Аннотация: |
Введение
Государственная система предупреждения и действий в ЧС (РСЧС) объединяет усилия федеральных и региональных органов исполнительной власти, а также силы и средства предупреждения и ликвидации ЧС. В настоящее время во всех субъектах Российской Федерации созданы ее территориальные подсистемы и подразделения, а в министерствах и ведомствах ведомственные подсистемы и подразделения. Основные силы и средства РСЧС составляют части и подразделения МЧС России. Система постоянно развивается и совершенствуется, а управление подразделениями МЧС является относительно новым для России видом деятельности. Это диктует необходимость отдельного научного исследования при обосновании подходов к планированию и управлению подразделениями.
К настоящему времени накоплен значительный опыт в решении задач процессов планирования работы отдельных элементов и подсистем для сложных организационно-технических комплексов в различных отраслях народного хозяйства и в оборонной промышленности. Наряду с исследованиями, посвященными вопросам разработки методологических и методических основ управления объектами в различных условиях обстановки, выполненными научными коллективами под руководством Железнова Г.И., Анисимова Б.П., Курзенева В.А., Медведева В.Н., Резникова Б.А., Котова В.В., Соколова Б.В., Цвиркуна А.Д. на практике для отдельных систем осуществлялась разработка и исследование конкретных моделей, методов, алгоритмов и программ планирования работы элементов и средств АСУ, создание соответствующего специального математического обеспечения (СМО) планирования работы комплексов и подсистем АСУ.
Анализ показывает, что при определении подходов к управлению подразделениями МЧС необходимо учитывать основную особенность системы управления ее функционирование в условиях чрезвычайных ситуаций. Формы и методы управления подразделениями МЧС в различных городах России приведены в работах ряда авторов.
Однако, в указанных трудах, как и в других известных источниках, отсутствует математическая постановка решения задач планирования и управления ресурсами в подразделениях МЧС, не разработаны модели и алгоритмы автоматизированного решения задач планирования и управления подразделениями МЧС в условиях чрезвычайных ситуаций, не рассмотрены вопросы реструктуризации и имитационного моделирования при автоматизированном решении задач планирования и управления ресурсами в подразделениях МЧС, не разработана методология автоматизированного решения указанных задач.
Известно, что наибольший эффект при автоматизации процессов планирования может быть достигнут только при комплексном планировании использования подразделений МЧС в условиях чрезвычайных ситуаций, когда проводится совместное планирование процесса выполнения целевых и технологических операций, распределение ресурсов ИС ОУП. При таком планировании появляется возможность осуществить непосредственную взаимосвязь результатов целевого использования подразделений с вариантами функционирования элементов и подсистем ИС ОУП, произвести оценку их взаимного влияния друг на друга.
Цель работы состоит в повышении эффективности управления подразделениями МЧС, повышении уровня целевых и информационно-технологических возможностей, устойчивости функционирования ее элементов и подсистем на основе совершенствования и автоматизации методов и алгоритмов комплексного планирования синтеза и управления структурами в ИС ОУП.
Объектом исследования являются информационные системы органов управления подразделениями МЧС, представляющие собой сложные организационно-технические комплексы, включающие в себя конечное множество основных и производных структур.
В качестве предмета исследования рассматриваются методы и алгоритмы синтеза и управления структурами в ИС ОУП.
Для достижения сформулированной цели были поставлены и решались следующие основные задачи:
1. Разработка концептуальных основ построения информационных систем управления подразделениями МЧС.
2. Разработка методологических основ построения информационных систем управления подразделениями МЧС.
3. Разработка методов и алгоритмов учета и оценки состояния противопожарной безопасности объектов региона.
4. Разработка методов и алгоритмов эффективного управления подразделениями МЧС.
В работе использован математический аппарат теории вероятностей, математической статистики, теории надежности, теории графов, теории матриц, теории многофакторных экспериментов, теории распознавания образов, теории систем и оптимального управления, теории множеств, а также теория вычислительных систем и методы имитационного моделирования.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В соответствии с новой редакцией закона о местном самоуправлении от 22 августа 2004 г. № 122-ФЗ финансовое обеспечение деятельности аварийно-спасательных служб, аварийно-спасательных формирований, в том числе и мероприятий, направленных на социальную поддержку спасателей, является расходным обязательством создающих их органов исполнительной власти или органов местного самоуправления. Законодатели, принимая такое решение, вряд ли просчитывали экономические возможности муниципальных образований в указанной сфере. Дефицит финансовых ресурсов не позволяет осуществить финансирование намеченных проектов в требуемом объеме, и проблема экономического регулирования остается актуальной.
Прикладная теория построения информационных систем управления подразделениями МЧС, включающая следующие основные результаты:
1. Концептуальные основы и методологические вопросы построения информационных систем управления подразделениями МЧС. Основное содержание концептуальных основ составляют:
- а) концепции системного анализа и комплексного моделирования, теории управления сложными системами;
- б) принципы программно-целевого управления, первого руководителя, системного подхода, новых задач, унификации и стандартизации, разграничения доступа, защиты и сохранности информации, внешнего дополнения, необходимого разнообразия и погружения;
- в) концептуальная модель ИС ОУП, где в качестве первичных объектов управления был выделен класс объектов –подразделения МЧС, характеризуемых группой характеристик (физических, юридических, экономических и целевых), которые определяются целым рядом факторов. Кроме того, в качестве основных элементов содержательного описания функционирования ИС ОУП были выделены следующие концепты: операции взаимодействия, потоки, ресурсы, структуры, задачи, цели;
- г) проведено концептуальное и математическое описание моделей подсистем ИС, которое позволило с единых позиций подойти к выбору путей решения основных задач планирования и управления развитием ОУП и ИС ОУП и управление изменением их поведения на заданном интервале времени в будущем. С этой целью в работе проведено обоснование состава, структуры и требований, предъявляемых к основным элементам интегрированной системы поддержки принятия решений (ИСППР) при синтезе и управлении развитием ИС ОУП, сформулированы требования, предъявляемые к ИС ОУП при автоматизированном решении задач планирования и эффективного управления подразделениями МЧС.
В рамках данного результата в работе разработаны также методологические вопросы построения информационных систем управления подразделениями МЧС:
а) состав интегрированной системы поддержки принятия решений (ИСППР) и алгоритм ее использования в процессе синтеза облика ИС ОУП и управления ее развитием. В состав ИСППР должны в первую очередь войти: имитационные системы; интеллектуальные информационно-поисковые системы (ИИПС); экспертные системы поддержки принятия решений (ЭСППР); расчетно-логические системы (РЛС); инструментальные CASE-средства автоматизации проектирования. При этом, алгоритм использования ИСППР обеспечивает решение задач синтеза и управление развитием ИС ОУП в условиях неопределенности, которые реализуются на комплексе аналитических и имитационных моделей входящих в состав ИСППР;
б) разработан метод параметрической идентификации моделей подсистем ИС ОУП;
в) разработана имитационная система (ИМС), имеющая следующие отличительные особенности: в предложенной ИМС с максимальной полнотой отражаются различные стороны функционирования моделируемого объекта; ИМС ориентирована на получение результатов на основе проведенных экспериментальных исследований на моделях, входящих в данную систему.
При этом указанные методы и алгоритмы отличаются от ранее известных методов тем, что, во-первых, при синтезе и управления в ИС ОУП удается конструктивно учитывать реально существующую нелинейную зависимость друг от друга частных показателей эффективности ИС, и, во-вторых, за счет структурной и параметрической адаптации разработанных моделей и алгоритмов анализа, контроля и выбора производится всесторонний учет и прогнозирование состояния реально существующей и создаваемой ИС в условиях неопределенных воздействий внешней среды осуществлять совместный структурно-функциональный синтез облика ИС и выбор программ перехода от «старой» ИС к ИС нового поколения.
2. Методы и алгоритмы учета и оценки состояния противопожарной безопасности объектов региона. В рамках данного результата:
а) проведено концептуальное описание процессов влияния возникающих техногенных и экологических ситуационных изменений на оценку противопожарного состояния объектов при управлении подразделениями МЧС;
б) доказана необходимость комплексного подхода к решению задачи синтеза системы оценки противопожарного состояния объектов при управлении подразделениями МЧС;
в) выбраны и обоснованы аналитические модели оценки объектов при управлении подразделениями МЧС;
г) разработан метод идентификации объектов при инвентаризационном учете противопожарного состояния объектов.
Показано, что учет объектов сопряжен с распознаванием большого числа характеристик. В этой связи в работе разработан вариант построения программного обеспечения ИС ОУП на основе использования методов теории распознавания образов, который обеспечивает следующие преимущества:
- исключает появление ошибок в описании строений (в том числе в кадастровом номере) благодаря использования в диалоге известных оператору эталонных адресов;
- исключает появления при вводе цифрового кода кадастра новой группы ошибок в записи данных по адресу другого или несуществующего района, улицы, дома;
- исключает появление дополнительных ошибок, связанных с выполнением оператором новой функции идентификации строения на географической карте;
- обеспечивает проведение контроля и устранение ошибок без выполнения дополнительных операций идентификации;
д) разработан метод обработки информации по учету техногенных влияний при оценке противопожарного состояния объектов. Реализация метода осуществляется с помощью системы моделей, обеспечивающих определение интегральной оценки объектов путем одновременного учета влияния экономических и техногенных внешних изменений. Динамичный характер формирования системы оценок позволяет получать качественно новые результаты расчетов в отличие от существующих методов получения оценок об объектах оценки противопожарного состояния.
3. Методы и алгоритмы эффективного управления подразделениями МЧС. В рамках данного результата:
а) разработан метод автоматизации процесса планирования и управления объектами для эффективного управления подразделениями МЧС. Реализация метода осуществляется путем использования следующих разработанных моделей:
- модель реструктуризации подразделений МЧС в региональных органах управления;
- модель оптимального распределения ресурсов при эвакуации оборудования подразделения в чрезвычайных ситуациях;
- имитационная модель в задачах планирования и управления ресурсами в подразделениях МЧС, приведен пример имитационного моделирования при реконструкции объектов хозяйственной деятельности;
На конкретных примерах показана применимость предложенных и обоснованных моделей. Приведенные примеры доказывают практическую реализуемость разработанных моделей. Применение указанных моделей позволяет:
- широко использовать в ходе создания моделей фундаментальные научные результаты, полученные к настоящему времени в современной теории управления сложными системами с перестраиваемой структурой;
- существенно сократить размерность задач, решаемых в каждый момент времени (за счет рекуррентного представления моделей);
- достаточно конструктивно проводить согласование и взаимную интерпретацию результатов, полученных на аналитических и имитационных моделях при планировании и управлении развитием структур ОУП и ИС ОУП как на концептуальном уровне, так и на алгоритмическом, информационном и программном уровнях описания;
- успешно решать задачу унификации элементов математического обеспечения ИС ОУП;
- обоснованно подходить к выбору временных интервалов работы элементов и подсистем ИС ОУП.
б) наибольший эффект от автоматизации процесса планирования и управления подразделениями МЧС можно достичь только при комплексном планировании и управлении развитием структур в ИС ОУП, когда осуществляется собственно решение задач синтеза облика ИС и планирование ее развития при переходе от существующей к синтезированной, производится имитация условий реализации плана с учетом различных вариантов организации управления элементами и подсистемами ИС при действиях возможных возмущений, осуществляется изменение планов к возможным вариантам воздействия внешней среды на этапе реализации планов. |
Дипломные работы 
