- •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
1Vi предисловие
Есть все основания утверждать, что основным противоречием нынешней эпохи служит несоответствие между возрастающими потребностями человечества и возможностями их удовлетворения непрерывно скудеющей биосферой. Свидетельство тому — невиданные прежде темпы прироста численности людей (четырехкратный — за прошлый век) и расходования ими невозобновляемых природных ресурсов (почти тридцатикратный за этот же период времени). Основная же причина происходящего — недооценка критичности сложившейся ситуации и, как следствие, нежелание одних народов сократить масштаб потребления, а других — интенсивность размножения.
Как представляется авторам недавно опубликованного международного отчета «Живая природа», положительный ответ на вопрос: «Быть или не быть человечеству?» — может быть найден лишь для двух случаев: либо освоение человечеством принципиально новых технологий жизнеобеспечения или других планет и сохранение за счет этого своего нынешнего прироста и потребления, либо значительное (примерно шести-, десятикратное) сокращение антропогенной нагрузки на природу, т. е. существенное уменьшение количества жителей Земли или объема потребления ее ресурсов.
Нетрудно понять если не иллюзорность каждой такой альтернативы, то исключительную сложность их практической реализации в ближайшие полвека, поскольку при нынешних тенденциях земные ресурсы могут иссякнуть в значительной степени уже после 2050 г. Ведь в одном случае необходимо найти и освоить две подобные планеты, а в другом — радикально перестроить сознание людей с целью их добровольного отказа от библейской установки «плодитесь и размножайтесь» или от большинства достижений цивилизации.
Уместно вспомнить нашего великого Д. И.Менделеева, учившего начинать решение любых проблем с просвещения и приобщения к ним всех причастных. Руководствуясь этим, примерно 15 лет назад во все учебные планы была введена дисциплина «Безопасность жизнедеятельности», а несколько позже вузы страны приступили к подготовке дипломированных специалистов в этой области.
Однако пока следует признать ограниченный успех в данной образовательной сфере. Важнейшие причины этого связаны с отсутствием общей теории безопасности, незавершенностью тео-
12
национальной и производственно-экологической безопасно-и, как следствие, с дефицитом научных школ и профессио-:ов. По этой же причине в учебные планы вузов довольно медяно внедряются современные профилирующие дисциплины, а которые уже включены, еще не обеспечены качественной учеб--методической литературой.
К подобным дисциплинам, уже введенным образовательным артом подготовки дипломированных специалистов направ-ния 656500 «Безопасность жизнедеятельности», можно отнести Надежность технических систем и техногенный риск», «Систем-анализ и моделирование процессов в техносфере». Основное предназначение — оснастить обучаемых исходными понятия-, закономерностями и инструментарием, позволяющими про-юзировать и уменьшать вредное техногенное влияние на био-ру, а значит, и успешно бороться с главной причиной боль-ства современных экологических проблем. Естественно, что такой инструментарий должен быть системным, . учитывающим не все (что невозможно, да и не нужно в прин-ie), а лишь самые существенные факторы. Именно указанным ;е требованиям и удовлетворяет представляемое учебное посо-, предназначенное для тех профессионалов-специалистов в об-«Безопасность жизнедеятельности в техносфере», которые изучать указанные выше дисциплины в течение трех семестров. Основные особенности единой системной концепции и мето-:огии, заложенной в предлагаемой работе, заключаются в сле-
у у главное внимание при моделировании и системном анализе '4 даелено техносферным процессам повышенной опасности;
о
пасность
интерпретируется возможностью причинения
ущер-как
людским, так материальным и природным
ресурсам; сама
опасность воспринимается как неизбежный
атрибут любо-' противодействия
естественному стремлению энтропии к
росту; все
объективно существующие опасности
разделены на три •;йдшасса:
техногенные, природные и социальные,
при этом каж-т|нЛяй
из них обусловлен неадекватными потоками
соответственно '■^
Эйергии, вещества и информации;
# ■ наиболее зримо опасности двух первых классов проявляются в ?, Чрезвычайных происшествиях, одновременно являющихся пре-•'$ имущественно результатом неконтролируемого высвобождения |»? энергии и следствием причинных цепей предпосылок; \\ все предпосылки к техногенным авариям и катастрофам разделена три группы: а) ошибки людей; б) отказы техники; в) нежелательные внешние воздействия;
каждый исследуемый процесс в техносфере рассматривается в ГОбщем случае как функционирование системы «человек—маши-I на—среда»;
13
безопасность интерпретируется свойством системы сохранять состояния с минимальным риском причинения ущерба;
под риском понимается мера опасности, одновременно указывающая как на возможность причинения ущерба, так и на его величину.
Прежде всего хотелось бы обратить внимание на придание универсальности подобному подходу, позволяющему использовать один и тот же тип моделей не только для исследования процесса возникновения техногенных происшествий и причинения ущерба от них, но также и для обоснования мероприятий по их предупреждению. Причем делается это с использованием наиболее современных математических и машинных методов анализа и синтеза сложных систем.
В частности, для системного анализа применяются диаграммы причинно-следственных связей (деревья, графы и сети), последующая формализация которых методами теории вероятностей или возможностей и математической статистики позволяет получить также удобные для обработки аналитические модели. Системный же синтез мероприятий по обеспечению безопасности техносфер-ных процессов основывается на использовании инструментария как программно-целевого планирования и управления, так и математической теории организации или исследования операций, хорошо зарекомендовавших себя при совершенствовании других сложных систем.
Нельзя не отметить логической стройности структуры учебного пособия, обусловленной стремлением автора строго следовать примерным программам дисциплин, официально рекомендованным Минобразования России. В определенной мере это методическое достоинство может облегчить восприятие студентами далеко не простого материала, сложность которого предопределена спецификой выбранного объекта и соответствующих ему моделей и методов данной учебной дисциплины.
Вот почему для успешного усвоения данного материала потребуется не только хорошая общенаучная подготовка студентов старших курсов, но и их определенный настрой. Вознаграждением же за соответствующий труд будет та плодотворность освоенного ими системного инструментария, в которой они смогут сразу же убедиться при моделировании опасных процессов в техносфере.
Так, пожелаем же успеха будущим профессионалам в области системной инженерии безопасности!
Член-корреспондент РАН,
научный руководитель Федеральной
целевой научно-технической
подпрограммы «Безопасность» Н. А. Махутов
