Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Постановка проблемы обеспечения безопасности и устойчивости единой системы газоснабжения 17
1.1 Проблема обеспечения безопасности критически важной инфраструктуры. Современное состояние и пути решения 17
1.2 Единая система газоснабжения России 21
1.3 Комплексные задачи оценки опасностей и управления рисками объектов критически важной инфраструктуры Единой системы газоснабжения. Современное состояние и пути решения 35
1.4 Постановка проблемы обеспечения безопасности и устойчивости Единой системы газоснабжения России 69
1.5 Выводы по Главе 1 73
Глава 2 Развитие методов синтеза рисков безопасного функционирования и устойчивого развития Единой системы газоснабжения. Метод группового выбора приоритетных объектов защиты 75
2.1 Общая постановка задачи управления безопасностью объектов Единой системы газоснабжения 75
2.2 Модель воздействия на объекты Единой системы газоснабжения 77
2.3 Модель профиля защиты объекта Единой системы газоснабжения 79
2.4 Интеграционная модель безопасности объектов Единой системы газоснабжения 82
2.5 Модель оценки уровней воздействия негативных факторов и обоснование шкалы измерения угроз нарушения устойчивости функционирования объектов Единой системы газоснабжения с учётом их технологической специфики и региона размещения 85
2.6 Выводы по Главе 2 107
Глава 3 Развитие теоретических основ и методов анализа рисков возникновения нештатных и кризисных ситуаций на объектах Единой системы газоснабжения. Управление по прецедентам 109
3.1 Общая постановка задачи. Выбор и обоснование метода решения 110
3.2 Логическая схема проведения аудита ситуаций на стадии идентификации и построение решающих правил 122
3.3 Теоретические основы построения решающих правил на основе метода опорных векторов 133
3.4 Структура тестов. Матрицы полу-Хемминга, гарантирующие выполнение частичного порядка 140
3.5 Методика проверки на непротиворечивость информации об оцениваемой ситуации 144
3.6 О неслучайности решающих правил 156
3.7 Выводы по Главе 3 157
Глава 4 Развитие теоретических основ и методов прогнозирования нештатных ситуаций на объектах Единой системы газоснабжения 159
4.1 Разработка метода уточнения прогнозов нештатных ситуаций на объектах Единой системы газоснабжения 159
4.2 Разработка моделей макро- и мезопрогнозирования показателей аварийности на объектах Единой системы газоснабжения 172
4.3 Модели микропрогнозирования 187
4.4 Выводы по Главе 4 198
Глава 5 Разработка количественных методов оценки и прогнозирования значений индикаторов состояния безопасного и устойчивого функционирования объектов Единой системы газоснабжения 200
5.1 Проблема построения интегрального показателя промышленной безопасности 200
5.2 Основные положения группового анализа динамики объектов 203
5.3 Диффузионное приближение марковских процессов. Уравнение Фоккера-Планка 207
5.4 Оценка среднего времени прохождения «пути» по выполнению обязательств 210
5.5 Модель диффузии в экономическом поведении. Подходы к разработке методологии анализа риска невыполнения обязательств эксплуатирующей организацией 214
5.6 Пример построения модели динамического коридора 218
5.7 Построение мишени на основе метода опорных векторов 225
5.8 Выводы по Главе 5 229
Глава 6 Примеры практических применений разработанных методов и алгоритмов управления безопасностью и устойчивостью Единой системы газоснабжения 231
6.1 Пример построения интегральной оценки системной значимости объектов Единой системы газоснабжения 231
6.2 Построение полного набора «решающих правил» стадии предквалификации контрагентов ПАО «Газпром», участвующих в закупочной деятельности 251
6.3 Построение мишени допустимых значений показателей эффективности контрагентов ПАО «Газпром» в части группового анализа их динамики 271
6.4 Пример использования результатов исследования при разработке документов системы стандартизации ПАО «Газпром» в области ситуационного управления 285
Заключение 302
Список литературы 307
Перечень рисунков 327
Перечень таблиц 331
Приложение 1. Первичный анализ исходных данных 333
Приложение 2. Классификация нештатных ситуаций по размерам ущербов и потерь газа 347
Приложение 3. Исследование прогнозного фона 359
Приложение 4. Использование метода оценки скользящих средних для описания эволюции нештатных ситуаций 374
- Единая система газоснабжения России
- Логическая схема проведения аудита ситуаций на стадии идентификации и построение решающих правил
- Построение мишени на основе метода опорных векторов
- Пример использования результатов исследования при разработке документов системы стандартизации ПАО «Газпром» в области ситуационного управления
Единая система газоснабжения России
ЕСГ России, относящаяся к классу ССС, упомянутых во Введении, характеризуется распределённостью в пространстве, большим разнообразием и взаимодействием типов объектов, неоднородной структурой технологических цепочек, уникальными условиями воздействия на объекты подсистемы и систему в целом рисков различной природы.
Сформировавшаяся к середине 80-х годов прошлого столетия в своей нынешней конфигурации ЕСГ России обладает значительными резервами различных типов и назначения. Система связей магистральных газопроводов, газораспределительных и промысловых сетей позволяет при необходимости осуществлять крупномасштабное маневрирование потоками между транспортными коридорами или маневрирование в пределах локальной трубопроводной сети, что повышает надежность снабжения потребителей.
Добываемый газ поступает в сепараторы, в которых проходит очистку от жидких и механических примесей. Из сепараторов, по промысловым газопроводам газ поступает в коллекторы и в промысловые газораспределительные станции (ГРС), в которых он снова проходит очистку в масляных пылеуловителях и осушку. Затем газ одорируют и снижают его давление до расчетного значения. Промежуточные компрессорные станции (КС) располагают примерно через 150 км. Газопровод заканчивается одной или несколькими ГРС, которые подает газ крупному городу или промышленному потребителю.
Принципиальная схема ЕСГ показана на рисунке 1.1 [19].
На всём протяжении магистральный газопровод имеет отводы, по которым газ поступает к ГРС промежуточных потребителей (городов, населенных пунктов и промышленных объектов). Система магистрального транспортирования газа от мест добычи до потребителей является достаточно жёсткой, т.к. её аккумулирующая способность невелика и может только частично покрыть внутрисуточную неравномерность потребления. Для покрытия сезонной неравномерности используют подземные хранилища и специально подобранные потребители 23 регуляторы, которые в зимний период работают на другом виде топлива (газомазутные или пылегазовые электростанции) [19].
Газопроводы имеют диаметр до 1420 мм, причём использование труб больших диаметров повышает экономичность всей газотранспортной системы. Рабочее давление в газопроводах устанавливается в 9,8 МПа (и выше). Поскольку при своём движении газ тратит свою энергию на преодоление гидравлических сопротивлений, его давление снижается до 3...4 МПа перед КС.
К способам структурного резервирования в ЕСГ России относятся создание резервных трубопроводов (питание ответственных потребителей с разных направлений) и газопроводов-перемычек. Резервирование на площадочных объектах осуществляется путем выбора технологической схемы обвязки, т.е. схемы соединения оборудования и резерва оборудования. Характерными способами резервирования линейной части магистральных трубопроводов являются секционирование участков путем сооружения перемычек между параллельными нитками, прокладка лупингов, дублирование газопроводов на участках повышенной опасности.
К числу наиболее эффективных способов резервирования в ЕСГ России относятся подземные хранилищах газа. При крупных авариях и в периоды пикового спроса запасы газа в ПХГ позволяют работать определенное время без нарушения поставок потребителям. Частично неравномерности газоснабжения регулируются за счет аккумулирующей способности концевых участков газопроводов.
Правовые основы развития и функционирования ЕСГ России закреплены в Федеральном законе от 31 марта 1999 г. № 69-ФЗ «О газоснабжении в Российской Федерации» (с изменениями и дополнениями), который, в частности, декларирует неделимость ЕСГ (статья 14): «…Для обеспечения надежного газоснабжения, безопасного и устойчивого функционирования объектов Единой системы газоснабжения, связанных общим технологическим режимом добычи, транспортировки и поставок газа, разделение Единой системы газоснабжения не допускается. Ликвидация организации - собственника Единой системы газоснабжения может быть осуществлена только на основании Федерального закона. Технологическое и диспетчерское управление объектами, подсоединенными к Единой системе газоснабжения, независимо от того, в чьей собственности они находятся, осуществляется централизованно организацией -собственником Единой системы газоснабжения. Организация - собственник подсоединенного к Единой системе газоснабжения объекта не может осуществить вывод его из эксплуатации без согласования с организацией - собственником Единой системы газоснабжения в период действия между ними договора о подсоединении».
ЕСГ, относящаяся к классу т.н. больших систем, как подсистема входит в состав ТЭК России. К подобным системам (которые относят также к классу развивающихся систем) относят сложные, находящиеся в процессе непрерывного изменения иерархически построенные человеко-машинные системы, в которых пространственный фактор играет большую роль. Характерной особенностью таких систем является неполная (неоднозначная) информация управляющих ими органов и ЛПР о системе.
Первое описание ЕСГ как большой, самостоятельной подсистемы ТЭК было впервые выполнено В.А. Смирновым [20]. Он же проанализировал её основные свойства. Чаще всего ЕСГ определяется как совокупность взаимосвязанных систем транспорта, подземных хранилищ и систем распределения, осуществляющих непрерывный процесс подачи газа потребителям. Однако более полным следует признать определение ЕСГ, данное академиком Л.А. Мелентьевым [21], в котором указывается, что эта система представляет собой совокупность рассредоточенных на большом расстоянии, но связанных технологически объектов добычи газа, его транспорта, переработки, распределения и резервирования (газовых промыслов, магистральных газопроводов, ГРС, СПХГ) и средств управления этими объектами.
Как одна из подсистем, входящих в ТЭК, на развитие ЕСГ оказывают влияние закономерности, характерные для развития энергетики России в целом.
С точки зрения структуры, можно отметить масштабность ЕСГ, наличие большого числа внешних и внутренних связей, относительную инерционность процесса транспортировки газа, жесткую связь всех звеньев ЕСГ и т.п. Стоимость основных фондов ЕСГ без учёта городских газовых сетей в конце 80-х годов прошлого века составляла более 50 % стоимости основных фондов всех топливных отраслей страны, что достаточно наглядно иллюстрирует масштабность системы.
Важная особенность с точки зрения структуры – большое число внешних и внутренних связей. Внешние связи ЕСГ обусловлены тем, что она является подсистемой в общей иерархической структуре ТЭК. Внешние связи ЕСГ обуславливает тот факт, что магистральные газопроводы являются частью общей транспортной системы страны и участвуют в решении задачи оптимального распределения грузопотоков между отдельными видами транспорта и оптимизации топливно-энергетического баланса в целом. Анализ внешних связей ЕСГ показывает также, что они обусловлены не только включением ЕСГ в общую структуру ТЭК, но и тем, что сама система активно влияет на развитие и размещение как потребителей газа, так и смежных отраслей, поставляющих магистральному транспорту элементы основных и оборотных фондов. Кроме того, анализ внутренних связей ЕСГ показывает, что она имеет иерархическую структуру и находится на более высоком уровне по отношению к ряду подсистем, также подлежащих оптимизации [22].
Одной из подсистем в самой ЕСГ является газопроводная система (либо в многониточном, либо в единичном исполнении). Оптимизация основных параметров газопровода представляет собой одну из главных проблем экономики транспорта газа (рассмотрение данной проблемы оставлена за рамками настоящей работы). На газопроводе подсистемой является КС, для которой объектом оптимизации является структура парка газоперекачивающих агрегатов (ГПА), а также уровень резерва мощности, степень сжатия и т. д. Помимо этих подсистем, в состав ЕСГ входят объекты добычи газа, а также подсистемы, предназначенные обеспечить нормальное функционирование ЕСГ в условиях сезонных колебаний газопотребления и возможных нарушений подачи газа потребителям вследствие возникновения нештатных и чрезвычайных ситуаций.
В отличие от Единой энергетической системы (ЕЭС), ЕСГ обладает ограниченной возможность. Маневрирования потоками газа при возникновении необходимости покрытия суммарных суточных и недельных потребностей (т.н. относительная инерционность процесса транспортировки газа, связанная с физическими характеристиками его транспорта).
Логическая схема проведения аудита ситуаций на стадии идентификации и построение решающих правил
Изложим основные принципы принятия решений в технологии метода опорных векторов. В системе оценки возникающих ситуаций на объектах ЕСГ и в целом в ПАО «Газпром» в настоящее время активная роль отведена экспертам. Модули АСС должны рассматриваться тоже как своего рода эксперты и не более того. Эти модули подготавливают варианты для формирования решений, т.к. сам акт управления производится ЛПР, модули же через ЛФР помогают (советуют) принять правильное решение на основании данных из оценённых прошлых прецедентов.
Метод опорных векторов не «домысливает» несуществующих признаков, единственно, что в нем допустимо - это представлять данные о ситуациях не точками, а шарами (размывая данные с поправками на технические ошибки), но сдвигать центры шаров в методе опорных векторов считается недопустимым.
Каждый акт принятия решения - это акт выбора варианта, который по какому-то критерию , оказалась не хуже других. И действительно, если есть хоть один вариант, который во всём лучше выбранного, то почему следует ему отказывать? Даже когда в физическом плане выбор ни одного решения не осуществился ( = 0), все равно выбор сделан в пользу лучшего в определённом смысле варианта: лучше не принимать решение (риск потерь равен нулю), чем принять лучшее из рискованных решений ( 0, но и риск потерь у любого решения тоже больше нуля). Т.е. критерий такого выбора - минимизация риска, а сам критерий Q равен величине «минус риск потерь X» (предотвращенный риск потерь): Q = -X.
Для задач выбора существует своя аксиоматическая база. Показано [178], что достаточно трёх базовых аксиом для того, чтобы адекватно описать структуру оптимальных решений задач выбора - аксиомы наследования, аксиомы согласия и аксиомы отбрасывания. Аксиоматика, приведенная в [178], требующая специфических пояснений вынесена в таблицу 3.3. В таблице: 7г(0) - логическая функция, истинная, когда объект выбран в лучшие; если О - множество объектов, то 7г(0) - подмножество лучших из них.
Важен факт, что множество объектов О = {olt..., oD}, подчиняющееся всем трём перечисленным аксиомам является множеством, оптимальным по Парето [179]. В частности, это означает, что задача построения правильного выбора «положительных» примеров (любая задача классификации) должна обладать тем важным свойством, что все даже самые худшие из лучших должны в построенной системе выбора быть «строго лучше» каждого, в том числе и самого лучшего из отвергнутых.
Приведенная выше аксиоматика показывает, что построенный решатель должен быть монотонной функцией относительно множества отвергнутых примеров. В первую очередь можно построить классификационное правило, по которому каждый хороший лучше некоторого выбранного плохого. Как только такое правило построено - «побежденный, пройденный всеми» может быть отброшен, и может строиться правило для всех, как пройти следующего. В итоге результирующий классификатор анкет монотонно превращается в произведение правил. Это важное интересное свойство можно использовать, чтобы заново не переобучать классификатор при пополнении отрицательными примерами: достаточно помножить существующий классификатор на правило «победы» всеми над одним «новичком». В зеркально перевернутом виде можно поступать и с вновь поступившими в систему «положительными примерами» -помножать правило для неудачников «быть хуже всех хороших» правилом быть хуже нового хорошего. Суть этого решения в том, что можно начать с пары - «один хороший-один плохой» и рекурсивно выстроить весь классификатор, он будет правильным по построению, но проверка близости его к сбалансированному классификатору, соответствующему методу опорных векторов, потребует теоретических и экспериментальных исследований, которые пока не проводились.
Поясним, какими свойствами должны обладать ситуации, чтобы можно было говорить о существовании некоторой канонической формы их представления с позиции их выбора при решении задач идентификации.
Рассмотрим простейший случай: критерий выбора скаляр. Предположим, что оценка у каждой ситуации отличается от оценок других ситуаций. Тогда выбираем ту из ситуаций Ои у которой значение ?(04) максимальное. Для этой ситуации условие Q(Ok) Q(Oj) выполняется для любого J Ф /ь а для всех остальных нет. Это означает, что мы построили логическую функцию Д которая равна 1 для 0( и равна 0 для остальных.
Отбросим лучшую ситуацию О І . На оставшемся множестве объектов аналогично строится функция Д, которая равна 1 для 0І2. Поскольку выполняется Q(OtJ Q(Oh), то Д также будет равна 1 и для определенного на первом шаге объекта - 0І2.
Далее строим функцию Д = 1 для {0 ,0 ,0 ; Д = 1 для {0 ,0 ,0 ,0 } и, наконец, функцию Дг_! = 1, обладающую тем свойством, что она равна единице для всех ситуаций, кроме последней. Т.е. в порядке выбора каждая лучшая ситуация имеет на один сомножитель больше:
Логически это выглядит так: более лучшая ситуация (т.е. в рассматриваемой постановке, «лучшая» - это ситуация, которая ближе к нештатной) имеет дополнительную единицу в ответе на вопрос «быть лучше оставшихся». Итак, если в положительную выборку входит первые М ситуаций, то для них существует функция Ф = (fM fM+1 fn-i) равная 1 для всех «хороших», а для всех «плохих» хотя бы один из сомножителей равен 0. Это самое простое отношение -отношение строгого порядка, которое определяется тем, что для любой пары ситуаций справедливо то, что: либо первая больше второй (Qt Qj), либо вторая больше первой: (Qt Qj), а равенства не может быть. Затемнённая область состоит из всех единиц (рисунок 3.5).
Образовалась группа с общим свойством - имеется некоторое количество признаков, которые у всех одинаковы, а у всех отвергнутых имеется хотя бы один ноль.
Итак, чтобы связать построенные функции Д,/2, ...,fN-± с признаками, мы должны найти у лучшей ситуации О І г такой набор правильных признаков, чтобы он был только у него и ни у какого другого. Такой набор изначально есть - полный набор «правильных» признаков у 0іг; т.е. там, где требуется ответ «да» - стоит «да», а где правильно ответить «нет» - стоит «нет». Таким образом, с логической частью информационного массива с функцией Д вопросов не возникает -любой набор признаков, который отсутствует у других (своеобразные «отпечатки пальцев» ситуации), годится, чтобы он как логическая функция произведений признаков давал основание считать его за Д (рисунок 3.6).
С построением /2 сложнее ненамного; необходимо найти пересечение признаков, которые есть у лучшего Ojд и 0j2, которые имеют одинаково хорошие значения, и которых нет у остальных. Тогда правило надо строить из дважды заштрихованной области (рисунок 3.7) и т.д. У предпоследней имеет место более жесткая ситуация - поиск области, которая есть у всех, но которой нет у последней. Очевидно, что с каждым шагом штрихованные области уменьшаются в размерах. И уменьшение это происходит, по крайней мере, на один признак - общий для всех ранее построенных. Т.е. для того, чтобы последовательно «выстроить» строгий порядок для N оцениваемых ситуаций нужно задать не менее N — 1 признаков.
При этом на каждом уровне возможна неоднозначность (множественность) выбора и этим найденные решения отличаются от физических «однозначных» решений. Возникает большая комбинаторика вариантов и, если оставить только один альтернативный признак для задания каждого (а достаточен и один!), то такая формула «проживет недолго», потому что с изменениями ситуаций «сыграет» другая альтернатива – ранее построенный порядок фактически не изменится, а вот в подсчетах функций случится «нестыковка».
Общий вид строгого порядка представлен на рисунке 3.8, где знак умножения – это знак декартова произведения вариантов множеств соответствующих отличий.
Построение мишени на основе метода опорных векторов
В двумерных задачах классический метод опорных векторов и его модификации имеют наглядную интерпретацию.
Пусть на плоскости отображены два множества точек, задающих положительные14) (+) (зелёная зона) и отрицательные (-) (красная зона) примеры. Для каждой из них имеется ближайший сосед (ближайшие соседи) противоположного знака. В середины отрезков, соединяющих точки с ближайшими соседями, помещаются опорные точки (опорные вектора), обладающие тем свойством – что они равноудалены от зелёной и красной зон – (). Априорно опорные вектора находятся в «оранжевой зоне»: ни хорошие, ни плохие. Через опорные вектора проводятся перпендикуляры к соответствующим отрезкам. Образуются ломаные, состоящие из точек, равноудаленных от всех «положительных» и «отрицательных» примеров. Изломы линий () происходят от того, что состав пары «положительный сосед-отрицательный сосед» в этих точках меняется (рисунок 15.8).
Принадлежность исследуемой точки «внутренней» или «внешней» частям плоскости, разграниченным ломаными линиями, указывает на то, является ли она «положительным» или «отрицательным» примером. В противном случае мы должны указать на то, что она находится в оранжевой зоне – зоне размещения опорных векторов.
Самые «неприятные» конфигурации для анализа – это конструкции типа «кольцо», когда не соблюдается монотонность топологии областей (рисунок 5.19).
В тех случаях, когда есть логические ограничения на количество отрезков, определяющих ломаную границу (часто правильным оказывается не самое «точное», а «приемлемо точное», но более простое решение) – осуществляется поиск «обобщающих» опорных векторов.
Например, часто осуществляется поиск наименьшего числа отрезков ломаных, то есть минимизируется число «секущих» прямых (в многомерных случаях гиперплоскостей) частью которых являются эти отрезки ломаных. Идея такого усовершенствования проста (рисунок 5.20) – требуется найти линии такие, чтобы минимальные высоты, опущенные на эти линии из положительных примеров, и минимальные высоты, поднятые на эти линии из отрицательных примеров, были максимально возможными; равными и противоположными по знаку.
Конфигурации линий находят достаточно сложными численными методами оптимизации [262, 263]. В многомерных случаях получаются «скачкообразные» процедуры решения. В общем случае, как и в нейроматематике, решение неоднозначно и зависит от базовой стратегии его построения. На рисунке 5.21 изображено классическое симметричное решение строится как объединение контуров разделяющих линий.
На рисунке 5.22 реализована стратегия пошагового отделения «положительных» примеров от всех соседних «отрицательных» примеров, а на рисунке 5.23, напротив, «зелёная область» строится путём отсечения «лишнего».
Автором предложен приближенный метод, включающий следующие шаги:
– оконтуривание положительных примеров, визуально попавших в мишень и проведение через точки внешних из этих примеров линий параллелограмма – многоугольника желаемого вида;
– по правилам геометрического подобия – гомотетии – определение центра гомотетии (точки пересечения диагоналей – центра мишени);
– «раздувание линии контура» равномерно по всем лучам, исходящим из центра мишени (что составляет суть гомотетии – «проективного подобия» – тень подобна объекту её отбрасывающему) до выполнения условия равенства расстояний (рисунок 5.24).
Коэффициент расширения, определяющий границу (К), рассчитывается через коэффициент расширения при «касании» раздувающегося параллелограмма ближайшего «отрицательного» примера Кц по формуле: Кц = 0,5 X Кц + 0,5.
Если более важно не допускать ошибок второго рода - не оценивать положительно «отрицательные анкеты», 2-й этап можно опустить (К = 1). Появляется дополнительный запас «жёсткости» правил отбора в число «положительных» примеров. Если, напротив, важно не допускать ошибок первого рода - «раздувать» линии контура надо «до упора» (Кц = К ).
Метод построения мишени с использованием современного программного обеспечения продемонстрирован (на примере анализа контрагентов, прошедших или не прошедших предквалификацию на закупочные процедуры для нужд ПАО «Газпром») в Главе 6.
Пример использования результатов исследования при разработке документов системы стандартизации ПАО «Газпром» в области ситуационного управления
Разрабатываемые системные подходы к обеспечению комплексной безопасности функционирования ОКВИ ЕСГ нашли применение в ряде документов системы стандартизации ПАО «Газпром». В частности, предложенная методология и концепция т.н. «ситуационной осведомлённости» стала основой для нового комплекса стандартов в области ситуационного управления в ПАО «Газпром».
По сути, впервые в ПАО «Газпром» поднят вопрос о разработке полнофункциональной системы ситуационного управления отраслью, заложена методологическая основа разработки системы корпоративных стандартов в области ситуационного управления, позволяющая эффективно отображать и регламентировать модели управленческой деятельности в широком спектре обеспечения безопасного функционирования ОКВИ ПАО «Газпром», а также в области принятия управленческих решений по предупреждению и смягчению последствий внештатных и кризисных ситуаций на объектах ЕСГ.
Возрастающая сложность и скорость изменения экономических, политических, технологических и социальных процессов требует все более широкого применения современных компьютерных систем в деятельности организаций. Эволюция систем управления происходит в направлении развития экспертно-аналитических систем, ориентированных на ситуационное управление, долгосрочное и среднесрочное планирование и исследование устойчивости функционирования производственных систем, решение задач анализа информации. Однако, применяемые в ПАО «Газпром» методы ситуационного управления слабо связаны друг с другом и не имеют общей информационной среды реализации. В практике управления ПАО «Газпром» отсутствуют предметно-ориентированные на ситуационное управление нормативно-методические документы.
Разработка системы нормативно-методологических документов в области ситуационного управления позволило создать в ПАО «Газпром» основу для формирования формального языка и правил описания функционирования ЕСГ России, как сложной системы и способствует повышению эффективность оценки текущего состояния ОКВИ ЕСГ и принятия рациональных управляющих (корректирующих) действий.
Внедрение научно-обоснованного комплекса стандартов ситуационного управления позволит выстроить систему управления, которая сможет либо упреждать аварийные ситуации, либо быстро и эффективно принимать комплексные меры по их локализации и не допускать их развития в каскадном режиме. Эксперты в области анализа риска техногенных и природных катастроф оценивают суммарный эффект от применения всех доступных средств ситуационного анализа в 10-15%.
Сами разработанные стандарты, конечно, не влияют на физико-химическую и технологическую природу аварийности. Они также не влияют на законы взаимодействия аварийного процесса и окружающей его внешней среды. Стандарты нужны для ускорения процесса обнаружения ситуации, для определения характера её протекания, для сокращения времени, необходимого для принятия эффективного ситуационного плана проведения штатных (заложенных уже в действующих требованиях и рекомендациях) и нештатных (системных) мер.
Ситуационное управление определено как процесс управления, обеспечивающий выявление и идентификацию ситуаций, влияющих на функционирование объекта управления и направленный на подготовку проектов управленческих решений, обеспечивающих его адаптивность. Управление при этом определяется как совокупность отдельных видов деятельности, направленных на упорядочивание и координацию функционирования и развития объекта управления в интересах достижения стоящих перед ним целей.
Применение наиболее эффективных форм управления нештатными ситуациями неразрывно связано с активным использованием окружающего и внутреннего информационного пространства, состояние которого определяется специфическим видом ресурсного обеспечения деятельности – ситуационной осведомлённостью. Содержание концепции формирования информационного ресурса системы управления составляет совокупность методов и методик организации информационных процессов в производственных системах, позволяющих осуществить выбор и использование необходимого информационно-технического решения для получения информации о производственной ситуации. К основным задачам управления относятся, по сути, все рассмотренные в настоящем исследовании задачи: задача целеполагания (определение требуемого состояния или поведения объекта управления); задача стабилизации (удержание объекта управления в существующем состоянии в условиях возмущающих воздействий); задача выполнения программы (перевод объекта управления в требуемое состояние в условиях, когда значения управляемых величин изменяются по известным детерминированным законам); задача мониторинга (обеспечение требуемого поведения объекта управления в условиях, когда законы изменения управляемых величин неизвестны или изменяются) и задача оптимизации (удержание или перевод объекта управления в состояние с экстремальными значениями характеристик при заданных условиях и ограничениях).
Управленческое решение – команда, приказ, распоряжение, установка, инструкция системе управления на выполнение действий, необходимых для перевода объекта управления в требуемое состояние.
Анализ протекания аварийных и кризисных ситуаций практически во всем отраслях деятельности человека свидетельствует о том, что от 10 до 30 % случаев подобных ситуаций протекают в непрогнозируемом режиме. Причины подобных ситуаций многообразны и априори не могут быть «угаданы» ни на этапе проектирования систем, ни на последующих этапах их жизненного цикла.
Объектом стандартизации обсуждаемого комплекса стандартов18) является процесс ситуационного управления в ПАО «Газпром». Предложено, в зависимости от аспектов стандартизации, а также содержания устанавливаемых к ним требований подразделять стандарты ПАО «Газпром» в области ситуационного управления на: стандарты основополагающие (организационно-методические и общетехнические); стандарты на прогнозно-аналитические услуги (работы); стандарты на методы поиска, обработки и распределения информации; стандарты на термины и определения.
Первый, основополагающий стандарт комплекса установил термины и определения основных понятий, структуру нормативно-методических документов, требования к составу информационных ресурсов, формам и срокам сбора информации, структуру и стандарт модели данных в области ситуационного управления в ПАО «Газпром».
В рамках развития комплекса стандартов выполнена также стандартизация терминов и определений, в ходе которой поставлены и решены следующие задачи:
- уточнены границы предметной области, в которых проведено упорядочение терминов и определений (для выделения понятий, специфичных для данной области, с установлением перечня);
- отобраны понятия и соответствующие специфичные термины, используемые в законодательной, нормативной, методической и технической документации, энциклопедиях, словарях, научно-технической литературе и других источниках;
- систематизированы выявленные понятия и термины с целью установления совокупности понятий, непротиворечиво и полно описывающих область ситуационного управления, взаимосвязи данной терминологической подсистемы ПАО «Газпром» с терминологической системой ПАО «Газпром» и место каждого понятия и его связи с другими понятиями в рамках терминологической подсистемы ПАО «Газпром»;
- определена структура основной части стандарта на термины и определения ПАО «Газпром», в том числе перечень разделов и расположение терминов;
- построен систематизированный словник.
Работа над комплексом стандартов в области ситуационного управления позволила отметить особенности системы ситуационного управления ПАО «Газпром» как объекта совершенствования.
1) Учитывая большую роль эвристических операций в существующем и будущем управлении компанией, можно считать, что сложившееся не слишком далеко от логически-необходимого. Речь, таким образом, не шла о разрушении и создании заново системы управления: необходимо лучше «вооружить» руководителей в рамках существующей, сложившейся системы (следует заметить, во избежание недоразумений, что действующая система документооборота и связанные с ней процедуры не полностью отражают содержания системы управления; система документооборота может быть полностью реконструирована, если это будет необходимо, но это не окажет никакого влияния на действие системы управления, так как все основные процедуры ее находятся вне формальных документов и процедур).
2) Для системы ситуационного управления ПАО «Газпром» характерно наличие вполне определенных проблем, решение которых требует существенной реконструкции довольно больших, но вполне определенных частей системы в целом. Можно считать, что элементы, подлежащие совершенствованию, сосредоточены в нескольких определенных частях системы.
3) Объем изменений, производимых при решении проблем, и сопутствующий этим изменениям, риск довольно велик. Глубина изменений видимо будет не слишком велика, так как доминирующее положение эвристических решений сохранится.
4) В настоящее время проблемы управления в ПАО «Газпром», состоящие, в основном, в его низкой эффективности, носят нетерпимый характер. Существует постоянное давление вышестоящих органов, имеющее целью улучшить положение дел. Переход на новую систему планирования, управления корпоративными затратами и экономического стимулирования является одним из мероприятий, направленных на повышение эффективности, но также требует совершенствования системы управления.
Таким образом, сделан вывод, что в целом здоровая, имеющая преимущественно эвристический характер, система управления ПАО «Газпром» не требует полной реконструкции. Концентрация недостатков в определенных функциях в условиях в целом здоровой, сложившейся системы требует применения подхода, ориентированного на вооружение коллектива сработавшихся руководителей новым инструментом. Высокая актуальность улучшения системы управления создает обстановку, благоприятствующую внедрению машинных систем, тесно увязанных с привычными эвристическими методами руководства.
Общий вывод. Следует применять подход, ориентированный на вооружение руководителей новым инструментом управления и обеспечивающий приспособление к сложившейся в компании системе руководства.