Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Управление комплексной безопасностью высших учебных заведений. Монография
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Белгородский государственный технологический университет
им. В.Г. Шухова
В.Ю. Радоуцкий В.Г. Шаптала Ю.В. Ветрова
Управление комплексной безопасностью
высших учебных заведений
Монография
Белгород
2013
УДК 57.022
ББК 68.9
С40
Рецензенты: д-р. пед наук, начальник отдела надзорной деятельности
Алексеевского района УНД ГУ МЧС России по Белгородской области Н.Н. Северин
канд. техн. наук, доцент кафедры БЖД Е.В. Климова
Начальник кафедры ТСиОП, канд юр. наук, доцент
В.Л. Михайликов
С40 Управление комплексной безопасностью высших учебных заведений: монография В.Ю. Радоуцкий В.Г. Шаптала Ю.В. Ветрова. – Белгород:
Изд-во БГТУ, 2013 – 115 с.
Монография посвящена весьма актуальной проблеме – обеспечению комплексной безопасности сотрудников, преподавателей и студентов высших
учебных заведений во время их трудовой и учебной деятельности. В ней рассматриваются проблемы безопасности личности в современном мире, основные
опасности и угрозы в системе высшего профессионального образования России, поражающие факторы чрезвычайных и кризисных ситуаций и их воздействие на сотрудников, преподавателей и студентов, методические основы моделирования систем комплексной безопасности высших учебных заведений, концепции систем обеспечения комплексной безопасности учреждений высшего
профессионального образования и приблизительный состав систем обеспечения
комплексной безопасности.
Монография рассчитана на специалистов, занимающихся проблемами
комплексной безопасности, управления рисками чрезвычайных и кризисных
ситуаций, моделированием и прогнозированием чрезвычайных ситуаций. Книга
может быть использована в высших учебных заведениях при изучении специальных дисциплин студентами специальностей «Безопасность технологических
процессов и производств», «Защита в чрезвычайных ситуациях», «Пожарная
безопасность».
УДК 57.022)
ББК 68.9
Белгородский государственный
технологический университет
(БГТУ) им. В.Г. Шухова, 2013
Содержание
Введение ....................................................................................................................... 5
1. Анализ существующих отечественных и зарубежных исследований в области
обеспечения комплексной безопасности образовательных учреждений высшего
профессионального образования .............................................................................. 8
2. Разработка концепции системы обеспечения комплексной безопасности
учреждений высшего профессионального образования ....................................... 14
2.1.1. Террористически угрозы ................................................................................... 15
2.1.2. Криминальные угрозы ..................................................................................... 16
2.1.3. Угрозы коммунально-бытового характера .................................................... 16
2.1.4. Техногенные угрозы .......................................................................................... 18
2.1.5. Природные угрозы ............................................................................................ 19
2.1.6. Экологические угрозы ..................................................................................... 19
2.1.7. Угрозы эпидемиологического характера ....................................................... 20
2.1.8. Угрозы социального характера ....................................................................... 21
2.1.9. Угрозы политического характера ................................................................... 23
2.1.10. Информационные угрозы .............................................................................. 23
2.1.11. Угрозы психологического характера............................................................. 25
2.2. Концепция обеспечения комплексной безопасности ВУЗа .......................... 26
3. Разработка методологических основ моделирования систем обеспечения
комплексной безопасности ВУЗов ......................................................................... 30
4. Формирование системного подхода к обеспечению комплексной
безопасности ВУЗа ................................................................................................... 34
5. Разработка методов анализа и управления системами обеспечения
комплексной безопасности по количественным критериям ................................ 40
5.1. Математические методы исследования моделей угроз ВУЗа .............. 40
5.2. Разработка методов анализа и управления систем обеспечения
комплексной безопасности образовательных учреждений по
количественным критериям риска ................................................................. 42
6. Разработка математической модели системы обеспечения комплексной
безопасности высших учебных заведений ............................................................ 47
6.1. Методы противодействия террористическим проявлениям и структура
системы обеспечения комплексной безопасности ....................................... 47
6.2. Моделирование защищенности образовательных учреждений от
террористических нападений .......................................................................... 50
6.3. Математическое моделирование пожарной безопасности ВУЗов ....... 55
6.4. Моделирование факторов экологического риска для образовательных
учреждений ....................................................................................................... 60
6.5. Математическое моделирование систем обеспечения комплексной
безопасности образовательных учреждений в целом ................................... 65
7. Создание методики управления комплексной безопасностью высших
учебных заведений в условиях вероятного возникновения чрезвычайных и
кризисных ситуаций ................................................................................................. 71
7.1. Общие положения ..................................................................................... 71
3
7.2. Структура базы исходной информации, необходимой для оценки
системы управления комплексной безопасностью ВУЗа ............................ 73
7.3. Формирование выборок определяющих и влияющих факторов
безопасности ВУЗа ........................................................................................... 74
7.4. Определение степени реализации определяющих факторов
безопасности ВУЗа ........................................................................................... 77
7.5. Определение степени реализации влияющих факторов безопасности
ВУЗа ................................................................................................................... 78
7.6. Определение степени реализации дополнительных факторов
безопасности ..................................................................................................... 79
7.7. Формирование выборки приоритетных направлений деятельности
ВУЗов по созданию системы управления комплексной безопасностью ... 79
7.8. Определение комплексного показателя качества системы управления
рисками и противодействия чрезвычайным и кризисным ситуациям
различного характера ....................................................................................... 81
7.9. Прогнозирование вероятности предотвращения чрезвычайных и
кризисных ситуаций ......................................................................................... 82
8. Разработка критериев и математических методов социально-экономической
эффективности системы управления комплексной безопасностью по
количественным критериям рисков чрезвычайных и кризисных ситуаций ...... 84
8.1. Критерии социально-экономической эффективности системы
комплексной безопасности ВУЗа ................................................................... 84
8.2. Методы оценки потенциального ущерба, связанного с чрезвычайными
ситуациями в образовательных учреждениях ............................................... 85
8.3. Методы оценки затрат на обеспечение комплексной безопасности
образовательных учреждений ......................................................................... 90
9. Разработка рекомендаций по организации системы управления комплексной
безопасностью высшего учебного заведения ...................................................... 101
9.1. Обоснование состава системы управления комплексной безопасностью
ВУЗа ................................................................................................................. 101
9.2. Разработка математической модели принятия решений .................... 106
Заключение .............................................................................................................. 109
Список использованных источников ................................................................... 111
4
Введение
Сегодня, исходя из анализа сложившегося положения в сфере личной и
общественной безопасности общества и перспектив данной проблемы становится очевидным, что вся организация инфраструктуры современного общества
должна быть адаптирована к проблемам его безопасности.
Высшие учебные заведения в этой структуре занимают важное место и
имеют целый ряд особенностей при решении проблем безопасности.
Перспективный аспект проблем личной и общественной безопасности в
ВУЗах определяется тем, что в учреждениях системы высшего профессионального образования сосредоточена основная часть представителей будущего
национального интеллекта, то есть та его часть, которая будет определять политическую, экономическую, техническую и идеологическую составляющую
политики России через 15-20 лет.
Проблемы безопасности общества в целом, являются мировоззренческими, то есть практические выводы и действия будущей элиты общества напрямую зависят от того восприятия проблем безопасности, которое формируется у
них еще на студенческой скамье.
На сегодняшний день выявлены и изучены основные факторы риска, характерные для системы образования, составлена их классификация и проведена
систематизация перечня опасностей и угроз. Учитывая многообразие географических поясов, природно-климатических зон на территории нашей страны, следует отметить, что среда обитания и объекты образования подвержены воздействиям всевозможных неблагоприятных и опасных природных явлений и процессов, стихийных бедствий и катастроф и риск их возникновения очень велик.
События последних лет, как в мире, так и в Российской Федерации,
наглядно показали, что к опасностям природного и техногенного характера добавляются новые, носящие криминальный характер, такие как терроризм, локальные военные конфликты и другие, связанные с применением насилия.
Наличие и распространение противоправных криминальных явлений в системе
образования: нападений на студентов и преподавателей, бомжевание, попрошайничество, проституция, алкоголизм становятся привычным явлением. Рост
масштабов организованной преступности и наркомании, социальная дифференциация общества и девальвация духовных ценностей дополнительно способствуют усилению напряженности, увеличивают риск катастроф техногенного
характера во всех сферах жизнедеятельности, в т.ч. и в сфере образования.
Большинство образовательных учреждений высшего профессионального
образования функционируют в условиях загрязнения окружающей среды.
Усложнение экологической ситуации происходит также от возрастающих проявлений радиационных, радоновых, химических воздействий, засорения окружающей среды техногенными, бытовыми отходами и вредными выбросами
транспортных средств. Обеспечение радиационной безопасности представляется весьма актуальным в настоящих условиях развития городской инфраструктуры, в том числе и для учреждений высшего профессионального образования.
5
К сожалению, до настоящего времени в стране в полном объеме отсутствуют научно-обоснованные данные о техническом состоянии зданий и инженерного обеспечения объектов образования. Даже, несмотря на то, что здания
образовательного назначения по характеристике возможных потерь относятся к
объектам повышенного уровня ответственности согласно ГОСТ 27751-88, и по
своему назначению имеют высокий уровень ответственности, в нормах строительного проектирования таких объектов в России и других странах отсутствуют специальные требования, касающиеся их комплексной безопасности при
чрезвычайных ситуациях и связанных с ними запроектных воздействий. Нормы, по которым ранее строились здания и сооружения общественного назначения, не учитывают реальных условий их эксплуатации и сегодняшнего уровня
техногенных воздействий. Это, несомненно, приводит к ежегодному увеличению рисков техногенного характера.
Потенциальная опасность подстерегает общество со стороны изменений
структурно-функциональной организации городов, таких, как: развитие социальной стратификации с выделением «богатых» и «бедных» районов; появление районов, населенных официальными и неофициальными переселенцами;
экспансия зон коттеджной застройки в пригородных зонах. Нарушается социальный климат, нарушается режим охраны окружающей среды.
В стране до настоящего времени нет государственной градостроительной
политики в изменившихся социальных, демографических, политических и экономических условиях. Отдельные градостроительные программы разрабатываются вне комплексного подхода к проблеме обеспечения безопасного градостроительства. В результате научно-обоснованное градостроительство не рассматривается как системное, эффективное и постоянно действующее средство
обеспечения общественного благополучия населения, продления и оздоровления жизни каждого человека.
Анализ опасностей и угроз, характерных для системы образования и результаты обследования фактического состояния системы обеспечения комплексной безопасности учреждений высшего профессионального образования,
а также исследования современных концептуально-методологических подходов
к обеспечению безопасности среды обитания образовательных учреждений в
условиях возникновения чрезвычайных и кризисных ситуаций позволяют сделать вывод об отсутствии комплексного подхода к решению проблемы обеспечения безопасности образовательных учреждений. Применяемые в настоящее
время научно-технические и организационно-методические решения к обеспечению безопасности в целом, и образовательных учреждений в частности,
имеют, как правило, разноотраслевую специфику (пожарную безопасность,
конструктивную безопасность, экологическую безопасность, инженерные средства защиты от внешних посягательств, ограничение доступа и т.д.), носят
фрагментарный характер и на сегодняшний день уже неадекватны возрастающим опасностям.
Обзор и анализ современных научных исследований в области безопасности, выполненных в последнее десятилетие, показывает, что большая их часть
носит информационно-описательный, а не глубоко профессиональный харак-
6
тер. В них сделаны попытки классификации и систематизации новых видов
опасностей и угроз. В тоже время недостаточно анализируются действующие
отечественные и зарубежных нормативные документы в этой области, анализируется соотношение требований современных отечественных и зарубежных
норм по предотвращению аварий и других чрезвычайных ситуаций.
Анализ действующих в настоящее время российских и зарубежных нормативно- технических документов в области безопасности личности и среды
обитания, в том числе применительно к учреждениям высшего профессионального образования, показал, что до настоящего времени применяется концепция
жесткой регламентации мер защиты от потенциальных источников опасности,
которая носит предписывающий детерминированный характер. Сегодня она
уже в полной мере не отражает специфики проявления современных видов
опасностей на конкретный объект и дифференцированно не учитывает особенностей самих объектов защиты.
Обзор правовых документов в области обеспечения безопасности показал, что в настоящее время основу их деятельности составляют Федеральные
законы, постановления Правительства Российской Федерации, законы и иные
нормативные правовые акты различных министерств и ведомств и органов государственной власти субъектов Российской Федерации, определяющие порядок
предупреждения чрезвычайных ситуаций и порядок ликвидации их последствий. Однако сегодня в рамках реформирования механизма правового регулирования среды обитания появилась опасная тенденция ослабления контроля за
соблюдением государственных норм в проектировании и строительстве, переход от обязательного их соблюдения к принципу добровольности, что может
привести и уже приводит к серьезным проблемам в безопасности строительства
и эксплуатации зданий и сооружений, в том числе и образовательных учреждений.
Таким образом, совокупность задач, стоящих перед Минобрнауки России,
органами управления образованием, образовательными учреждениями высшего
профессионального образования по обеспечению комплексной безопасности,
защите здоровья и сохранения жизни обучающихся и работников во время их
трудовой и учебной деятельности от возможных чрезвычайных ситуаций, невозможно решить без создания единой системы обеспечения комплексной безопасности.
7
1. Анализ существующих отечественных и зарубежных исследований в
,,...,2,1 ),;,,,()(
21
nitXXXFtX
t
nii
(1.1)
Y = AX
Z = f (Y)
X
Y
области обеспечения комплексной безопасности образовательных
учреждений высшего профессионального образования
При разработке математических основ и моделей оптимального управления риском использовалась концепция безопасности, предложения в работах
[4, 11-13] и применения для решения практических задач обеспечения комплексной безопасности в работах [1, 36].
Состояние защищенности, т.е. безопасность любого объекта, в том числе
образовательного учреждения, определяется их защищенностью от совокупности всевозможных опасностей природного, техногенного и социального характера. Эта совокупность не является в общем случае чисто арифметической
суммой как с точки зрения вероятностей проявления опасных факторов, так и с
точки зрения их воздействия на человека и сферу его деятельности и обитания.
Реализация одного из видов опасностей, как правило, вызывает цепную реакцию осуществления других видов опасностей, последствия которых можно
оценить только с определенной вероятностью.
Только в рамках такого системного и вероятностного подхода может
быть решена одна из основных задач обеспечения комплексной безопасности –
задача оптимального распределения имеющихся ограниченных ресурсов,
направленных на предотвращение тех или иных чрезвычайных ситуаций.
Проблема математического моделирования состояния безопасности объектов различной природы в последнее время уделяется значительное внимание
[1, 5, 6, 7, 37, 38].
В математической постановке проблема сводится к исследованию системы дифференциальных уравнений с нелинейными обратными связями вида:
где Xi – фазовые переменные, определяющие состояние рассматриваемого
объекта в данный момент времени t.
В число фазовых переменных, характеризующих состояние безопасности
ВУЗа, входят численность студентов, преподавателей и сотрудников, находящихся в ВУЗе в определенное время, число и характеристики источников потенциальной опасности, количественные и качественные характеристики сил и
технических средств, направленных на предупреждение чрезвычайных ситуаций (ЧС) и минимизацию их последствий. Система уравнений (1.1) будет описывать поведение объекта в условиях ЧС, если известны правые части уравнений (1.1) с нелинейными обратными связями (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 – Схема системы с обратной связью
8
Системы обеспечения комплексной безопасности имеют обратные связи
2
2
σ
exp)(Mxxf
.
(1.2)
.1,1,)(
ххxf
(1.3)
,)τ(),( txtxF
dt
dx
(
(1.4)
.)τ(1)(α txtx
dt
dx
(1.5)
и их учет играет принципиальную роль в управлении рисками [17].
При анализе устойчивости систем комплексной безопасности часто используется приближение суммы одинаково распределенных независимых случайных величин с конечными средними и дисперсией. В этом случае, в соответствии с центральной предельной теоремой возникает нормальный закон
распределения плотности вероятности:
Однако, анализ статистики, связанной с риском, показывает, что часто
имеет место иной закон:
Именно этот закон характеризует распределение числа землетрясений по
их энергиям, зависимость числа наводнений от количества пострадавших людей, статистики аварий на объектах атомной промышленности и т.д.
Во многих задачах, связанных с безопасностью, ключевое значение имеет
прогноз. Еще недавно считалось, что, имея математическую модель объекта и
достаточно мощную вычислительную технику, можно сделать прогноз теорий
продолжительности. Однако, нелинейная динамика показывает, что даже для
сравнительно простых систем есть свои пределы предсказуемости или горизонт
прогноза, заглянуть за который принципиально невозможно.
Перспективным направлением рискологии является применение вейвлетанализа, как метода экспресс-диагностики и оперативного прогноза кризисного
состояния.
Присутствие в системе положительных обратных связей всегда потенциально опасно и может служить причиной потери управляемости. Примером таких систем являются системы с изменяющимся запаздыванием. Их математические модели имеют вид:
где τ – запаздывание.
Простейшим примером модели с запаздыванием является уравнение Хатчинсона:
Когда время запаздывания велико, это уравнение описывает редкие, периодически возникающие, гигантские всплески, которые можно интерпретировать как катастрофы. Таким образом, изменение времени запаздывания – один
из путей дестабилизации сложных систем. Эффект запаздывания и связанное с
ним рассогласование комплекса положительных и отрицательных обратных
9
связей может возникать неявно в сложных системах, где процессы имеют су-
i
in
ppkpppH ln),...,,(
21
(1.6)
ip 1
n
xP
i
1
)(
щественно разные скорости, хотя формально запаздывание отсутствует.
При моделировании процессов, в которых активно действуют люди, полное математическое описание поведения отдельно взятого человека невозможно, поскольку его действия определяются очень большим количеством факторов, как рациональных, так и иррациональных. Однако, поведение большой
группы людей в стандартной ситуации хорошо описывается вероятностным образом на основе закона больших чисел. Поэтому при проектировании и прогнозировании зданий учебных заведений необходимо учитывать результаты моделирования беспорядочного движения большой неорганизованной группы людей – толпы в условиях паники и устранять особенности конструкций, которые
могут привести к давке и заторам. Для построения математического описания
поведения толпы людей используются модели клеточных автоматов.
Одной из наиболее адекватных методов моделирования сложных систем
представляют собой энтропийные подходы, в которых должен быть определен
максимум энтропии сложной системы [27, 28, 32]. Понятие энтропии до недавнего времени использовалось, в основном, для изучения физических систем.
Однако, энтропия играет полезную роль в исследовании самых различных по
своей природе систем, в том числе систем обеспечения комплексной безопасности.
Рассмотрим случайную величину х, которая может принимать значения
х
, х2,…, хn c вероятностями р1, р2,…, рn, т.е. для случайной величины х суще-
1
ствует дискретная функция распределения вероятностей Р(хi) со значениями
р
, р2,…, рn.
1
Возникает вопрос, каким образом можно количественно охарактеризовать связь между априорной информацией о случайной величине (например, ее
средним значением, дисперсией и т.д.) и видом функции Р(хi).
Наши интуитивные представления сводятся к тому, что более размытое
распределение вероятностей связано с большей неопределенностью (с меньшей
априорной информацией), чем распределение с явно выраженным пиком. Такая
мера неопределенности была введена К. Шенноном в виде:
По определению, это есть энтропия вероятностного распределения Р(хi).
Если о случайной величине никакой дополнительной информации нет, то
максимизация энтропии Н при условии
дает оптимальное распределение
, что, совпадает с качественными представлениями о неопределенно-
сти.
Общее правило для формирования моделей можно сформулировать следующим образом, необходимо выделить переменные величины, определяющие
интересующую систему, и выписать известные ограничения на эти величины,
после чего определить энтропию системы либо непосредственно, либо с помо-
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]