Управления рисками городского населения

 

     Системы управления рисками в практике жизнедеятельности населения больших городов должны формироваться в соответствии с методологией, изложенной в пп. 3.1–3.3 и с учётом конкретных географических, экологических, технических и социально-экономических условий. Особенно необходимо соблюдать требование о повсеместном применении системного анализа реальной ситуации и синтеза при разработке организационно-технических решений по принятию управленческих решений. Известно, что комплексирование и синтез повышают качество решений на 10–15 % по сравнению с частными оценками [72]. В связи с этим, каждое из природно-техногенных рисков оценивается целым комплексом всевозможных параметров. Поэтому на данном этапе должна решаться задача по двум различным направлениям. Первое из них – сбор исходной информации для составления «портрета» риска первом приближении,; второе – подготовка тех полей данных, которые могут послужить основой для определения параметров явления, позволяющих строить перспективный образ объекта или процесса. Подготовка таких данных должна осуществляться на основании очень качественного мониторинга природно-техногенных процессов.

     Здесь уместно указать на обязательность применения моделирования риска и потенциальных рисковых ситуаций как наиболее передового научного метода на современном этапе прогнозирования состояния техносферной безопасности. Неизбежным и важным шагом при создании перспективного образа какого-либо процесса является построение его модели и, в первую очередь, модели математической. При построении модели и особенно при анализе результатов проведенного моделирования обязателен постоянный контроль за процессом моделирования, заключающийся в сопоставлении модели с реальным образом изучаемого процесса. При этом также необходимо иметь в виду и сам характер используемой модели (вероятностный или детерминированный). Затем, используя информацию о параметрах среды, определенных как опытным, наблюдательным путем, из архивных источников, так и на основании расчетных данных, выполняется комплексная оценка областей потенциального риска.

В целях достижения целей управления актуальным вопросом становится формирование комплекса моделей объектов (процессов), участвующих в техногенном воздействии на безопасность жизнедеятельности городского населения.   

Авторская концепция опирается на два базовых тезиса:

– для построения необходимого и достаточного для практики оценки количества моделей требуется выявить и проанализировать весь набор факторов техногенного воздействия, а также их взаимосвязи;

– надёжность и достоверность оценки техногенных воздействий может быть достигнута только при исследовании поведения моделей в полях различной физической природы.

Прогнозная модель представляет специфический «портрет» объекта прогнозирования, исследование которого позволяет получить информацию о возможных состояниях объекта в будущем, а также о способах достижения этих состояний. Модель должна обеспечить прогнозное значение показателей состояния процесса или элемента  в зависимости от варианта деятельности, устанавливаемого управляющими воздействиями, и от прогнозных значений факторов внешней среды. Для принятия управленческого решения важно, что в процессе моделирования решаются проблемы неопределённости, то есть снижается степень недостоверности к результатам оценки риска.

Определение параметров негативных последствий хозяйственной деятельности на городскую техносферу для их последующего моделирования необходимо осуществлять на основе рассмотрения системы «источник – воздействие – окружающая среда (объект воздействия). В процессе исследования источника досконально изучаются все его геометрические, физические и т.п. характеристики, а также устанавливается иерархия по потенциальному вкладу конкретных факторов в суммарный риск. Специалисты по оценке безопасности среды стремятся к тому, чтобы модель хорошо отображала все изучаемые аспекты ПТС. Далее необходимо определить основные характеристики риска. При оценке воздействия важной задачей является оценка его параметров: мощность, область воздействия и пути распространения и др. Необходимый для прогнозирования риска набор описан в подразделе 1.7. Здесь лишь укажем, что для оценки эффективности мероприятий по управлению риском необходимо разработать экономико-математические модели.

Для достижения высокой надёжности прогнозов необходимо соблюдать основные принципы и правила, определяющие процесс построения вышеперечисленных моделей: компромисс между ожидаемой точностью результатов моделирования и сложностью модели; баланс точности (выбор достаточной погрешности); достаточное разнообразие элементов модели; наглядность модели для исследователя; блочное представление модели; специализация моделей (целесообразность использования относительно малых условных подмоделей, предназначенных для анализа объекта, системы или процесса в узком диапазоне условий).

    При разработке моделей также используются процедуры: проверка соответствия модели и описания реального объекта, последовательное упрощение и последовательное усложнение моделей. Важным вопросом при построении модели является проверка её пригодности. Эта процедура в научных кругах называется проверкой адекватности модели.

Для характеристики среднего разброса относительно линии регрессии вполне подходит остаточная сумма квадратов. Неудобство состоит в том, что она зависит от числа коэффициентов в уравнении: введите столько коэффициентов, сколько вы провели независимых опытов, и получите остаточную сумму, равную нулю. Поэтому предпочитают относить её на один «свободный» опыт. Для дисперсии адекватности применяется стандартная формула

 

,

где N – число различных опытов (число строк матрицы); n_i– число параллельных опытов в i-й строке матрицы;  – среднее арифметическое из n_i параллельных опытов;  – предсказанное по уравнению значение в этом опыте; f – число степеней свободы (опытов).

Для реализации проекта управления рисками городского населения необходимо разработать и внедрить в практику специальную мониторинговую систему, характеристики которой аналогичны конструкции, описанной в работе [72]. Особенность системы для анализа и управления рисками в пределах городской техносферы заключается в содержании задач, перечне прикладных программ, банке данных и пространственном расположении пунктов наблюдений.

 При построении городской мониторинговой системы безусловно должны быть учтены следующие научные принципы: системности, оптимальности, непрерывности, адекватности, согласованности, вариантности и верифицируемости. Важно также обеспечить практическую реализацию характеристики «активность» системы, под которой понимается наличие обратной связи, что позволяет на основе фактических данных гибко регулировать управленческие воздействия.

    Одним из основных этапов разработки решения в рамках управления риском является выбор метода прогнозирования. Главным фактором, который должен быть положен в основу выбора наиболее целесообразного метода прогнозирования, является наличие существенной связи между методом и объектом. Теснота указанной связи определяется посредством построения матрицы «признаки исследуемого объекта – методы прогнозирования». При выборе метода необходимо учитывать объект прогнозирования, объёмы и уровни априорной информации, накопленный опыт применения различных методов для решения определённых проблем.

Для наблюдения за динамикой техногенного риска и перспективного прогнозирования ситуации в городах авторами рекомендуется система пространственно-распределенного дискретно-непрерывного мониторинга, которая учитывает вышеперечисленные принципы построения системы. В рамках предлагаемой мониторинговой системы адекватно состоянию безопасности городской техносферы решаются вопросы, связанные с различными аспектами реализации проекта: формирование информационной базы; выбор методов и средств наблюдений; построение модели объекта, моделей различных процессов, протекающих на контролируемой территории; выбор или разработка информационных технологий сбора, обработки и интерпретации информации; создание эффективной методики построения надёжных прогнозов; формирование оптимальной организационной структуры, выполняющей комплекс прогнозных работ.

     В рамках изложения методических подходов необходимо, по мнению авторов, кратко изложить вопрос о формировании наблюдательных сетей. Основу системы сбора информации о природно-технических системах в ходе мониторинга составляют наблюдательные сети. Наблюдательные сети мониторинга природно-технических систем призваны обеспечить всесторонний сбор достоверной информации о среде в целом и её отдельных элементах (предприятиях, процессах, явлениях). К наблюдениям в системе мониторинга предъявляются достаточно высокие требования, а их проведение должно основываться на тщательных методических проработках и научном обосновании.

     Решение указанной задачи должно осуществляться на основе совместного анализа целей мониторинга, модели объекта и информационной модели процесса. Результаты этого анализа позволяют определить параметры систем наблюдений. При этом необходимо придерживаться следующих принципов:

     – полномасштабного учета априорной информации;

     – выбора методов и технологий измерения параметров, обеспечивающих оперативное получение данных, адекватных развитию процесса;

– согласование методов, объектов и задач исследований.

     Третий принцип требует учёта возможностей методов для выполнения работ: более сложные задачи, как правило, должны решаться большим количеством методов. При этом по мере усложнения задачи усложняется измерительный комплекс. В контексте требований третьего принципа лежит оценка возможностей использования технических и природных объектов (разведочных геологических скважин, участков поверхности и т.п.) для достижения целей исследования.

     Основным источником текущей информации о состоянии техносферы являются наблюдательные сети, которые формируются из пунктов наблюдений. Количество и схема расположения наблюдательных пунктов, периодичность (квантование) измерений определяются на основе системного анализа производственных, экологических и технико-экономических условий проведения исследований загрязнения местности.

     Базовые принципы формирования наблюдательных сетей сводятся к следующим:

     а) в результате комплексного анализа производственных, инфраструктурных и экологических условий устанавливаются характерные точки территории города, измерения в которых позволят получить объективную необходимую и достаточную информацию о состоянии окружающей среды;

     б) рассчитывается оптимальная сеть наблюдений с учётом установленных условий и финансовых затрат на оборудование пунктов наблюдений;

     в) производится выбор участков для дистанционных исследований среды в целях получения дополнительной информации.

     Количество точек наблюдений определяется, исходя из оценки параметров информации, получаемых о них, а также их географического положения. При расчёте сети наблюдений нужно стремиться к тому, что количество контрольных точек было минимально, а информативность сведений – максимальной. Требование полноты получаемой информации обуславливает включение в наблюдательную сеть пунктов, с которых могут быть получены данные, отличные от сведений, поступающих с большинства точек (например, с участков опасного производственного объекта). Периодичность измерений характеристик выбирается, исходя из двух условий: минимизации затрат на выполнение работ; обязательной оперативной фиксации изменений динамики риска, приводящей к экстремальной (технологически опасной для данного объекта и среды) ситуации. Второе условие следует понимать так, что при большом временном отрезке между двумя последующими измерениями, так называемом периоде квантования, можно пропустить момент наступления опасного события (сверхнормативного загрязнения). В завершающий период мониторинга, когда уровень риска приближается к критической отметке, частоту измерений целесообразно увеличить.

     Расчёт можно корректно выполнить, опираясь на результаты имитационного моделирования. Необходимыми и достаточными условиями решения модельной задачи является соблюдение ряда допущений. Во-пер-вых, стационарные источники риска могут работать как в непрерывном, так и в импульсном режиме, при этом длительность, например, выброса, превышающего предельно допустимый выброс (ПДВ), должна быть существенно меньше длительности паузы между импульсами. Во-вторых, известны представительные статистические сведения о метеоусловиях в районе мониторинга. В-третьих, режим работы источников техногенного риска можно описать некоторой определённой ступенчатой дискретной функцией. Тогда наблюдаемые концентрации загрязнений будут определяться как произведение значений этой функции на переходную функцию, связывающую импульсные воздействия источника загрязнения с концентрацией загрязнителя.

     В результате решения так называемой «прямой» задачи распространения выбросов вредных (опасных) веществ от стационарных источников в среду обитания определяются расчётные значения концентрации загрязнителей (следовательно, риска для населения) в узлах модели наблюдательной сети. Итоговые материалы подобного имитационного моделирования позволяют:

     – оценить качество мониторинговой системы, состоящей из нескольких постов;

     – определить вероятность обнаружения выброса от источника загрязнения.

     Таким образом, на основании результатов моделирования можно произвести оптимизацию сети наблюдений в плане определения её пространственно-временных характеристик. Данный подход представляется наиболее правильным, особенно, если планируется формирование постоянно действующей модели территории с использованием географической информационной системы.

 

3.5 Практические примеры организационно-технических      

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: