Чрезвычайная ситуация – обстановка на определенной территории, субъекте хозяйствования или на водном объекте, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.
Несмотря на научно-техническое развитие и принимаемые меры по обеспечению безопасности, уровень защиты жизни и здоровья людей, а также материальных ценностей от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера постоянно снижается. Изменение климата, создание объектов повышенной опасности (ядерное и химическое оружие, атомные электростанции, ракетно-космические комплексы, химические комплексы и др.) представляют угрозу самому существованию человека.
Изучаемая тема актуальна по причине необходимости принимать масштабные и последовательные меры для максимальной защиты населения и территорий от аварий и катастроф, снижения риска возникновения чрезвычайных ситуаций и минимизации их последствий [2].
Метод анализа иерархий (МАИ) состоит в декомпозиции проблемы на более простые составные части и дальнейшей обработке последовательности суждений эксперта по парным сравнениям. Метод анализа иерархий служит для обоснования принятия решений в условиях определенности и многокритериальности [4].
Метод базируется на следующих принципах: принцип декомпозиции, принцип сравнительных суждений, принцип синтеза приоритетов.
Принцип декомпозиции. Данный принцип предусматривает структурирование проблемы в виде иерархии, что является первым этапом применения МАИ. Иерархия считается полной, если каждый элемент заданного уровня связан со всеми элементами последующего уровня. Простейшая полная иерархия проблемы многокритериального выбора включает в себя три уровня: цель, критерии, альтернативы.
Принцип сравнительных суждений. Чтобы установить приоритеты критериев и получить оценки для альтернативных решений, в МАИ используется метод парных сравнений – строятся матрицы парных сравнений по формуле 1:
A=║aij║ (1)
где aij = wi/wj – «вес» i – го элемента иерархии.
Очевидно, что aii =1, aij =1/аji, то есть диагональные элементы матрицы равны 1, матрица является обратносимметричной.
По каждой матрице определяется вектор локальных приоритетов и вычисляется индекс согласованности мнений эксперта.
Принцип синтеза приоритетов. Итак, будем считать, что: построены матрицы парных сравнений: одна для второго уровня иерархии (для критериев), а на каждом последующем уровне – столько матриц парных сравнений, сколько элементов содержит предшествующий уровень иерархии (в каждой матрице – результаты сравнения по одному из критериев); вычислены векторы локальных приоритетов по каждой матрице.
Приоритеты синтезируются, начиная со второго уровня иерархии сверху вниз. Локальные приоритеты альтернатив умножаются на приоритеты соответствующих критериев предшествующего уровня и суммируются по каждому элементу в соответствии с критериями. Таким образом, итоговой оценкой альтернативы в методе парных сравнений является вес альтернативы, вычисляемый как свертка весовых коэффициентов критериев (локальных критериев) всех уровней иерархии [1].
Алгоритм МАИ включает в себя следующие этапы: формирование иерархии целей; определение приоритетов; расчет локальных векторов приоритетов; проверка экспертных оценок на непротиворечивость (вычисление индекса согласованности); расчет приоритетов целей и мероприятий для иерархии в целом на основе синтеза локальных приоритетов [3].
При построении матриц парных сравнений пользуются фундаментальной шкалой предпочтений (шкалой относительной важности).
Количество ответов экспертов для построения матрицы парных сравнений для n сравниваемых элементов равно n*(n-1)/2 или n2/2 – n/2. При заполнении матрицы парных сравнений достаточно определить элементы, расположенные над главной диагональю матрицы. Элементы под диагональю согласно свойству обратной симметричности матрицы вычисляются по формуле 
.
Таким образом, метод анализа иерархий позволяет с помощью несложного анализа решать важные проблемы, учитывая все имеющиеся критерии невзаимосвязанные между собой.
Учитывая данный факт, выберем критерии защищенности объектов с массовым пребыванием людей на основании выводов эксперта, которые обеспечат максимально возможную защищенность объекта от угроз техногенного, природного характера и террористических проявлений (табл. 1) и построим математическую модель защищенности объекта.
Чтобы установить приоритеты критериев и получить оценки для альтернативных решений построим матрицу парных сравнений А=||aij||. Элемент aij матрица парных сравнений является результатом измерения по фундаментальной шкале степени предпочтительности альтернативы Аi по отношению к альтернативе Аj.
После проведенного экспертного опроса построена матрица защищенности объектов с массовым пребыванием людей от чрезвычайных ситуаций (табл. 2).
Элементы под диагональю согласно свойству обратной симметричности матрицы вычисляются по формуле 
результаты приведены в таблице 3.
Таблица 1
Критерии защищенности объектов с массовым пребыванием людей от чрезвычайных ситуаций
|
№ п/п |
Наименование мероприятий повышения защищенности |
|---|---|
|
|
Совершенствование системы информатизации и управления, МI |
|
1 |
Подготовка локальной системы оповещения при ЧС, м1 |
|
2 |
Приобретение оборудования и средств связи, м2 |
|
3 |
Разработка и утверждение планов эвакуации при ЧС, м3 |
|
4 |
Создание локальной системы мониторинга за объектом, м4 |
|
Инженерно-технические, МII | |
|
5 |
Строительство защитных и инженерно-технических сооружений, м5 |
|
6 |
Обновление и модернизация систем аварийной защиты, м6 |
|
7 |
Организация и сооружение объездных путей и пожарных подъездов, м7 |
|
8 |
Подготовка резервных систем энергоснабжения, в т.ч. автономных, м8 |
|
9 |
Другие инженерно-технические мероприятия повышения защищенности объекта, м9 |
|
Финансовое и материально-техническое обеспечение защищенности, МIII | |
|
10 |
Создание финансовых и материально-технических резервов, м10 |
|
11 |
Создание топливно-энергетических запасов, продовольствия и других материально-технических средств, м11 |
|
12 |
Приобретение специального аварийно-спасательного, пожарно-технического и др. оборудования, снаряжения и др., м12 |
|
13 |
Приобретение техники, оборудования и имущества для обеспечения длительной автономной работы, м13 |
|
|
Наименование мероприятий повышения защищенности |
|
Совершенствование системы подготовки в области повышения защищенности, МIV | |
|
14 |
Подготовка персонала в области защиты от ЧС, м14 |
|
15 |
Подготовка администрации объекта к действиям при угрозе ЧС и террористических актов, м15 |
|
16 |
Повышение готовности сил охраны, м16 |
|
17 |
Повышение готовности пожарно-спасательных формирований, м17 |
|
18 |
Создание невоенизированных формирований, м18 |
|
19 |
Проведение тренировок с персоналом по ликвидации ЧС и эвакуации, м19 |
|
Мероприятия по совершенствованию физической защищенности (охраны), МV | |
|
20 |
Совершенствование систем контроля и управления доступом на территорию объекта, м20 |
|
21 |
Совершенствование систем обнаружения проникновения нарушителей, м21 |
|
22 |
Совершенствование систем телевизионного наблюдения, технических средств предупреждения и воздействия, м22 |
|
Другие мероприятия по повышению защищенности МVI | |
|
23 |
Создание медицинско-фельдшерского пункта, м23 |
|
24 |
Выполнение планово-предупредительных ремонтов, м24 |
|
25 |
Обеспечение персонала средствами индивидуальной защиты, м25 |
Таблица 2
Матрица защищенности объектов с массовым пребыванием людей от ЧС на основании экспертного опроса
|
Критерии |
MI |
MII |
MIII |
MIV |
MV |
MVI |
|---|---|---|---|---|---|---|
|
MI |
1 |
3 |
1 |
1/2 |
5 |
3 |
|
MII |
- |
1 |
1/3 |
1/3 |
3 |
1 |
|
MIII |
- |
- |
1 |
1 |
7 |
3 |
|
MIV |
- |
- |
- |
1 |
5 |
3 |
|
MV |
- |
- |
- |
- |
1 |
1/3 |
|
MVI |
- |
- |
- |
- |
- |
1 |
Таблица 3
Матрица защищенности объектов с массовым пребыванием людей от ЧС
|
Критерии |
MI |
MII |
MIII |
MIV |
MV |
MVI |
|
MI |
1 |
3 |
1 |
1/2 |
5 |
3 |
|
MII |
1/3 |
1 |
1/3 |
1/3 |
3 |
1 |
|
MIII |
1 |
3 |
1 |
1 |
7 |
3 |
|
MIV |
2 |
3 |
1 |
1 |
5 |
3 |
|
MV |
1/5 |
1/3 |
1/7 |
1/5 |
1 |
1/3 |
|
MVI |
1/3 |
1 |
1/3 |
1/3 |
3 |
1 |
Далее для каждого критерия строим матрицу парных сравнений всех альтернатив (MI-MVI), выполним расчет локальных векторов приоритетов для данных матриц и осуществим проверку ограниченности оценки приоритетов для модели защищенности объектов (табл. 4).
Таблица 4
Оценка важности критериев модели защищенности объектов с массовым пребыванием людей от ЧС
|
|
МI |
МII |
МIII |
МIV |
МV |
МVI |
Произведение, П |
6 – √П |
Локальный вектор приоритетов, вес группы |
ОС |
|
МI |
1 |
3 |
1 |
1/2 |
5 |
3 |
22,50 |
1,6802 |
0,2249 |
0,0178 |
|
МII |
1/3 |
1 |
1/3 |
1/3 |
3 |
1 |
0,11 |
0,6934 |
0,0928 | |
|
МIII |
1 |
3 |
1 |
1 |
7 |
3 |
63,0 |
1,9948 |
0,2670 | |
|
МIV |
2 |
3 |
1 |
1 |
5 |
3 |
90,0 |
2,1169 |
0,2833 |
|
|
МV |
1/5 |
1/3 |
1/7 |
1/5 |
1 |
1/3 |
0,0006 |
0,2932 |
0,0392 | |
|
МVI |
1/3 |
1 |
1/3 |
1/3 |
3 |
1 |
0,11 |
0,6934 |
0,0928 | |
|
Сумма |
4,866 |
11,333 |
3,809 |
3,366 |
24,000 |
11,333 |
|
7,4718 |
|
В результате проведенных расчетов, мы определили, что важным и основным критерием при построении данной модели защищенности объектов с массовым пребывание людей от ЧС является совершенствование системы подготовки в области повышения защищенности МIV. Также в рамках каждого критерия можно выделить наиболее важные мероприятия, которые требуют наибольшего внимания и вложения финансовых средств.
Так для критерия совершенствование системы информатизации и управления MI важную роль играет мероприятие подготовка локальной системы оповещения при ЧС (м1) и так далее.
Таким образом, мы получили универсальную модель защищенности объектов с массовым пребыванием людей от ЧС, которая зависит от определенного объекта и профессиональной оценки эксперта на данном объекте.
В результате проведенных расчетов, мы определили, что важным и основным критерием при построении данной модели защищенности является совершенствование системы подготовки в области повышения защищенности МIV. Также в рамках каждого критерия можно выделить наиболее важные мероприятия, которые требуют наибольшего внимания и вложения финансовых средств.
