Полєжаєв А.М., Ковжога С.О., Тузіков С.А., Карманний Є. В.,

Чудновський І.Т.

(Національна юридична академія України ім. Ярослава Мудрого)

До питання забезпечення математичного прогнозування виникнення надзвичайної ситуації техногенного характеру

В Україні існує система запобігання виникненню надзвичайних ситуацій. Але статистика надзвичайних ситуацій в країні свідчить, що ефективність роботи системи не повністю вдоволяє вимогам сьогодення. Проміж факторів, які, на наш погляд, знижують ефективність роботи системи запобігання надзвичайним ситуаціям є:

- недостатня надійність розпізнання загрози виникнення надзвичайної ситуації та недостатньо високий ступень вірогідності визначення цієї загрози;

- недостатньо високий ступень вірогідності інформації про час, який є у розпорядженні підрозділів цивільного захисту для планування і реалізації заходів запобігання надзвичайної ситуації.

Недостатня надійність розпізнання загрози та недостатнє вірогідне визначення ступеню виникнення надзвичайної ситуації, на наш погляд, є наслідком відсутності кількісної оцінки ступеня загрози виникнення надзвичайної ситуації, а також критерію, який однозначно визначає вибір стратегії подальших дій.

Кількісна оцінка ступеня загрози може здійснюватися за допомогою інтегрального показника, який може мати як скалярний так і векторний вигляд, і визначатися шляхом математичного прогнозування на основі існуючої інформації.

Із наведеного витікає необхідність створення програмно-математичного забезпечення прогнозування надзвичайної ситуації шляхом збору, обробки та формалізації різного виду інформації про технічний стан, режими експлуатації технічних систем потенційно-небезпечних об’єктів (ПНО), технологічну дисципліну, рівень організації та виконання заходів техногенної безпеки з подальшим математичним прогнозуванням кількісної оцінки можливості виникнення надзвичайної ситуації на різних рівнях, та часу досягнення її критичної межі.

Особливістю надзвичайних ситуацій техногенного характеру є те, що виявлення загрози їх виникнення може бути здійснено з допомогою контролю окремих параметрів технічних систем ПНО, їх технічного стану, режиму експлуатації, технологічної дисципліни. Однак низка параметрів, від величини яких залежить можливість виникнення надзвичайної ситуації, не можуть бути визначені безпосереднє, наприклад, стомленість металу трубопроводу, який працює під тиском. Тому виникає необхідність при виявленні загрози виникнення надзвичайної ситуації використовувати опосередковані параметри, які характеризують стан технічних систем, з подальшим моделюванням їх функціонування.

У загальному випадку підсистема прогнозування може складатися з трьох блоків: інформаційного блоку, блоку прогнозу та блоку прийняття рішення.

Інформаційний блок здійснює збір, обробку та формалізацію інформації про технічний та інший стан ПНО.

За способом отримання та періодичністю оновлення інформація, яка використовується у підсистемі прогнозування, може поділятися на три групи :

- інформація, яка поступає безперервно, без втручання людини, з датчиків підсистеми автоматизованого контролю технічного стану найбільш техногенне небезпечного обладнання ПНО;

- інформація, яка поступає періодично від підрозділів техногенного нагляду Єдиної державної системи цивільного захисту держави (про технічний стан обладнання, виконання вимог техногенної безпеки, технологічну і виробничу дисципліну та інш.) ;

- експлуатаційно – технічна інформація про ПНО (про склад технічних систем, строки та режими функціонування, проведення регламентних або ремонтних робіт та інш.), яка отримується з експлуатаційно – технічної документації технічних систем ПНО та оновлюється в випадку відповідних змін.

Блок прогнозу здійснює математичне моделювання функціонування технічних систем ПНО і визначає кількісну оцінку можливості виникнення надзвичайної ситуації на момент прогнозування (моментальний прогноз) та кількісну оцінку часу досягнення загрози виникнення надзвичайної ситуації до критичної межі (прогноз за часом).

Моментальний прогноз характеризує стан техногенної небезпеки (безпеки) на різних рівнях ієрархії (державний, регіональний, місцевий, об’єктовий рівні ) і забезпечує можливість адекватної реакції (зворотного зв’язку) у випадку необхідності.

Прогноз за часом визначає максимально можливий час, який мається, для планування і реалізації заходів попередження виникненню надзвичайної ситуації техногенного характеру.

Для однозначності оцінювання ступеня загрози виникнення надзвичайної ситуації та спрощення критерію вибору стратегії подальших дій, на наш погляд, доцільно використовувати скалярний показник ступеня загрози. Таким показником може бути ймовірність виникнення надзвичайної ситуації в наслідок аварії на технічних системах ПНО. У цьому випадку моментальний прогноз є прогноз проведений з використанням комплексу математичних моделей ймовірності виникнення надзвичайної ситуації. З метою підвищення вірогідності результату прогнозу, на наш погляд, моментальний прогноз доцільно здійснювати за декількома незалежними математичними моделями, які мають різну природу (наприклад, статистичні, стохастичні, регресійні, імітаційні та інш.) [ 1 ].

Прогноз за часом може здійснюватися у два етапи. На першому аналізуються тенденції до зміни інформаційного поля з урахуванням взаємозалежності параметрів та прогноз їх по часу. Потім з допомогою комплексу моделей моментального прогнозу прогнозується величини ймовірності виникнення надзвичайної ситуації за часом.

Блок прийняття рішення здійснює аналіз результатів прогнозування на відповідних рівнях ієрархії з подальшим вибором відповідної стратегії дій та плануванням (у випадку необхідності) в межах визначеного терміну заходів запобігання.

Створення вище зазначеної підсистеми прогнозування можливе, на наш погляд, за умови вирішення комплексу наукових задач, до яких у загальному випадку можна віднести:

- класифікація на основі [ 2 ] ПНО, як об’єктів моделювання;

- визначення переліку параметрів, яки характеризують можливість виникнення надзвичайної ситуації;

- визначення практичної можливості, способів виміру параметрів, які характеризують можливість виникнення надзвичайної ситуації;

- обґрунтування періодичності контролю підрозділами техногенної безпеки технічного стану обладнання, технологічної дисципліни, виконання вимог техногенної безпеки;

- розробка методів формалізації та подання інформації у зручному вигляді для обробки;

- розробка комплексу моделей функціонування технічних систем різного призначення ( можливі підходи до створення моделей функціонування розглянуті в [ 3 ]);

- розробка комплексу математичних моделей прогнозування ймовірності виникнення надзвичайної ситуації з урахуванням особливостей ПНО ( деки можливі підходи до створення моделей прогнозування розглянуті в [ 4 ]);

- розробка методів прогнозування показника загрози виникнення надзвичайної ситуації в умовах невизначеної інформації;

- розробка методів оцінки вірогідності прогнозів;

- розробка методів аналізу інформаційного поля з урахуванням взаємозалежності параметрів;

- розробка методів прогнозування зміни взаємозалежних параметрів за часом;

- обґрунтування критичної межі зростання ймовірності виникнення надзвичайної ситуації різного рівня та виробка алгоритму дій у кожному окремому випадку;

- розробка пакету стандартних алгоритмів прийняття рішень за результатами прогнозу.

Створення підсистеми прогнозування виникнення надзвичайної ситуації техногенного характеру у межах існуючої системи їх запобігання буде сприяти підвищенню надійності розпізнання та ідентифікації загрози виникнення надзвичайної ситуації, визначення часу її можливого виникнення і як наслідок - значному підвищенню ефективності роботи системи запобігання надзвичайним ситуаціям у цілому.

Література.

1. Надежность и эффективность в технике. Справочник в десяти томах. Под ред.акад. АН.СССР В.Ф.Уткина, д-ра техн. наук Ю.В.Крючкова. Москва, Машиностроение, 1990.

2. Державний класифікатор надзвичайних ситуацій ДК 019-2001.

3. Полєжаєв А.М., Малько О.Д., Ковжога С.О. До питання побудови моделі техногенної складової життєвого середовища людини. Збірник наукових праць – Харків ХУ ПС -2005. – вип.. 7 (47), - с.143 – 145.

4. Полєжаєв А.М., Ковжога С.О., Лазутський А.Ф., Малько О.Д., Тузіков С.А. До питання прогнозування надзвичайної ситуації техногенного характеру. Всеукраїнський науково-популярний журнал „Безпека життєдіяльності”, № 12, грудень 2007.