Моделирование процесса принятия управленческих решений руководителями подразделений МЧС России при чрезвычайных ситуациях

Актуальность темы

В России, как и во всем мире, складывается достаточно сложная ситуация в области техногенных аварий, катастроф и стихийных бедствий. Чрезвычайные ситуации (ЧС) природного и техногенного характера наносят громадный ущерб здоровью десяткам и сотням тысяч людей, окружающей среде и экономике государства. В этих условиях повышение эффективности функционирования органов управления Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (МЧС) по защите населения от вредных воздействий окружающей среды является актуальной задачей.

Система управления МЧС как организационная система предусматривает, как правило, решение задач прогнозирования, оценки и ликвидации последствий ЧС и одновременно преследует ряд целей, которые, вообще говоря, могут противоречить друг другу. Принятие решений в большинстве случаев осуществляется в условиях неопределенности.

При принятии решения должна максимально учитываться информация об реальной обстановке. Решение, принимаемое без комплексного учета прямых или косвенных данных о фактической обстановке, не может считаться объективно обоснованным, поэтому для повышения уровня обоснованности решения необходим поиск путей снятия или хотя бы частичного преодоления неопределенности за счет получения дополнительной информации об обстановке.

Другим важнейшим требованием, оказывающим влияние на эффективность мероприятий по защите населения от вредных воздействий окружающей среды, является оптимальность или рациональность вырабатываемых и принимаемых органами управления решений в ходе обнаружения и ликвидации последствий природных и техногенных катастроф и бедствий.

Следовательно, функционирование системы управления органов МЧС осуществляется в сложных, динамично изменяющихся. условиях. Представляется, что выработка и принятие решений по противодействию и ликвидации последствий ЧС должны учитывать особенности состояния окружающей среды и обстановки. Основными из них, очевидно, являются:

— практическая внезапность и скоротечность большинства процессов;

— масштаб разрушений;

— возникновение условий, угрожающих жизни и здоровью населения;

— априорная неопределенность местоположения очагов возникновения.

ЧС;

— слабая контролируемость динамики развития ЧС и т. д.

Поэтому главными требованиями к системам управления ЧС в части принятия решений можно назвать:

— оперативность, обусловленная дефицитом времени;

— способность организовать добывание и прием многоплановой информации о постоянно меняющей обстановке;

— высокая скорость анализа и обработки разнородной оперативной информации;

— эффективные каналы связи между оперативным штабом и личным составом.

Отсюда следует, что решение задачи выбора оптимальных решений в условиях неопределённости и многокритериальное&trade-, дефицита времени, когда решение должно быть направлено на достижение различных целей лежит на пути создания в рамках автоматизированной информационно-управляющей системы РСЧС подсистемы поддержки принятия решений.

Такая подсистема должна обеспечить реализацию процедур принятия решений как в ситуациях, допускающих строгую формализацию проблемы, так и в тех случаях, когда необходим анализ качественной информациимнений специалистов-экспертов.

Необходимость принятия научно обоснованных решений привела к разработке и широкому использованию количественных методов. Наибольшее распространение получили оптимизационные методы. Они опираются на предположение о существовании единственного критерия принятия решения. В этом случае лицо, принимающее решение (ЛПР) из большого числа различных и часто противоречивых показателей вынужден конструировать такой единственный критерий, увеличение или уменьшение значения которого эквивалентно улучшению решения. Однако, даже использование методов свертывания критериев не всегда позволяет ЛПР сделать это. В этом случае единственный критерий приходится формулировать с большой степенью произвола. Оптимизационные методы оказались пригодными для анализа лишь относительно простых моделей, не отражающих сложности реальных явлений в достаточной степени. Поэтому их использование для задач МЧС ограничено. Имитационный подход позволяет преодолеть ограниченность оптимизационных методов. При его использовании можно анализировать достаточно сложные модели, причем число показателей, изучаемых при исследовании, может быть большим. Однако, имитационный подход имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что вариантные расчеты позволяют оценить последствия только отдельных решений, но не могут дать общей картины потенциальных воздействия на изучаемую систему при значительном количестве допустимых решений. Таким образом, использование при принятии управленческих решений в МЧС методов математического моделирования не приводит к адекватному решению задачи.

Для преодоления недостатков имитационного моделирования предлагается использовать системный подход, обеспечивающий построение человеко-машинных имитационных систем принятия решений. В таких имитационных системах методы имитации используются в сочетании с другими методами исследования моделей. Это обеспечивает эффективное использование различных методов на тех этапах исследования, на которых их достоинства проявляются в наибольшей степени, а недостатки наименее существенны. В этих условиях именно разработка человеко-машинных имитационных систем открывает путь к моделированию процессов принятия решений в МЧС адекватных складывающейся ситуации.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка предложений по повышению эффективности процесса принятия управленческого решения при чрезвычайных ситуациях.

Объект исследования — процесс принятия управленческого решения при чрезвычайных ситуациях.

Предмет исследования — моделирование процесса принятия управленческого решения при чрезвычайных ситуациях.

Научная задача, решаемая в диссертационной работе заключается в разработке методики моделирования процесса принятия управленческого решения в МЧС России как системе организационного управления.

Научная новизна. В диссертации применительно к современным требованиям по принятию управленческого решения в системе МЧС России разработано научно-методическое обеспечение процесса принятия управленческого решения руководителем подразделения МЧС России.

Методы исследования. При выполнении диссертационного исследования использовались методы и положения общей теории систем, теории принятия решений, массового обслуживания, графов, применялись методы математического моделирования и теории множеств.

Результаты исследования. Основными результатами диссертационной работы, выносимыми на защиту, являются:

1. Методика построения имитационной системы поддержки принятия управленческого решения при чрезвычайных ситуациях.

2. Процедура принятия решения при чрезвычайных ситуациях.

3. Способ корректировки решения при ликвидации последствий техногенных катастроф.

Научно-практическая значимость определяется возможностью использования результатов моделирования для принятия эффективного управленческого решения при чрезвычайных ситуациях. Предпосылкой для применения разработанных моделей и процедур является недостаточно адекватное существующим требованиям состояние процесса принятия управленческого решения при чрезвычайных ситуациях.

Предлагаемая методика моделирования позволяет многокритериальные задачи с бесконечным числом решений свести к анализу упрощенных моделей, вполне пригодных для построения небольшого числа вариантов предназначенных для имитационного исследования.

Алгоритмизированная процедура улучшения решения позволяет осуществлять процесс поиска решения в режиме диалоговой процедуры обращения ЛПР с ЭВМ, в задачах, допускающих многократное обращение к Л ПР.

Научные результаты нашли практическое применение и реализованы в Северо-Западном региональном центре МЧС России, в Санкт-Петербургском институте Государственной противопожарной службы МЧС России и в Управлении ГПС МЧС России г. Санкт-Петербурга.

Апробация результатов исследования. Основные положения исследования, докладывались и обсуждались в период с 2001 по 2005 год на заседаниях кафедры управления и экономики Санкт-Петербургского института Государственной противопожарной службы МЧС России, а также на следующих научно-практических конференциях:

1) международной научно-практической конференции.

Международный опыт подготовки специалистов пожарно-спасательного профиля", Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский институт.

Государственной противопожарной службы МЧС России, 20−21 января 2004 г.

2) всероссийской научно-практической конференции «Новые технологии в деятельности органов и подразделений МЧС России», Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский институт Государственной противопожарной службы МЧС России, 26 мая 2004 г.

3) международной научно-практической конференции «Проблемы обеспечения безопасности при чрезвычайных ситуациях», Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский институт Государственной противопожарной службы МЧС России, 27−28 октября 2004 г.

4) международной научно-практической конференции «Международный опыт подготовки специалистов пожарно-спасательного профиля», Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский институт Государственной противопожарной службы МЧС России, 9 февраля 2005 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 научных работ.

Выводы по 4 главе.

Рассмотренные в работе модели ЛПР и соответствующие им алгоритмы типа случайного поиска позволяют осуществлять процесс поиска решения в режиме диалоговой процедуры общения ЛПР с вычислительным устройством для задач, допускающих многократное обращение к ЛПР. Предложенные в работе способы ускорения сходимости должны повысить эффективность работы алгоритмов.

В главе для решения задачи оптимизации по эвакуации из очагов поражения аварийно химически опасными веществами (АХОВ) рассмотрены человеко-машинные процедуры, в которых решение многокритериальной задачи осуществляется на основе поиска, т. е. итеративного процесса экстремизации неявно заданной на множестве допустимых решений X функции |/(х). При оценивании предъявляемых решений было выделено 5 показателей Li (x).

В задаче использовалась схема предпочтения по правилу max a, Lt (jc) и применялись такие способы ускорения сходимости, как выбор направления движения и использование направляющих конусов. Предложенные способы повышают эффективность работы алгоритмов и, как следствие оперативность принятия решений в условиях ЧС.

В рассмотренных тестовых примерах наиболее предпочтительное решение получалось в среднем за 5 — 6 шагов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В диссертационном исследовании на основе современного состояния процесса принятия управленческих решений в условиях чрезвычайных ситуаций были сформулированы основные задачи и цели совершенствования процесса принятия управленческих решений в условиях ЧС.

В ходе выполнения диссертационной работы и в соответствии с научной задачей получены следующие результаты:

Проведен анализ рисков возникновения ЧС в Российской Федерации, рассмотрены основные признаки классификации ЧС и критерии оценки ЧС.

Рассмотрены особенности принятия управленческого решения в МЧС, как в системе организационного управления, в том числе особенности принятия решения руководителем подразделения в условиях ЧС и особенности формализации процесса принятия управленческих решений в ЧС.

Проведен анализ методов принятия решений в многокритериальных задачах.

Проведено моделирование процесса принятия управленческого решения в МЧС.

Предложена методика построения имитационной системы поддержки принятия управленческого решения при чрезвычайных ситуациях.

Разработана информационная модель автоматизированной системы поддержки принятия решений в чрезвычайных ситуациях.

Разработана процедура принятия решения при чрезвычайных ситуациях.

Предложена алгоритмизированная процедура улучшения решения в многокритериальных задачах ликвидации последствий техногенных катастроф.

Полученные автором в процессе диссертационного исследования научные результаты подтверждены актами реализации.