Белов П.Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере - файл n1.doc

приобрести
Белов П.Г. Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере
скачать (33559.6 kb.)
Доступные файлы (2):
n1.doc24108kb.20.06.2011 21:31скачать
n2.docx18107kb.26.12.2008 01:43скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24
ВЫСШЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
П.Г. БЕЛОВ
Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере
Допущено Учебно-методическим объединением вузов по университетскому политехническому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению 656500 «Безопасность жизнедеятельности» (специальность 330100 «Безопасность жизнедеятельности в техносфере»)

Москва

2003

УДК 614.8.084

ББК 68.9я73

Б43

Рецензенты:

заслуженный деятель науки и техники РФ, д-р техн. наук, профессор В. Г. Горский; д-р физ.-мат. наук, профессор Г. Г. Малинецкий

Белов Л.Г.

Системный анализ и моделирование опасных процессов в техносфере: Учеб. пособие ДЛЯ студ. высш. учеб. заведений / Петр Григорьевич Белов. - М.: Издательский центр «Акаде­мию>, 2003. - 512 с.

ISBN 5-7695-1039-0
На основе единой энергоэнтропийной концепции о природе аварий­ности и травматизма излагаются методологические основы системного анализа и моделирования тех процессов в техносфере, которые связаны с возможностью появления и/или предупреждения техногенных происше­ствий. В качестве объекта рассматривается система «человек - машина­-среда», а в роли предмета выступают объективные закономерности воз­никновения и снижения ущерба при ее функционировании. Такой под­ход позволяет применить методы системной инженерии при установле­нии, обеспечении, контроле и поддержании оптимальных количествен­ных показателей безопасности.

Предназначается для студентов высших учебных заведений, обучаю­щихся по направлению 656500 <,Безопасность жизнедеятельности». Может быть использовано специалистами, занимающимися вопросами совершен­ствования производственно-экологической безопасности.
УДК 614.8.084 ББК 68.9я73
ISBN 5-7695-1039-0
ОГЛАВЛЕНИЕ
От автора …………………………….............................................................7

Предисловие…………………………………………………………………12


Ч а с т ь i. Методологические основы системного анализа и моделирования опасных процессов в техносфере
Глава 1. Общие принципы системного анализа и синтеза 15

1.1. I10нятие и краткая характеристика систем 15

1.2. Особенности организации и динамики систем 20

1.3. Обобщенная структура системного анализа и синтеза 28

Контрольные вопросы 36
Глава 2. Общие принципы моделирования процессов в техносфере 37

2.1. Понятие и краткая характеристика моделей 37

2.2. Классификация моделей и методов моделирования 40

2.3. Обобщенная структура моделирования процессов

в техносфере ............................................................................................48

Контрольные вопросы.............................................................................59
Глава 3. Методические основы обеспечения безопасности

в техносфере .....................................................60

3.1. Основные противоречия и проблемы современности..........................60

3.2. Причины и факторы аварийности и травматизма................................ 65

3.3. Энергоэнтропийная концепция опасностей......................................... 71

3.4. Основные понятия и определения ........................................................ 75

3.5. Общие принципы предупреждения происшествий............................. 79

3.6. Методы исследования и совершенствования безопасности в техносфере...................................................................................... 81

3.7 Цель и основные задачи системы обеспечения безопасности

в техносфере .................................................................................................. 84
3.8. Показатели качества системы обеспечения безопасности

в техносфере ......................................................................................... 87

Контрольные вопросы...................................................................................91

Ч а с т ь ii. Системный анализ и моделирование

процесса возникновения происшествий

в техносфере

Глава 4. Основные принципы системного анализа и моделирования опасных процессов

4.1. Сущность системного подхода к исследованию процессов в техносфере

4.2. Особенности формализации и моделирования опасных процессов 100

4.3. Основные понятия и виды диаграмм влияния 104

Контрольные вопросы 114

Глава 5. Моделирование и системный анализ происшествий с помощью диаграмм типа дерево 115

5.1. Правила построения дерева происшествия и дерева событий ... 1 15

5.2. Качественный анализ моделей типа дерево 121

5.3. Количественный анализ диаграмм типа дерево 127

5.4. Иллюстративные модели типа дерево 137

5.5. Апробация методов качественного и количественного анализа диаграмм типа дерево 143

Контрольные вопросы ...................155

Глава 6. Моделирование и системный анализ происшествий с помощью диаграмм типа «граф» .............156

6.1. Граф-модель аварийности и травматизма 156

6.2. Обоснование и анализ результатов моделирования165

6.3. Прогнозирование показателей аварийности и травматизма на производстве 172

Контрольные вопросы ..................... 184
Глава 7. Моделирование и системный анализ происшествий с помощью диаграмм типа «сеть» 185

7.1. Принципы построения и анализа стохастических сетей 185

7.2. Логико-лингвистическая модель аварийности и травматизма 193

7.3. Имитационное моделирование происшествий в человеко-машинной системе 199

Контрольные вопросы 216
Ч а с т ь iii. Системный анализ и моделирование процесса причинения ущерба от техногенных происшествий
Глава 8. Основные принципы системного анализа и моделирования процесса причинения техногенного ущерба 217

8.1. Краткая характеристика этапов процесса причинения техногенного ущерба 217

8.2. Классификация и анализ известных моделей и методов прогнозирования техногенного ущерба 224

8.3. Обобщенная методика формализации и системного анализа процесс, а причинения техногенного ущерба 240

Контрольные вопросы ....................................................250

Глава 9. Моделирование и системный анализ процесса высвобождения и неуправляемого распространения энергии и вредного вещества ....................................251

9.1. Особенности моделирования и системного анализа процесса высвобождения и распространения энергии и вредного вещества 251

9.2. Модели и методы прогнозирования зон неуправляемого распространения потоков энергии и вредного вещества 257

9.3. Модели и методы прогнозирования полей концентрации вредных веществ в техносфере 270

Контрольные вопросы 281

Глава 10. Моделирование и системный анализ процесса трансформации и разрушительного воздействия аварийно-опасных веществ 282

10.1. Особенности моделирования и системного анализа процесса трансформации и воздействия потоков энергии и вредного вещества... 282

10.2. Моделирование и системный анализ процесса разрушительного воздействия аварийно-опасных веществ... 289

10.3. Особенности прогноза последствий вредного воздействия на людские и природные ресурсы 301

Контрольные вопросы 309
Ч а с т ь iv. Системный анализ и моделирование процесса управления обеспечением безопасности в техносфере
Глава 11. Основные принципы программно-целевого планирования и управления безопасностью ....... 311

11.1. Сущность программно- целевого подхода к управлению процессом обеспечения безопасности ................ 311

11.2. Структура мероприятий по совершенствованию управления обеспечением безопасности ........... 320

11.3. Элементы математической теории организации327

Контрольные вопросы ................................................. 335
Глава 12. Моделирование и системный анализ процесса обоснования требований к уровню безопасности 336

12.1. Принципы нормирования показателей безопасности 337

12.2. Социально-экономические издержки, учитываемые при нормировании безопасности в техносфере346

12.3. Оптимизация требований к уровню безопасности352

Контрольные вопросы .......... 362

Глава 13. Моделирование и системный анализ процесса обеспечения­ требуемого уровня безопасности...................363

13.1. Программа обеспечения безопасности создаваемого производственного и технологического оборудования 364

13.2. Модели и методы обеспечения подготовленности персонала по мерам безопасности 371

13.3. Модели и методы учета влияния рабочей среды 390

13.4. Модели и методы учета средств защиты персонала 398

Контрольные вопросы 404

Глава 14., Моделирование и системный анализ процесса контроля требуемого уровня безопасности 405

14.1. Принципы контроля безопасности производственных и технологических процессов 405

14.2. Контроль уровня безопасности на головном объекте 412

14.3. Статистический контроль эффективности мероприятий по обеспечению безопасности 421 

Контрольные вопросы ..................... 433
Глава 15. Моделирование и системный анализ процесса

поддержания требуемого уровня безопасности 434

15.1. Общие принципы поддержания требуемого уровня безопасности 434

15.2. Модели и методы поддержания готовности персонала к обеспечению безопасности 438

15.3. Модели и методы оптимизации контрольно­ профилактической работы по предупреждению происшествия............... 447

15.4. Модели и методы поддержания безопасности особо ответственных работ 461

Контрольные вопросы 468

Заключение. 469

Приложения 472

1. Справочные данные о безошибочности и быстродействии среднестатистического оператора ...................... 472

2. Справочные данные о показателях безотказности технологического оборудования ......................... 478

3. Справочные данные о булевых событиях и преобразованиях, действиях с нечеткими величинами, статистических распределениях и производящих функциях моментов 482

4. Справочные данные о вредных веществах и параметрах, влияющих на рассеяние в атмосфере 485

5. Модели полей концентрации вредных веществ 491

6. Справочные данные о характере поражения человека и свойствах некоторых материалов .................... 495

7. Краткая характеристика экспертной системы оценки техногенного риска типа «HAZARD» 497
Список литературы 504

ОТ АВТОРА
Переход к новым хозяйственным механизмам развития всех технологических и производственных процессов невозможен без полного применения достижений научно-технического прогрес­са, эффективного использования ресурсов, снижения ущерба от аварийности и травматизма. Решение этой грандиозной задачи требует также научно обоснованных подходов к анализу и синтезу всех без исключения отраслей промышленности, сельского хо­зяйства, транспорта и энергетики. В то же время дальнейшее по­вышение энерговооруженности общества, применение новых технологий и материалов ведут к побочным издержкам с серьезным моральным и материальным ущербом.

Системный анализ и моделирование основных процессов в биосфере вообще и в техносфере в частности особенно актуаль­ны на нынешнем этапе развития производительных сил, когда из-за трудно предсказуемых последствий соответствующих вред­ных эффектов поставлено под сомнение само существование че­ловека. Рассматриваемые в настоящей книге вопросы важны для решения данной проблемы, в том числе по причине прошедших катастроф, которые стали следствием обострения противоречий между новыми средствами производства и традиционными спо­собами их использования. Все это свидетельствует о необходимо­сти пере смотра существующих представлений и основанных на них методов организации и обеспечения безопасности произ­водства.

Как показывают статистические данные, за последние 20 лет произошло 56 % (только в 80-е гг. - 33 %) от общего количества наиболее крупных происшествий в промышленности и на транс­порте. Если с 1970 по 1988 г. было зафиксировано 14 природных и техногенных катастроф с ущербом более 1 млрд. долл., то в пери­од 1989-1999 ГГ. - уже 32, а в 1999 г. - 7.

Особенно остро обозначенная проблема стоит в нашей стране, поскольку уровень безопасности проведения производственных Процессов в 5 - 10 раз ниже зарубежного. Пожарная безопасность наших морских судов почти в 10 раз ниже мирового уровня, воздушных перевозок - в 8 раз ниже аналогичных показателей веду­щих в этой отрасли государств, автомобильного транспорта ­

уступает зарубежному уровню примерно на два порядка или по­чти В 5 раз (в пересчете на один автомобиль).
7
Сложившаяся кризисная обстановка в вопросах аварийности и травматизма объясняется не только низкой культурой безопасно­сти и технологической недисциплинированностью людей, но и конструктивным несовершенством и большим износом использу­емого промышленного и транспортного оборудования. Считается, что лишь 6 % выпускаемой продукции полностью соответствует существующим требованиям к безопасности. Определенный отрицательный «вклад» В эту проблему внесло совершенно неудовлет­ворительное научное и образовательное обеспечение ее решения.

Несмотря на привлекаемые к теоретическому изучению про­блем безопасности крупные средства, до сих пор не завершена разработка общей теории безопасности и таких ее важных сфер, как теория национальной и производственно-экологической без­опасности. Следствием этого стали отсутствие соответствующих научных школ, дефицит высококлассных профессионалов в науке и образовании, а также непринятие реальных мер по предупреж­дению техногенных катастроф.

Проводимые в нашей стране исследования по проблемам рис­ка и производственной безопасности страдают из-за ведомствен­ных барьеров, отсутствия единой, скоординированной методоло­гии. Использование разных методик и критериев ведет к неопти­мальным решениям, большим экономическим издержкам и не­избежному в таких случаях риску крупных аварий. С учеными со­лидарны и крупнейшие специалисты в области надежности слож­ныx систем, которые указывают, что именно наличие теорети­ческих, методологических разработок, созданных на их основе инженерных методов позволит разработать меры по обеспечению безопасности еще на этапе их проектирования.

Несомненно, что проблема предупреждения происшествий имеет особую актуальность в атомной энергетике, химической про­мышленности, при эксплуатации вооружения и военной техни­ки, оснащенных мощными источниками энергии, высокотоксич­ными и агрессивными веществами. Недооценка указанных факто­ров приводит к гибели людей, выводу из строя оборудования, загрязнению окружающей среды вредными веществами. Предуп­реждение подобных происшествий и снижение ущерба от них тре­буют целенаправленной работы по изучению обстоятельств их появления, использованию методов системного анализа и моде­лирования потенциально опасных процессов в техносфере.

Краткий обзор техногенных катастроф подтверждает значимость рассматриваемой проблемы для перечисленных сфер деятельно­сти человека. Оказывается, что впервые требования к конструк­тивным критериям надежности и безопасности оборудования са­молетов были установлены по результатам обработки статисти­ческих данных в авиации. Первый опыт использования математи­ческих моделей изменения надежности был накоплен в процессе
8

отработки ракет ФАУ-1, после того как 10 из них взорвались на старте или упали в пролив Ла-Манш. Исследование этих моделей позволило отказаться от бытующего мнения о том, что «проч­ность цепи не слабее прочности худшего звена».

Именно при оценке надежности и безопасности эксплуатации бомбардировщиков Б-52 впервые была обоснована необходимость учета их отказов, в том числе по вине ошибочных действий летчиков. Наконец, именно взрывы межконтинентальных баллистичес­ких ракет в США, опасные инциденты и происшествия на атомных электростанциях потребовали серьезных теоретических иссле­дований и при освоении космического пространства, привели к появлению количественных методов анализа и оценки безопасно­сти, основанных на построении структурных схем надежности и «дерева происшествий».

Приведенные факты, а также непрекращающиеся крупные тех­ногенные катастрофы свидетельствуют о чрезвычайной актуаль­ности обозначенной здесь проблемы. Это указывает на необходи­мость дальнейших исследований в области безопасности и систе­матизации уже известных результатов для совершенствования си­cтемы просвещения всей нации и подготовки высококлассных профессионалов с высшим образованием, специализирующихся на конкретных аспектах обеспечения безопасности жизнедеятель­ности.

Отличительной особенностью предлагаемого учебного пособия является то, что в нем заложены методологические основы сис­темного исследования и совершенствования производственно-эко­логической безопасности, а также обоснованы возможности реа­лизации программно-целевого подхода к ее обеспечению. Форму­лируемые ПРИНЦИПЫ базируются на единой энергоэнтропийной концепции и классификации объективно существующих опасно­стей, а также на закономерностях возникновения и предупрежде­ния техногенных происшествий. При этом безопасность интерпре­тируется как свойство систем «человек - машина - среда» сохра­нять при функционировании в заданных условиях такое состоя­Hиe, при котором с достаточно высокой вероятностью исключа­ется возникновение происшествий.

Данное учебное пособие состоит из четырех частей и приложе­ния. Основное внимание в его первой части уделено обоснованию методологии системного анализа и системного синтеза процессов в техносфере, с акцентом на обеспечение их безопасности. Обстоя­тельному описанию данной методологии предшествует рассмот­рение основных ПРИНЦИПОВ общей теории систем и системной динамики, а также сущности противоречий и причин, породив­ших проблему аварийности и травматизма в техносфере. Это по­зволило сформулировать энергоэнтропийную концепцию и уточ­нить базовые категории, принципы и методы как системного ана­
9

лиза и моделирования исследуемых процессов, так и системного синтеза мероприятий по повышению их безопасности.

Во второй части учебного пособия рассматриваются наиболее общие модели и методы системного анализа процесса появления техногенных происшествий. В качестве основного научного метода здесь используется системная инженерия, а аппарата модели­рование процесса возникновения и предупреждения причинной цепи происшествия в системе «человек машина». Данный про­цесс представляется диаграммами причинно-следственных связей (графами, деревьями, сетями), воспроизводящими появление от­дельных предпосылок (ошибок человека, отказов техники и не­благоприятных для них внешних воздействий) 'и перерастание их в причинную цепь такого происшествия.

Факторами, учитываемыми при моделировании, являются по­казатели психофизиологической пригодности персонала, эргоно­мичности и надежности технологического оборудования, комфор­тности условий рабочей среды, структуры, трудоемкости и совер­шенства технологии работ, включающих организационно-техни­ческие мероприятия по обеспечению безопасности людей и за­щите окружающей среды от вредных веществ.

Третья часть учебного пособия раскрывает базовые принципы системного анализа и моделирования процесса причинения тех­ногенного ущерба людским, материальным и природным ресур­сам по причине появления соответствующих происшествий. Струк­тура этой части также предопределена энергоэнтропийной кон­цепцией, рассматривающей происшествие как нежелательный выб­рос тех видов энергии (вредного вещества), которые были накоп­лены в технологических объектах, а причинение техногенного ущерба - как аварийное истечение, распространение, трансфор­мацию и разрушительное воздействие соответствующих потоков на упомянутые выше ресурсы.

В качестве основных моделей и методов прогнозирования тех­ногенного ущерба используются зависимости «доза-эффект», предназначенные для априорной оценки характера и степени при­чинения ущерба конкретным объектам, а также зависимости «про­бит- и эрфик-функции», позволяющие спрогнозировать вероятности соответствующих нежелательных событий. Естественно, что данный исследовательский инструментарий базируется на сово­купности дополнительных моделей и методов, необходимых для расчета зон возможного разрушительного распространения пото­ков энергии и/или полей концентрации в них вредного вещества.

В четвертой части учебного пособия рассматриваются вопросы системного анализа и моделирования процессов управления предупреждением техногенных происшествий и/или снижением ущерба от них в случае появления. При этом в качестве основного специального научного метода выбрано программно-целевое пла­

10


нйрование и управление производственно-экологической безопас­ностью, а аппарата - математическая теория организации и ис­следование операций. Данный подход предполагает необходимость реализации в двух этапах (стратегическое планирование и опера­тивное управление) и решения четырех задач, связанных с нор­мированием, обеспечением, поддержанием и контролем соответ­ствующих количественных показателей.

Решение обозначенных задач предлагается осуществлять на всех без исключения этапах жизненного цикла конкретного производ­ственного и транспортного объекта путем воздействия на компо­ненты соответствующих систем «человек - машина». Здесь также устанавливается последовательность обоснования, обеспечения, контроля и поддержания оптимальных значений выбранных ко­личественных показателей безопасности при разработке техниче­ских требований, проектировании, изготовлении и эксплуатации технологического оборудования, обучении персонала мерам без­опасности, создания должной рабочей среды и оснащении ее сред­ствами защиты работающих.

В приложении содержатся фактические и справочные данные, необходимые для практического использования предложенных моделей, методов системного анализа и синтеза безопасности рас­сматриваемых здесь процессов.

При изложении материала используется формальный аппарат диаграмм влияния и математической теории организаций. Конст­руктивность предложенных моделей и методов системного анали­за опасных технологических процессов и синтеза их производствен­но-экологической безопасности иллюстрируется примерами из различных отраслей производства и транспорта. Работоспособность моделей и основанных на них методик подтверждается соответ­ствующими расчетами.

Глубокую признательность хочу выразить моим коллегам, Критические замечания которых помогли мне в работе над книгой. Особая благодарность заслуженному деятелю науки РФ, доктору тех­нических наук, профессору В. С. Зарубину, кандидату технических наук, доценту И. В. Переездчикову и сотруднику Института хими­ческой физики РАН с И. Шумскому за ценные советь! и помощь в подготовке рукописи, а также уважаемым рецензентам - заслужен­ным деятелям науки РФ, докторам технических наук, профессорам В. Г. Горскому и Б. С. Мастрюкову, доктору физико-математичес­ких наук, профессору Г. Г. Малинецкому.

Выражаю также благодарность кандидату технических наук А. И. Гражданкину и магистру А. А. Федорову за материалы прил. 7, которые были подготовлены с их участием. Буду признателен за все замечания и предложения по совершенствованию учебного Пособия, которые прошу направлять в адрес издательства или по электронной почте: SAFSEC@МAIL.RU.

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 не возобновляемых 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
рии национальной и производственно-экологической безопасности и как следствие, с дефицитом научных школ и профессио­налов. По этой же причине в учебные планы вузов довольно мед­ленно внедряются современные профилирующие дисциплины, а те, которые уже включены, еще не обеспечены качественной учебно-методической литературой.

К подобным дисциплинам, уже введенным образовательным стандартом подготовки дипломированных специалистов направ­ления 656500 «Безопасность жизнедеятельности», можно отнести «Надежность технических систем и техногенный риск», «Систем­ный анализ и моделирование процессов в техносфере». Основное их предназначение - оснастить обучаемых исходными понятия­ми, закономерностями и инструментарием, позволяющими про­гнозировать и уменьшать вредное техногенное влияние на био­сферу, а значит, и успешно бороться с главной причиной боль­шинства современных экологических проблем.

Естественно, что такой инструментарий должен быть системным, т.е. учитывающим все (что невозможно, да и не нужно в прин­ципе), а лишь самые существенные факторы. Именно указанным выше требованиям и удовлетворяет представляемое учебное посо­бие, предназначенное для тех профессионалов-специалистов в об­ласти «Безопасность жизнедеятельности в техносфере», которые будут изучать указанные выше дисциплины в течение трех семестров.

Основные особенности единой системной концепции и мето­дологии, заложенной в предлагаемой работе, заключаются в сле­дующем:

главное внимание при моделировании и системном анализе уделено техносферным процессам повышенной опасности;

опасность интерпретируется возможностью причинения ущерба как людским, так материальным и природным ресурсам;

сама опасность воспринимается как неизбежный атрибут любо­го противодействия естественному стремлению энтропии к росту;

все объективно существующие опасности разделены на три класса: техногенные, природные и социальные, при этом каж­дый из них обусловлен неадекватныIми потоками соответственно энергии, вещества и информации;

наиболее зримо опасности двух первых классов проявляются в чрезвычайных происшествиях, одновременно являющихся пре­имущественно результатом неконтролируемого высвобождения энергии и следствием причинных цепей предпосылок;

все предпосылки к техногенным авариям и катастрофам разделе­ны на три группы: а) ошибки людей; б) отказы техники; в) не­ желательные внешние воздействия;

каждый исследуемый процесс в техносфере рассматривается в общем случае как функционирование системы «человек-маши­на - 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 предуп­peждению. Причем делается это с использованием наиболее со­ временных 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 техносферных 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 их 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. Махумов

ЧАСТЬ 1

МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА И МОДЕЛИРОВАНИЯ ОПАСНЫХ ПРОЦЕССОВ В ТЕХНОСФЕРЕ
ГЛАВА 1

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

И СИНТЕЗА
Содержание данной главы связано с раскрытием сущности сис­темного подхода к исследованию сложных процессов. При этом пред­полагается, что «системность» - это учет лишь самых существен­ных факторов, а не всех, что невозможно, да и не нужно в прин­ципе. Цель главы - уяснение наиболее общих руководящих положе­ний и базовых категорий, а также приобретение знаний и навыков, необходимых для выявления и учета таких факторов на практике.
1.1. Понятие и краткая характеристика систем

Прежде всего, уточним, что систем как таковых в природе не существует, а имеются лишь конкретные предметы, объекты, процессы и явления. Иначе говоря, система - это искусственно введенное понятие, служащее средством представления достаточ­но сложных объектов и используемое в целях их более качествененого исследования и совершенствования. Отметим также, что до сих пор отсутствует общепринятое определение, как самой систе­мы, так и некоторых ее наиболее существенных характеристик ­Структуры, например.

Несмотря на эти, казалось бы, странности, системный под­ход находит все более широкое применение во всех отраслях че­ловеческой деятельности. Следует подчеркнуть, что основопо­ложником общей теории систем был наш соотечественник А. А. Богданов (известный из-за критики его «тектологии» В. И.Ле­ниным), хотя официально признанными основателями ныне считаются Л. Берталанфи и У. Эшби. Кстати, многие из привнес­ших Существенный вклад в развитие данного научного подхода были биологами и врачами, т. е. занимались решением сходных проблем, но на несколько ином, чем человеко-машинная систе­ма, уровне.
15
Следует согласиться, что выбор системы «человек - машина­-среда» в качестве объекта исследования подтверждает необходи­мость использования системного подхода к анализу и синтезу. Однако прежде чем приступить к изложению сущности и иллю­страции работоспособности соответствующих методов исследова­ния, обеспечения и совершенствования, целесообразно уточнить самые общие понятия и принципы системологии.

Естественно, что начинать нужно с определения самых суше­ственных признаков термина «система» И С классификации ее видов. Под исследуемой здесь системой в последующем нужно

понимать такую совокупность элементов, объединенных общи­ми ресурсами, связями, функциональной средой и целью суше­ствования, которая обладает свойствами, отсутствующими у от­дельных элементов. Элементами же будем считать всякие, услов­но неделимые и самостоятельно функционирующие части сис­темы.

Что касается классификации систем (многоуровневого деления по каким-либо принципам), то следует отметить отсутствие в на­стоящее время не только общепринятого их разбиения по группам, но и обязательно необходимых для этого признаков классифика­ции. Хотя в качестве последних чаще всего используются природа (генезис) классифицируемых объектов, их состав, сложность или организованность, степень взаимодействия с окружающей средой, изменчивость во времени и характер реакции на воздействия. Одна из возможных классификаций систем приведена на рис. 1.1.

По первому признаку классификации - природе (происхожде­ние и доступность) - все системы разделены в верхней части ри­сунка на две группы: физические (естественные, материальные) - 1.1 и абстрактные (искусственные, идеальные) - 1.2. Подобное разбиение сделано справа и для второго признака - их состава: гомогенные системы, характеризуемые однородностью и слабой

связанностью составляющих их, внешне похожих частей (корпускул) - 2.1, и гетерогенные, образованные как бы «спаиванием»своих различных элементов - 2.2.

По степени взаимодействия с окружающей средой (обмену по­токами энергии, вещества и информации) все системы могут быть разделены на открытые - 3.1, закрытые - 3.2 и изолированные­ 3.3. В отличие от двух последних открытые системы обмениваются со своим окружением всеми этими формами материи; закрытые ­лишь информацией, а изолированные - ни одной из них.

Примерами гомогенных систем могут служить технические (2.1.1) и организационные (2.1.2) системы, а гетерогенных - человеко-машинные (эрготехнические) системы и этногеоэтосистемы (от греч. ethпos - народ, g?: - земля и ethos - уклад жизни). Открытые сис­темы могут быть поделены на равновесные (3.1.2) и диссипатив­ные (3.1.1). Последние так названы потому, что они непрерывно

16


Рис. 1.1. Классификация систем

рассеивают часть своей свободной энергии, в том числе и в виде

тепла, выделяемого в окружающую среду.

Что касается четвертого признака - сложности систем, то все они разделены на три группы: простые - 4.1, сложные - 4.2 и большие - 4.3. Отличительными свойствами двух последних счи­таются:

а) уникальность - аналоги заметно отличаются;

б) многоступенчатый состав - имеются иерархические подси­стемы и компоненты;

в) случайный характер функционирования и реагирования на воздействие различных факторов;

г) многокритериальность оценки состояния – необходимость в векторных показателях качества;

д) слабая структурированность и разнородность образующих их частей. .

Это означает, что основным отличительным свойством боль­шой системы служит размерность, не позволяющая провести ее исследование без предварительной декомпозиции (расчленения на компоненты) с последующим агрегированием (укрупнением) их элементов. Что касается существенных признаков сложной (в смысле исследования) и, конечно же, большой системы, то к ним относятся многомодельность, т. е. потребность в ансамбле со­ответствующих моделей и методов, да междисциплинарный ха­рактер их анализа и синтеза.

Наконец, завершающим, пятым признаком служит изменчи­вocть системы, т. е. характер ее отклика по отношению к воздей­ствиям различных факторов. В соответствии с ним системы обыч­но делятся на статические(5.1) и динамические (5.2), а также на

17

пассивные (детерминированные) и активные (стохастические). Подробные разъяснения отличий между двумя последними клас­сами систем излагаются ниже (см. разд. 1.2).

В некоторых системах, помимо элементов, иногда целесообраз­но выделять их компоненты (подсистемы), под которыми нужно подразумевать совокупности относительно однородных элементов, объединенных общими функцией и ресурсом. Введение компонентов понадобится для упрощения описания процесса функциониро­вания человеко-машинной системы в целом, поскольку образую­щие ее люди (персонал), используемая техника и окружающая их среда могут считаться подсистемами более Низкого уровня.

Дело в том, что представление каких-либо объектов в качестве компонентов системы более высокого уровня позволяет в после­дующем ограничиваться учетом лишь их самого существенного вклада в «поглощающую» систему. При этом совокупный вклад, сделанный каждым таким объектом, обычно характеризует соот­ветствующий компонент системы в целом, т. е. Проявляется как бы интегрально. Вот почему подобные совокупные свойства рас­сматриваемых объектов часто удобно называть интегральными, или системообразующими, свойствами-факторами, а их количествен­ные оценки - интегральными характеристиками, т. е. соответству­ющими количественными показателями.

Из вышеизложенного следует, что отличительные признаки си­стемы определяются, прежде всего, системообразующими свойства­ми и интегральными характеристиками их компонентов. В свою очередь, такие их свойства позволяют рассматривать каждый объект не только как целостное образование, но и одновременно как компонент системы более высокого уровня. Интегральные же ха­рактеристики удобны для сокращения числа параметров, исполь­зуемых при последующем формализованном описании и оценке соответствующих свойств, как отдельных компонентов, так и сис­темы в целом.

Более того, оказывается, что для образования любой системы важную роль играет характер взаимодействия между подсистема­ми, а не специфика последних и тем более не количество образу­ющих их элементов. Вот почему, пожалуй, самой важной характе­ристикой системы считается ее структура - Множество тех свя­зей и элементов, которые играют наиболее важное значение при обеспечении энерго -, массо - и информационного обмена не только внутри самой системы, но и между нею и Окружающей ее сре­дой*.
* в общем виде под структурой подразумевается Способ организации целого из частей, некий вид упорядочения его отдельных элементов и связей. К сожале­нию, определение данного термина не всегда «овеществляют» включением в него элементов, т. е. часто ограничиваются лишь одними связями, что не совсем правомерно.
18
Поскольку в данном пособии в качестве объекта системного анализа и моделирования рассматриваются процессы, происхо­дящие с человеко-машинной системой и внутри нее, то в даль­нейшем целесообразно пользоваться как структурой ее отдельных компонентов, так и обобщенной структурой этого сложного объек­та. При этом под обобщенной структурой подразумевается некото­рая генерализованная совокупность связей, с помощью которой реализуется энерго -, массо - и информационный обмен между от­дельными компонентами системы, а также между нею и ее ближ­ним окружением (рабочей средой).

Отмеченные только что особенности системного представле­ния всех довольно сложных объектов и процессов позволяют эко­номно описывать их с помощью введения еще одной важной характеристики, называемой морфологией. Под морфологией рас­сматриваемых здесь человеко-машинных систем в последующем будем понимать зафиксированную в пространстве, т. е. физичес­ки реализованную, а потому и реально наблюдаемую совокуп­ность взаимодействующих между собой звеньев их обобщенной структуры.

Наконец, довольно существенной характеристикой любой си­стемы служит ее состав - множество образующих систему эле­ментов и компонентов. Другой, тоже важной характеристикой ­уже упомянутая в качестве признака системы – функциональная среда. Данное понятие определяется совокупностью тех законов, алгоритмов и параметров состояния системы, в соответствии с которыми она образуется, существует, развивается, а затем (рано или поздно) и гибнет.

Изложенные выше понятия могут быть про иллюстрированы на примерах из живой и неживой природы. В отличие от простейших гомогенных систем - того же муравейника или роя пчел - подавляющую часть отдельных биологических особей правомерно от­нести к гетерогенным системам. Подобное можно сказать и о со­временном суперкомпьютере, компонентами которого служит большое число практически одинаковых и параллельно работаю­щих электронно-вычислительных машин. Основными же подсис­темами и элементами последних могут считаться, допустим, про­цессор и отдельная микросхема.

Другую, гетерогенную и чрезвычайно сложную систему пред­ставляет, конечно же, сама техносфера, а также составляющие ее человеко-машинные системы, выбранные здесь в качестве объекта системного анализа и моделирования происходящих в них про­цессов. Довольно сложны по своей структуре и все основные со­ставляющие этих систем, которые в последующем также будут рассматриваться не только как их компоненты, но и как самостоя­тельные подсистемы. А вот персонал конкретной эрготехничес­кой системы, образуемый примерно одинаковыми (по своим интегральным характеристикам) людьми,
19

в первом приближении уже может рассматриваться как гомогенная система.

Интегральным же свойством одного ИЛИ нескольких специали­стов Может служить, например, их способность заниматься мысли­тельной либо физической деятельностью, а соответствующими си­стемообразующими факторами - интеллект, работоспособность, квалификация, а также технологическая оснащенность, комфорт­ность условий труда и отдыха людей после рабочего дня.

Наконец, функциональную среду отдельного работника или всего персонала какого-либо предприятия составляют законы физиологии, психологии, социологии, энерго -, массо - и инфор­мационного обмена, действующие в условиях имеющихся у этих систем «межклеточной жидкости» И производственной территории соответственно. А вот состав и структура этих систем будут представлены уже отдельными а) клетками, органами и специа­листами; б) коммуникациями между ними, используемыми в про­цессе функционирования пищевой, кровеносной, дыхательной, нервной и выделительных систем каждого человека либо - взаи­модействия обобщенной структуры человеко-машинной системы с ее окружением.

Предложенное выше системное представление исследуемых здесь систем и Процессов позволяет наметить в последующем мо­делировании целесообразные пределы их обобщения и редукции. Это означает, что какой-либо компонент рассматриваемой здесь эрготехнической системы может быть выделен как целостное об­разование и что учтены только его самые важные (интегральные) свойства и обобщенная структура. При этом в ряде случаев доста­точно ограничиться одним либо двумя разбиениями на подсисте­мы, что избавляет от подробной и трудоемкой детализации с ее не нужными частностями.

Отметим исключительную важность, которую играют в жизни систем их предназначение, которое наиболее ярко проявляется, например, для любых биологических систем - в их стремлении к самосохранению, невозможному без самовоспроизводства и са­мосовершенствования. Вот почему эти универсальные характери­стики всех самоорганизующихся систем используются в качестве ключевых признаков при определении устойчивости, стабильно­сти и живучести отдельных народов и национальной безопаснос­ти в целом [4].
1.2. Особенности организации и динамики Систем

Еще одной характеристикой систем служит состояние, кото­рое они занимают в каждый момент времени. Данная характерис­тика является неотъемлемым атрибутом функционирования лю­бой системы и определяется всей совокупностью ее существен­ных свойств на данный момент их проявления.

20

Если говорить бо­лее строго (необходимость в таком подходе будет проиллюстриро­вана ниже), то под состоянием следует понимать такой режим функционирования системы, при котором ее интегральные пока­затели находятся в гомеостазисе (или гомеокинезисе* - для внеш­него наблюдателя), а обобщенная структура системы – неизменна во времени и пространстве.

При этом весь процесс функционирования или развития лю­бой системы может быть наглядно представлен как ее перемеще­ние по некоторой траектории. В свою очередь, каждая точка та­кой траектории должна быть интерпретирована в виде вектора соответствующих интегральных переменных (показателей) систе­мы. Сама же траектория обычно принадлежит пространству всех ее возможных состояний, характеризуемому размерностью не мень­шей, чем число тех показателей, которые входят в только что обозначенный вектор.

Проиллюстрируем динамику какой-либо системы, т. е. ее из­менение во времени, на примере физического цикла в существо­вании организма отдельного человека. В качестве его интеграль­ных переменных и показателей используем возраст, рост и массу, измеряемые годами, сантиметрами и килограммами соответственно. Каждая пара этих параметров, включающая одну эту переменную и один показатель, будет образовывать соответствующую ось, а все оси - трехмерное пространство, начало которого соответ­ствует нулевым значениям его координат и относится, допустим, к моменту оплодотворения яйцеклетки в чреве матери.

Тогда жизненный путь каждого человека от его зачатия до смерти может быть представлен как множество прожитых им дней в чре­ве матери и лет за его пределами. При этом момент рождения будет характеризоваться уже не нулевыми значениями всех трех выбранных выше показателей, а точкой или вектором, имеющим примерно такие координаты его конца: О лет, 50 см и 5 кг. А вот в момент смерти они могут иметь, допустим, следующие значения: 84 года, 180 см и 106 кг.

Каждый год, прожитый человеком или какой-либо человеко-машинной системой, будет отличаться хотя бы одним из соответ­ствующих показателей-координат, а значит, и иметь особенное положение в выбранном для примера пространстве. Линия же, соединяющая все соответствующие его точки (концы векторов), и есть «траектория жизни». Подобные перемещения конца любого вектора, иногда называемые также его годографом, для нагляд­ности удобно проектировать на какую-либо плоскость этого про­странства.
*

Гомеокинезисом и гомеостазисом (гомеокинезом и гомеостатом) называют состояния, характеризуемые неизменностью и незначительными колебаниями существенных параметров вокруг среднего значения.
21

Хотелось бы также обратить внимание на два важных обстоя­тельства, учет которых обычно позволяет существенно упрос­тить рассматриваемые здесь системный анализ и моделирование процессов в техносфере: первое связано с ограниченностью чис­ла возможных состояний человеко-машинной системы; второе ­с тем, что любая такая система не может выбирать их по своему усмотрению, т. е. совершенно произвольно.

Это объясняется упомянутым выше свойством рассматривае­мых здесь целеустремленных систем, заключающимся в их есте­ственном стремлении к сохранению устойчивости, стабильности и живучести. Действительно, ведь каждому диапазону внешних для них воздействий соответствует всего лишь одно, вполне опреде­ленное состояние системы. Поскольку общий диапазон подобных неблагоприятных воздействий-возмущений, в рамках которых она может существовать как таковая, ограничен, то и общее количе­ство ее состояний не беспредельно.

Сам же процесс функционирования (последовательной смены состояний) системы обусловлен строго определенными соотно­шениями между энергией внешнего возмущения и собственной энергоемкостью конкретного ее состояния. Если внешняя энер­гия не превышает пороговых значений, не накапливается, а умень­шается в результате частичного рассеяния или преобразования в другую энергию (как при фотосинтезе, например), то реакция системы на данное возмущение проявляется лишь в незначитель­ном колебании своих существенных показателей либо в их эволю­ционном изменении (постепенном росте того же растения).

Один из наиболее общих механизмов сохранения системой ста­бильности связан с так называемым принципом Ле Шателье­ Брауна, в соответствии с которым любое внешнее воздействие порождает ответную реакцию самоорганизации, направленную на ослабление его эффекта. Отметим также и то, что нахождение рас­сматриваемых здесь систем в устойчивом или стабильном состоя­нии проявляется в относительной неизменности их обобщенной структуры и интегральных показателей.

Смена или утрата определенных состояний системы, обычно сопровождаемая структурной перестройкой, происходит скачко­образно и нередко связана с причинением ей некоторого ущерба. Это вызвано тем, что компенсационные механизмы системы уже не способны удержать ее в прежнем положении, и она утрачивает свою стабильность - по причине радикальной перестройки своей структуры и скачкообразного изменения соответствующих интег­ральных показателей.

Выбор же направления смены состояний осуществляется с уче­том ограниченного числа альтернатив и делается это, как прави­ло, ради сохранения системой своей устойчивости и стабильнос­ти. Если, конечно, они были предварительно нарушены в результате­
22

воздействия на нее внешних, негативных факторов или про­тиворечивых внутренних. Чаще всего необходимость выбора аль­тернативного состояния возникает при выходе системы на так называемый режим функционирования «С обострением», кото­рый иногда может завершаться возникновением кризисов, ката­строф и катаклизмов

Наиболее существенными отличительными признаками трех последних понятий являются следующие. Кризис следует рассмат­ривать как явление, свидетельствующее о необходимости адапта­ции системы к заметно изменившимся внешним или внутренним условиям. Он характеризуется сохранением ее самых важных ха­рактеристик и незначительным ущербом элементам. Однако появ­ление кризисов следует расценивать как свидетельство необходи­мости некоторого обновления системы.

В отличие от кризиса возникновение катастрофы обычно со­провождается значительным и довольно резким изменением ин­тегральных показателей системы вследствие преобразования и коренной перестройки ее морфологии и структуры. Еще более радикальные изменения, обычно приводящие к разрушению сис­темы, наблюдаются при катаклизмах. Их появление равносильно краху, т.е. прекращению существования большинства систем.

Изложенный механизм смены состояний может быть проиллю­стрирован на примере человеко-машинной системы. Ее функционирование обычно характеризуется такими возможными ситуаци­ями, как:

гомеостазис или гомеокинезис, представляющие собой дина­мическое равновесие;

разного рода возмущенные состояния, вызванные появлением в ней ошибок людей, отказов техники и неблагоприятных для них внешних воздействий;

опасные, критические и катастрофические состояния.

Последние, как правило, связаны с возникновением происше­ствий, одновременно являющихся результатом нежелательного выброса энергии (вредного вещества) и следствием причинных цепей предпосылок.

Общая же модель функционирования исследуемых здесь сис­тем может быть представлена как движение неупругого шарика по лестнице с очень широкими и чрезвычайно низкими ступенька­ми, которые будут предопределять его дискретные состояния. Ес­тественно, что траектория перемещения шарика будет зависеть не только от воздействия таких внешних факторов, как сила тре­ния и тяжести, потоки воздуха и другие шарики, находящиеся в непосредственной от него близости, но и от способности своев­ременного и удачного парирования таких факторов.

Логично предположить, что большую часть времени состояния шарика будут определяться ступенькам лестницы и характеризоваться
23
соответствующими значениями вектора показателей из пространства возможных состояний. И лишь время от времени та­кой шарик может срываться на соседнюю ступеньку, что будет

Сопровождаться изменением его параметров, а иногда - и струк­туры. Эти срывы могут также сопровождаться, допустим, возник­новением небольших трещин или малых пластических деформа­ций поверхности шарика.

Рассмотренный пример наглядно иллюстрирует как ограничен­ное число и дискретность состояний реальных систем, так и стро­гую предопределенность изменения их траектории в процессе сво­его функционирования. Столь же очевидно и то обстоятельство, что смена всех возможных состояний обычно осуществляется не только под воздействием каких - либо превалирующих в данный момент факторов, но и с учетом объективно действующих зако­нов природы, например, объективно проявляющегося стремления энтропии системы к росту.

Этот всеобщий закон природы указывает не только на направ­ление вероятного течения всех процессов, но и зачастую на ко­нечный пункт соответствующих преобразований, как бы предоп­ределяя Положение их аттрактора (области притяжения интеграль­ных характеристик). Вот почему нетрудно догадаться, что упомя­нутый выше шарик рано или поздно прекратит свое движение, либо достигнув нижней ступеньки своей лестницы (термодина­мического равновесия с окружением), либо разрушившись вслед­ствие накопленных в нем трещин и иных повреждений.

В завершение знакомства с закономерностями образования и функционирования, рассматриваемых здесь систем сформулируем ряд принципов общей теории систем и системной динамики, ло­гично вытекающих из только что изложенного материала. Опора именно на эти и другие, приведенные ниже принципы понадо­бится при практическом использовании излагаемых методов сис­темного анализа и моделирования процессов в техносфере.

К основным принципам общей теории или организации систем

относятся следующие руководящие начала.

1. Любая система выступает как триединство цели, функции и структуры. При этом функция порождает систему, структура же интерпретирует ее функцию, а иногда и цель.

В самом деле, даже внешний вид предметов нередко свидетель­ствует об их предназначении. В частности, нетрудно догадаться о том, что острой частью топора нужно рубить, а тупой - забивать.

2. Система (целое) - больше, чем сумма образующих ее ком­понентов (частей), поскольку обладает эмерджентным (неадди­тивным) интегральным свойством, отсутствующим у ее элемен­тов либо не выводимым из их свойств без остатка.

Эмерджентность наиболее ярко проявляется, допустим, при получении органами чувств человека какой-либо информации из

24
окружающей его среды. Если глазами ее воспринимается пример­но 45 %, а ушами - 15 %, то вместе - не 60 %, а 85 %. Именно в результате появления нового качества люди создают малые группы и большие сообщества: семью - для рождения здоровых детей и их полноценного воспитания; бригаду - для производительной работы; политическую партию - для прихода к власти и ее удер­жания; государственные институты - для повышения жизнеспо­собности нации.

3. Система не сводится к сумме своих компонентов и элемен­тов, а любое ее механическое расчленение на отдельные части приводит к утрате существенных свойств системы.

Действительно, расчленение человека или автомобиля на от­дельные компоненты неизбежно приведет к смерти первого и не­возможности самостоятельного движения - второго. Нечто похо­жее проявилось и в том, что СНГ не сохранило совокупного по­тенциала СССР, а наблюдаемые во вновь образованных государ­ствах попытки бессистемного обеспечения частных «безопаснос­тей» уже фактически привели к подрыву их национальной без­опасности.

4. Система предопределяет природу ее частей. Появление в си­стеме инородных частей завершается либо их перерождением или отторжением, либо гибелью самой системы.

Об этом же и такие три пословицы: а) «Каков поп, таков и приход»; б) «С кем поведешься, от того и наберешься», в) «Яб­локо от яблони далеко не укатится». Отсюда вывод: не ищи, на­пример, в дурной компании порядочного человека, а в насквозь коррумпированном правительстве - честного чиновника. И там и здесь эти люди будут представлять угрозу, отличаясь от всех ос­тальных, а потому от них рано или поздно либо избавятся, либо каким - то образом все равно «замажут».

5. Все компоненты и элементы системы взаимосвязаны и взаи­мозависимы. Воздействие на одну часть системы всегда сопровож­дается реакцией со стороны других.

Данное свойство систем необходимо не только для повышения их устойчивости и стабильности, но и для наиболее экономного сохранения живучести. Не секрет, что люди, допустим, с ослаб­ленным зрением, как правило, лучше слышат, а лишенные каких-­либо талантов - обладают более терпимым характером. Так же как верен и такой, безусловно, справедливый, тезис: «сила есть – ума не надо».

6. Система и ее части непознаваемы вне своего окружения, которое целесообразно делить на ближнее и дальнее. Связи внут­ри системы и между нею и ближним окружением всегда более существеннее всех остальных.

Этот принцип (точнее, его начало) вытекает из так называе­мой первой теоремы о неполноте К. Геделя. В ней утверждается

25
(применительно к аксиоматикам) о «невозможности вывода из самой этой системы всех истинных теорем о ней». Вторая же часть данного принципа не нуждается в дополнительных комментариях в силу очевидности.

С помощью рис. 1.2 про иллюстрируем вопросы, позволяющие уточнить предметную область как уже сформулированных прин­ципов общей теории систем, так и излагаемых ниже принципов системной динамики. На рисунке все эти вопросы разделены на две группы и пронумерованы, что обеспечивает четкую связь между поставленными вопросами и рассматриваемыми принципами и облегчает поиск ответа на каждый вопрос.

Другая группа рассматриваемых общих принципов относится уже к динамике исследуемых систем, т. е. к особенностям их изме­нения во времени. Она включает в себя те закономерности, кото­рыми нужно руководствоваться в процессе изучения условий фун­кциониpовaния, развития и совершенствования как человеко-ма­шинных систем, так и любых сложных объектов. К основным из таких руководящих положений, дающих ответ на вопросы правой части рисунка, могут быть отнесены следующие:

1. Поведение системы является следствием взаимодействия наи­более ее существенных элементов и, связей между собой и окру­жающей их средой.


Рис. 1.2. Предметная область принципов организации и динамики систем
26

2. Определяющее влияние на функционирование системы ока­зывают те звенья ее морфологии, которые включают в себя об­ратные связи.

3. Состояние и обобщенная структура системы служат причиной, а не результатом происходящих в ней изменений.

4. Проблемы создаются преимущественно внутри самой систе­мы, а не в ее окружении.

5. Изучить сложную систему - это значит установить наиболее существенные отношения между ее элементами и окружающей их средой.

6. При исследовании сложной системы важнее разобраться с ее обобщенной структурой, чем пытаться количественно оценить и спрогнозировать все существенные характеристики.

7. Цель изучения сложной системы - анализ действенности различных стратегий улучшения, а не априорная количественная оценка ее интегральных выходных характеристик.

Кратко прокомментируем изложенные принципы. Сделаем это последовательно, но не для каждого из них, а поделив все рас­смотренные здесь руководящие положения на три неравные под­группы. При этом группа А будет включать принципы 1- 3, груп­пa Б - принцип 4 и группа В - принципы 5 - 7.

А. Из них следует, что поведение любой системы зависит не столько от характера каких-либо воздействий на нее, сколько от самой системы. Тем более если она соизмерима по своей сложно­сти с человеком. Ведь не зря же говорят о последнем, что «он имеет ровно то, что заслуживает», да и «к каждому из нас отно­сятся так, как мы позволяем».

Б. Конструктивнее начинать поиск причин наших неурядиц в самих себе, а не в других людях или системе в целом. Актуальность же данного принципа обусловлена психологическими особеннос­тями восприятия ими подобных ситуаций. Например, когда у че­ловека все ладится, он расценивает это как собственную заслугу, если же нет, то начинает пытаться обвинить остальных людей, а иногда и всю систему, например «эту страну».

В. Количественный анализ любых сложных систем чрезвычай­но трудоемок: надо выявить не только их состав, структуру, мор­фологию и функциональную среду, но и определиться с парамет­рами, показателями и интегральными характеристиками, как всей системы, так и ее наиболее существенных компонентов. Более того, нет гарантии высокой достоверности полученных при этом коли­чественных прогнозов.

В завершение обратим внимание на два важных обстоятельства. Они касаются выбранного здесь объекта (человеко-машинные си­стемы) и предмета исследования (объективные закономерности появления и предупреждения происшествий при их функциони­ровании), точнее, тех особенностей, которые имеют существен­ное
27

значение для моделирования, системного анализа и синтеза соответствующих процессов.

Во-первых, это трудоемкость моделирования и системного ис­следования человеко-машинной системы. Ведь невозможно определить ее существенные свойства без выявления структуры, а также оценить важность системообразующих компонентов без учета их интегральных свойств и взаимодействующих обратных связей.

Во-вторых, это невозможность точного прогноза интегральных показателей столь сложной системы, не говоря уже о траектории их изменения. Вот почему основное внимание в моделировании процессов в техносфере следует уделять уяснению тех внутренних закономерностей и «узких» мест каждой конкретной человеко-ма­шинной системы, воздействие на которые окажется наиболее ре­зультативным.

На эти принципиальные особенности впервые указал основатель теории нечетких множеств и теории возможностей Л. Заде. В част­ности, для названных им «гуманистических» (включающих лю­дей) систем он сформулировал так называемый принцип несов­местимости, сущность которого примерно такова. Чем сложнее система, тем менее правдоподобны точные количественные пред­сказания ее будущего поведения; если же сложность системы пре­восходит некоторый пороговый уровень, то точность количествен­нoгo прогноза и практический смысл становятся почти исключа­ющими друг друга характеристиками.

Подтверждением же воплощения принципа несовместимости применительно к сложным системам служит, в частности, отказ метеорологов от выдачи достоверных прогнозов погоды. В настоя­щее время они рассуждают примерно так: «Вообще-то точный прогноз на завтра дать можно, но для этого потребуется не менее недели непрерывных вычислений на ЭВМ». А вот предсказывать погоду на два месяца вперед они и не пытаются, поскольку это невозможно. Дело в том, что существует так называемый горизонт прогноза: чем глубже анализируется проблема, тем неопределен­нее становится ее решение.
1.3. Обобщенная структура системного анализа и синтеза

Краткое знакомство с основными положениями общей теории систем и системной динамики позволяет обосновать выбор тех основных моделей и методов, которыми следует пользоваться не только при системном анализе интересующих нас (наиболее опас­ных) процессов в техносфере, но и в ходе синтеза системы обес­печения их безопасности. Дело в том, что к этому нас подготовил накопленный к настоящему времени опыт научных исследований приведенные ниже обобщенные принципы применения сис­темного подхода к рассматриваемым здесь проблемам.

28
1. При интерпретации объекта как системыI каждый элемент следует описывать не как таковой, а с учетом его места в системе.

2. Исследование системы необходимо проводить неотделимо от исследования окружающей ее среды.

3. Центральным моментом системного исследования должно быть изучение порождения свойств целого из свойств элементов и наоборот.

4. В системном исследовании следует стремиться устанавливать не только чисто причинные объяснения функционирования и развития объекта, но и их целесообразность.

5. Источник преобразований системы следует искать в ней са­мой; нередко он связан с ее самоорганизацией и самонастрой­кой.

6. Необходимыми частями системного исследования нужно счи­тать выявление целостность объекта, изучение его внутренних и внешних связей, структуры и функций, определение системооб­разующих факторов, интегральных свойств и показателей.

Наиболее полно предъявленным требованиям удовлетворяет системно-целевой подход, названный «system eпgiпeeriпgодним из уже упомянутых основателей общей теории систем Л. Берта­ланфи. Такой подход базируется на основополагающих принци­пах общей теории систем и системной динамики, а также всеоб­щей теории управления (кибернетики) и теории самоорганиза­ции и эволюции сложных систем (синергетики). Однако его сущ­ность связана преимущественно с системным анализом и сис­темным синтезом, широко используемыми при исследовании и совершенствовании больших и/или сложных систем, в том чис­ле при разработке и реализации в техносфере крупных научно­-технических проектов.

Учитывая отсутствие в настоящее время общепринятого тол­кования только что упомянутых категорий системного исследова­ния, остановимся на уяснении их содержания подробнее. Начнем

с того, что подчеркнем неразрывную связь и органическое един­ство системного анализа и системного синтеза как двух частей познания и преобразования мира.

В самом деле, изучая какой-либо сложный объект, мы его вна­чале нередко расчленяем, выделяя и рассматривая отдельные ча­сти, т. е. анализируем, а затем устанавливаем связи между зафик­сированными сторонами этого объекта, т. е. синтезируем его ин­тегральные свойства. Другими словами, если анализ делает извес­тными отдельные признаки сложного объекта как целостного об­разования и свойства его частей как самостоятельных предметов,
* Корректный перевод этого (и «safety eпgiпeeriпg») термина - «системная инженерия» и «инженерия (а HF техника) безопасности». Его и будем придержи­ваться в последующем, тем более что есть точные переводы и других подобных словосочетаний, например «генная инженерия».
29
то их синтез уже систематизирует представления, добытые в ре­зультате анализа. При этом именно анализ выделяет и рассматри­вает те отличительные признаки и отношения между компонентами объекта, в силу которых они могут считаться частью какого ­то целостного образования, и которые, следовательно, являются существенными для синтеза.

Вот почему системный анализ полезен с точки зрения его спо­собности выделять и рассматривать отличительные свойства, делающие их частью конкретной совокупности предметов, а сис­темный синтез, в свою очередь, - для выделения этой совокуп­ности как взаимодействующих компонентов некоторого целост­ного образования. Не зря же эти категории системного исследова­ния объектов иногда правомерно соотносить с понятиями «часть» и «целое», уже упомянутыми при формулировании принципов общей теории систем. .

Таким образом, под системным анализом здесь будет подразумеваться одно из направлений системного подхода к изучению больших и/или сложных систем, предполагающее мысленное рас­членение сложного объекта (целого) для выявления его наиболее существенных частей - компонентов и свойств. Системным же синтезом следует считать второе направление системного подхо­да, концентрирующее внимание на органическом соединении различных частей рассматриваемого сложного объекта в единое, целостное образование, уже обладающее качественно новыми свой­ствами, включая и способность к самоорганизации путем услож­нения и дифференциации.

Еще раз подчеркнем - только методология системного ана­лиза и системного синтеза, а не механическое расчленение (ре­дукционизм) и соединение каких-либо компонентов, влечет за собой проявление рассмотренных ранее принципов системности.

Необходимыми же для такого анализа и синтеза условиями следует считать: а) практическую потребность либо теоретичес­кую целесообразность; б) разнородность взаимодействующих ком­понентов и/или дифференцированность окружающей их среды, способствующие их диссимиляции, а затем и ассимиляции в ка­чественно новое и более сложное образование*.

Иначе говоря, системный анализ и системный синтез – это такая форма исследования какого-либо целого и его частей, ко­торая направлена на выявление в них совокупности системообра­зующих компонентов или свойств и устойчивых связей, необхо­
* Под теоретической целесообразностью понимается необходимость учета многообразия тех фактов, которые фиксируют взаимообусловленность элемен­тов некоторой общности, внешне кажущихся расчлененными, а под дифферен­цированностью среды - наличие в ней и разнородных автономных фрагментов, не относящихся к одному целому [Дмитриева Е. К. Синтез: понятие, структура, функции. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2001. - С. 9.]
30

димых для образования уже качественно нового объекта. При этом такие компоненты, свойства и связи должны быть стабильными, т. е. сохраняться при внешних и внутренних возмущениях.

С онтологической точки зрения результаты системного анали­за и системного синтеза могут рассматриваться как органическая совокупность элементов или их свойств, находящихся в отноше­ниях реальной взаимосвязанности и временно видоизмененных. Именно такой подход, акцентирующий внимание соответствен­но на декомпозиции или искусственном расчленении сложных объектов на составные части, а затем на образовании или конст­руировании из этих частей нового целого, и будет использоваться в последующем.

Последнее утверждение позволит далее ограничиться лишь по­знавательной и моделирующей функциями системного анализа и системного синтеза сложных процессов в техносфере. Для опреде­ления эвристической ценности представляется достаточным оха­рактеризовать эти два этапа как движение к новым знаниям. А вот моделирующая функция должна проявляться в таких отношениях между существующими и конструируемыми объектами, которые будут сопровождаться появлением нового качества.

При этом моделирование путем системного анализа и синтеза или наоборот - системный анализ и синтез на основе моделиро­вания дадут такую возможность конструирования сложных объек­тов, которая детерминирована конкретным целеполаганием и ожи­даемыми результатами, а также их пригодностью к практическо­му использованию. Ярким примером подобного отношения к при­менению системного подхода в прогнозировании может служить зарождение новой области научного знания - глобального моде­лирования.

В данном случае имеются в виду модели, разработанные члена­ми Римского клуба, а также акад. Н. Н. Моисеевым и К. Саганом, и описывающие состояние биосферы Земли в зависимости от тен­денций развития цивилизации и массового применения ядерного оружия. Разработка таких моделей стала возможной благодаря си­стемному анализу происходящих в ней процессов. А вот систем­ный синтез различных научных школ позволил не только выявить пагубные для человечества перспективы, но и предложить пути решения соответствующих глобальных проблем.

Сделанные выше пояснения позволяют дать следующее рабочее определение выбранному здесь научному методу. Системная инже­нерия - это междисциплинарный подход, в котором гармонично используются методы системного анализа и системного синтеза с целью выявления объективных закономерностей функционирова­ния сложных объектов, а также учета ИХ самых существенных фак­торов при последующем обосновании тех рекомендаций, реализация которых может способст1зовать повышению качества этих объектов.
31
Общая методология исследования и совершенствования боль­ших и сложных систем методами системной инженерии базирует­ся на их рассмотрении по таким аспектам:

а) системно-элементный, качественно и количественно характеризующий состав системы;

б) системно-структурный, концентрирующий внимание на способах связи и организации взаимодействия ее элементов;

в) системно-функциональный, учитывающий задачи основ­ных компонентов системы;

г) системно-коммуникативный, рассматривающий ее верти­кальные и горизонтальные связи с другими объектами;

д) системно-интегративный, определяющий факторы самосох­ранения и самосовершенствования сложной системы;

е) системно-исторический, выявляющий условия ее возник­новения, развития и гибели.

Реализованное подобным образом представление исследуемо­го сложного объекта позволяет добиться успеха не только при его системном анализе, но и в процессе последующего системного синтеза. И если анализ непосредственно связан с моделировани­ем, то синтез осуществляется уже путем поиска тех решений (эв­ристически или решением задач нахождения экстремума), кото­рые могут быть положены в основу проектирования новой или улучшенной системы. Последовательно и кратко охарактеризуем самые основные шаги обобщенной процедуры практической реа­лизации системной инженерии, на примере каждого из только что перечисленных этапов этого общенаучного метода познания и преобразования действительности.

Естественно, что начать это рассмотрение целесообразно с уяснения особенностей системного анализа и моделирования сложных объектов. Важность первого этапа связана с тем, что их практичес­кое Применение в системном исследовании интересующих нас про­цессов в техносфере позволит в последующем обеспечить удовлет­ворение таких важных требований, как: а) поиск ответа не только на традиционные вопросы типа «зачем», «почему», «как», но и «в какой очередности» они происходят; б) учет не всех (что и не нуж­но в принципе), а лишь наиболее существенных их факторов; в) возможность выявления Основных закономерностей и прогнозиро­вания соответствующих параметров с помощью моделей.

Уместность и конструктивность выбора моделирования в каче­стве основного аппарата системного анализа (да и системного синтеза тоже) рассматриваемых здесь сложных объектов и про­цессов обусловлены (в сравнении с альтернативными исследова­тельскими инструментариями - статистическим и эксперимен­тальным) по меньшей мере, такими тремя аргументами:

а) статистический подход требует отлаженной системы сбо­ра и обработки Конкретной информации, а также малоэффекти­
32
вен в тех случаях, когда отсутствуют данные, необходимые для оценки эффективности принципиально новых проектов, и зат­руднителен из-за невозможности учета всего опыта, накоплен­ного в других сложных системах, - по причине их существенно­го различия;

б) экспериментальный же подход не обеспечивает требуемой оперативности выявления интересующих исследователя законо­мерностей и требует больших затрат на проведение натурных ис­пытаний; хуже того, он не может быть использован для опасных технологических процессов, поскольку это связано с угрозой здо­ровью людей, крупным ущербом материальным и природным ресурсам;

в) моделирование лишено части перечисленных недостатков, хотя и требует определенного времени - для подготовки высоко­квалифицированных специалистов, разработки моделей интере­сующих их процессов, а затем и для качественного и количествен­ного анализа этих моделей.

Как показывает опыт исследования сложных систем [6, 9, 35], использование моделирования для системного анализа процессов в техносфере может оказаться вполне оправданным и плодотвор­ным. В то же время не отрицается и применение статистического анализа и непосредственного экспериментирования, поскольку они могут использоваться как средство получения и обработки исход­ных данных, необходимых для моделирования либо проверки дос­товерности полученных. с его помощью результатов.

Основная же особенность моделирования процесса функцио­нирования конкретной системы и любого другого сложного объекта состоит в необходимости их одновременного представления сразу в трех подпространствах:

входы - множество воздействий на объект со стороны внеш­ней среды;

состояния - совокупность его внутренних свойств, определя­ющих (совместно со входами) выходные реакции объекта;

выходы - множество возможных откликов моделируемого объекта. Соответствующие параметры всех этих пространств в общем случае считаются факторами, изменяющимися во времени.

Естественно, что формализованное представление моделируе­мых таким образом категорий (объектов, явлений и процессов) предполагает их интерпретацию в виде систем. Текущее же состо­яние конкретной системы должно представляться векторами в каждом из только что перечисленных пространств, а процесс ее функционирования - движением конца результирующего векто­ра по некоторой траектории. Эту траекторию лучше всего пред­ставлять в виде совокупности уже упомянутых выше годографов.

Вторым (после системного анализа) обобщенным этапом ис­следования и совершенствования сложных объектов с помощью
33
инструментария системной инженерии является системный син­тез. Считается, что процедура его практического использования основывается на обосновании и реализации оптимальных (наи­лучших в некотором смысле) или рациональных решений, а ос­новными подходами по их отысканию служат эвристический по­иск и нахождение экстремума методами математического анализа или математического программирования. Кратко охарактеризуем особенности и области применения каждого из этих двух подходов.

С определенной условностью, все эвристические приемы поис­ка искомых решении могут быть разделены на интуитивные, де­дуктивные и индуктивные. Принципиальным отличием приемов первого типа является то, что полученные с их помощью резуль­таты не всегда подлежат обоснованию в том смысле, как это при­нято в формальной логике, а потому и не могут быть воспроизве­дены или объективно проверены другими лицами. Напротив, два других способа принятия решений тесно связаны с соответствую­щими логическими методами построения умозаключений. В част­ности, дедуктивный метод использует в качестве исходных посы­лoк общепринятые закономерности, а следствий - их проявле­ние в конкретных условиях. Индуктивный же метод базируется на полном или упорядоченном переборе всех тех вариантов искомо­го решения, которые не противоречат объективно действующим законам природы.

Если же провести инвентаризацию известных ныне эвристичес­ких приемов, то оказывается, что их чуть ли не дюжина [11]. В са­мом деле, это аналогия и имитация, призванные пополнить недо­стающую информацию; адаптация и повышение разнообразия ­ во имя повышения живучести проектируемого объекта; агрегиро­вание, детерминация, декомпозиция, линеаризация и унифика­ция - для упрощения исследуемой ситуации; ранжирование и оптимизация, направленные на компенсацию какой-либо нео­пределенности, и т. п.

Что касается методики поиска экстремальных (наименьших и наибольших) количественных результатов решения оптимизаци­онных задач, то она довольно подробно описана в соответствую­щих учебниках по высшей математике (математический анализ) и ее прикладным разделам (линейное, нелинейное и другие виды математического программирования). Естественно, что здесь не имеет смысла воспроизводить эту методику полностью, хотя не­которые ее моменты и будут изложены ниже - перед решением конкретных задач.

В целом же обобщенная процедура совместного применения методов системного анализа и синтеза сложных объектов может быть представлена так, как это сделано, например, на рис. 1.3.

Подчеркнем совпадение структуры (см. рис. 1.3) с известной формулой трехэтажного познания и преобразования действитель­
34
,

ности: «от живого созерцания - к абстрактному мышлению – и от них к практике». Однако эта диаграмма более содержательна, так как включает в себе элементы так называемой гибкой системной методологии. Именно такая методология может оказать­ся конструктивной для системного анализа и системного синте­за тех рассматриваемых ниже человеко-машинных систем и про­цессов в техносфере, которые относятся к классу плохо структу­рируемых.

Обратим внимание на ряд дополнительных трудностей, сопут­ствующих системному анализу и системному синтезу процессов и явлений в таких сложных объектах, как рассматриваемые челове­ко-машинные системы, не говоря уже о техносфере в целом.

1. Во-первых, это большое число факторов, реально влияющих на человеко-машинную систему. С некоторым преувеличением мож­но утверждать, что на процесс ее функционирования влияет бук­вально все или почти все. Действительно, ведь то, что влияет на человека, машину и окружающую их среду, влияет также и на совокупные свойства всей этой системы.

2. Во-вторых, это дефицит или низкое качество имеющейся ныне информации, что делает ее зачастую непригодной для мо­делирования. Указанные причины обусловлены дефицитом моде­лей, позволяющих сформулировать требования к составу и пара­метрам оперируемых ими исходных данных. Если же нет спроса, то нет и целенаправленной работы по накоплению подобной ин­формации.



Рис. 1.3. Основные этапы системного анализа и системного синтеза
35


3. Наконец, это «букет» неопределенностей, затрудняющих мо­делирование и принятие решений, основанных на его результатах. Речь идет о таких видах неопределенности, как: а) объективная, связанная со случайностью процессов в рассматриваемых здесь сложных объектах; б) стратегическая, порожденная непредсказу­емостью действий других подобных систем; в) гносеологическая, связанная с нечеткостью представления учитываемых факторов.

Однако перечисленные особенности выбранного здесь объек­та, предмета и метода исследования не ДОЛЖНЫ истолковываться как препятствие на пути к моделированию рассматриваемых про­цессов. Скорее, наоборот: осознание и своевременный учет по­добной специфики сделают предложенные здесь модели и методы более корректными, а значит, и абсолютно необходимыми для всестороннего исследования и совершенствования исследуемых здесь сложных процессов в техносфере.


Контрольные вопросы

1. Что такое система и из чего она состоит?

2. Существуют ли в природе системы как таковые?

3. Что называют структурой и морфологией системы?

4. Какие основные признаки используются для классификации систем?

5. Приведите пример закрытой и изолированной системы?

6. В чем состоят принципиальные отличия между сложными и про­стыми системами?

7. Какой (гомогенной или гетерогенной) системой является фабрика?

8. Почему система может находиться в сравнительно небольшом чис­ле состояний?

9. Можно ли по внешнему виду судить о предназначении системы?

10. Почему люди объединяются в малые и большие группы?

11. Какое содержание имеет термин «эмерджентность»?

12. Какие выводы следует сделать из принципа, утверждающего о том, что причиной большинства проблем является сама система?

13. В чем проявляется сущность «принципа несовместимости» для слож­ных и больших систем?

14. Как называется выбранный здесь метод системного исследования и совершенствования сложных объектов и процессов?

15. Укажите связи между системной инженерией, системным анали­зом и системным синтезом?

16. Как соотносятся между собой системный анализ и моделирование?

17. Перечислите основные способы поиска оптимальных и рациональных решений, реализующих системный синтез?

18. Что такое эвристика и каково ее место в системном синтезе?

19. В чем состоит отличие между эвристическими, дедуктивными и индуктивными решениями?

20. Что означает «гибкая системная методология» и какова ее связь с известной формулой познания и преобразования действительности?
36
ГЛАВА 2

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ В ТЕХНОСФЕРЕ
Важное место в исследовании рассматриваемых здесь опасных процессов в техносфере занимает их моделирование. Дело в том, что полученные при этом результаты являются основой для пос­ледующего системного анализа условий появления техногенных происшествий и системного синтеза мероприятий по их предуп­реждению и/или снижению возможного ущерба. Поэтому основ­ная цель данной главы связана с уяснением сущности моделиро­вания и уточнением особенностей его применения для изучения. производственных и технологических процессов.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24


Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации