, для устойчивого развития и обеспечения национальной безопасности Российской Федерации.

Анализируемый опыт предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций, проведения учений и тренировок в области защиты от чрезвычайных ситуаций, гражданской обороны, пожарной безопасности и безопасности на водных объектах показывает, что эффективность действий населения по предупреждению возникновения чрезвычайных ситуаций и защите от поражающих факторов источников опасности недостаточно высока.

В решении совместного заседания Совета Безопасности Российской Федерации и президиума Государственного совета Российской Федерации (протокол от 13 ноября 2003 г. N 4) отмечено, что: в современных условиях негативные факторы техногенного и природного характера представляют одну из наиболее реальных угроз для стабильного социально-экономического развития страны; несмотря на проводимую работу по указанной проблеме, существующая государственная система управления еще не в полной мере противодействует качественным угрозам национальной безопасности Российской Федерации.

С учетом уровня угроз для безопасного развития страны эффективное противодействие возникновению чрезвычайных ситуаций не может быть обеспечено только в рамках основной деятельности органов государственной власти и органов местного самоуправления. Характер проблемы требует долговременной стратегии и организации механизмов взаимодействия, координации усилий и концентрации ресурсов субъектов экономики и институтов общества.

Указанные задачи могут быть решены путем создания и функционирования общероссийской комплексной системы информирования и оповещения населения в местах массового пребывания людей, представляющей собой совокупность федеральных, региональных и местных информационных центров, технически объединенных в единую вертикаль приема и передачи информации.

В настоящее время разработаны, прошли проверку практикой и успешно функционируют в составе РСЧС различные информационные системы, в том числе информационные системы центра управления в кризисных ситуациях (ЦУКС), системы оперативно-диспетчерского управления в чрезвычайных ситуациях (ОСОДУ), единой дежурно-диспетчерской службы (ЕДДС), системы мониторинга окружающей среды, прогнозирования и ликвидации чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных промышленных объектах и др.

Вместе с тем на объектовом уровне РСЧС, сформированном на крупных промышленных предприятиях и в организациях, большинство информационных систем позволяют поддерживать оперативное управление только отдельными взятыми группами оборудования в стереотипных производственных ситуациях, что вполне естественно не обеспечивает выдачу оперативно-диспетчерскому персоналу рекомендаций по ликвидации аварийных и нештатных ситуаций комплексного характера, затрагивающих весь производственный процесс в целом.

Из анализа сложившейся ситуации в Российской федерации в области снижения рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций можно выделить следующие проблемные вопросы:

-в недостаточно полной мере используются системный и комплексный подходы при формировании мероприятий, направленных на снижение рисков чрезвычайных ситуаций и смягчение их социально-экономических последствий;

-не до конца проработаны эффективные механизмы координации всего комплекса мероприятий, обеспечивающих решение проблемы, и последовательности их реализации;

-недостаточно скоординирована деятельность основных элементов системы администрирования и управления ресурсами, выделенными для достижения этих целей.

Необходимость разрешения отмеченных проблемных вопросов и определяет актуальность данного диссертационного исследования.

Целью диссертации является обоснование путей обеспечения требуемых показателей эффективности управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций в регионе за счет применения в процессе выработки решений руководством РСЧС объектового и территориального уровней адекватных аналитических динамических моделей.

В.2. Постановка задачи на исследование

Достижение поставленной цели работы привело к необходимости решения следующей научно-технической задачи: осуществить синтез адекватной модели системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций, обеспечивающей требуемую эффективность деятельности системы РСЧС объектового и территориального уровней в условиях сложившейся обстановки.

Решение этой научно-технической задачи предусматривает решение следующих подзадач:

1. Поставить и формализовать задачу управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций в СЭО различных уровней иерархии.

2. Разработать адекватную динамическую модель управления риском в СЭО в зависимости от различной социально-экономической и организационно-технической обстановки.

3. Разработать метод оценивания эффективности управления деятельности РСЧС объектового и территориального уровней СЭО.

4. Разработать методическое обеспечение и предложения по управлению риском возникновения чрезвычайных ситуаций в СЭО различных уровней иерархии.

Результаты решения подзадач предназначены для теоретического обоснования действий соответствующих государственных органов, призванных за ограниченное время выработать комплекс мероприятий, обеспечивающих поддержание потенциальной эффективности функционирования разрабатываемой системы в соответствующих условиях обстановки.

На рис.В.1. представлена схема последовательности формирования требований к разрабатываемой системе управления риском возникновения ЧС.

Для решения поставленных целей социально-экономического образования (СЭО) сформированы соответствующие структуры, одна из которых - РСЧС (единая государственная система предупреждения и ликвидации ЧС). Когда соответствующие структуры не отвечают интересам СЭО, то Руководство прорабатывает возможность создания нового формирования структуры с соответствующим составом. Рассматривается один из возможных вариантов поддержания эффективности функционирования РСЧС. Администрация, исходя из организационно-технических возможностей и социально-экономической обстановки, формирует модель своей системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций и социально-экономической обстановки, а на основе модели формирует требования к новой системе. На этом этапе как раз приводятся в соответствие организационно-технический и социально-экономический аспекты процесса разработки новой системы управления риском возникновения ЧС.

Рис. В.1. Схема последовательности формирования требований к системе

Объект исследования: СЭО, потенциально опасные объекты, компоненты РСЧС.

Предметом исследования являются закономерности управления рисками возникновения чрезвычайных ситуаций в СЭО.

Методологическими и теоретическими основами диссертации являются научные работы по моделированию систем, методы декомпозиции и агрегирования, теория систем и системный анализ, функциональный анализ, теория эффективности, теория интегральных уравнений, теория дифференциальных игр, теория марковских процессов, теория вероятностей.

В.З. Состояние вопроса

На современном этапе развития общественных отношений все большую актуальность приобретают проблемы управления социальными процессами и, прежде всего, вопросы научного обоснования экономического и социального планирования, совершенствования механизма управления, обеспечения безопасности социально-экономических систем от угроз различного характера и, в частности, управления рисками.

Разработка наиболее рациональных действий и операций при управлении риском составляют одну из существенных сторон использования математики в деятельности социально-экономического образования. Под социально-экономическим образованием (СЭО) понимается организованная совокупность людей, объединённых исторически обусловленными социальными формами и видами и способами совместной жизни и деятельности [19].

Развитие использования математики в деятельности социально-экономического образования в последние годы привело к появлению специфического раздела общей теории управления, занимающегося исследованием закономерностей процесса выработки решений для достижения основной цели - обоснования рациональных путей работы руководства при планировании деятельности.

Необходимость работы с большими массивами информации создало потребность в использовании информационных систем управления, основанных на применении автоматизированных информационных систем. Главным достоинством этих систем является интегрированная обработка результатов исследований на основе баз данных, что позволяет непосредственно использовать их для совершенствования практики управления социально-экономическими процессами.

Автоматизация процесса выработки решений в целом невозможна без формализации отдельных сторон деятельности СЭО, без установления количественных зависимостей между ее элементами. Эти вопросы рассмотрены, например в [19].

Проблема возникновения ЧС появляется в результате противостояния сторон (социально-экономического образования и внешней среды), которое порождает конфликт.

В целом, проблема конфликта имеет богатую литературу и немалые научные традиции. Однако единого общепринятого определения конфликта не существует. Так в [95] конфликт - это состязание, в котором стороны стремятся достичь несовместимых положений. Этому противоречит концепция о возможности разрешения конфликта посредством соглашения [46]. В [89] автор рассматривает конфликт как определенное отношение между несколькими субъектами, действующими в общей сфере или среде, имеющими определенные состояния, порожденное противоречиями между этими субъектами, достигшими достаточно высокого уровня своего развития.

В ряде работ конфликт исследовался на основе математической теории игр, отыскивался путь к достижению "оптимального" решения. Конечно методы решения задач теории игр обладают значительными возможностями для количественного оценивания результатов разрешения конфликтов. Это широкий спектр методов решения задач матричных игр, например [50,51], методов решения непрерывных игр, например [44].

Проблему учета динамической сущности рассматриваемого процесса дает аппарат теории дифференциальных игр. Большой вклад в эту теорию внесла школа Понтрягина Л.С.[62]. Несмотря на значительное количество публикаций, теория решения дифференциальных игр, особенно численные методы решения, далеки от завершения, в первую очередь, потому, что получение седловой точки требует принадлежности стратегий управления к компактным множествам, а, как правило, эти стратегии обладают свойством слабой сходимости, и вторая крупная проблема - это учет ограничений на фазовые траектории.

В целом, проделанный анализ показал, что возможностей методов теории игр для разрешения конфликтов недостаточно: теория игр как аппарат страдает концептуальной неполнотой.

В [95] рассмотрены вопросы построения математических моделей трудно формализуемых конфликтных ситуаций, не относящихся к стандартной теории игр и статистических решений. Конфликт рассмотрен авторами как способ взаимодействия сложных систем. Формируются математические структуры и функциональные пространства описания конфликтов, учитывающие многомерность и разномерность процессов, их нелинейность, большое число степеней свободы, память и взаимную рефлексию конфликтующих сторон. Разработана математическая модель конфликта и исследованы ее свойства.

Одна из основных трудностей при системном моделировании связана с проблемой синтеза.

В работе [43]проектирование сложной системы рассматривается на двух стадиях.

1. Выбор и организация функций и структуры системы в целом.

2. Выбор и проектирование физических единиц оборудования, т.е. компонентов системы.

Первая стадия называется внешним проектированием или определением модели системы. Вторая стадия внутренним проектированием. Как отмечают авторы, желателен конечно второй подход, но настоящий "синтетический" подход в технике редко бывает возможен и показателем разработанности любой теории является ее способность синтезировать решение поставленной задачи.

На рис.В.2. представлена структурная схема основных подходов к проектированию систем. Следует отметить, что синтез понимается как метод.

По первому направлению, представленному на схеме, разработана большая совокупность методов. Так особый самостоятельный общенаучный интерес представляют монографии Ильичева А.В., Рыжикова Ю.И. и др. При этом следует отметить, что Рыжиков Ю.Щ90] реализует для системотехнических объектов идею сохранения на примере создания теории управления запасами. Этот факт подчеркивается потому, что в диссертации реализуется принцип сохранения потенциальной эффективности функционирования системы.

Разработка системы

Рис.В.2. Структурная схема основных подходов к разработке систем

В работе Резникова Б.А.[83]показано, что проблема эффективности возникает в связи с решением трех задач.

1. Задача анализа эффективности функционирования реальной системы, эффективности проведения конкретной операции.

2. Задача выбора из некоторого конечного явно представленного множества вариантов систем или вариантов курсов действий в операции варианта, обладающего наибольшей потенциальной эффективностью.

3. Задача системного и структурного синтеза, удовлетворяющего тем или иным требованиям эффективности (оптимальности).

Анализ показал, что наиболее полно проработаны задачи 1 и 2.

Одними из наиболее важных работ в этом направлении стали работы Ильичева А.В.[50,51] В работах рассмотрены методы моделирования как основы анализа эффективности элементов системы для этапа ее проектирования от подготовки исходных данных до выработки конкретных рекомендаций. Показаны и обоснована важность каждого из пяти основных этапов жизненного цикла системы. Ошибка, допущенная на этапе выбора модели системы, приводит к нецелесообразности создания системы в целом; ошибка проектирования ее элементов - к неэффективной системе из-за нерациональности ее параметров; ошибки производства, эксплуатации и непосредственного применения снижают ее эффективность. На каждом этапе жизненного цикла системы специфичны подходы, методы и модели для определения соответствующих рациональных решений. Под анализом эффективности понимается соответствующее определение необходимых количественных показателей в зависимости от принимаемых на этапе проектирования технических решений по изучаемому элементу в заданном диапазоне условий его непосредственного применения. Монографии Ильичева А.В. позволяют определить актуальность и место настоящей диссертационной работы в жизненном цикле сложной системы по управлению риском возникновения ЧС.

Рассматривая на рис.В.2. второй основной подход к разработке систем, следует обратиться к классификации задач синтеза, предложенной Цвиркуном А.Д. [101].

Что касается известных результатов в области синтеза системы, то рассматривается решение трех классов задач[101].

1. Синтез структуры при заданных функциях и алгоритмах функционирования системы. (На схеме - блок 21)

2. Синтез функций, алгоритмов функционирования и правил поведения элементов заданной иерархической системы. (На схеме - блок 22)

3. Синтез структуры сложных систем, включающий как оптимизацию функционирования системы, так и распределение функций по узлам системы и выбор их состава. (На схеме - блок 23)

Наибольшую проработку получило второе направление. В этом направлении получили важные общенаучные результаты, например, Моисеев Н.Н., Черноусько Ф.Л., Энеев Т.М., Калинин В.Н.

В меньшей мере проработаны вопросы первого направления. Однако в этом направлении исследования тоже получены важные общенаучные результаты, к которым следует отнести в первую очередь работы Цвиркуна А.Д. по созданию теории синтеза структуры системы при заданных функциях и алгоритмах функционирования системы.

А по третьему направлению получены системно изложенные результаты Бурловым В.Г. [17-20], но при этом рассматриваются задачи с расширенным множеством свойств (ресурсные и временные характеристики, постановка задач формированиям различного уровня и др.) При реализации данного подхода к системному моделированию предполагается рассмотрение процесса формирования модели системы управления риском возникновения ЧС в конфликтной среде в трех уровнях.

1. Абстрактный (методология теории).

2. Абстрактно-конкретный (методическое обеспечение теории).

3. Конкретный (алгоритмическое обеспечение теории).

На первом уровне в рамках допущений и предположений, направленных на достижение гарантированного результата, реализуются базовые понятия, базовые зависимости достижения результата и базовые логические правила развертывания содержания теории.

На втором уровне разрабатываются методы обоснования характеристик системы управления риском, методы управления (реализации характеристик) системой, методы оценивания эффективности функционирования.

На третьем уровне представляется алгоритмическое обеспечение, раскрывающее, поясняющее и конкретизирующее сущность первых двух уровней осуществленного системного моделирования.

В данной работе получены теоретические и практические результаты, направленные на разрешения сформулированных проблем, с последующим решением практических задач системы управления риском. Она основана на концепции системного подхода, изложенной в фундаментальных трудах Гуда Г.Х, Макола Р.Э. [43], Резникова Б.А.[82,83], Калинина В.Н.[52], Ильичева А.В.[50,51], Бурлова В.Г. [17-20], Брушлинского Н.Н.[15,16], Шаровара Ф.Щ105], Артамонова В.С.[5-7], Грачева Е.В., Анисимова Б.П.[3,4]. Область ее применения в конечном итоге определяется полнотой информации, которой располагает исследователь, и включением этой информации в модель.

В.4. Содержание работы

Работа содержит Введение, четыре раздела и Заключение.

Во Введении рассмотрены основные тенденции социально-экономической обстановки, определены актуальность настоящих исследований и цель. Сформированы основные требования к построению системы. Сформулирована комплексная проблема. Определен объект и предмет исследования. Проведен анализ состояния вопроса по избранному направлению исследования. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе рассмотрена диалектика решения комплексной задачи поиска путей повышения эффективности функционирования системы управления риском возникновения ЧС в условиях воздействия социально-экономической обстановки. Показана необходимость достижения единства структурного содержания и способов функционирования системы. Рассмотрены существующие концепции и методы анализа риска. Сформулирован подход к синтезу модели системы и изложена концепция его реализации. Изложен подход к решению комплексной задачи повышения эффективности функционирования системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций.

Во втором разделе рассмотрены основные положения теории синтеза модели системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций и способов ее функционирования. Сформулированы основные допущения и предположения при планировании и организации деятельности ГУ МЧС, обеспечивающие функционирование системы управления риском возникновения ЧС на достижение гарантированного результата. Приведена структурная схема, отражающая основные элементы и взаимосвязи выработки концепции синтеза модели системы управления риском возникновения ЧС и способов ее использования.

В третьем разделе излагается разработанная базовая модель развития системы управления риском возникновения ЧС в рамках диалектики противостояния социально-экономического образования и внешней социально-экономической обстановки. Обосновывается логика развития системы управления риском возникновения ЧС с новыми возможностями функционирования, позволяющей достигать требуемых уровней показателей эффективности функционирования в новых условиях социально-экономической, организационно-технической обстановки и иных процессов развития региона.

В четвёртом разделе излагаются на основе разработанной модели методы, способы действий системы РСЧС, подходы к организации управления руководством РСЧС, организации взаимодействия. Оценивается эффективность функционирования системы управления риском возникновения ЧС, сущность которого сводится к интегрированию соответствующих ППЭ по пространственно-временным состояниям элементов системы. Оценивается снижение уровня потерь в регионе в условиях воздействий социально-экономической обстановки. Исследуется влияние особенностей модели системы управления риском возникновения ЧС на эффективность ее функционирования.

В Заключении приведены основные научные и практические результаты, полученные в работе, основные направления их дальнейшего развития и пути реализации. Сведения о реализации, публикации и апробации.

В.5. Основные положения, выносимые на защиту

В результате проделанной работы на защиту выносятся следующие основные научные результаты.

1. Постановка и формализация задачи управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций на основе использования адекватных динамических моделей.

2. Динамическая модель описания управления риском в различных условиях обстановки.

3. Метод оценивания эффективности управления деятельностью подсистем РСЧС различных уровней.

4. Методическое обеспечение процесса выработки решений по управлению риском возникновения ЧС.

Ю.Основные результаты, полученные в процессе проведенных исследований могут найти дальнейшее применение:

- при формировании формализованного замысла и решения руководства РСЧС на применения сил и средств в интересах обеспечения требуемого уровня риска возникновения ЧС;

- для разработки исходных данных на выработку решений руководящим составом РСЧС;

- для разработки систем поддержки принятия решения при управлении риском возникновения чрезвычайных ситуаций;

- для разработки автоматизированной информационно-управляющей системы по управлению риском возникновения ЧС;

- в учебном процессе в учебных курсах "Оценка и управление риском", "Моделирование социально-экономических процессов".

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате решения поставленной в работе научно-технической задачи получены следующие научные и практические результаты:

1. Поставлена и формализована задача управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций за счет использования адекватных динамических моделей.

Установлено, что мероприятия по управлению риском возникновения ЧС должны осуществляются в рамках единой государственной системы предупреждения и действий в ЧС. Рациональный объем мер защиты осуществляется в пределах ресурсных ограничений, следующих из социально-экономического положения страны или региона.

Показано, что требования системного подхода к синтезу модели системы управления риском возникновения ЧС позволяет рассматривать риск как свойство процесса, характеризующего степень невыполнения целевой задачи разрабатываемой системы. Количественно оценивается величиной ущерба и величиной, характеризующей качество оценки риска.

Установлено, что адекватность модели определяется полнотой учёта в модели основных закономерностей окружающей действительности. В качестве основных закономерностей предложено использовать Закон сохранения целостности [19], который проявляется в одновременном синтезе модели системы и способов ее функционирования при заданном предназначении.

2. Установлено, что наиболее весомые результаты способна дать целевая разработка всех составляющих системы управления риском возникновения ЧС, в ходе которой согласуются и рождаются как единое целое ее техническое содержание, способы функционирования и структура.

В работе получили развитие научно-методические основы и механизмы координации управления в сфере снижения рисков чрезвычайных и кризисных ситуаций на основе концептуальных математических основ одновременного синтеза модели и способов функционирования системы.

На основе концепции замыкания и сформулированного в работе принципа сохранения потенциальной ЭФ обоснован новый подход, позволивший решение проблемы синтеза свести к решению уравнения синтеза модели системы и способов её функционирования. Данное объединяет в единое целое характеристики модели и функционирования системы, которые сбалансированы потенциальной ЭФ системы. Это позволило при создании системы, подбирая соответствующие характеристики, замкнутые уравнением синтеза, определить модель системы и целесообразные способы использования.

3. Сформулированы допущения и предположения при планировании и организации мероприятий, направленных на достижение гарантированного результата (Поддержание требуемого показателя эффективности функционирования системы). Обоснованы базовые понятия теории:

- район сосредоточений основных усилий (РСОУ); (модель действия, Q);

- потенциал поля эффективности (ППЗ)(модель системы, Ф(.));

- эффективность функционирования (ЭФ, /).

Базовые понятия раскрываются через понятия предметной области. Это ресурсы региона, виды, способы и формы мероприятий, направленных на предупреждение возникновения ЧС, интенсивности воздействий противостоящих сторон "А" (СЭО) и "В" (внешней среды) и другие.

Установлено, что взаимное пространственно-временное состояние противостоящих сторон сбалансировано только количественными характеристиками трех базовых понятий, объединенных оператором интегрального вида J <P(u(r),v(r),r)dr = I(Q). Q

4. При синтезе модели и способов функционирования системы управления риском возникновения ЧС необходимо учитывать, что она функционирует в условиях противодействия окружающей среды. На основе данной концепции разработан метод синтеза модели системы управления риском в условиях взаимовоздействия с окружающей средой.

Для синтеза модели системы необходимо руководствоваться правилами построения структуры множества G. (Множество задает условия формирования структуры системы и функций ее элементов).

Каждая из рассматриваемых сторон в общем случае выполняет три основные функции, формируя при этом соответственно следующие подсистемы: ЦПС (предназначена для решения целевых задач на соответствующем множестве пространственно-временных состояний), ЗПС (предназначена для недопущения решения целевых задач противостоящей стороны на общем целевом множестве), ОПС (защищающая ЦПС от воздействия защитной подсистемы противостоящей стороны). Возможности, механизмы их реализации, виды, способы, формы действий всех подсистем определяются через требуемый вклад в решение общей задачи целевой системы. Исходя из предлагаемого подхода к синтезу одновременно модели и способов функционирования системы, необходимо сформировать множества требуемых пространственно-временных состояний Qv подсистем сторон "А" и

В" и потенциалы полей эффективности сторон <р(г) при заданных значениях показателей эффективности действия сторон.

5. Рассмотренный подход к синтезу одновременно модели системы и способов ее функционирования при заданном предназначении позволил разработать модель системы управления риском возникновения ЧС в регионе, гарантированно выполняющей свою целевую функцию. В работе в качестве основной функции РСЧС регионального или объектового уровней предложено считать обеспечение требуемых показателей эффективности управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций в регионе.

Разработанная базовая модель управления риском возникновения ЧС в регионе в условиях воздействий негативных факторов, позволяет определить интенсивности деятельности соответствующих подсистем, удовлетворяющих требуемым показательности эффективности функционирования разрабатываемой модели системы при дифференциальных связях, наложенных на вероятности состояний противостоящих сторон, существующих ограничениях на интенсивности деятельности соответствующих подсистем сторон, ресурсы СЭО, соответствующих граничных условиях.

Впервые оказалось возможным осуществить в одной модели сбалансированный учет разнородных компонентов, органов и деятельности системы РСЧС. Установлено взаимовлияние развития системы РСЧС и способов ее функционирования.

6. Основным фундаментальным результатом оценивания ЭФ является замыкание модели системы и её функционирования требуемой ЭФ. Анализ возможностей метода оценивания ЭФ показал, что получен инструмент определения вклада составляющих компонент системы в решении задачи по защите СЭО от ЧС.

Основным итогом оценивания качества действий всех рассмотренных подсистем «А», реализующей комплекс мероприятий по предупреждению возникновения ЧС является эффективность функционирования системы «А» в целом. Поэтому за главный показатель успешной деятельности системы управления риском (со всеми ее элементами) в регионе принимается среднее количество ЧС, произошедших в регионе.

Предложен метод оценивания эффективности функционирования разрабатываемой модели системы управления риском возникновения ЧС. Технология применения метода оценивания эффективности функционирования системы управления риском возникновения ЧС состоит из двух этапов:

- обоснование оценивания;

- формирование показателя эффективности функционирования.

7. На основе рассмотренной концепции и предложенной модели системы были разработаны методики и предложения по управлению риском возникновения чрезвычайных ситуаций.

Разработанный метод позволил при построении комплексной динамической модели системы управления риском возникновения ЧС получить условия прореживания нестационарных пуассоновских потоков. Методика реализации комплексной модели системы управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций может стать основой для разработки автоматизированной информационно-управляющей системы по управлению риском возникновения ЧС.

Впервые оказалось возможным осуществлять прогноз риска возникновения чрезвычайных ситуаций на основе анализа пространственно-временных состояний компонентов системы.

Разработанный инструмент позволяет оценить эффективность проведения профилактических мероприятий, прогнозировать результаты деятельности системы РСЧС по управлению риском возникновения ЧС и выработать определенные требования ее деятельности для поддержания требуемого показателя эффективности. Методический аппарат, разработанный в диссертации, может быть применен для разработки исходных данных и выработки решений руководящим составом РСЧС, а также систем поддержки принятия решения при управлении риском возникновения чрезвычайных ситуаций.

Рассмотрены модели воздействия однородных и разнородных мероприятий на поток негативных факторов, приводящих к ЧС. Получены базовые зависимости достижения результата в результате от интенсивностей воздействий негативных факторов и деятельности системы по управлению риском возникновения ЧС.

Использование частных методик позволяет оценить эффективность функционирования системы от конкретных угроз при использовании различных методов и средств защиты. Возможно использование методического аппарата, разработанного в диссертации для разработки исходных данных для выработки решений руководящего состава РСЧС при управлении риском возникновения чрезвычайных ситуаций, для разработки систем поддержки принятия решения по управлению риском возникновения чрезвычайных ситуаций.

В целом следует отметить, что главным итогом проведенных исследований является решение важной научно-технической задачи, позволившей обосновать по-новому подход к управлению риском возникновения чрезвычайных ситуаций в регионе.

1. Акимов В.А., Новиков В.Д., Радаев Н.Н. Природные и техногенные чрезвычайные ситуации: опасности, угрозы, риски. - М.: ФИД «Деловой экспресс», 2001 г.-343 с.

2. Анализ служебной деятельности Главного управления МЧС России по Санкт-Петербургу за 2006 год.

3. Анисимов Б.П. Вариант формализации подсистем управления подразделениями ГПС МЧС России. В сб. «Проблемы управления рисками в техносфере», СПбИГПС, №1, СПб., 2007.

4. Анисимов Б.П., Парышев Ю.В., Бруевич Д.Е. Повышения эффективности хозяйственной деятельности подразделений МЧС путем совершенствования методов управления их ресурсами. Вестник СПбИГПС, №11, СПб., 2006.

5. Артамонов B.C. Основные положения теории управлении риском. Вестник СПбИГПС, №14., СПб., 2004. с. 22-26.

6. Артамонов B.C. Роль и место концептуального моделирования в исследовании сложных систем. Материалы межвузовской НТК. СПб.: СПбЮИМВД России, 1994.

7. Архипова Н.И., Кульба В.В. Управление в чрезвычайных ситуациях. М., 1998.-316 с.

8. Басенко В.Г. Защита в чрезвычайных ситуациях. СПб, СПбГПУ, 2004.

9. Безопасность жизнедеятельности / Под ред. С.В. Белова. М.: Высшая школа, 1999.-448 с.

10. Безопасность России. Правовые, социально-экономические и научно-технические аспекты. Словарь терминов и определений. М.: МГФ «Знание», 1999. -368 с.

11. Беллман Р. Динамическое программирование. -М., ИЛ. 1960.

12. Беллман Р., Гликсберг И.,Гросс О. Некоторые вопросы математической теории процессов управления. -М., ИЛ, 1962.

13. Болтянский В.Г. Математические методы оптимального управления. -М., Наука. 1969.

14. Брушлинский Н.Н. Системный анализ деятельности государственной противопожарной службы. Учебник. -М.: МИПБ МВД России, 1998. -255с.

15. Брушлинский Н.Н., Кафидов В.В., Козлачков В.И. и др. Системный анализ и проблемы пожарной безопасности народного хозяйства. -М.: Стройиздат, 1998. -413 с.

16. Бурлов В.Г. и др. Конструктивные начала методологии синтеза моделей государственного устройства с заданными свойствами. Фундаментальные исследования в технических университетах. Секция «Национальная безопасность».: -С-Пб. СПбГТУ, 2001.

17. Бурлов В.Г. Логико-алгебраическая концепция построения модели системы и её приложение для синтеза системы защиты информации (в кн. «Безопасность информации регионов России») НТК 13-15. 10. 1999 г.-СПб.; СПИИРАН, 1999.

18. Бурлов В.Г. Методологические основы моделирования социально-экономических и политических процессов. -С-Пб. С-ПбГПУ, 2006. -287с.

19. Бурлов В.Г. Методы построения систем поддержки принятия решения, основанные на логико алгебраической системной концепции математики. (Тезисы доклада) НТК 28-29 10, - С-Пб; ВИКУ им. А.Ф. Можайского, 1999.

20. Бурлов В.Г. Разработка модели борьбы за рынки сбыта информационных услуг на основе закона сохранения целостности. В кн. «Фундаментальные исследования в технических университетах». Том 2. Национальная безопасность, стр. 137-150, С-Пб. С-ПбГТУ, 2002.

21. Бурлов В.Г., Дубаренко К.А., Матвеев А.В., Матвеев В.В., Потапов В.В. Основы теории анализа и управления риском в чрезвычайных ситуациях. -Санкт-Петербург, 2003.

22. Варга Дж. Оптимальное управление дифференциальными и функциональными уравнениями. -М., Мир. 1977.

23. Вентцель Е.С. Исследование операций. М., Наука. 1969.

24. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М., Наука. 1969. .

25. Владимиров В.А., Воробьев B.JI. и др. Управление риском. Риск, устойчивое развитие, синергетика. М., 2000. -432 с.

26. Владимиров В.А., Воробьев Ю.Л., Шойгу С.К., Катастрофы и государство.- М.: Энергоатомиздат, 1997. -160 с.

27. Воробьев Ю.Л. Основы формирования и реализации государственной политики в области снижения рисков чрезвычайных ситуаций: Монография. М: ФИД «Деловой экспресс», 2000. - 248 с.

28. Воробьев Ю.Л., Осипов В.И. и др. Катастрофы и общество М.: Контакт-Культура, 2000. - 332 с.

29. Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания. М., Наука. 1966.

30. Гнеденко Б.В.,Коваленко И.Н. Лекции по теории массового обслуживания .- Киев. КВИРТКУ 1963.

31. Горелова B.JI., Мельников Е.Н. Основы прогнозирования систем. М.: Высшая школа, 1993,183с.

32. ГОСТ Р 22.0.01-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Основные положения.

33. ГОСТ Р 22.0.02-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Термины и определения основных понятий.

34. ГОСТ Р 22.0.05-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения.

35. ГОСТ Р 22.0.06-95. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Источники природных чрезвычайных ситуаций. Поражающие факторы.

36. ГОСТ Р 22.1.01-95. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование. Основные положения.

37. ГОСТ Р 22.1.02-95. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг и прогнозирование. Термины и определения.

38. ГОСТ Р 22.0.11-99. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Предупреждение природных чрезвычайных ситуаций. Термины и определения.

39. Государственный доклад о состоянии защиты населения и территорий РФ от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. М.: МЧС РФ, 1997-2002 // Проблемы безопасности при ЧС.

40. Гуд Г.Х., Макол Р.Э. Системотехника, -М.; Сов. Радио, 1962.

41. Дрешер М. Стратегические игры. Теория и приложения.-М; Сов. Радио. 1964.

42. Дружинин В.В., Конторов Д.Г. Идея, алгоритм, решение; Воениздат, 1972.

43. Дружинин В.В., Конторов Д.Г., Конторов М.Д. Введение в теорию конфликта. М: Радио и связь, 1989.

44. Дубаренко К. А., Матвеев В.В., Елгин И. Н. Анализ зарубежного опыта подготовки специалистов в области управления рисков. Материалы IV Всероссийской конференции по проблемам науки и высшей школы.

45. Фундаментальные исследования в технических университетах. Национальная безопасность. 08-10 июня 2000. Т. 2. СПб.: СПбГТУ.

46. Закон Санкт-Петербурга от 18.07.2005 №368-52 «О пожарной безопасности в Санкт-Петербурге».

47. Закон Санкт-Петербурга от 20.10.2005 №514-76 «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

48. Ильичев А.В. Эффективность проектируемой техники, М.: Машиностроение, 1991.

49. Ильичев А.В., Волков В.Д., Грущанский В.А. Эффективность проектируемых элементов сложных систем,- М.: Высшая школа, 1982,

50. Калинин В.Н., Резников Б.А. Теория систем и управления. (Структурно-математический подход); Л. МО СССР. 1978.

51. Катастрофы и человек: Кн. 1. Российский опыт противодействия чрезвычайным ситуациям / Под ред. Ю.Л. Воробьева. М.: ACT - ЛТД, 1997.-256с.

52. Кляхин В.Н., Коробков O.K., Матвеев В.В. Управление рисками при создании кораблей ВМФ. Морская электроника, №8,2004.

53. Кляхин В.Н., Матвеев В.В Один из путей обеспечения защищенности особо важных и потенциально опасных объектов. Вопросы оборонной техники. Технические средства борьбы с терроризмом. Серия 16. № 1,2. 2005.

54. Кузьмин И.И., Махутов Н.А., Хетагуров С.В. Безопасность и риск: Эколого-экономические аспекты. СПб.: Изд-во СПбГУЭФ, 1997. - 164с.

55. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М.: Наука, 1988.

56. Моисеев Н.Н. Математические задачи системного анализа. -М.: Наука, 1981.-238 с.

57. Мягков С.М. География природного риска. М.: Изд-во МГУ, 1995. - 224с.

58. Организационно-методические указания по подготовке населения Санкт-Петербурга в области ГО, защиты от ЧС, обеспечения пожарнойбезопасности и безопасности людей на водных объектах на 2006-2020 годы от 28.11.2005 №07-104/9308.

59. Отчет по НИР: «Усовершенствование системы радиационного мониторинга потенциально опасных объектов в г.Полярный Мурманской области»(научное руководство, исп. разд. 1,2), СПбГПУ, 2005.

60. Понтрягин JI.C. К теории дифференциальных игр. УМН-1966, 21, № 4-214274.

61. Постановление Правительства РФ от 01.03.1993 №178 «О создании локальных систем оповещения в районах размещения потенциально опасных объектов».

62. Постановление Правительства РФ от 01.12.2005 №712 «Об утверждении Положения о государственном надзоре в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, осуществляемом МЧС России».

63. Постановление Правительства РФ от 04.09.2003 №547 «О подготовке населения в области защиты от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

64. Постановление Правительства РФ от 10.11.1996 №1340 «О порядке создания и использования резервов материальных ресурсов для ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

65. Постановление Правительства РФ от 13.09.1996 №1094 «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

66. Постановление Правительства РФ от 20.06.2005 №385 «О федеральной противопожарной службе».

67. Постановление Правительства РФ от 24.03.1997 №334 «О порядке сбора и обмена в Российской Федерации информацией в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

68. Постановление Правительства РФ от 30.12.2003 №794 «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций».

69. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 01.08.2005 №1139 «Об утверждении Положения о противопожарной службе Санкт-Петербурга».

70. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 14.12.2004 №1968 «О Главном управлении по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям Санкт-Петербурга».

71. Постановление Правительства Санкт-Петербурга от 24.02.2004 №224 «О Главном управлении по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям Санкт-Петербурга».

72. Приказ МЧС России от 08.07.2004 №329 «Об утверждении критериев информации о чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера».

73. Проблемы программно-целевого планирования. Под ред. Г.С. Поспелова. -М., Наука. 1986.

74. Пропой А.И. Элементы теории оптимальных дискретных процессов. -М., Наука. 1973.

75. Распоряжение Губернатора Санкт-Петербурга от 01.03.2000 №218-р «Осоздании службы сети наблюдения и лабораторного контроля гражданской обороны Санкт-Петербурга».

76. Распоряжение Губернатора Санкт-Петербурга от 22.02.2000 №182-р «О создании Санкт-Петербургской территориальной подсистемы оповещения единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций».

77. Распоряжение Губернатора Санкт-Петербурга от 29.01.1999 года №104-р «О порядке сбора и обмена информацией в области защиты населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера в Санкт-Петербурге».

78. Резников Б.А. Проблемы организации управления системой подвижных объектов. В кн. Математическое обеспечение управления подвижными объектами. -Д., МО СССР. 1986.

79. Резников Б.А. Системный анализ и методы системотехники. Часть 1. JT; МО СССР. 1990., 522 с.

80. Ренн О. Три десятилетия исследования риска: достижения и новые i горизонты// Вопросы анализа риска, 1999, Т.1, № 1, с. 80-99. I

81. Розенберг В.Я. и др. Специальное математическое обеспечение управления. — М.: Советское радио, 1980.

82. Ростовце^ Ю.Г. Задачи знакового моделирования ч.1, Методологические аспекты знакового моделирования, -С-Пб.; ВИКА им. А.Ф.Можайского. 1996.

83. Ростовцев Ю.Г. Математические методы и модели оценивания военно-политической обстановки. Вьш.1. Общие принципы моделирования. МО СССР, 1984.

84. Рыжиков Ю.И. Управление запасами, М.; Наука, 1969.

85. Сафонов B.C., Одишария Г.Э., Швыряев А.А. Теория и практика анализа риска в газовой промышленности. М.: НУМЦ Минприроды РФ, 1996. -208 с.

86. Степанов Б.М. Теоретические основы обеспечения безопасности жизнедеятельности.- М.: В А РВСН, 2001. 351 с.

87. Субботин А.И., Ченцов А.Г. Оптимизация гарантий в задачах управления. -М; Наука. 1981.

88. Сухорученко B.C. Проблемы обеспечения безопасности населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. Управления силами и средствами в условиях риска. Вестник СПбИГПС, №1, СПб., 2005.

89. Томас JI. Саати. Математические модели конфликтных ситуаций. Сов. радио; -М. 1977.

90. Указ Президента РФ от 28.08.2003 №991 «О совершенствовании единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций».

91. Федеральный закон от 21.07.1997 №116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».

92. Федеральный закон от 21.12.1994 №68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

93. Федеральный закон от 21.12.1994 №69-ФЗ «О пожарной безопасности».

94. Хохлов Н.В. Управление риском. М., 2001. -239 с.

95. Ю1.Цвиркун А.Д. Основы синтеза структуры сложных систем. Наука .-М., 1982г.

96. Цлаф Л. Я. Вариационное исчисление и интегральные уравнения, М., «Наука», 1970.

97. Чермчен У.и др. Введение в исследование операций. -М., Наука 1968. )4.Чуев Ю.В., Михайлов Ю.Б. Прогнозирование в военном деле. М.:

98. Воениздат, 1975.-278 с. )5. Шаровар Ф.И. Автоматизированные системы управления и связь в пожарной охране/Высш. инженер, пожар.-техн. школа МВД СССР. -М.: Радио и связь, 1987. -304с.