Диссертация (1172885), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В процентном соотношениигибель сотрудников пожарно-спасательных подразделений представлена нарисунке 5;12Количество травмированных людей,чел.1400012000y = 20,083x2 - 636,54x + 13205R² = 0,94100008000600040002000020112012201320142015201620172018ГодРисунок 3 – Распределение количества травмированных людей на пожарах22Количество погибшихсотрудников ПО, чел20y = 0,059x5 - 1,2777x4 + 9,9202x3 - 33,244x2 + 46,665x - 16,5R² = 0,391418161412108642020112012201320142015201620172018ГодРисунок 4 – Распределение гибели сотрудников пожарной охраны на пожарах1310%14%5%7%8%14%33%20119%2012201320142015201620172018Рисунок 5 – Распределение гибели сотрудников пожарной охраны на пожарахв процентном содержании– в большинстве случаев инциденты, связанные с травмированиемсотрудников пожарно-спасательных подразделений, выше средних значений(рисунок 6) (ежегодно в среднем получают травму 63 сотрудника).Количество травмированныхсотрудников ПО, чел.90y = -0,1167x6 + 3,1224x5 - 32,713x4 + 170,49x3 - 462,57x2 + 606,65x - 214,75R² = 0,96568070605040302010020112012201320142015201620172018ГодРисунок 6 – Распределение полученных травм на пожарах среди сотрудников пожарной охраны14Исходя из произведенного анализа основных статистических показателейпожаров, взятых на статистический учет, на территории Российской Федерации впериод с 2011 по 2018 годы, можно сделать вывод, что несмотря наположительную тенденцию к снижению количества пожаров, на гибель пожарных1800002016000018140000161412000012100000108000086000064000042000020Гибель сотрудников ПО, челКоличество пожаров, ед.это не оказывает значительного влияние (рисунок 7).020112012201320142015201620172018ГодРисунок 7 – Распределение гибели сотрудников пожарной охраны и количества пожаровДля доказательства этого утверждения проведем корреляционный анализ пооценке тесноты связи между количеством пожаров, взятых на статистическийучет, и количеством случаев гибели сотрудников пожарной охраны, применивнепараметрический метод – ранговый коэффициент корреляции Спирмена [132]:ρ x/y6 ⋅ ∑ d i2=1−,n ⋅ ( n 2 − 1)(1)где d i2 – квадрат разности рангов;n – число наблюдений (число пар рангов).Коэффициент Спирмена принимает любые значения в интервале от (-1; 1).Значимость коэффициента проверяется на основе t-критерия Стьюдента.Расчетное значение критерия определяется по формуле:15tр = ρx/ y⋅n − 2.1 − ρ x2 / y(2)Величина коэффициента корреляции считается статистически значима, еслиt р > t кр (α ; k = n − 2 ) ,где t кр – критическое значение коэффициента ранговой корреляции Спирмена;t р – критерий статистической значимости коэффициента ранговой корреляцииСпирмена.Такимобразом,поизвестнымформуламопределимспомощьюкоэффициент Спирмена связь между количеством произошедших пожаров,взятых на статистический учет, и количеством погибших сотрудников пожарнойохраны.
Для удобства расчетов заполним таблицу 1, в которой упорядочимизвестные статистические данные.Таблица 1 – Расчет коэффициента ранговой корреляции СпирменаГодКоличествопожаров (x)20111685332012162919201315346620141526952015145942201613947520171328442018131840∑ рангов XПриГибельРанг X (dx) пожарных (y)Ранг Y (dy)164238355,5482,5555,56191747882,536∑ рангов Y36Сумма квадрата разностизаполнениитаблицы1занесемРазность ранговdi= dx– dy-3-6-2,51,5-0,5505,5известнуюd i29366,252,250,2525030,25109статистическуюинформацию о количестве произошедших пожаров и гибели сотрудниковпожарной охраны в период с 2011 по 2018 годы.
После чего запишем ранги парпеременных от 1 до n (общее число пар), где присвоим номер 1 паре снаибольшим значением.16Таккакприранжированиивстречаютсяодинаковыепеременные,необходимо их расположить один за другим и найти среднее значение ранговэтих переменных, затем пронумеровать их этими средними значениями.В приведенной таблице 1 в колонке «Ранг Y» совпадают значенияпеременных 5 и 8, в случае нормальной нумерации эти данные получили бы ранги2; 3 и 5; 6.
Поскольку значения одинаковы, находим среднюю величину ихрангов. Среднее 2 и 3 равно 2,5, среднее 5 и 6 равно 5,5, поэтому обеимвеличинам присваиваем соответствующие ранги.Проверим правильность составления матрицы рангов на основе исчисленияконтрольной суммы по формуле (3):∑ x ij =(1 + n ) ⋅ n (1 + 8 ) ⋅ 8== 36 .22(3)Суммы по столбцам Х и Y равны между собой и контрольной суммой,значит, матрица рангов составлена правильно.В шестой колонке найдем разность между рангами Х и Y, полученныезначения занесем в таблицу 1, после чего возведем их в квадрат и рассчитаемсумму квадрата разности рангов.В ходе ранжирования совокупность значений по Y содержит связанныеранги, тогда коэффициент корреляции Спирмена вычисляется по формуле (4):ρx/y =где T xy =tj1⋅ (n3 − n) −6n∑i =113 6 ⋅ ( n − n ) − 2 ⋅ T x d i2 −T x − T y1⋅ ⋅ (n 3 − n ) − 2 ⋅ T y 6k1⋅ ∑ ( t 3j − t j ) ;12 j = 1– число одинаковых рангов в j-м ряду.Tx =Ty =k1⋅ ∑ (0 − 0 ) = 0;12 j = 1k1⋅ ∑ ( 2 3 − 2 ) + ( 2 3 − 2 ) = 1,12 j = 1где x – объем каждой группы одинаковых рангов в колонке dx;,(4)17y – объем каждой группы одинаковых рангов в колонке dy.По известным значениям рассчитаем коэффициент корреляции Спирменапо (4):ρ x/ y =1⋅ ( 8 3 − 8 ) − 109 − 0 − 16= − 0 , 313 .1133 6 ⋅ ( 8 − 8 ) − 2 ⋅ 0 ⋅ 6 ⋅ ( 8 − 8 ) − 2 ⋅ 1Так как коэффициент ранговой корреляции Спирмена равен - 0,313, тотеснота связи между признаками считается слабой.Проверим значимость коэффициента корреляции рангов Спирмена поформуле 2 при уровне значимости α = 0,05.t р = − 0 , 313 ⋅8− 21 − 0 , 3132= − 0 ,8 ,Критическое значение коэффициента ранговой корреляции Спирмена ( tкр )выберем из табличных значений критических точек распределения СтьюдентаилирассчитаемприпомощиMicrosoftExcelчерезфункцию«=СТЬЮДРАСПОБР (p; r)», где p – уровень значимости α (вероятность),r – количество степеней свободы.t кр (α ; k = n − 2 ) = ( 0 , 05 ;6 ) = 2 , 4469 ;t р < t кр ⇒ − 0 ,8 < 2 , 44 .Из полученного неравенства делаем вывод, что значение коэффициентакорреляции считается статистически несущественным или вовсе отсутствует.Послепроизведенногокорреляционногоанализсиспользованиемнепараметрического рангового критерия Спирмена было доказано утверждение,состоящее в том, что положительная тенденция к снижению количества пожаров,взятых на статистический учет, незначительна, либо вовсе не оказывает влиянияна гибель сотрудников пожарной охраны.
В связи с этим необходимо провестианализ причин гибели пожарных, который представлен на диаграмме (рисунок 8),из которой видно, что на первой позиции стоят причины, связанные свыполнением боевых действий в непригодной для дыхания среде 25 %.18Рисунок 8 – Распределение причин гибели пожарныхВторуюпозициюпричингибелизанимаетвоздействиевысокойтемпературы при пожаре – 21 %, к третьей позиции можно отнести гибельпожарных в результате обрушения строительных конструкций – 17 %.Борьба с пожарами и устранение их последствий – трудоемкий процесс, приэтом большинство случаев его успешной ликвидации и спасения людейпроисходит в непригодной для дыхания среде.
Работа в такой среде являетсяосновнымвидомобеспечениюдеятельности,пожарнойтребующейбезопасности,реализациинаправленноймероприятийнапоповышениеэффективности деятельности подразделений пожарно-спасательных гарнизоновпотушениюпожараипроведениюаварийно-спасательныхработисовершенствование средств и методов тушения пожара в условиях непригоднойдля дыхания среды и недостаточной видимости [64].Таким образом, специфика тушения пожара в непригодной для дыханиясреде определяет актуальность постановки задачи, состоящей в разработкемоделей и алгоритмов поддержки управления безопасностью участников тушенияпожара при работе в непригодной для дыхания среде на основе мониторингапараметров безопасности [85, 115, 116, 117, 121].191.2 Ретроспективный анализ средств индивидуальной защитыСегодня трудно представить процесс пожаротушения без использованиясредств индивидуальной защиты органов дыхания и зрения.
Пожарные нагорьком опыте оценили опасность пожаров и реальные проявления его опасныхфакторов: токсичных продуктов горения (дым), повышенной температурыокружающей среды, пониженной концентрации кислорода и др. [127]. Из историипожарной охраны известны многочисленные случаи гибели пожарных отвоздействия на них агрессивной среды пожара в результате отсутствия средствзащиты кожных покровов и органов дыхания, а также сформированной системыподдержки управления безопасностью. В конце XIX века на пожаре заобеспечение безопасности спасательных работ, эвакуацию имущества, разборкустроительных конструкций зданий и сооружений отвечали «топорники» [113].Они и определили, что именно задымленная среда таила в себе огромнуюопасность как для пожарных, так и для спасаемых людей.1.2.1 Средства индивидуальной защиты респираторного типаНа начальных этапах своего развития средства индивидуальной защитыорганов дыхания и зрения респираторного типа обеспечивали в большейстепенимеханическуюзащиту,тоестьиспользовалисьпримитивныеприспособления, которые позволяли задерживать крупные частицы грязи,пыли, продукты горения, находившиеся в атмосфере при пожаре.
Со временемпожарные начали понимать, что самую главную опасность в себе таит газ,который выделяется с дымом на пожаре. Развитие различных отраслей наукиоказывало непосредственное влияние на совершенствование защитных средстворгановдыхания.Наиболееизвестныеираспространенныесредстваиндивидуальной защиты респираторного типа с точки зрения технического иуправленческого этапа развития представлены в таблице 2.20Таблица 2 – Развитие средств индивидуальной защиты респираторного типа№ГодИзобретательТехническое развитие112XVI(1600)3Леонардо даВинчи21700–1800Пожарные31700–1800Изобретателииз АвстроВенгрии41847Льюисом П.Хэслеттом изЛуисвилла,штатКентукки51854Шотландскийхимик ДжонСтэнхаус4Предложил использовать смоченную ткань,которую использовали моряки на морскомфлоте.