National Security and Strategic Planning National Security and Strategic Planning Национальная безопасность и стратегическое планирование 2307-1400 90237 10.37468/2307-1400-2024-2-75-84 Управление социально-экономическими системами Management of socio-economic systems Управление социально-экономическими системами Methodology of decision-making in emergency conditions based on failure tree analysis Методика принятия решений в условиях чрезвычайной ситуации на основе анализа дерева отказов https://orcid.org/0000-0002-4607-7519 Максимов Александр Викторович Maksimov Alexander V. he1nze@mail.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Игошин Дмитрий Дмитриевич Igoshin Dmitry D. d_igoshin@bk.ru Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation Главное управление МЧС России по Нижегородской области Россия Central control center of the Main directorate of the Ministry of emergency situations of Russia for the Nizhny Novgorod region Russian Federation Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий имени Героя Российской Федерации генерала армии Е.Н. Зиничева RU Saint-Petersburg University of State Fire Service of Emercom of Russia RU 30 06 2024 30 06 2024 2024 2 75 84 22 04 2024 21 06 2024 https://futurepubl.ru/en/nauka/article/90237/view

Проблемы принятия решений при реагировании на чрезвычайные ситуации обычно сопряжены с риском и неопределенностью из-за ограниченности данных и достаточно большого количества возможных вариантов развития происшествия. Данные факторы оказывают влияние на лица, принимающие решения, в контексте выбора ответных действий или комплекса мероприятий при реагировании на чрезвычайные ситуации. Для решения этой проблемы предлагается методика, основанная на анализе дерева отказов, которое используется для описания логических связей между условиями и факторами, приводящими к возникновению и развитию ЧС. Использование данной методики позволяет рассматривать различные альтернативные действия по реагированию с учетом различных сценариев развития ЧС, проводить ранжирование возможных альтернативных действий и выбирать наиболее эффективное. Перспективным направлением для будущих исследований является реализация возможности использования предлагаемой методики, когда вероятности основных событий находятся в неопределенной форме или характеризуются нечеткими данными, что потребует использования лингвистических переменных при оценке и аппарата нечеткой логики.

Decision-making problems in emergency response are usually fraught with risk and uncertainty due to limited data and a relatively large number of possible incident scenarios. These factors influence decision makers in the context of selecting a response or set of activities in emergency response. To solve this problem, we propose a methodology based on failure tree analysis, which is used to describe the logical relationships between the conditions and factors that lead to the occurrence and development of an emergency. The use of this methodology allows to consider different alternative response actions taking into account different scenarios of emergency development, to rank possible alternative actions and to choose the most effective one. A promising direction for future research is to realise the possibility of using the proposed methodology when the probabilities of the main events are in an uncertain form or are characterised by fuzzy data, which will require the use of linguistic variables in the assessment and the apparatus of fuzzy logic.

 чрезвычайная ситуация принятие решений в условиях чрезвычайной ситуации анализ дерева отказов дерево отказов реагирование emergency emergency decision making fault tree analysis fault tree response

Заворотный А.Г., Кострубицкий А.А. Алгоритмизация и программная реализация модели управления системой защиты населения в чрезвычайных ситуациях техногенного характера // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. – 2021. – № 4. – С. 112-124. – DOI 10.36535/0869-4179-2021-04-10. – EDN RMULXX. Zavorotny A.G., Kostrubitsky A.A. Algorithmization and software implementation of the management model for the population protection system in man-made emergencies // Problems of security and emergencies. – 2021. – No. 4. – P. 112-124. – DOI 10.36535/0869-4179-2021-04-10. – EDN RMULXX. Калач А.В., Ничепорчук В.В., Калач Е.В., Кубасов И.А. Проектирование систем поддержки управления природно-техногенной безопасностью территорий с использованием онтологий // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии. – 2021. – № 3. – С. 95-105. – DOI 10.17308/sait.2021.3/3739. – EDN LUZTCZ. Kalach A.V., Nicheporchuk V.V., Kalach E.V., Kubasov I.A. Design of support systems for the management of natural and man-made safety of territories using ontologies // Bulletin of the Voronezh State University. Series: Systems Analysis and Information Technology. – 2021. – No. 3. – P. 95-105. – DOI 10.17308/sait.2021.3/3739. – EDN LUZTCZ. Ляшенко Е.Н., Шерстюк В.Г. Разработка модели координации сил и средств в иерархической системе гражданской защиты населения // Технологический аудит и резервы производства. – 2015. – Т. 4, № 2(24). – С. 4-10. – DOI 10.15587/2312-8372.2015.47180. – EDN UDXIIR. Lyashenko E.N., Sherstyuk V.G. Development of a model for coordinating forces and means in a hierarchical system of civil protection of the population // Technological audit and production reserves. – 2015. – Vol. 4, No. 2(24). – P. 4-10. – DOI 10.15587/2312-8372.2015.47180. – EDN UDXIIR. Матвеев А.В., Максимов А.В., Воднев С.А. Модель комплексной оценки процесса технического обеспечения аварийно-спасательных средств подразделений МЧС России // Проблемы управления рисками в техносфере. – 2018. – № 2(46). – С. 73-80. – EDN YLLCZN. Matveev A.V., Maksimov A.V., Vodnev S.A. Model for a comprehensive assessment of the process of technical support of emergency rescue equipment of the EMERCOM of Russia // Problems of risk management in the technosphere. – 2018. – No. 2(46). – P. 73-80. – EDN YLLCZN. Матюшин А.В., Порошин А.А., Бобринев Е.В., Кондашов А.А., Матюшин Ю.А., Терехов А.В. Современные геоинформационные технологии в проектировании гарнизонов пожарной охраны // Пожарная безопасность. – 2012. – № 3. – С. 107-119. – EDN PHSLGR. Matyushin A.V., Poroshin A.A., Bobrinev E.V., Kondashov A.A., Matyushin Yu.A., Terekhov A.V. Modern geoinformation technologies in designing fire protection garrisons // Fire safety. – 2012. – No. 3. – P. 107-119. – EDN PHSLGR. Перевалов А.С., Сугак В.П. Игровые методы выбора оптимального плана проведения поисково-спасательных работ // Научно-аналитический журнал "Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России". – 2013. – № 3. – С. 8-12. – EDN RSMMEL. Perevalov A.S., Sugak V.P. Game methods for selecting the optimal plan for conducting search and rescue operations // Scientific and analytical journal "Bulletin of the St. Petersburg University of the State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia". – 2013. – No. 3. – P. 8-12. – EDN RSMMEL. Топольский Н.Г., Тараканов Д.В. Алгоритм ранжирования управленческих задач в системе поддержки принятия решений по ликвидации чрезвычайных ситуаций // Технологии техносферной безопасности. – 2014. – № 2(54). – С. 27. – EDN TGSMCR. Topolsky N.G., Tarakanov D.V. Algorithm for ranking management tasks in the decision-making support system for emergency response // Technologies of technosphere safety. – 2014. – No. 2 (54). – P. 27. – EDN TGSMCR. Шофеев Т.Г. Модель принятия решений при реагировании на чрезвычайные ситуации в условиях неопределенности // Научно-аналитический журнал "Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России". – 2023. – № 1. – С. 190-203. – EDN HCRSUA. Shofeev T.G. Model of decision-making in responding to emergencies under uncertainty // Scientific and analytical journal "Bulletin of the St. Petersburg University of the State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia". – 2023. – No. 1. – P. 190-203. - EDN HCRSUA. Максимов А.В. Методы поддержки принятия решений в оперативном управлении при чрезвычайных ситуациях: обзор исследований // Национальная безопасность и стратегическое планирование. – 2023. – № 2(42). – С. 91-102. – DOI 10.37468/2307-1400-2023-2-91-102. – EDN CJCPWN. Maksimov A.V. Methods of decision support in operational management of emergency situations: a research review // National security and strategic planning. – 2023. – No. 2 (42). – P. 91-102. – DOI 10.37468/2307-1400-2023-2-91-102. – EDN CJCPWN. Викторова В.С., Степанянц А.С. Динамические деревья отказов // Надежность. – 2011. – № 3(38). – С. 20-32. – EDN OSKKBL. Viktorova V.S., Stepanyants A.S. Dynamic Fault Trees // Reliability. – 2011. – No. 3(38). – P. 20-32. – EDN OSKKBL. Бутырский Е.Ю., Матвеев А.В. Математическое моделирование систем и процессов. – СПб: Информационный издательский учебно-научный центр "Стратегия будущего", 2022. – 733 с. – ISBN 978-5-4268-0064-9. – DOI 10.37468/book_011222. – EDN CCRIRT. Butyrsky E.Yu., Matveev A.V. Mathematical Modeling of Systems and Processes. – St. Petersburg: Information Publishing Educational and Scientific Center "Strategy of the Future", 2022. – 733 p. – ISBN 978-5-4268-0064-9. – DOI 10.37468/book_011222. – EDN CCRIRT. Днекешев А.А. Динамическое дерево отказов для анализа аварийных ситуаций нефтеперерабатывающих предприятий // Вестник науки. – 2022. – Т. 3, № 8(53). – С. 19-30. – EDN DXDFRN. Dnekeshev A.A. Dynamic fault tree for the analysis of emergency situations at oil refineries // Science Bulletin. – 2022. – Vol. 3, No. 8(53). – P. 19-30. - EDN DXDFRN. Колосок И.Н., Коркина Е.С., Тихонов А.В. Анализ надежности программно-вычислительного комплекса оценивания состояния на основе технологии дерева отказов // Электричество. – 2018. – № 6. – С. 24-34. – DOI 10.24160/0013-5380-2018-6-24-34. – EDN XOTSLR. Kolosok I.N., Korkina E.S., Tikhonov A.V. Reliability analysis of a software and computing complex for state assessment based on fault tree technology // Electricity. – 2018. – No. 6. – P. 24-34. – DOI 10.24160/0013-5380-2018-6-24-34. - EDN XOTSLR. Мурадов А.В., Волохина А.Т., Глебова Е.В., Иванова М.В. Аварийность магистральных газопроводов с учетом человеческого фактора // Безопасность жизнедеятельности. – 2009. – № 12(108). – С. 37-40. – EDN KXYVJH. Muradov A.V., Volokhina A.T., Glebova E.V., Ivanova M.V. Accident Rate of Main Gas Pipelines Taking into Account the Human Factor // Life Safety. – 2009. – No. 12 (108). – P. 37-40. – EDN KXYVJH. Nowak M. Aspiration level approach in stochastic MCDM problems // European Journal of Operational Research. – 2007. – Vol. 177. – No 3. – P. 1626-1640. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2005.10.003 Nowak M. Aspiration level approach in stochastic MCDM problems // European Journal of Operational Research. – 2007. – Vol. 177. – No. 3. – P. 1626-1640. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejor.2005.10.003 Сологубова Л.А., Трунькина О.В., Байбекова Ф.Н., Кулаков А.А. Принятие решений с помощью метода анализа иерархий // Инновации в науке. – 2018. – № 4(80). – С. 11-14. – EDN WBWTQT. Sologubova L.A., Trunkina O.V., Baibekova F.N., Kulakov A.A. Decision Making Using the Analytic Hierarchy Process // Innovations in Science. – 2018. –- No. 4 (80). – P. 11-14. – EDN WBWTQT. Кнышов А.В. Применение групповых методов при принятии незапрограммированных управленческих решений // Вестник Российской таможенной академии. – 2018. – № 4. – С. 95-102. – EDN VNXNDG. Knyshov A.V. Application of group methods in making unprogrammed management decisions // Bulletin of the Russian Customs Academy. – 2018. – No. 4. – P. 95-102. – EDN VNXNDG.