Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Анализ управления ресурсами гарнизона пожарной охраны 10
1.1 Анализ пожарной обстановки в Российской Федерации 10
1.2 Анализ оперативной деятельности подразделений пожарной охраны 25
1.3 Постановка задачи на исследование 32
1.4 Постановка и формализация задачи управления ресурсами гарнизона пожарной охраны 37
Выводы по главе 1 51
ГЛАВА 2. Разработка модели описания и оценки эффективности решения задачи управления ресурсами гарнизона пожарной охраны 55
2.1 Комплексная модель процесса управления ресурсами гарнизона пожарной охраны 55
2.2 Математическая модель процесса управления ресурсами гарнизона пожарной охраны 62
2.3 Методика оценки эффективности управления ресурсами гарнизона пожарной охраны 73
Выводы по главе 2 78
ГЛАВА 3. Архитектура специального программного обеспечения системы поддержки принятия решений по управлению ресурсами гарнизона пожарной охраны 82
3.1 Роль и место системы поддержки принятия решений по управлению ресурсами гарнизона пожарной охраны
3.2 Структура системы поддержки принятия решений по управлению ресурсами гарнизона пожарной охраны 90
3.3 Алгоритмическое и программное обеспечение системы поддержки принятия решений по управлению ресурсами гарнизона пожарной охраны 96
3.4 Апробация системы поддержки принятия решений по управлению ресурсами гарнизона пожарной охраны Псковской области 113
3.5 Оценка эффективности системы поддержки принятия решений по управлению ресурсами гарнизона пожарной охраны 123
Выводы по главе 3 128
Заключение 132
Список сокращений и условных обозначений 136
Список литературы
- Анализ оперативной деятельности подразделений пожарной охраны
- Постановка и формализация задачи управления ресурсами гарнизона пожарной охраны
- Методика оценки эффективности управления ресурсами гарнизона пожарной охраны
- Алгоритмическое и программное обеспечение системы поддержки принятия решений по управлению ресурсами гарнизона пожарной охраны
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В современных условиях негативные факторы техногенного, природного и террористического характера представляют одну из наиболее реальных угроз стабильного социально-экономического развития страны, повышения качества жизни населения. Негативное воздействие этих факторов становится все более масштабным и оказывает ощутимое влияние на социально-экономическое развитие и обеспечение национальной безопасности страны. При этом наиболее частыми факторами техногенного и природного характера, представляющими угрозу, по статистике являются пожары, наносящие ежегодно огромные потери.
Достижение целей по приоритетным направлениям государственной политики в области обеспечения безопасности населения и защищенности критически важных и потенциально опасных объектов от угроз различного характера, утвержденным в поручении Президента РФ № Пр-3400 от 15.11.2011, обеспечивается решением основных задач, в частности повышением уровня готовности и эффективности деятельности территориальных и функциональных подсистем РСЧС, в том числе пожарной охраны. Вместе с тем, одной из основных задач ФЦП «Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2017 года» является оптимизация финансовых и материальных ресурсов федеральных органов исполнительной власти, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации и организаций, направляемых на решение проблем пожарной безопасности.
Эффективность деятельности территориальных и функциональных подсистем РСЧС складывается из совокупности реализаций её потенциальных стратегических и оперативно-тактических возможностей, что является результатом соответствующего управления ресурсами РСЧС. На оперативно-тактическом уровне управления обеспечивается решением многократно повторяющихся задач и операций при реагировании на пожары, ЧС и другие происшествия в конкретных условиях обстановки. Стратегический уровень обеспечивает выработку управленческих решений, направленных на достижение долгосрочных целей, стратегическое планирование ресурсов и деятельности территориальных и функциональных подсистем РСЧС. Ответственность за принятие управленческих решений на этом уровне чрезвычайно велика и определяется не только профессиональной интуицией и опытом управленческих кадров, но и результатами анализа с использованием научно-методических средств в составе: специального математического обеспечения и специализированного методического аппарата.
Первоочередной целью управления ресурсами гарнизона пожарной охраны (ПО) является постоянное поддержание на высоком уровне готовности его подразделений. При этом отсутствуют вышеуказанные средства, позволяющие оценить эффективность принятия управленческих решений по материально-техническому обеспечению
4 подразделений ПО.
Перспективные направления дальнейшего совершенствования процессов управления в ПО лежат в области автоматизации наиболее трудоемких процессов и информационной поддержки принятия управленческих решений. Это обусловлено необходимостью в сжатые сроки обрабатывать и оценивать большой поток поступающей информации, оперативно реагировать на изменяющиеся условия обстановки и минимизировать ошибки лица принимающего решения. Данная совокупность факторов определяет актуальность темы.
Степень разработанности темы. В теории управления ресурсами в части обеспечения подразделений ПО проводились многочисленные исследования, в которых учеными велась разработка научного аппарата для оценки эффективности мероприятий по совершенствованию средств и методов управления. В целом теория управления пожарными подразделениями выделена в самостоятельную составную часть пожарной науки.
Значительное место в вопросах математического моделирования управления в государственной противопожарной службе, в первую очередь, занимают труды Артамонова В.С., Брушлинского Н.Н., Воробьева Ю.Л., Иванова А.Ю., Климкина В.И., Матвеева А.В., Родионова Е.Г., Соколова С.В., Таранцева А.А., Теребнева В.В., То-польского Н.Г., Шаровара Ф.И. и др. В данных трудах рассматривались частично вопросы связанные с выработкой типовых схем размещения оперативных штабов на местности, отработкой вопросов их оборудования, совершенствованием организации и осуществления сбора и обработки информации, математическим моделированием действий подразделений ПО, уточнением организационно-штатной структуры органов управления силами и средствами (СиС) на пожаре и др.
Однако состояние и современные тенденции рассматриваемой предметной области актуализируют вопрос о проведении комплексного исследования, направленного на совершенствование научно-методических средств решения задачи управления ресурсами гарнизона ПО, обеспечивающего обоснованное решение в интересах эффективного материально-технического снабжения подразделений ПО.
Цель диссертационной работы заключается в повышении обоснованности принятия управленческих решений при управлении ресурсами гарнизона ПО.
Научно-технической задачей исследования является разработка научно-методических средств решения задачи управления ресурсами гарнизона ПО. В рамках решения данной задачи решаются следующие частные научные задачи:
– анализ современного состояния управления ресурсами гарнизона ПО;
– формализация задачи управления ресурсами гарнизона ПО;
– синтез научно-методических средств оценки эффективности управления ресурсами гарнизона ПО;
– автоматизация решения типовой задачи управления ресурсами гарнизона ПО;
– оценка эффективности системы поддержки принятия решений (СППР) по
5 управлению ресурсами гарнизона ПО.
Объект исследования – процессы управления ресурсами гарнизона ПО.
Предмет исследования – закономерности процесса управления ресурсами гарнизона ПО и возможность автоматизации решения типовой задачи.
Научная новизна диссертационного исследования, заключается в:
– разработке сетецентрической комплексной модели процесса управления ресурсами гарнизона ПО, позволяющей учитывать взаимосвязь компонент ресурсного потенциала гарнизона ПО;
– формализации показателей боеготовности сил и средств гарнизона ПО;
– поддержке принятия решений по управлению ресурсами гарнизона ПО на базе разработанных авторских научно-методических средств, а также на основе прогнозирования пожарной обстановки и оперативной деятельности гарнизона ПО.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость научных положений, изложенных в работе, состоит в развитии научно– методических средств и механизмов оптимизации материально-технического обеспечения гарнизона ПО, в формализации процесса управления ресурсами гарнизона ПО с использованием метода динамики средних, в обосновании возможностей применения СППР при управлении ресурсами гарнизона ПО.
Практическая значимость полученных результатов состоит в возможности получения текущей и прогнозной оценки эффективности управления ресурсами гарнизона ПО в условиях меняющейся пожарной и оперативной обстановки, обеспечении повышения обоснованности принятия решений при управлении ресурсами гарнизона ПО.
Методология и методы исследования основаны на теории случайных процессов, теории вероятности и математической статистки, теории принятия решений, методах системного анализа, декомпозиции и агрегирования, математического моделирования систем. Научно-методической базой исследования явились теоретические и практические разработки в области управления пожарными подразделениями, а также моделирования процессов их функционирования.
Основные научные результаты, выносимые на защиту:
-
Модель управления ресурсами гарнизона пожарной охраны.
-
Методика оценки эффективности управления ресурсами гарнизона пожарной охраны.
3. Специальное программное обеспечение системы поддержки принятия реше
ний по управлению ресурсами гарнизона пожарной охраны.
Степень достоверности основных полученных в диссертации результатов обеспечивается корректной постановкой задачи, строгим обоснованием основных теоретических положений и утверждений, корректностью использования математического аппарата, проверкой непротиворечивости результатов научного исследования результатам, полученными другими авторами и подтвержденных практикой, согласованно-
6 стью полученных результатов с результатами работ других исследователей, а также
их широкой апробацией на научных форумах.
Апробация результатов. Основные результаты, полученные в процессе проведенных исследований в период с 2012 по 2015 год обсуждались и получили одобрение научной общественности на: VII Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму» (Санкт-Петербург, апрель 2012), VI Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные проблемы обеспечения безопасности в Российской Федерации» (Екатеринбург, ноябрь 2012), VIII Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму» (Санкт-Петербург, апрель 2013), научно-практическом семинаре, посвященному памяти д.т.н., профессора Исакова С.Л. «Физико-математическое и инженерное обеспечение безопасности при ЧС» (Санкт-Петербург, октябрь 2013), 4th International scientific conference on safety engineering fire, environment, work environment, integrated risk and 14th International conference on fire and explosion protection (Novi Sad, October, 2014), VI Международной научно-практической конференции «Сервис безопасности в России: опыт, проблемы, перспективы» (Санкт-Петербург, декабрь 2014), III Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствии чрезвычайных ситуаций» (Воронеж, декабрь 2014), Международной научно-практической конференция «Подготовка кадров в системе предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций» (Санкт-Петербург, июнь 2015), XI Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования в современном мире» (Санкт-Петербург, сентябрь 2015).
Реализация результатов исследования. Основные результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс кафедры прикладной математики и информационных технологий Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России и практическую деятельность Центра управления в кризисных ситуациях (ЦУКС) Главного управления (ГУ) МЧС России по г. Санкт-Петербург и ЦУКС ГУ МЧС России по Псковской области. Внедрение результатов диссертационных исследований подтверждается соответствующими актами.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 научных работы, из них 11 статей в научных журналах (из них 7 опубликованы в рецензируемых научных изданиях из перечня ВАК Минобрнауки РФ).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа содержит введение, три главы с выводами по каждой, заключение, список сокращений и использованной литературы из 168 наименований, приложения (5 страниц); изложена на 163 страницах (с учетом приложения), включает 40 рисунков, 12 таблиц.
Анализ оперативной деятельности подразделений пожарной охраны
В сравнении с прошлым годом прямой ущерб от пожаров по Пскову не значительно увеличился на 1% (с 39,7 млн. рублей до 40 млн. рублей), по Псковской области наблюдается уменьшение ущерба от пожаров в 12,2% (с 55 млн. рублей до 48,3 млн. рублей).
Число погибших людей на пожарах немного сократилось. Так, за 2014 в Пскове погиб 51 человек, в 2013 году - 54, в Псковской области на пожарах погибло 88 человек, в 2013 году - 118 человек.
Данные о количестве пожаров и погибших в Пскове и Псковской области с 2010 года по 2014 приведены на рисунках 6 и 7.
Личным составом подразделений ФПС за 2014 год на пожарах спасено 158 человек. Так в Пскове спасен на пожарах 61 человек, что на 12,9% (70 человек) меньше, чем за аналогичный период 2013 года, в Псковской области также наблюдается уменьшение количества спасенных на 5% (97 человек). Стоит отметить, что при тушении пожаров за 2014 год пострадало 4 пожарных (в 2013 году - 6 сотрудников ФПС). Относительные показатели обстановки с пожарами в Пскове и Псковской области, приходящиеся на 10 тыс. населения характеризуются следующими цифрами: количество пожаров 14,9 (-15,4%), число погибших 2,11 (-18,3%), ущерб на одного человека 133,91 руб. (-5,7%) и средний ущерб, приходящийся на один пожар 89,8 тыс. руб. (+11,4%).
Наибольшее количество пожаров произошло: в жилых домах – 459 (46,7% от общего числа пожаров), при которых погибло 120 человек (86,3% от общего числа погибших), садовых домах и дачах 152 (15,5%), погибло 10 человек (7,2%), на транспортных средствах 134 (13,6%), погибло 4 человека (3%).
Основными причинами возникновения пожаров явилось: неосторожное обращение с огнем, в том числе шалость детей – 275 (28% от общего числа пожаров), при которых погибло 102 человека (73,4% от общего числа погибших), НПУЭ печей – 196 (20%), погибло 22 человека (15,8%), НПУЭ электрооборудования – 195 (19,8%), погибло 10 человек (7%) и НПУЭ транспортных средств – 63 (6,4%), погибло 3 человека (2,2%). Причинами гибели людей на пожарах являются: действие продуктов горения (76 человек), воздействие высокой температуры (29) и недостаток кислорода в зоне пожара.
Анализ оперативной деятельности свидетельствует об увеличении среднего времени сообщения о пожаре, по городу с 1.48 минут за 2013 год до 1.6 минут, а по селу с 2.26 минут до 2.54. Время прибытия первого пожарного подразделения достаточно велико: 4.97 минут по городу (без превышения норм) и до 21.77 минут по селу (с превышением норм, что является худшим показателем по стране за 2014 год), причем следует ожидать дальнейшего увеличения этого времени ввиду роста загруженности дорожной сети. Среднее время подачи первого ствола по городу уменьшилось на 11,8%, по селу данная характеристика возросла на 10%. Время свободного горения по городу находится на уровне 7.69 минут для города и 25.92 для сельских поселений (один из худших показателей по стране за 2014 год). Среднее время локализации и ликвидации пожара по городу за 2013 год составило: 5.57 (на 24,5% меньше чем в 2013 году) и 14.04 (на 9% меньше чем в 2013 году) минуты соответственно. По сельским поселениям тоже наблюдается сокращение времени, так локализация пожара уменьшилась с 11.17 до 7.69 минут, а ликвидация с 29 до 23,2 минут (хоть и является высоким показателем).
Как видно из сопоставительного анализа показатели оперативного реагирования и тушения пожара в Пскове и Псковской области остаются одними из самых высоких по стране, а значит, растет среднее время занятости на пожаре, по городу 68.83 (+12,5%) минуты и 129.13 (+5%) минут по сельской местности. 1.2 Анализ оперативной деятельности подразделений пожарной охраны
Под оперативной деятельностью ПО понимается процесс функционирования ПО, призванной оперативно реагировать на те или иные чрезвычайные ситуации (ЧС), аварии, пожары, загорания и тому подобные явления [133].
В 2014 г. в РФ при тушении пожаров приняли участие: на 110649 пожарах (на 6,4% меньше чем в 2013 г.) сотрудники (работники) территориальных подразделений ФПС ГПС МЧС России; на 2128 пожарах (на 27,9% меньше чем в 2013 г.) сотрудники (работники) объектовых подразделений ФПС ГПС МЧС России; на 1300 пожарах (на 10,5% меньше чем в 2013 г.) сотрудники (работники) специальных подразделений ФПС ГПС МЧС России; на 735 пожарах (на 13,9% больше чем в 2013 г.) сотрудники (работники) договорных подразделений ФПС ГПС МЧС России; на 31408 пожарах (на 5,8% меньше чем в 2013 г.) работники территориальных подразделений противопожарной службы субъекта РФ; на 143 пожарах (на 20,2% больше чем в 2013 г.) работники объектовых подразделений ППС субъекта РФ; на 2107 пожарах (на 11,4% меньше чем в 2013 г.) работники ведомственной ПО; на 11544 пожарах (на 3% больше чем в 2013 г.) члены добровольной ПО; на 5675 пожарах (на 1,1% меньше чем в 2013 г.) работники муниципальной и частной ПО; на 22077 пожарах (на 5,9% меньше чем в 2013 г.) население и работники различных организаций; на 349 пожарах (на 38,5% больше чем в 2013 г.) работники спасательных подразделений (рисунок 8).
При анализе оперативной обстановки и деятельности ПО рассматривают различные временные характеристики процесса функционирования ПО, отражающие отдельные аспекты оперативной деятельности. Анализ основных среднестатистических показателей оперативного реагирования и тушения пожаров за период с 2011 года по 2014 год показывает, что за данный период наблюдается тенденция к улучшению показателей в целом по стране (таблица 6). Так можно выделить следующие сокращения временных показателей по сравнению с 2013 годом: среднее время локализации –12,8%, среднее время сообщения о пожаре –12,4%, среднее время тушения пожара – 12,3%, среднее время ликвидации открытого горения –11,3%, среднее время занятости на пожаре –6,1%, среднее время свободного горения и среднее время обслуживания вызова –5,9%, среднее время прибытия первого пожарного подразделения –4,2%, среднее время подачи первого ствола –3,3% и среднее время ликвидации последствий –2,9%.
Постановка и формализация задачи управления ресурсами гарнизона пожарной охраны
Данная модель позволяет получить основные аналитические закономерности между показателями оперативной деятельности гарнизона ПО (временные характеристики прибытия к месту вызова, проведения разведки места пожара, проведения АСР и др. видов служебной деятельности), количеством ресурсов гарнизона ПО, показателями оперативной обстановки (данные о динамике изменения количества пожаров, загораний, ложных выездов, а также выездов на другие мероприятия), а также показателями эффективности функционирования гарнизона ПО. В качестве одного из таких показателей предлагается ввести коэффициент боеготовности СиС.
Предлагается методика оценки эффективности управления ресурсами гарнизона ПО, основанная на расчете значений коэффициентов боеготовности СиС гарнизона ПО, состоящая из 3-х этапов: на 1 этапе формируются исходные данные: прогноз пожарной обстановки на территории гарнизона ПО (формирование вектораKP={h,k , Лк)); анализ оперативной деятельности гарнизона ПО (расчет значений элементов матриц а, Ь, с,Т); формирование возможных альтернативных решений по количественному оснащению ресурсами гарнизона ПО (/) =(л ,,V2( ),...,Af)), N( ) = (я( ) #(),...,#())и N(S)=(N ) ,N(2S) ,...,N(GS)). на 2 этапе осуществляется расчет динамики численности состояний элементов ресурсов гарнизона ПО: формирование графов переходов системы и матриц интенсивностей переходов с учетом всех параметров оперативной деятельности, оперативной обстановки и количественных показателей ресурсов гарнизона ПО; формирование начальных условий (11), (12), (14), (15), (17), (18), (20), (21) и систем дифференциальных уравнений (10), (13), (16), (19) в соответствии с формируемым количественным составом ресурсов гарнизона ПО; интегрирование систем дифференциальных уравнений ((10), (13), (16), (19)) при начальных условиях ((11), (12), (14), (15), (17), (18), (20), (21)). на 3 этапе выполняется расчет значений коэффициентов боеготовности личного состава вида / (командиры отделений, водители, ствольщики и др.) для каждого момента времени ґследующим соотношением: m(1)(t) + m(1)(t) К (t)= 0 (,) 7 , (22) лс, Nf где m (i) - средняя численность личного состава вида /, находящегося в режиме дежурства; m (t) - средняя численность личного состава вида /, находящегося в состоянии сбора и возвращения к месту постоянной дислокации с места ликвидации пожара или ЧС; N(p - количество личного состава вида /. Коэффициент боеготовности нерасходуемых материальных ресурсов (средств) вида j (автоцистерны, автолестницы, автомобили газодымозащитной службы и др.) для каждого момента времени t определяется соотношением: mlJ)(t) - средняя численность нерасходуемых материальных ресурсов (средств), находящихся в состоянии сбора и возвращения к месту постоянной дислокации с места ликвидации пожара или ЧС; N(jJ) - общее количество нерасходуемых материальных ресурсов (средств) вида /, находящихся в гарнизоне ПО. Т.к. руководящий состав, как правило, могут интересовать значения коэфициентов боеготовности личного состава вида / Клсl(Т) и нерасходуемых материальных ресурсов (средств) видау А (Г)за определенный период времени Т то их можно определить следующим образом: где Г- расчетный период функционирования гарнизона ПО. В случае, если исходные данные в модели, а, следовательно, и функции коэффициентов боеготовности имеют вид кусочно-постоянных функций, то выражения (3) примут следующий вид:
Комплексные коэффициенты боеготовности личного состава (сил) Kлс (t) и нерасходуемых материальных ресурсов (средств) Kр(i) предлагается определять как средневзвешенные суммы коэффициентов боеготовности каждого вида, входящего в состав ресурсов горнизона ПО на каждый момент времени ґ: к (t) = YK ,(t)- , K(t) = TK .(0-—, (26) где NL=YNL , NJ=YNJ - общая численность личного состава (сил) и i=i j=\ нерасходуемых материальных ресурсов (средств) гарнизона ПО. На основе динамики изменения значений комплексных коэффициентов боеготовности СиС можно рассчитать их среднее значение за период времени Т:
Полученные выше выражения для расчета коэффициентов боеготовности СиС на основе комплексной математической модели позволяют обосновывать возможности функционирования гарнизона ПО, рациональные действия по его ресурсному оснащению, что в нынешних экономических условиях является весьма важным фактором.
Таким образом, разработанная комплексная математическая модель процесса управления ресурсами гарнизона ПО и методика оценки эффективности управления ресурсами гарнизона ПО могут служить основой для поддержки принятия решений выбора соотношений количественного состава ресурсов гарнизона ПО при использовании СППР: - ЛПР (эксперт) формирует графы переходов системы (рисунки 17-20), задает в соответствии с данными графами матрицы интенсивностей переходов с учетом всех параметров оперативной деятельности и оперативной обстановки; - задает начальные условия интегрирования систем дифференциальных уравнений в соответствии с формируемым количественным составом ресурсов гарнизона ПО; - интегрирование систем дифференциальных уравнений СППР выполняется автоматически, строятся соответствующие временные графики изменения средних численностей состояний ресурсов, проводятся расчеты по исследованию устойчивости решений, проводится расчет значения коэффициентов боеготовности СиС; – ЛПР (эксперт) контролирует и анализирует достаточность или избыточность ресурсов в гарнизоне ПО путем сравнения расчетных значений коэффициентов боеготовности с нормативным значением, устойчивость работы системы обслуживания и др., принимая удовлетворяющее его решение.
При этом важным шагом дальнейших исследований и практической реализации полученных результатов является автоматизация расчетов по предлагаемой модели и методике оценки эффективности управления ресурсами гарнизона ПО, а именно разработка непосредственно СППР по управлению ресурсами гарнизона ПО.
Методика оценки эффективности управления ресурсами гарнизона пожарной охраны
Пункт меню «ФАЙЛ» необходим для перезапуска СППР на случай возникновения ошибки (сбой системы, например) и выхода из СППР по окончанию расчетов и получения данных для дальнейшего анализа. «ИМПОРТ/ЭКСПОРТ» - элемент реализующий импорт или экспорт данных (также очистку всех заполненных форм) о деятельности гарнизона ПО в БД СППР или в пакеты прикладных программ, например MS Word, MS Excel. Его основные функции упрощение ввода статистических данных, уменьшение времени на составление отчета о результатах моделирования. В меню «АНАЛИЗ ДАННЫХ» на основании загруженных пользователем (экспертом-аналитиком) в БД СППР информации рассчитываются показатели гарнизона ПО (какие-либо временые характеристики). «РАСЧЕТЫ» выводит результаты по коэффициентам боеготовностей гарнизона. «СПРАВКА» это элемент, содержащий информацию о СППР и правилах ее использования.
Вкладка «Начальные данные» обеспечивает ввод количества: категорий пожаров R, кадровых ресурсов L, нерасходуемых материальных ресурсов J, расходуемых материальных ресурсов G и период моделирования в днях. На данной вкладке так же расположены кнопки для:проверки корректности введенных данных или загруженных из БД СППР пользователем, сохранение результатов моделирования СППР для их дальнейшего анализа и расчет коэффициентов боеготовности личного состава и нерасходуемых материальных ресурсов (средств) гарнизона ПО. Для наглядности выведена шкала прогресса выполнения операции и всплывающие подсказки (рисунок 30).
Вкладки «Кадровые ресурсы», «Нерасходуемые материальные ресурсы», «Расходуемые материальные ресурсы» одинаковы по своему назначению, содержат информацию об имеющихся ресурсах в гарнизоне ПО. Данные вкладки являются завершающими по вводу статистических данных. На данных вкладках имеются два раздела: - количественные характеристики (рисунок 31), в данном разделе пользователю (эксперту-аналитику) СППР необходимо ввести количество каждого вида ресурсов: кадровых, нерасхо дуемых материальных и расходуемых материальных; - в разделе временные характеристики (рисунок 32) отражаются усреднённые данные об оперативной деятельности каждого вида ресурсов. Так, например, для кадровых ресурсов это - Тг1 время следования к месту пожара (при пожаре ранга г), Тг2 время разведки места пожара ранга г, Тг3 время проведения АСР (при пожаре ранга г), Тг4 среднее время развертывания СиС (при пожаре ранга г), Тг5 время ликвидации горения (при пожаре ранга г), Тгб время проведения специальных работ (при пожаре ранга г), для нерасходуемых материальных ресурсов частота выхода из строя техники за опеределенный промежуток времени (или время эксперимента) и время их ремонта.
Пример вкладки СППР по управлению ресурсами гарнизона ПО «Кадровые ресурсы» (количественные характеристики)
В целях ускорения процесса ввода данных о гарнизоне ПО, обработки полученных результатов, а также их хранения в СППР помимо БД разработан модуль связи с прикладными программами, который позволяет пользователю (эксперту-аналитику) выгружать полученные данные в ходе вычислений в прикладную программу Microsoft Office Excel.
Для ее загрузки в СППР рабочий лист Microsoft Office Excel наполнятся по определенным заранее правилам. В открывшейся программе, необходимо создать три листа: «Начальные значения», «Требуемые ресурсы» и «Имеющиеся ресурсы» (рисунок 34). На первом листе под R указывается количество включенных рангов пожара, под L количество видов личного состава, под J количество типов нерасходуемых материальных ресурсов, под G – расходуемых материальных ресурсов, под пож_r – вычисленная за необходимый период моделирования в гарнизоне ПО интенсивность возникновения пожара. На втором листе документа «Требуемые ресурсы» организован ввод средних значений ресурсов (кадровые, нерасходуемым и расходуемым материальным) ПО. На третьем листе «Имеющиеся ресурсы» заполняются строки с количеством ресурсов и их средняя оперативная деятельность в ходе выполнения ими поставленных задач.
Алгоритмическое и программное обеспечение системы поддержки принятия решений по управлению ресурсами гарнизона пожарной охраны
Современное развитие производственных процессов социально экономических систем приводит к увеличению негативных факторов, которые ведут к непрерывному снижению уровню безопасности человека. Статистика показывает постоянный рост увеличения масштабов ущерба и числа жертв по всему миру. Поэтому для обеспечения безопасности создаются системы, которые должны снижать воздействие или ликвидировать проявления этих негативных факторов, будь то природные или антропогенные.
В РФ вопросами обеспечения безопасности ее граждан занимается МЧС России. Ее важным элементом является ПО, на которую возложены обязанности предотвращения воздействия на людей опасных факторов пожара и защита их материальных ценностей. Проведенный в п 1.1 диссертационного исследования анализ пожарной обстановки в стране показывает, что пожары в России оказывают влияние на экономику страны.
Одним из важных направлений выхода из сложившейся ситуации является повышение эффективности деятельности ПО, что является результатом соответствующего управления. Пути повышения эффективности деятельности ПО предполагают глубокую научную проработку всех организационно-управленческих проблем: совершенствование организационной структуры систем управления, развитие и внедрение высокоэффективных технических средств управления, развитие организационных форм и методов работы оперативных штабов на пожаре, улучшение подготовки кадров для органов управления и др.
Необходимым условием оперативного реагирования на пожары и ЧС, своевременного развертывания СиС, эффективного их функционирования в ходе ведения действии является обеспечение постоянной готовности СиС гарнизона ПО. В интересах обеспечения высокой готовности СиС и системы управления в целом разрабатывается и осуществляется комплекс мероприятий организационного, технического и методологического характера.
К числу основных мероприятий можно отнести такие как: обеспечение постоянной готовности личного состава и технических средств управления к работе; определение необходимого количественного состава ресурсов гарнизона ПО в целом и для высылки на каждый отдельный пожар в частности; планирование размещения и непосредственное развертывание элементов системы управления на местности; готовность к возможной передислокации.
Объем и содержание каждого из перечисленных мероприятий зависят от характера решаемых или планируемых задач и конкретных условий обстановки. В постоянной готовности к работе должны находиться технические средства управления, что является важнейшим условием поддержания высокой готовности к работе системы управления.
Так, к основным задачам для достижения целей по приоритетным направлениям государственной политики в области обеспечения безопасности населения и защищенности критически важных и потенциально опасных объектов от угроз различного характера (утвержденным в поручении президента РФ № Пр-3400 от 15.11.2011) относится: совершенствование структуры РСЧС, повышение уровня готовности и эффективности деятельности ее территориальных и функциональных подсистем.
При этом возможна ситуация, когда избыточная численность ресурсов гарнизона ПО будет нести дополнительную финансовую нагрузку на федеральный и региональные бюджеты субъектов РФ. Это нашло отражение в ФЦП «Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2017 года», одной из основных задач которой является оптимизация финансовых и материальных ресурсов федеральных органов государственной власти, органов власти субъектов РФ и организаций, направляемых на решение проблем пожарной безопасности.
На разрешение данного противоречия была направлена настоящая диссертационная работа. Эффективность деятельности гарнизона ПО складывается из совокупности реализации потенциальных стратегических и реализуемых тактических возможностей, которые находятся в прямой зависимости от эффективности управления. В рамках настоящей диссертации рассматривался круг вопросов, относящихся к стратегическому уровню управления в разрезе определения соотношения структурно-образующих элементов (ресурсов) гарнизона ПО в условиях прогнозного изменения оперативной обстановки и оперативной деятельности подразделений ПО.
В диссертации исследовались процессы управления ресурсами гарнизона ПО на предмет установления закономерностей процесса управления ресурсами гарнизона ПО и возможности автоматизации решения типовой задачи.
В соответствии с целевой установкой были решены следующие задачи: проанализировано современное состояние управления ресурсами гарнизона ПО, формализована задача управления ресурсами гарнизона ПО, синтезированы научно-методические средства оценки эффективности управления ресурсами гарнизона ПО, автоматизировано решение типовой задачи управления ресурсами гарнизона ПО, оценена эффективность системы поддержки принятия решений (СППР) по управлению ресурсами гарнизона ПО. В ходе решения указанных задач были получены основные научные результаты, а именно:
Предлагаемый в диссертации инструмент существенно повышает значение и ценность своевременной и достоверной информации, которую с полным основанием можно рассматривать как один из видов ресурсов, обеспечивающих эффективность ликвидации пожаров и других ЧС.
Разработанная СППР позволяет на основе исходных данных об оперативной обстановке, а также возможных вариантов структурно– образующих элементов (ресурсов) гарнизона ПО, генерируемых экспертом-аналитиком, осуществлять прогнозирование результатов функционирования гарнизона ПО при каждом из вариантов и провести сравнительный анализ с требуемыми значениями коэффициентов боеготовности. Это позволяет получать научно обоснованные решения по планированию соотношений структурно-образующих элементов (ресурсов) гарнизона ПО.
Практическая реализация разработанной СППР по управлению ресурсами гарнизона ПО позволяет существенно повысить обоснованность таких решений и является необходимым этапом автоматизации стратегического планирования в области обеспечения пожарной безопасности. Направлением дальнейших исследований при использовании научно-методического средств, разработанных в диссертации, является определение оптимальных планов материально-технического снабжения и материально-технического обеспечения системы МЧС России.