- •Isbn 5-7695-1039-0
- •Ч а с т ь I. Методологические основы системного анализа и моделирования опасных процессов в техносфере
- •Глава 3. Методические основы обеспечения безопасности
- •Процесса возникновения происшествий в техносфере
- •Процесса причинения ущерба от техногенных происшествий
- •Глава 10. Моделирование и системный анализ процесса трансформации
- •В техносфере
- •Глава 11. Основные принципы программно-целевого планирования
- •Глава 15. Моделирование и системный анализ процесса
- •1Vi предисловие
- •Часть I
- •1. Природа
- •3. Взаимодействие с окружением
- •1.2. Особенности организации и динамики систем
- •1.3. Обобщенная структура системного анализа и синтеза
- •Глава 2
- •2.1. Понятие и краткая характеристика моделей
- •2.2. Классификация моделей и методов моделирования
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3
- •3.1. Основные противоречия и проблемы современности
- •3.2. Причины и факторы аварийности и травматизма
- •3.3. Энергоэнтропийная концепция опасностей
- •3.4. Основные понятия и определения
- •3.5. Общие принципы предупреждения происшествий
- •3.7. Цель и основные задачи системы обеспечения безопасности в техносфере
- •Контрольные вопросы
- •Часть II
- •4.1. Сущность системного подхода к исследованию процессов в техносфере
- •4.2. Особенности формализации и моделирования опасных процессов
- •4.3. Основные понятия и виды диаграмм влияния
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5
- •Моделирование и системный анализ
- •Происшествий с помощью диаграмм
- •Типа дерево
- •5.3. Количественный анализ диаграмм типа дерево
- •Глава 6
- •Моделирование и системный анализ
- •Происшествий с помощью диаграмм
- •Типа «граф»
- •6.1. Граф-модель аварийности и травматизма
- •6.3. Прогнозирование показателей аварийности и травматизма на производстве
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7
- •Моделирование и системный анализ
- •Происшествий с помощью диаграмм
- •Типа «сеть»
- •7.3. Имитационное моделирование происшествий в человекомашинной системе
- •Параметры результатов моделирования
- •Контрольные вопросы
- •Часть III
- •Основные принципы системного анализа и моделирования процесса причинения техногенного ущерба
- •8.1. Краткая характеристика этапов процесса причинения техногенного ущерба
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9
- •Высвобождения и неуправляемого распространения энергии и вредного вещества
- •9.1. Особенности моделирования и системного анализа
- •9.3. Модели и методы прогнозирования полей концентрации вредных веществ в техносфере
- •Контрольные вопросы
- •Глава 10
- •10.1. Особенности моделирования и системного анализа
- •Значения эрфик-функции Prob(Pr)
- •Контрольные вопросы
- •Часть VI
- •Глава и
- •1.1. Сущность программно-целевого подхода к управлению процессом обеспечения безопасности
- •Глава 12
- •Моделирование и системный анализ процесса
- •Обоснования требований к уровню
- •Безопасности
- •12.2. Социально-экономические издержки, учитываемые при нормировании безопасности в техносфере
- •12.3. Оптимизация требований к уровню безопасности
- •Контрольные вопросы
- •Глава 13
- •13.1. Программа обеспечения безопасности создаваемого производственного и технологического оборудования
- •27 Последняя подсис тема
- •13.2. Модели и методы обеспечения подготовленности персонала по мерам безопасности
- •Модели и методы обучения персонала
- •13.3. Модели и методы учета влияния рабочей среды
- •13.4. Модели и методы учета средств защиты персонала
- •Результаты ресурсных испытаний
- •Контрольные вопросы
- •Глава 14
- •14.1. Принципы контроля безопасности производственных и технологических процессов
- •Контрольные вопросы
- •Моделирование и системный анализ процесса поддержания требуемого уровня безопасности
- •15.1. Общие принципы поддержания требуемого уровня безопасности
- •15.2. Модели и методы поддержания готовности персонала к обеспечению безопасности
- •15.3. Модели и методы оптимизации контрольно-
- •Булевы события и операции
- •Правила для булевых преобразований
- •Справочные данные об вредных веществах и параметрах, влияющих на их рассеяние в атмосфере
- •Поверхности
- •103300 (Условия — стационарные) щ, кг/с
1.1. Сущность программно-целевого подхода к управлению процессом обеспечения безопасности
Перед изложением сущности программно-целевого подхода к ершенствованию безопасности рассматриваемых здесь процес-и структуры соответствующих мероприятий подтвердим при-рженность принятым выше представлениям о природе опасно-и вытекающим из них положениям. Это позволит сохранить |инятую ранее логику изложения материала, обосновать наибо-
311
лее приемлемые методы и проиллюстрировать их работоспособность на примере решения конкретных задач управления процессом предупреждения техногенных происшествий.
С этой целью напомним, что в соответствии с энергоэнтропийной концепцией объективно существующих в техносфере опасностей (см. разд. 3.3) условились рассматривать ее безопасность как функциональное свойство системы «человек—машина—среда», определяемое не только качеством отдельных компонентов, но и характером их взаимодействия с окружающей средой. Такое представление природы изучаемого свойства предполагает необходимость в управлении условиями его формирования, т. е. в планомерном и целенаправленном осуществлении комплекса соответствующих мероприятий.
Например, уменьшение числа предпосылок к происшествиям — ошибок персонала, отказов техники и нерасчетных для них внешних воздействий — может быть достигнуто поддержанием высокой подготовленности человека, надежности и эргономичнос-ти машины, комфортности рабочей среды. Другие направления в обеспечении и совершенствовании безопасности должны заключаться в своевременном выявлении и пресечении отдельных предпосылок, а также в принятии мер по снижению ущерба от возможных несчастных случаев, аварий и катастроф.
Изложенные факты подтверждают трудность обеспечения безопасности в техносфере и потребность в учете положительного опыта управления качеством других сложных систем. При этом под управлением в широком смысле слова подразумевается осуществление совокупности воздействий, выбранных из множества возможных на основе определенной информации и направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта в соответствии с имеющейся программой или целью управления. Вот почему необходимо конкретизировать основные положения такого управления применительно к обеспечению и совершенствованию безопасности процессов в техносфере.
Согласно современным представлениям, основная идея реализации программно-целевого планирования и управления сложными системами сводится к разработке совокупности целевых программ и созданию системы оперативного управления их выполнением. При этом программа обеспечения безопасности конкретного производственного или технологического процесса должна представлять собой комплекс взаимосвязанных мероприятий, выполнение которых позволяет реализовать одну из задач, поставленную перед соответствующей системой.
От используемых ныне подобных планов такая целевая программа будет отличаться тем, что: а) включает все этапы жизненного цикла используемого оборудования — от проведения поис-
312
вых исследований до его ликвидации, б) разрабатывается годным разработчиком процесса после выдачи ему задания и'со-асовывается с заказчиком, в) содержит четкую количествен-формулировку цели и условий оценки степени ее достиже-I, г) определяет необходимые ресурсы, сроки и промежуточ-ie результаты. Считается также, что данная программа должна .сеть примерно одинаковые по сложности блоки и структурные эвни, соответствующие органам оперативного управления и |апам жизненного цикла производственного процесса, обеспе-ать контролепригодность, наглядность и сопрягаемость с тра-хионными планами и смежными программами. Система оперативного управления обеспечением безопасности ассматриваемого процесса в техносфере должна быть предназна-Ена для создания условий, максимально соответствующих вы-шению программы. Основу такой системы могут составлять издаваемые на отдельных этапах его жизненного цикла времен-|ые органы и средства оперативного управления, которые будут аимодействовать с подконтрольными им человекомашинными ютемами. Наиболее важными задачами оперативного управле-|йя безопасностью следует считать регулирование ресурсов, не-рходимых для предупреждения аварийности и травматизма, кон-ть сроков и качества выполнения соответствующих мероприя-i, разработку и реализацию при необходимости корректирую-: воздействий.
Построение программы обеспечения безопасности должно на-гаться одновременно с разработкой других связанных с ней рограмм — надежности, эргономичности и качества продукции, эрые будут использоваться в последующем как составные час-рассматриваемого документа. Структура же программы может эчать состав показателей безопасности и требования к их зна-Цниям, основные принципы и мероприятия обеспечения и кон-эля заданных показателей при проектировании, изготовлении, аботке и производстве (эксплуатации) соответствующего обо-дования, подборе и обучении персонала, создании для них дол-шх условий рабочей среды, а также порядок корректировки зграммы.
| В терминах теории оптимального управления разработка про-аммы обеспечения безопасности сводится к определению объе-мероприятий, реализация которых позволяет обеспечить тре-емую траекторию годографа вектора E(t) выходных характери-1к соответствующей системы (см. разд. 3.8) в коридоре его допу-шх значений. Иллюстрация этой задачи показана на рис. 11.1 1я кривыми, которые изображают возможные проекции го-Лафа этого вектора на плоскость фазовых координат, а затем-рнная там область — проекцию коридора допустимых значений эрного показателя E{t).
313
Проекция коридора допустимых выходных характеристик E(t) |
|
Верхняя граница |
|||
|
|
||||
V |
|
/(0 |
::„\ |
/■ |
|
Нижняя У граница ,Х |
|
|
|
|
|
Рис. 11.1. Изменение вектора выходных характеристик
Главное предназначение системы оперативного управления процессом обеспечения безопасности производственных или технологических процессов будет заключаться в создании условий, необходимых для вывода соответствующих показателей на заданный уровень и удержания их в допустимых пределах. Подобная цель может быть достигнута путем периодической оценки значений E{t), а также выработки и реализации при необходимости вектора управляющих воздействий Щ).
При создании и функционировании рассматриваемой системы следует стремиться к управляющим воздействиям, учитывающим прогнозируемые возмущения, и минимизировать ущерб, возникающий при отклонении вектора E{t) от заданной траектории. Штриховыми линиями на рис. 11.1 изображены две проекция реализации данного вектора: 1 — без учета управляющих воздействий со стороны системы оперативного управления, 2-е учетом ее функционирования. А вот отрезками I{t) и K(t) там показаны изменения проекций годографа этого вектора соответственно — по причине появления в моменты времени tu t2 внешних возмущений и отработки корректирующих воздействий на его интервале ?3—h-
В целом же внедрение программно-целевого подхода в практику обеспечения и совершенствования безопасности в техносфере может быть разделено по меньшей мере на два таких взаимосвязанных и крупных этапа:
стратегические планирование — с целью выработки общей идеологии и программы обеспечения безопасности конкретных процессов;
оперативное управление — для создания условий, макси мально соответствующих выполнению такой программы.
При этом на каждом из этих двух этапов будут решаться по две задачи, связанные либо с обоснованием и обеспечением, либо
314
[датролем и поддержанием тех (оптимальных по выбранным кри-эиям) количественных показателей безопасности, которые уже ти рассмотрены ранее (см. разд. 3.8).
Для более детального изучения особенностей реализации про-шно-целевого планирования и управления процессом обес-ечения безопасности создаваемых процессов и совершенствова-уже существующих рассмотрим подробнее содержание ме-Эприятий каждого из двух только что перечисленных этапов. При эм начнем со стратегического планирования, обобщенная струк-ра которого представлена на рис. 11.2.
Стратегическое планирование мероприятий безопасности то содержать следующие периодически повторяющиеся шаги:
а) уяснение приоритетных задач обеспечения безопасности рас- латриваемых здесь техносферных процессов;
б) прогнозирование возможных ситуаций (вероятных измене - в состоянии конкретных человекомашинных систем и внеш-
ей относительной их среды);
в) выбор и обоснование основных способов обеспечения безо- асности их функционирования;
г) определение функций и мероприятий по предупреждению вхногенных происшествий;
д) выделение и распределение ресурсов по этапам жизненного *кла производственного или технологического процесса;
е) отработка вопросов координации и взаимодействия при пла- фовании обеспечения безопасности в техносфере.
У
яснение
приоритетных задач стратегического
планирования
процесса обеспечения безопасности
П
рогнозирование
наиболее вероятных ситуаций на
производстве и транспорте
В ыбор и обоснование способов обеспечения безопасности в техносфере
О пределение функций и мероприятий по предупреждению техногенных происшествий
В ыделение и распределение ресурсов на обеспечение безопасности
О тработка вопросов координации и взаимодействия на этапе планирования
Р ис. 11.2. Структура этапа планирования обеспечения безопасности
315
При уяснении приоритетов в обеспечении безопасности конкретных техносферных процессов следует исходить из их предназначения и степени потенциальной опасности. Такой анализ необходим для перераспределения требований к уровню безопасности функционирования отдельных человекомашинных систем или эксплуатации соответствующего оборудования. Так, если риск каких-либо работ чрезвычайно высок, то повышенная угроза причинения техногенного ущерба персоналу и проживающему вблизи населению должна быть компенсирована дополнительными гарантиями, привилегиями и льготами.
В процессе прогнозирования условий функционирования конкретных человекомашинных систем и их изменения в ходе взаимодействия с внешней средой нужно вначале считать, что главные задачи системы обеспечения безопасности достижимы в принципе, а требуемые для этого средства и другие ресурсы реально доступны. Используя данные предположения в качестве исходных, далее разумно оценить характер возможного изменения качества компонентов исследуемых систем при ухудшении окружающих условий. В последующем это позволит спрогнозировать реальные ситуации, предусмотреть дополнительные ресурсы или откорректировать поставленные задачи в новых, чаще всего усложнившихся условиях обстановки.
Разработка основных способов обеспечения безопасности рассматриваемых здесь процессов должна проводиться с учетом принятых представлений о факторах аварийности и травматизма, а также средств, выделяемых для их предупреждения. На стадии создания технологического оборудования основными способами обеспечения безопасности следует считать повышение безотказности силовых и других ответственных элементов его конструкции, выбор наиболее совершенной технологии выполнения работ, создание эргономичных производственных помещений и рабочих мест. При непосредственной подготовке и выполнении конкретных работ основные пути обеспечения безопасности могут сводиться к профессиональному отбору, обучению и воспитанию персонала в духе технологической дисциплинированности, к поддержанию оборудования и технических средств защиты в исправном состоянии, к поддержанию качества рабочей среды.
При определении функций и мероприятий обеспечения безопасности в техносфере, нужно исходить из иерархичности структуры соответствующей системы и возможности перераспределения решаемых задач между ее основными компонентами — человеком и машиной. Основная идея такого распределения будет заключаться в непрерывном уточнении возложенных на них задач или обязанностей по мере изменения складывающихся условий, тогда как при определении объема необходимых
316
зприятий следует руководствоваться изложенными выше (см. I. 3.5) принципами предупреждения и снижения техногенно-
дерба.
|При распределении ресурсов на обеспечение безопасности меж-it этапами жизненного цикла каждого техносферного процесса несообразно отказаться от традиционного введения дополни-р>ных организационно-технических мероприятий в ходе его ре-рации. Вместо этого следует заблаговременно предусмотреть гциальные средства, например технические средства защиты и ^логические способы предупреждения происшествий. Этот код более экономичен: затраты на внедрение одних и тех же эвершенствований уменьшаются примерно на порядок — каж-раз по мере перехода от серийного производства к опытно-а от него — к изготовлению технологического оборудования и проектированию.
В процессе отработки вопросов взаимодействия при планиро-■ши обеспечения безопасности разрабатываемых техносферных эцессов необходимо увязать цель и количественные показатели этветствующей системы с целями и показателями взаимодей-вующих систем, а также согласовать необходимые документы, эй возникновении противоречий или несоответствий следует корректировать цель и средства рассматриваемой системы или эераспределить функции между ее отдельными элементами и шпонентами управляемого объекта.
В сущности, к только что рассмотренному стратегическому анированию обеспечения безопасности в техносфере нужно госиться как к многошаговому итерационному процессу и про-тжать его до достижения согласованных целей и утверждения этветствующих документов. В тех случаях, когда имеющимися ^распоряжении средствами не удается удовлетворить требова-безопасности, должна быть откорректирована сама целевая эграмма.
Второй этап программно-целевого обеспечения безопасности эизводственных и технологических процессов — собственно опе-теное управление — также (с определенной условностью) эжет быть разделен на ряд следующих основных шагов: а) уточ-|ние основных задач и способов управления безопасностью; б) сбор Цобработка информации о реальных ситуациях (состояниях управ-|емых человекомашинных систем и внешней среды); в) оценка еобходимости и способов альтернативных воздействий на них; обоснование и выбор комплекса оптимальных организацион-j-технических мероприятий; д) разработка плана их реализа-i, организация и контроль выполнения каждого из составляю-
его мероприятий. Рассмотрим подробнее данный этап, наглядно представлений на рис. 11.3.
317
Уточнение основных задач и способов оперативного управления безопасностью в техносфере
С
бор
и обработка информации о реальных
ситуациях на
производстве и транспорте
О
ценка
необходимости и способов альтернативных
воздействий
на исследуемый процесс
О боснование и выбор комплекса наиболее эффективных управляющих воздействий
П ланирование, организация и контроль их реализации
Р ис. 11.3. Структура этапа оперативного управления безопасностью
Уточнение основных задач и способов оперативного управления процессом обеспечения безопасности может проводиться параллельно с определением условий реализации соответствующей целевой программы. При наличии в ней заданных количественных показателей, а также методик их контроля и поддержания с помощью корректирующих воздействий данный этап может осуществляться по заранее подготовленным алгоритмам. В тех же случаях, когда разработанная программа не совершенна или условия проведения техносферного процесса постоянно меняются, способы оперативного управления должны быть адаптивными, гибко реагирующими на изменение обстановки и возможную корректировку задач обеспечения безопасности.
Сбор и обработка информации об уровне безопасности контролируемого процесса должны быть предназначены для оценки не только степени удовлетворения последней заданным показателям, но и необходимости в выработке корректирующих воздействий. Основными требованиями к данному этапу оперативного управления следует считать непрерывность получения подобных сведений и их достоверность. Своевременно полученная и точная информация о реальном положении дел с обеспечением безопасности и обозначившихся при этом тенденциях — необходимое условие для оперативного вмешательства в производственный или технологический процесс с целью разработки адекватных обстановке управляющих воздействий.
Оценку необходимости и возможных способов реализации корректирующих мер нужно осуществлять при угрозе недопустимого рассогласования между реальными и требуемыми значениями показателей безопасности техносферного процесса. Решение о вне-
318
Ьии организационно-технических мероприятий, необходимых ^поддержания или повышения фактического уровня безоиас-Ш, может быть принято после оценки их предполагаемой эф-гивности, например, с помощью рассмотренных во второй [ учебного пособия моделей и методов системного анализа и еза.
обоснование и выбор комплекса наиболее эффективных кор-тирующих воздействий — один из самых ответственных мо-ггов в оперативном управлении безопасностью проведения про-одственных и технологических процессов. Его осуществление лсно проводиться с учетом полученной информации о степени
^согласования соответствующих количественных показателей и
едполагаемой эффективности альтернативных мер по его уст-зению. Успех при реализации данного этапа оперативного уп-ления не возможен без оптимизации принимаемых решений с лощью современных математических методов и вычислитель-
„х средств.
«Планирование, организация и контроль осуществления кор-тирующих воздействий может стать либо заключительным ша-
wi оперативного управления обеспечением безопасности (см. рис.
|3), либо основанием для возобновления его очередного цикла. е это в значительной мере определяется соответствующей сис-лой, декомпозирующей управление по соответствующим фун-
^ям, контурам и циклам. Иногда целесообразно, чтобы струк-
Jfa органов оперативного управления воспроизводила процесс
|дготовки и реализации принимаемых решений, т.е. включала мпоненты, предназначенные для уточнения задач и способов давления, сбора и обработки необходимой для этого информа-и, оценки необходимости и способов коррекции, выбора наи-нее эффективных для этого мероприятий, планирования, орга-
|зации и контроля их выполнения.
'• Вследствие несовершенства соответствующих целевых программ равление данным процессом в настоящее время зачастую сво-ся лишь к последнему элементу только что рассмотренной
.руктуры — планированию мероприятий по исключению повто-
иемости техногенных происшествий, организации и контролю
I выполнения на всех без исключения рабочих местах. При этом подавляющем числе случаев объем и содержание таких мероп-
__тий, а также выделенные для них ресурсы регламентированы
|йствующими нормативными документами.
'" Все это свидетельствует о необходимости совершенствования [равления процессом обеспечения безопасности в техносфере l основе программно-целевых методов. Один из первых шагов в эм направлении — совершенствование структуры и содержания этветствующих мероприятий — рассматривается в следующих : параграфах данной главы.
319
11.2.
Структура мероприятий по совершенствованию
управления
обеспечением безопасности
При определении содержания исследуемых здесь мероприятий и последовательности их реализации на практике будем базироваться на основных положениях только что рассмотренного программно-целевого подхода к управлению процессом обеспечения безопасности в техносфере, а также на принятых выше исходных предпосылках и известном опыте. Отсюда следует, что совершенствование структуры управления безопасностью также должно основываться на системном подходе, под которым подразумевается учет всех наиболее существенных для этого процесса факторов.
Уточним также, что основными условиями практического осуществления этого подхода по отношению к сложным системам считаются универсальность, научность, конкретность, учет неопределенностей, ориентированность на перспективу и чувствительность к затратам. Для управления безопасностью это соответствует необходимости: а) использования достижений различных отраслей теории и практики; б) стремления к использованию таких критериев, которые могут быть проверены и подтверждены другими специалистами; в) поиска путей учета неопределенности факторов аварийности и травматизма; г) широкого использования как статистических данных о происшествиях, так и методов прогнозирования возможности их появления в будущем; д) оценки и оптимального распределения соответствующих ресурсов.
Кроме того, следует иметь в виду, что вследствие объективной сложности управляемого объекта (человекомашинная система) принципиально невозможно одновременное выявление всех их существенных свойств, что указывает на потребность в непрерывно-последовательном характере этого процесса. Данное обстоятельство, а также принципы общесистемной методологии (см. разд. 1.3 и разд. 4.1) свидетельствуют о том, что каждая итерация должна начинаться с идентификации управляемого объекта и совокупности присущих ему в данный момент проблем. Выявленные при этом несоответствия между его реальным и желаемым положениями могут указывать на необходимость каких-либо улучшений, их возможность или целесообразность.
Приведенные рассуждения подводят нас к выводу о том, что структура мероприятий, связанных с синтезом управляющих воздействий по совершенствованию безопасности в техносфере, должна базироваться на уже упомянутой гибкой системной методологии. Иначе говоря, помимо собственно системного синтеза путей совершенствования управляемого и/или управляющего объекта и реализации соответствующих мероприятий, позволяющих устранить проблемную ситуацию, в ней следует предусмотреть и такие вспомогательные шаги, как выявление проблемной ситуации,
тределение управляемого объекта и управляющего органа, раз-этка комплекса моделей и проведение соответствующих тео-меских исследований. Вытекающая из вышеизложенного структура синтеза мероприя-, направленных на совершенствование управления процессом влечения безопасности в техносфере, изображена на рис. 11.4.
И
дентификация
управляемого и/или управляющего объекта
и обоснование необходимости их
совершенствования
Анализ существующих способов обеспечения безопасности объектов
А
нализ
аварийности и травматизма
на выборке объектов
техносферы
В
ыявление
несоответствий и противоречий внутри
выборки
Определение неблагополучных объектов и уточнение их структуры
В
ыявление
и структурирование целей их
функционирования
П
роведение
модельных исследований объектов и
анализ полученных при этом результатов
|
|
|
|
||||
а) интерпретация результатов эмпирических опытов и наблюдений |
|
б) аппроксимация выявленных признаков и свойств |
|
в) оценка факторов и планирование воздействий |
|||
О
пределение
цели и способов совершенствования
безопасности путем
выработки комплекса управляющих
воздействий на объекты
±
Декомпозиция цели управления на отдельные подцели, задачи и управляющие воздействия
±
В
ыработка
альтернативных управляющих воздействий,
обоснование
и реализация их оптимальных комплексов
В
ыбор
критерия оптимизации управляющих
воздействий
Минимум затрат
М аксимум эффекта I
Постановка и решение задач оптимизации управляющих воздействий, направленных на совершенствованию безопасности функционирования управляемых и/или управляющих объектов (человекомашинных систем)
;
.
11.4. Структура процесса совершенствования
безопасности объектов
320
t Белов
~)*- А
Перед тем как приступитв к более подробному раскрытию приведенной здесь иллюстрации, укажем ее связь с рассмотренными ранее структурами системного анализа и системного синтеза, а также дадим самую общую характеристику каждого из трех ее блоков. Представляется, что такие предварительные замечания будут способствовать лучшему уяснению особенностей и предназначения только что предложенной последовательности мероприятий по совершенствованию управления безопасностью в техносфере.
Сравнительный анализ только что представленной диаграммы и приведенных ранее структур (см. рис. 1.3 и 4.1) свидетельствует об их преемственности и определенном сходстве. Действительно, во всех этих случаях основанием для осуществления соответствующего процесса служит несоответствие между текущей и требуемой ситуациями. Его выявление указывает не только на потребность в устранении возникших там противоречий и идентификации соответствующей человекомашинной системы, но и на необходимость декомпозиции цели такого процесса на более простые задачи.
Вместе с тем в этих трех структурах имеются различия, обусловленные предназначением интерпретируемых ими процессов. Действительно, если целью моделирования и системного анализа на рис. 2.1 служит выявление закономерностей техногенных происшествий и прогноз связанного с этим риска, то в двух других случаях речь идет о системном синтезе мер по его снижению. Более того, основным способом реализации подобного синтеза является генерирование каких-либо альтернативных воздействий — рекомендаций, а необходимым для этого средством служит моделирование, позволяющее выявить из них самые эффективные по выбранным критериям.
Что касается общей характеристики обсуждаемой здесь структуры, то уместно отметить следующие три момента:
а) первым этапом, предшествующим системному синтезу уп равляющих воздействий по совершенствованию безопасности в техносфере, является идентификация системы и имеющихся в ней противоречий;
б) вторым предварительным для такого синтеза этапом служат теоретические исследования, основанные на обработке имеющейся информации с целью определения эффективных способов устра нения выявленных противоречий;
в) сама же процедура этого синтеза завершается оценкой выб ранных альтернатив и реализацией корректирующих воздействий, чаще всего — оптимальных и рациональных.
Дадим более подробный комментарий к каждому блоку рис. 11 А, начиная с идентификации (выделения из окружения и уточнения состава) человекомашинной системы. При выполнении этой работы необходимо исходить из того, что перед каждым элементом системы должна стоять определенная цель, т.е. его функци-
322
фование должно иметь явно выраженную временную и пред-1ую направленность. Результат же такой идентификации мо-быть оформлен в виде дерева целей данной системы с их вязкой к конкретным техническим устройствам и должност-:лицам.
I Конечной же целью этого этапа служит выявление несоответ-■ш и противоречий внутри человекомашинной системы и в %е ее взаимодействия с окружением. Обнаруженные здесь симп-Ьиы удобно представлять в виде таблиц связности между выяв-.ши недостатками, этапами выполнения работ и их участии-I, с одной стороны, и возможными способами их устранения эебуемыми ресурсами — с другой. Анализ подобной симптома-даже на интуитивном уровне, приведет к пересмотру пред-тений о значимости связей между элементами и структурны-звеньями идентифицируемой системы.
Полученные на первом этапе сведения являются исходной ба-: для тщательного и всестороннего теоретического исследования ссматриваемой системы на предмет определения общей страте-и конкретных управляющих воздействий по совершенствова-i ее безопасности. В основу этого исследования может быть по-кен анализ накопленных к данному моменту данных и модели-шие процесса появления в ней техногенного ущерба с помо-> различных диаграмм влияния. Наиболее типичные задачи та-системного исследования помечены буквами в центральном же рис. 11.4.
На данном шаге целесообразно также выделить координаци-), информационную и функциональную подструктуры ис-едуемой системы. Изучение этих звеньев и полученных при мо-фовании данных о закономерностях возникновения происше-вий позволяет установить не только слабые места конкретной иовекомашинной системы, но и способы их возможного устра-*ия. Чаще всего такие места следует искать на стыках структур-звеньев внутри системы или между нею и окружающей сре-i, где чаще всего наблюдаются всевозможные сбои, а также згери информации и ресурсов.
|Результаты выполненных теоретических исследований следует эльзовать на третьем (завершающем в принятой структуре) те совершенствования управления безопасностью в техносфере, йенно здесь и осуществляется системный синтез соответствую-. : эффективных воздействий. Что касается собственно его прозы, то она может быть разбита на такие шаги: fa) выбор размерностей пространства исходных данных, опти-рзируемых параметров и ограничений;
|б) построение векторов, соответствующих каждому такому зовому пространству; |в) определение функции цели и метода ее оптимизации;
323
г) проведение вычислений и анализ результатов.
При этом обоснование наилучших или рациональных управляющих воздействий рекомендуется осуществлять в следующей последовательности:
а) выбор альтернатив, учитывающих достижимость цели, на копленный опыт и ресурсы, необходимые условия и факторы слу чайности;
б) модельный прогноз эффективности выбранной альтернати вы и оценка возникшей в связи с этим ситуации — с учетом расстояния в факторном пространстве до цели, математического критерия и ожидаемого выигрыша;
в) отбрасывание непригодных альтернатив и выбор следующе го шага — непосредственно к достижению цели, параллельно с другими шагами, на основе разумного компромисса.
В случае же оптимизации альтернативных управляющих воздействий в качестве соответствующего критерия целесообразно использовать а) максимум ожидаемой от них эффективности (снижения величины техногенного ущерба) при фиксированных затратах или б) минимум затрат на реализацию воздействий заданной эффективности. Учитывая общее знакомство читателя с методами оптимизации принимаемых решений, конкретизируем лишь ту их часть, которая касается постановки и решения соответствующих задач при функционировании человекомашинных систем.
Считается, что условием, необходимым и достаточным для математически корректной постановки конкретных задач оптимизации, является определение:
а) критерия оптимизации Z = /(x,)-»min(max), т.е. показателя или параметра, в экстремуме которого (его максимальном или минимальном значении) заинтересован исследователь;
б) целевой функции /(*,), связывающей критерий с перемен ными х,(/ = 1...л), т.е. теми характеристиками системы, которые могут быть изменены при необходимости;
в) ограничений g/x,) >bj (j = 1 ...т) на ряд этих характеристик, являющихся функциями х,-;
г) области значений учитываемых переменных: xfim<x,<x"iax.
Принципиальная же возможность математически строгой постановки задач оптимизации возникает лишь при аналитическом выражении критерия оптимизации Zh функций ограничений g/x,) через параметры х,-, изменяя которые можно найти экстремум целевой функции/(х,). Для совершенствования безопасности тех-носферных процессов в качестве целевой функции Z = /(х,) можно использовать введенные выше (см. разд. 3.8) показатели соответствующей системы: вероятности PJj), Q(x) и математические ожидания MT[Y\, MX[Z], MZ[S].
Зависимостями/(х,) между критерием оптимизации Zvi оптимизируемыми параметрами х; могут служить полученные ранее
титические модели, такие, например, как выражения (5.9), j,10), (6.12) —(6.14) и (6.23) —(6.25). Ограничения в рассматри-5мых задачах будут касаться следующего: доступных ресурсов редств, времени) — смысловые; природы рассматриваемых про-ссов и учитываемых переменных — структурные; особенностей
шятой аксиоматики и области значений, принимаемых пере-внными, — специфические.
Последовательность решения оптимизационных задач в чело-Ьсомашинных системах обычно совпадает с рассмотренной ра-
: общей последовательностью математического моделирования I. рис. 2.2), поскольку включает следующие основные этапы:
содержательная (словесная или вербальная) и концепту- ьная постановка задачи;
составление модели (математическая постановка задачи); 1) подготовка исходных данных по каждому из альтернатив-
: воздействий (заполнение области допустимых решений — ос-
для определения их оптимальных значений); 4) поиск и выбор метода решения задачи;
| 5) разработка или подбор алгоритма (программы) вычисле-вручную или на ЭВМ;
) решение задачи (нахождение оптимального значения выб-гого критерия);
7) верификация (проверка полученных результатов на правдо-|добность) и системный анализ всего решения. |'Что касается систематизации известных задач оптимизации ювекомашинных систем и методов их решения, то ее обычно эводят исходя из природы целевой функции Дх,), ограничений к,) и входящих в них переменных х,. Одна из часто встречаются классификаций, построенная с учетом указанных призна-з, проиллюстрирована на рис. 11.5.
ЦСледует заметить, что оптимизация человекомашинных сис-связана с решением наиболее сложных задач, характеризуе-: стохастическими, нелинейно зависящими от переменных век-рными критериями большой размерности, а потому и требую-введения целого ряда упрощающих допущений. Более под-5ные сведения об особенностях решения рассматриваемых за-: могут быть почерпнуты в работах [10, 34] или иной литературе ^избранным главам высшей математики, конкретное же при-1ение некоторых методов будет рассмотрено ниже, после зна-*ства с элементами одной довольно перспективной теории.
целом же приведенные выше сведения о порядке совершен-эвания управления безопасностью в техносфере на основе про-шно-целевого похода могут интерпретироваться как преам-1 к заключительному этапу трехзвенной формулы преобразо-1ия действительности: «созерцание —мышление —практика». 5о хотелось бы обратить внимание на показанный на рис. 11.4
324
325
г
s
с о
L
I
о
g g
s
я a
ев со
Я
S О
О
g
о
§
si
Z Я
|
|
|
|
|
|
Я |
|
|
|
s |
|
о |
к |
|
дачи с |
критер |
|
CO |
|
|
|
|
|
|
я |
|
5 |
|
Я |
|
s |
eci |
НЭ1 |
X |
J5 |
о |
|
Я В" |
g |
|
я |
|
|
со |
|
т
а
4)
со
ВХЭИОЦ OJ -0НЯИ1В<1Э1И
-odu
-АхэЛ хтшгэхва
-ОВэтоц
•экю
и
ие»охэи
имнн -нэгаиь
эпп
'и !
If'
-
jodii
олоньих
|
|
KHHEaodHWWBd -jodu ojohhqitd -ИЬОИЭП ИЬВСВ£ |
Линейная целевая функция |
|
|
|
||
|
||
BHHEHOdHJV -WEdaodu ojoh -ИЭНИ1Г HhBffBЈ |
||
|
X wXwadxoxe я винэжияС bj -вш XdogHH оц
Я- О
S
вя
-эиоц BHHairaEd -цвн Xdogna оц
и яьох иончтеь -вн вхээи Bdog -на XimaBdu оц
s о
X
3
N о
S
ев т
S
О ее
S
о о
о
ерационный характер совершенствования безопасности суще-Вующих на производстве и транспорте процессов, а также на эбходимость использования при этом последних достижений эрии и практики.
Рассмотрение одного из таких подходов к формализации чело-сомашинных и других сложноорганизованных систем как раз и ершит эту ознакомительную главу.
11.3. Элементы математической теории организации
Анализ содержания изложенного выше подхода свидетельству-
, что для решения рассматриваемой здесь проблемы необходи-
не только повышение качества человекомашинных систем,
юсредственно занятых в производственных процессах, но и
вершенствование всех сил и средств, предназначенных для обес-
1ения безопасности их функционирования. В совокупности все
|и образуют соответствующую систему (см. разд. 3.7), ядром ко-
эой служат специальные организации и подразделения. Такие
Армирования имеют иерархическую структуру и содержат, по-
ю коллективов людей, также приданные им материальные и
ртансовые ресурсы.
J Естественно, что для совершенствования всей такой системы ее отдельных компонентов, решающих, например, задачи дзора и контроля за наиболее опасными технологическими ектами, должны быть использованы современные математи-ркие методы. Их внедрение в практику позволит оптимизиро-гь характеристики этой организационной системы (ресурсы, 1зи, показатели) с помощью соответствующих алгоритмов. Оха-геризуем кратко отдельные положения математической тео-организации [42], исходя из конструктивности этой теории и (жцита в отечественной литературе.
if В последующем под организацией, т.е. организационной сис- будем подразумевать некоторую, в общем случае челове-1ашинную, систему, в которой существуют четкая координа-и распределение обязанностей между всеми компонентами, травленные на достижение стоящей перед нею цели. Концепту-ьная модель любой организации из системы обеспечения безо-сности, например, федеральных комитетов Гостехнадзора и |ергонадзрра, занятых контрольно-профилактической работой предупреждению техногенных происшествий в техносфере, |жет интерпретироваться как динамическая система, представ-тая на рис. 11.6.
|На вход этой системы, поступает множество входных воздей-шй X, а с ее выхода — результатов деятельности Y. Оператор же кой динамической системы EfY} осуществляет необходимые пре-разования каждого входного элемента хк (свойства материаль-
326
327
х=
|
|
Н= {А, В, С, D, Е, |
.. Z) |
|
|
|||||
|
<*i) - ■* |
Ґib/ /Лхх |
• |
Ґii/ /tn |
• |
Vij/ /tln |
-■*"-PCyilii) |
|
||
Хх xk |
—»• |
... >р = |
• |
• |
• |
• |
• |
|
|
у] |
Р<*0- + |
Vit/ /Л-хк |
• |
• |
• |
Ґti/ /Xkx |
-♦■ -^ilx*) |
||||
хт |
|
|
• |
• |
• |
• |
• |
|
|
Уп |
|
|
¥ы/ /tlm |
ф |
/[ml |
• |
/\m |
|
|
||
|
|
М= {1, II, III, IV, V, |
... LX} |
|
|
|||||
Рис. 11.6. Модель организации как динамической системы
ного объекта или сообщения о нем) в выходной yh с некоторой результативностью i|/w, указывающей на эффективность конкретного преобразования, т.е. меру его полезности по отношению к затратам ресурса — средств и времени.
Предполагается, что входные воздействия хк поступают с вероятностью Р(хк), а выходные — с условной вероятностью P(yi\xk). В этих условиях оператор E{\\i}, иногда называемый организационной характеристикой и свидетельствующий о мере действенности или результативности организации на интервале Ах ее функционирования, будет определяться следующим выражением:
(11.1)
ы
где {¥} — матрица из элементов \\>к1, определяющих результативность отдельных преобразований конкретных входных элементов хк в выходные у(, к = 0,1, ..., т — номера элементов из множества входных воздействий; /= 1,2, ..., п — номера типов реакции (результатов работы) организации.
Заметим, что величина к принимает нулевое значение, когда соответствующие входные воздействия отсутствуют на рассматриваемом интервале времени Д, (вход принимает значение Xq, если, например, нет данных о происшествиях). Когда наблюдается равенство п = т, то матрица {Т} — квадратная; тогда как при т<п считается, что отдельные входные сигналы дублируют избыточные r-е входные воздействия, а ряд элементов \\ikl является одновременно функцией двух аргументов к и г, что записывается как у (к, г, /)•
Другими ограничениями на сомножители выражения (11.1) являются два условия:
(11.2)
Р(у,\хк)>0 п
kl
|Видетельствующие о работоспособности рассматриваемой дина-*ческой системы, например, той же инспекции Гостехнадзора
Энергонадзора.
Одной из целей организации может быть обеспечение каждо- входному воздействию хк таких преобразованных значений у*, ,оторые соответствуют максимальной результативности у^ = |1max/v(/it/= ц/кк, или иначе: у*(к) = arg max yw. Последнее условие вкладывает следующие требования на значения условных веро-чостей преобразования:
P*(yi\xk) = {1 (для \\i\k), если / = к)
и 0 в других случаях}, (11.3)
эеспечивающие предельно высокую результативность организа-ни:
Е £ )
kl к
Однако на практике не всегда возможно достижение идеаль-ой результативности (11.4) на реальных промежутках времени 0 Это обусловлено различной сложностью преобразований ход—выход», предполагающей, что каждому из них необходи-i свое время tk, >0 для обработки конкретного входа, допустим, Яализа донесения о несчастном случае на производстве. Сумма цсих времен будет определять общее время задержки, требуемое |эганизации для преобразования всех входных сигналов и равное
X =
(11.5)
kl
Следовательно, соблюдение условий (11.3), (11.4) достигается в маловероятном (практически невозможном) случае, ког-I имеет место строгое равенство Ах = т, поскольку при т >АХ будет эисходить неограниченный рост времени задержки за счет на-|пления входных воздействий хь а вероятность преобразований 11.2) при г<Ак окажется на практике величиной пренебрежимо ной, фактически равной нулю.
С учетом приведенных соображений может быть сформулиро-а задача синтеза рассматриваемых организаций. Создаваемое ^разделение Гостехнадзора, например, должно осуществлять ге преобразования входных воздействий хк, поступающих с вероятностями Р{хк), которые максимизируют функционал EfT} для fex т<Д и A<A^. Иначе говоря, конструирование оптимальной руктуры этой организации сводится к поиску таких \\ikl и Р(у/\хк), ~ которых обеспечивается экстремальное значение ее результи-эщей характеристики, в нашем случае — минимум ущерба от яогенных происшествий на подведомственных объектах за счет |едрения эффективных организационно-технических мероприя-
328
329
Щ
Новые
данные
оХ
Используемые интервалы неопределенности должны содержать внутри себя действительные значения неизвестных параметров, представления о которых должны изменяться по мере уточнения субъективных оценок опытными данными или расчетами, например выполненными с помощью байесовских процедур. Функции п(х) принадлежности или плотности априорной f(&\X) и апостериорной Д©|, х, X) вероятности могут иметь равномерно распределенный, треугольный или нормальный законы распределения.
Идея повышения достоверности интервального оценивания (сокращения интервала неопределенности оцениваемых переменных), обеспечивающая с заданной доверительной вероятностью у «накрытие» их действительных значений, проиллюстрирована на
рис. 11.7.
Как следует из приведенной иллюстрации, значительное сужение интервала неопределенности достигается, например, при замене равномерного распределения, являющегося по своей природе распределением с максимальной энтропией, другим, более информативным в нашем случае — треугольным распределением. Это проявилось в уменьшении нового предела интегрирования [х},х}]по сравнению с прежним [х,-,ху], хотя каждый из соответствующих интервалов отсекает под своими плотностями f'(@\x) и Д©|х) одинаковую площадь, численно равную у.
В нижней части рисунка показана процедура объединения априорных представлений^ о распределении переменной X с вновь полученными данными х , аппроксимированными функцией правдоподобия Ц®\ х). Такая процедура позволяет определять по формуле Т. Байеса апостериорную плотность Д0| х, X) распределения и сужать интервал [х},х}]. Укажем, что интервальное оценивание факторов человекомашинных систем может быть использовано для нормирования показателей безопасности и качества их функционирования, т.е. для выражения диапазона желаемого изменения этих выходных характеристик [L, Щ:
L<E{4>}<U, (11.6)
330
L, U — соответственно нижнее (lower) и верхнее (upper) допу-мые значения выходных характеристик конкретной организации. Заметим также, что при равенстве верхнего предела бесконеч-\, U = оо, двусторонний интервал изменения организацион-|й характеристики вырождается в односторонний:
(11.7)
E{4>}>L,
случае его неограниченного сокращения — стремления к не-эрому фиксированному значению у* — он становится уже то-адй оценкой, для которой справедливо условие:
(11.8)
ton
|L-tf|-»0.
I Внутрисистемные характеристики конкретной организации, ример \\ikh P(yi)\xk) и 4/, определяются надежностью персона-и используемой им техники, а также индивидуальными осо-Цнностями этих компонентов и связей между ними. С целью фор-низации всем таким компонентам присваивается имя — лирный или цифровой символ, а их свойства задаются набором
етствующих параметров. : В качестве литерных символов персонала организации обычно пользуются прописные буквы латинского алфавита со следую-
Равномерное распределение
ективное цставление оХ
Треугольное распределение
Априорное распределение Лек) |
— |
|
|
|
|
|
—»■ |
Теорема Т. Байеса |
|
Апостериорное распределение |
|||
|
|
|||||
Функция правдоподобия L(e\x) |
|
/(в |
X, ?) |
|||
|
|
|
|
|
||
1
1.7.
Байесовская процедура уточнения
интервала неопределенности
331
щей их расшифровкой [43]: А — Альфа (она), В — Браво (он), С — Чарли (он), D — Дельта (она), Е — Эхо (она)... Тогда как технические устройства принято кодировать уже римскими цифрами, текущие или предельные значения которых в математических обозначениях могут подменяться строчными буквами латинского или греческого алфавитов. Индивидуальные же особенности членов персонала и технических элементов организации по степени значимости для результативности ее функционирования удобно делить на первостепенные (основные) и второстепенные (вспомогательные).
Основные свойства этих компонентов схожи с аналогичными свойствами всей организации, так как характеризуют ее эффективность (производительность), безошибочность и устойчивость, т.е. сопротивляемость изменениям. Эта группа свойств может характеризовать, например, насколько он, Браво, быстро осуществляет требуемые преобразования lyf, (производительность), либо как хорошо оно, III компьютерное устройство, справляется со своими задачами \\11к/1 (безошибочность), или как легко она, Альфа, переключается с одной работы на другую ук/ (адаптивная гибкость).
В роли же параметра, характеризующего безошибочность преобразований, чаще всего используют вероятности ¥гоЪ{у1хк) = = Р(у\хк) = а или возможности Poss(j/|jc^) = Р(у\хк) = p возникновения ошибок соответственно первого и второго рода. А вот для учета производительности и адаптивной гибкости применяется время xw, необходимое для отдельного преобразования, перенастройки конкретного технического устройства или переключения человека с одних функциональных обязанностей на другие. В частности, адаптивная гибкость члена организации, допустим, Чарли, при переходе от преобразования kl к преобразованию rs, реализуемых с вероятностями Р(хк), Pc(yi\xk) и P(ur), Pc(us\ur), может быть оценена так:
Дтс = ^спР(иг)Рс(щ\иг)-^ск1Р(хк)Рс(у,\хк) (11.9)
rs kl
или матрицей ||i?c||, состоящей из элементов, характеризующих сопротивляемость {rjp,} данного человека возможным модификациям. Затраты времени используются и для учета степени загруженности отдельных членов организации, в том числе и для руководства подчиненными и осуществления других функций. Например, если по своему служебному положению Ромео (он) обязан контролировать Джульетту (ее) и одновременно выполнять какие-то другие управляющие воздействия (преобразовывать сигналы ик в ы7), то его загруженность xR будет равна такой сумме:
kl
kl
где
Z/o7
— занятость руководителя отдела № 07
контролем деятельности
подчиненного D.
Вспомогательные (второстепенные) свойства компонентов орга-ации учитываются главным образом при описании членов ее |рсонала по тем признакам, которые отражают социальные ас-|кты людей и отличают их от робототехнических устройств. Не ваясь в подробности, заметим лишь, что чаще всего эти свой-ва характеризуют коллективистские начала человека (лояльность, вместимость целей, степень обособленности), а также механиз-
его мотивации.
I Все второстепенные свойства обычно делят: а) на внутренние 3 зеделяемые миросозерцанием (мировоззрением и мироощуще-гм) и самоосознанием (самосознанием и самочувствием) лич-сти; б) внешние, проявляемые реакцией человека, например, i отношению к использованию в организации привилегий, кон-эля и взысканий. В совокупности перечисленные свойства чело-влияют на условия формирования отношений внутри орга-рации, а посредством этого — и на ее Характеристики.
Поскольку вспомогательные свойства Персонала как составной |сти организации имеют нечетко определенную природу, явля-в сущности, лингвистическими переменными, то для их фор-шзованного представления пригодны лишь соответствующие эды теории нечетких множеств. Продемонстрированные ранее 1. разд. 7.3) возможности имитационного (логико-лингвисти-ского) моделирования вселяют определенные надежды. Конк-ibie примеры подобной формализации психофизиологических рактеристик и использования соответствующих параметров че-века как члена организации будут изложены в разд. 13.2 при росновании способов профессионального отбора и обеспечения рцготовленности персонала.
| Обратим внимание читателя и на такое важное свойство лич-и коллектива, как их стремление к сохранению гомеостази-1:Как уже отмечалось выше (см. разд. 1.2), оно порождено жела-fe биологических систем организовать взаимодействие с окру-•шем с наименьшими издержками, поскольку это удерживает рарактеристики на уровне, достаточном для длительного само-эанения. Именно в этом и заключается одна из причин кон-|ватизма (сопротивляемости изменениям) людей и организа-|й; именно в этом — объяснение потрясениям, вызванным ре-эционными переходами рассматриваемых систем из одного эйчивого состояния в другое.
i заключение проиллюстрируем, как могут быть использованы Цоженные здесь подходы для совершенствования работы, допу-I, инспекции (отдела) Гостехнадзора или Энергонадзора. Из-гно, что эти управленческие организации занимаются конт-ьно-профилактической работой по исключению повторяемос-гхногенных происшествий на поднадзорных объектах, т.е. ин-фованием, анализом состояния безопасности, разработкой
332
333
мероприятий по устранению имеющихся там ледостатков. Условимся также считать, что подведомственные объекты сгруппированы по конкретным признакам в определенные сочетания, например в ^"производственных объединений, а управляющему органу выделены некоторые ресурсы и задано их распределение между наиболее важными задачами.
Совершенствование работы рассматриваемых организаций может состоять как в синтезе оптимальной в некотором смысле их структуры, так и в упорядочении обязанностей между конкретными членами (инспекторами) при их известных возможностях. Например, если исходить из таких достаточно правдоподобных предположений:
а) об одинаковости свойств инспекторов этой организации — равенстве параметров у fa = у ft = ... = \|/#; PA(yi\xk) = Рв(у/\хк) = ... =
y,\k)&i,
б) идентичности используемых ею технических устройств, учи тываемых показателями v^ = у" = ... = \|/„, Pl(us\ ur) = Pu(us\ ur) = = ... = P(us\ и,), /£ = /£ = ... = /„;
в) достоверности полученной информации о причинах и по следствиях имевших место техногенных происшествий (Р(х/) = = Р(хг) = 1), то может быть сформулирована следующая словесная постановка задачи совершенствования этой организации: «Необ ходимо так организовать инспектирование, анализ и разработку профилактических мероприятий по обеспечению безопасности курируемых объектов, чтобы отдать приоритет наиболее опасной их части, обеспечить наивысшую результативность всей этой ра боты и не перерасходовать выделенные ресурсы».
Математическая постановка задачи будет состоять в отыскании такого распределения обязанностей и времени между членами организации, при котором соблюдаются перечисленные требования и достигается максимум ее организационной характеристики:
T
У=1 /=1 7=1 /=1 7=1
К п,
К nj
j=\ ;=o ; > аъТ; fXiA + /,- + R,) = T;
j=\ /=1
y=i 1=1
(11.11)
f>/;>l, j = 1,2,...,*;
1=1
334
j количество поднадзорных объектов, имеющихся в у-м единении; Ih Ah R, — затраты времени управляющего органа инспектирование, анализ и разработку контрольно-профи-гических мероприятий на /-м объекте у-го объединения; аь — нормативные показатели распределения этого времени только что перечисленными задачами управляющего орга-|; Xj, Yj — соответственно среднее количество техногенных про-тествий и размеры среднего ущерба, зарегистрированные ву-й тпировке и отнесенные к одному ее объекту; Т, р е {0, 1} — зерв рабочего времени, выделенный управляющему органу для эоты во всех производственных объединениях, и булева пере-ьнная.
Анализ содержательной и математической постановок рассмат-заемой здесь задачи оптимального синтеза показывает, что она юсится к классу задач целочисленного программирования со ргешанными (цело- и нецелочисленными) переменными (см. |с. 11.5). В результате ее решения по известным алгоритмам мо-• быть найдено такое распределение {i,j} задач (целочисленные шизируемые параметры) и времени Ту (нецелочисленная пененная) управляющего органа, при котором обеспечивается ■ссимальная результативность контрольно-профилактической рана поднадзорных им объектах техносферы. г В завершение знакомства с данной иллюстративной задачей *етим ее значительную вычислительную сложность, связанную эльшой размерностью тех параметров, которые считаются су-гвенно влияющими на управление процессом обеспечения госферной безопасности. Это обстоятельство указывает не 1ько на потребность во всемерном упрощении подобных за-I, сколько на необходимость их использования при их решении временных математических и машинных методов системного тиза и системного синтеза сложных систем. Вот почему, а так-вследствие иллюстративности примера здесь не приводится гсание алгоритма и результаты его решения.
Контрольные вопросы
1. Дайте наиболее общее определение термину «управление». \2. Какие два этапа требуются для практической реализации про-
шно-целевого планирования и управления безопасностью в техно-Ере?
3. Что представляют собой и где используются целевые программы? \А. Зачем нужна система оперативного управления безопасностью?
; 5. Какие этапы составляют содержание стратегического планирова-?
5. Из каких шагов складывается оперативное управление? 17. Как можно было бы охарактеризовать управление процессом обес-кения безопасности в техносфере в настоящее время?
335
Перечислите основные этапы процесса выработки управляющих воздействий по совершенствованию безопасности.
Укажите последовательность постановки и решения задач оптими зации параметров человекомашинных систем.
10. Назовите критерии, рекомендуемые для использования в таких задачах.
Какие параметры человекомашинной системы должны быть одно временно включены в эти критерии, целевые функции и ограничения?
Дайте определение используемому здесь термину «организация».
Введением каких параметров учитывается случайный характер ее функционирования?
Что такое «организационная характеристика» и каким образом она рассчитывается?
Что подразумевается под издержками и как они могут быть оце нены?
Поясните идею сужения интервала неопределенности при оценке выходных характеристик организации байесовским методом.
Как рекомендуется кодировать людские и материальные ресурсы организации?
Что такое «сопротивление изменениям» и «адаптивная гибкость» члена организации и какими параметрами оцениваются данные харак теристики?
Какие свойства персонала организаций принято относить к ос новным, а какие к второстепенным или вспомогательным?
В чем причина «консерватизма», свойственного отдельным людям и созданным ими организациям?
