КАФЕДРА КИБЕРНЕТИКИ И МЕХАТРОНИКИ

УТВЕРЖДАЮ:

Зав. кафедрой

_____________Пупков К.А.

«_____»____________2012г.

ЗАДАНИЕ НА ВЫПОЛНЕНИЕ ДИПЛОМНОЙ РАБОТЫ

студента Кирикбаева Абата Саматовича, учебной группы ИУБ-401

Тема дипломной работы: «Многокритериальный анализ решений по обеспечению безопасности техногенного объекта с расширенным понятием безопасности».

График выполнения дипломной работы:

Руководитель дипломной работы:

Д.т.н. профессор Воронов Е.М. _______________

(подпись)

Студент:

Кирикбаев Абат Саматович ______________

(подпись)

Содержание

Введение 4

Глава 1. Структура системы многокритериального управления безопасностью техногенного объекта (ТО) и обзор методов многокритериальной оптимизаций управлений и решений 9

1.1. Структура системы многокритериального управления безопасностью техногенного объекта (ТО) 9

1.2. Классификация методов многокритериальной оптимизации управления и решений 12

1.2.1 Постановка задач управлений и принятия решений 12

1.2.2 Основные подходы в формализованных задач многокритериальной оптимизаций управления и принятия решений 13

Глава 2. Экспертные подходы многокритериальных принятий решений на основе сравнений многокритериальных альтернатив обеспечения социо-технической 15

безопасности техногенного объекта (ТО) 15

2.1 Задачи и методы принятия решений с субъективными моделями 15

2.2 Пример 18

Глава 3. Подход аналитической иерархии 20

3.1 Основные этапы подхода АНР 21

3.2 Структуризация 22

3.3 Попарные сравнения 23

3.4 Вычисление коэффициентов важности 25

3.5 Определение наилучшей альтернативы 25

3.6 Общая характеристика подхода АНР 26

Глава 4. Методы ELECTRE ранжирования 27

многокритериальных альтернатив 27

4.1 Основные этапы методов ELECTRE 27

4.2 Индексы согласия и несогласия 28

4.3 Бинарные отношения. Выделение ядер 29

4.4. Общая характеристика подхода 30

4.5 Системы поддержки принятия решений 30

Глава 5. Применения МАИ для многокритериальных сравнений альтернатив оценки безопасности техногенного объекта 32

5.1.Формирование множества интегрированных альтернатив критериев 32

5.2. Варианты расчета весов интегрированных 34

критериев с степенью попарной относительной 34

важности критериев разной. 34

5.2.1. Различные методы оценки и принятия альтернатив. Структура МАИ. 34

5.3. Расчет важности альтернатив по каждому критерию для двух вариантов задания множества альтернатив 39

5.4.Этап 3 МАИ (для матриц включающих информационную безопасность) 44

Основные выводы 47

Список литературы 48

Приложение 49

Введение

Мир и наше поколение живет в эпоху разного рода техногенных рисков: технико-технологических, экологических, экономических, социальных, военных, духовно-нравственных и другие.

В моей работе сделана попытка построения новой управленческой системы, с помощью которой возможно минимизировать угрозу техногенных аварий и катастроф, которых, к сожалению, с каждым годом становиться все больше и больше, а ущерб от них все значительнее. На мой взгляд, эта тенденция будет только усиливаться.

Это происходит от того, что причина техногенной опасности многомерна, ее нельзя объяснить только усталостью техники или сбоем в системах управления технологическими процессами, сегодня все более весомое значение приобретают факторы социальной усталости оператора, нестабильная экономическая и политическая обстановка, негативный социально-психологический фон в коллективах техногенных объектов. Все это, по моему убеждению, является важными составляющими в комплексном понятии безопасности техногенного объекта. Поэтому сегодня возникла острая необходимость в создании новой управленческой системы, учитывающей не только технические, но и гуманитарные факторы в процессе принятия решения. Попытка создания такой системы и представлена в моем проекте.

Актуальность, новизна, цель работы: основой социотехнического проектирования является системный подход к анализу как технических, так и социально-гуманитарных факторов. Практика управления сложными техногенными системами показывает, что напряжение, риск, опасность сегодня сдвигаются, прежде всего, в сторону разбалансированности и неустойчивости социальных систем, и уже следствием этого является снижение технической устойчивости и надежности работы техногенного объекта в целом.

Видимо, нет необходимости доказывать, что техногенные угрозы приобретают все большую значимость в системе обеспечения личной безопасности всех граждан. Любые предложения, направленные на совершенствование систем управления безопасностью техногенных объектов, повышение надежности их функционирования имеют большую актуальность.

В данной работе предпринята попытка достижения комплексного видения угрозы техногенной опасности и нахождения путей для повышения надежности и безопасности эксплуатации техногенных объектов.

Чрезвычайные ситуации, катастрофы, аварии гидротехнических сооружений, химических, газонефтепроводов, военных производств, АЭС становятся частым и обычным явлением. Возникает опасность психологического привыкания к чрезвычайным ситуациям, опасный сдвиг в сознании – адаптация к чрезвычайным ситуациям – вместо упреждающего управленческого реагирования, способного исключить причины техногенных катастроф.

Объектом исследования выступает управление безопасностью сложных социотехнических систем.

Предмет исследования: применение метода аналитической иерархии в формализации малоформализованных экспертных оценок, с целью выбора лучшей альтернативы в процессе принятия решения по управлению безопасностью сложных техногенных объектов.

Цель проекта состоит в разработке процедур оптимизации управленческих решений, направленных на обеспечение безопасной эксплуатации сложного техногенного объекта.

Нет необходимости доказывать, что все мы подвержены серьезным техногенным опасностям. Поэтому все разработки в этой области очень важны и актуальны.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

– уточнить базовые категории исследования: «социотехническая система», «социотехнические факторы безопасности», «социодиагностика», дать современное понимание «социотехнической безопасности»;

– разработать социальные показатели и индикаторы измерения степени опасности на техногенном объекте, провести агрегирование большого числа альтернатив (экспертных оценок) с целью формирования наиболее значимых для безопасной эксплуатации техногенного объекта.

В процессе работы проведен анализ методов многокритериального выбора при решении слабоструктурированных проблем ¹ и теории социотехнического проектирования и развития сложных систем². Использовались концепции, положения и выводы, содержащиеся в научных публикациях Клинова С.И.³, Тюрина Ю.Н., Литвак Б.Г., Орлова А.И., Сатарова Г.А., Шмерлинга Д.С.⁴, отечественных и зарубежных авторов по проблемам социотехнического проектирования и достижения устойчивого развития⁵.

Гипотеза исследования: повышение эффективности управления безопасностью на техногенных объектах на основе моделирования существующей (возможной) угрозы, которая требует количественной и качественной оценки.

Научная новизна исследования:

Исследование является одной из первых работ по формированию метода многокритериального сериального сравнения альтернатив для разработки математической модели управления безопасностью техногенных объектов, способной предложить меры упреждающего реагирования на возникающие угрозы, оценить (количественно и качественно) состояние социотехнической опасности, возникающей на техногенных объектах.

Ожидаемые результаты реализации исследовательского проекта:

Построение модели управления безопасностью на основе системного подхода к анализу основных структурных составляющих безопасности техногенного объекта, разработка новых подходов к моделированию сложных социотехнических объектов.

Обоснование эффективных подходов и исследовательского инструментария (система показателей и индикаторов, математических моделей), описывающих различные управленческие решения и их последствия для общей безопасности техногенных объектов.

Разработка показателей и математических моделей, в рамках которых будет осуществляться совершенствование систем управления, управленческой деятельности, направленной на повышение безопасности техногенных объектов.

Общая характеристика дефиниций «опасность» в сложных системах: В наиболее общем смысле определению «опасность» отвечает следующая формулировка: опасность – это возможные или реальные явления, события и процессы (природные и социальные), способные уничтожить те или иные субъекты (личность, социальную группу, народ, государство, человечество) или же важные для людей объекты, социальные и природные ценности, либо нанести им ущерб, вызвать деградацию, закрыть путь к развитию⁶.

Понятие «опасность» в современном мире носит комплексный характер. Например, экологическая аномалия, сложившаяся на некоторых территориях под влиянием различных (природных, экономических, технико-технологических, социальных, политических) факторов, оказывает разрушительное воздействие на здоровье людей, вызывает ряд генетических мутаций, способствует кризису семьи, росту алкоголизма, наркомании. То есть, порождает явления, как социальных отклонений, так и технических.

Бурно развивающаяся техногенная цивилизация порождает огромное количество таких комплексных опасностей. В ХХ веке возникла опасность гибели человечества в целом в ядерной войне, уничтожения жизни и самой планеты Земля. Наступивший XXI век не уменьшает количество опасностей, нависающих над человечеством. Скорее всего, избавляясь от некоторых нынешних угроз, он породит новые, не менее, а, может быть, и более страшные. Это объективно требует больших усилий от людей, обществ и государств в области разработки и использования адекватных мер управления безопасностью, а также непрерывного совершенствования существующих систем.

Устранение опасности предполагает изучение всего комплекса причин, ее порождающих, а комплекс этих причин, как правило, лежит вне сферы проявления данной опасности и, следовательно, ее успешное устранение, неразрывно связано с междисциплинарным системным подходом к изучению ее природы.

Глава 1. Структура системы многокритериального управления безопасностью техногенного объекта (ТО) и обзор методов многокритериальной оптимизаций управлений и решений

1.1. Структура системы многокритериального управления безопасностью техногенного объекта (ТО)

Вариант структуры системы управления безопасностью техногенного объекта (ТО) показано на рис.1