Методы прогнозирования чрезвычайных ситуаций



Рассмотрены теоретические основы прогнозирования чрезвычайных ситуаций, цели, задачи и основные методы прогнозирования.

Ключевые слова: чрезвычайная ситуация, авария, прогноз, прогнозирование, метод, экспертная оценка.

The theoretical foundations of emergency forecasting, goals, objectives and basic forecasting methods are considered.

Keywords: emergency situation, accident, catastrophe, forecast, forecasting, method, expert assessment.

На протяжении своего существования люди всегда хотели заглянуть в завтрашний день, предугадать будущие события. Стремление постигнуть будущее заложено в самой природе человека. Научно-техническая революция, высокие темпы научно-технического прогресса, огромные масштабы современного производства, все возрастающая динамика жизни требуют от соответствующих органов управления принятия верных и обоснованных решений в кратчайшие сроки, которые будут иметь немаловажные последствия в будущем.

Методы прогнозирования являются одними из наиболее используемых методов, позволяющих принимать правильные решения.

В наши дни важность прогнозов ощутима на каждом уровне систем управления различного назначения, что вызвано не только особенностями научно-технической революции, но и определенными задачами долгосрочного и оперативного планирования, оперативного управления сложными организационно-техническими комплексами.

Прогноз — научно обоснованное суждение о возможных состояниях объекта в будущем и (или) об иных путях и сроках их достижения.

Прогноз рисков чрезвычайных ситуаций (ЧС) на территории нашей страны в основном осуществляется МЧС России во взаимодействии с другими федеральными органами исполнительной власти на научной основе.

В соответствии с ГОСТ Р22.1.02–95, прогнозирование чрезвычайных ситуаций — это опережающее отражение вероятности возникновения и развития чрезвычайной ситуации на основе анализа причин ее возникновения, ее источников в прошлом и настоящем.

Основная цель прогнозирования чрезвычайных ситуаций — это подготовка исходных данных для принятия решения, определение всех возможных на данной территории источников ЧС, оценка вероятности их возникновения и возможных масштабов ЧС и их последствий.

Прогнозирование чрезвычайных ситуаций, как понятие, содержит в себе достаточно обширный круг задач (объектов или предметов), состав которых обусловлен целями и задачами управленческого характера.

Основными задачами (объектами или предметами) прогнозирования являются:

— вероятности возникновения любого из источников чрезвычайных ситуаций (техногенных аварий, опасных природных явлений, экологических бедствий, эпидемии, эпизоотией и т. п.) и, соответственно, масштабов чрезвычайных ситуаций, размеров их зон;

— возможные продолжительные последствия при возникновении чрезвычайных ситуаций определенных типов, масштабов, временных интервалов или их определенных совокупностей;

— потребности сил и средств для ликвидации прогнозируемых чрезвычайных ситуаций.

Принято выделять субъект прогнозирования (СП), под которым понимается организация, предприятие, учреждение или отдельное лицо, разрабатывающие прогноз и объект прогнозирования (ОП), в качестве которого могут быть рассмотрены процессы, явления и события, связанные с познавательной и практической деятельностью СП.

Различают поисковой (исследовательский) и нормативный прогноз и соответствующие поисковое и нормативное прогнозирование.

Поисковый прогноз — это прогноз, содержанием которого является поиск вероятных состояний ОП в будущем. Данный прогноз определяет, что вероятнее всего произойдёт с ОП при условии сохранения существующих тенденции его развития.

Нормативный прогноз — это прогноз, содержанием которого является определение путей и сроков достижения возможных состояний ОП на основании заранее заданных норм, стимулов, целей.

По своему содержанию прогнозы могут быть качественными и количественными.

Качественные прогнозы могут быть определены как путем логических рассуждений и анализа складывающейся обстановки, так и через количественные прогнозы процессов и явлений, связанных с прогнозируемым процессом.

Количественный прогноз сопряжен с вероятностью наступления события в будущем и с некоторыми количественными характеристиками этого события (математическим ожиданием, дисперсией, количественными характеристиками функции принадлежности и т. п.).

При количественном прогнозировании выделяют прогноз точечный и интервальный.

Точечный прогноз — это прогноз, результат которого представлен в виде единственного значения характеристики ОП без указания доверительного интервала.

Интервальный прогноз — это прогноз, результат которого представлен в виде доверительного интервала характеристики ОП для заданной вероятности осуществления прогноза.

Геометрическое интерпретирование описанных определений:

Рис. 1

Прогнозный фон — это совокупность внешних по отношению к объекту прогнозирования условий (факторов), значимых для решения задач прогноза.

Период основания прогноза — это промежуток времени, на котором присутствуют данные о поведении прогнозируемой величины до момента времени производства прогноза.

Период упреждения прогноза — это отрезок времени с момента производства прогноза до момента времени в будущем, для которого делается прогноз.

По периоду упреждения прогноза различают следующие виды прогнозов:

— оперативные или текущие; обычно рассчитывается на время, в течение которого не ожидается существенных количественных или качественных изменений объекта исследования;

— краткосрочные (от 1 месяца до 1 года); типичны количественные изменения;

— среднесрочные (от 1 года до 5 лет); занимают промежуточное положение между краткосрочными прогнозами и долгосрочными прогнозами;

— долгосрочные (от 5 лет до 15 лет); характерны не только количественные, но и качественные изменения ОП;

— дальнесрочные (свыше 15 лет); обычно рассматривают перспективу изменения ОП, когда ожидаются значительные качественные изменения.

Прогнозирование ЧС тесным образом связано с прогнозированием в других областях современного общества. Выделяют четыре области прогнозирования: стратегическую, оперативно-тактическую, экономическую, техническую.

Главный фактор всестороннего и интенсивного внедрения прогнозирования в управленческую деятельность организационно-технических систем МЧС заключается в непрерывном росте сложности объектов управления и самой системы управления. В данной ситуации прогнозирование направлено или на «перестройку» системы управления на желаемые действия, или на принятие и проведение в жизнь упреждающих управляющих действий.

Используются различные по срокам виды прогнозирования, каждый из которых описывается определенным методом прогнозирования. Как правило, при долгосрочном прогнозировании (разработка новой системы) с упреждением 5–15 лет применяются преимущественно экстраполяции и моделирование, при дальнесрочном (свыше 15 лет) чаще всего используют метод опроса экспертов.

На данный момент разработано свыше ста разнообразных частных методов прогнозирования. Данное разнообразие методов усложняет обоснование их использования при решении определенных задач, возникающих на практике. Следовательно, в нынешних реалиях довольно насущной становится проблема классификации, оценки и выбора методов прогнозирования.

Исходя из сложившейся ситуации, применяют несколько подходов и, таким образом, несколько вариантов классификации методов прогнозирования, в основе которых учтены различные признаки классификации. Если в качестве основного признака при анализе данных методов выбрать характер источника информации, который применяется при построении прогнозов, то все методы прогнозирования можно разбить на два больших класса: фактографические и эвристические методы.

Методы из первого класса основываются непосредственно на фактическом материале, преимущественно на конкретных количественных данных.

Основные фактографические методы прогнозирования:

1. Статистический метод прогнозирования (основан на построении и анализе динамических рядов характеристик ОП и их статистических взаимосвязей).
2. Прогнозная экстраполяция (основан на математической экстраполяции, при которой выбор аппроксимирующей функции выполняется с учетом условий и ограничений развития ОП).
3. Прогнозная интерполяция (основан на математической интерполяции, при которой выбор интерполирующей функции выполняется с учетом условий и ограничений развития ОП).
4. Прогнозирование функции с гибкой структурой (основан на использовании экстраполирующей функции, вид и параметры которой подбираются в процессе ретроспективного анализа исходного динамического ряда из определенного множества возможных функций).
5. Метод экспоненциального сглаживания (основан на применении экстраполирующей функции с использованием экспоненциального убывания весов ее коэффициентов).
6. Метод гармонических весов (основан на экстраполяции скользящего тренда, аппроксимируемого отрезками линий с взвешиванием точек этой линии при помощи гармонических весов).
7. Регрессионный метод прогнозирования (основан на анализе и применении устойчивых статистических связей между совокупностью переменных аргументов и прогнозируемой переменной-функцией).
8. Авторегрессионный метод прогнозирования (метод прогнозирования стационарных случайных процессов, построенный на анализе и применении корреляций значений динамического ряда с фиксированными временными интервалами между ними).
9. Факторный метод прогнозирования (основан на обработке многомерных массивов информации об ОП в динамике с использованием аппарата факторного статистического анализа или его разновидностей).
10. Метод группового учета аргументов (основан на использовании кусочной аппроксимации исходного динамического ряда с оптимизацией вида и параметров прогнозирующей функции).
11. Метод цепей Маркова (основан на анализе и использовании вероятностей перехода ОП из одного состояния в другое).
12. Метод исторической аналогии (основан на установлении и применении аналогии ОП с идентичным по природе объектом, опережающим первый в своем развитии).
13. Метод математической аналогии (основан на установлении аналогии математических описаний процессов развития отличных по природе ОП с последующим применением более изученного математического описания одного из них для подготовки прогнозов другого).
14. Метод прогнозирования по опережающей информации (основан на использовании свойства научно-технической информации опережать реализацию научно-технических достижений в общественной практике).
15. Патентный метод прогнозирования (базируется на оценке изобретений и открытий и исследований их динамики).
16. Публикационный метод прогнозирования (основан на оценке публикаций об ОП и исследовании динамики их опубликования).
17. Цитатно-индексный метод прогнозирования (основан на оценке и анализе динамики цитирования авторов публикаций об ОП).

Эвристические методы прогнозирования опираются на данные и знания, полученные преимущественно от субъекта прогнозирования. Таким образом, данный класс методов включает интуитивные (экспертные) и аналитические методы. При интуитивных (экспертных) методах привлекаются прежде всего эксперты, которые являются специалистами в определенной предметной области в рамках данного прогнозирования. Указанные специалисты устанавливают тенденции и перспективы развития объектов прогнозирования, опираясь при этом свой личный опыт, эрудицию, догадки и эвристики.

Интуитивные методы прогнозирования широко применяются на практике, поскольку опрос и обобщение мнений экспертов, владеющих необходимыми знаниями об объекте прогнозирования, дает получить весьма достоверную, а в некоторых случаях и единственно возможную информацию.

Основные интуитивные методы прогнозирования:

1. Метод индивидуальной экспертной оценки (источником информации используется оценка одного эксперта).
2. Метод интервью (метод индивидуальной экспертной оценки, который основан на беседе прогнозиста с экспертом по схеме «вопрос-ответ»).
3. Метод коллективной экспертной оценки (обобщенная оценка экспертной группы строится путем обработки индивидуальных независимых оценок, предоставленных экспертами, входящими в группу).
4. Метод экспертных комиссий (метод экспертной оценки, при котором объединяются в единый документ экспертные оценки прогнозов отдельных аспектов объекта, подготовленные определенными экспертными группами).
5. Метод коллективной генерации идей, метод «мозговой атаки» (метод экспертной оценки, при котором стимулируется творческая деятельность экспертов в процессе коллективного обсуждения определенной задачи с запретом оценки предлагаемых идей, ограничением времени одного выступления с возможностью неоднократных выступлений одного участника, регистрацией всех озвученных идей).
6. Дельфийский метод (основан на определении согласованной оценки экспертной группы в процессе многократного анонимного опроса экспертов, учитывающего сообщения экспертам результатов предыдущего опроса).
7. Матричный метод прогнозирования (основан на матричной интерпретации экспертных оценок связей отдельных аспектов).
8. Метод эвристического прогнозирования (основан на построении и дальнейшем усечении дерева поиска экспертной оценки с применением эвристических приемов и логического анализа прогнозной модели).
9. Морфологический метод прогнозирования (основан на определении явлений структуры ОП и оценке вероятных значений ее элементов с дальнейшим выборкой и оценкой комбинаций значений).
10. Метод построения прогнозного сценария (основан на определении набора состояний ОП при разнообразных вариантах прогноза фона).

Аналитические методы прогнозирования базируются на логическом (теоретическом и эмпирическом) анализе содержательных (концептуальных), либо математических моделей процесса развития объекта прогнозирования, в которых устанавливаются связи (задаются отношения) между определенными параметрами, описывающими данные объекты. К таким методам, как правило, относят: методы построения сценария, метод дерева целей и задач, метод коэффициентов важности, методы игрового моделирования, историко-логический метод.

Описанные методы являются теоретической основой прогнозирования чрезвычайных ситуаций и их последствий мирного и военного времени.

Литература:

1. Федеральный закон от 21.12.1994 № 68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».
2. Распоряжение Президента Российской Федерации от 23.03.2000 № 86-рп «О создании системы мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».
3. Постановление Правительства Российской Федерации от 30.12.2003 № 794 «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций».
4. Приказ МЧС России от 04.03.2011 № 94 «Об утверждении Положения о функциональной подсистеме мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций».
5. Приказ МЧС России от 31.12.2002 № 632 «Об утверждении Порядка подготовки, представления прогнозной информации и организации реагирования на прогнозы чрезвычайных ситуаций».
6. Инженерное обеспечение мероприятий и действий сил ликвидации чрезвычайных ситуаций: в 3-х книгах: книга 2. Оперативное прогнозирование инженерной обстановки в чрезвычайных ситуациях. / Под общ. ред. С. К. Шойгу/ ГП. Саков, М. П. Цивилев, И. С. Поляков, А. Г. Чириков и др. — М.: ЗАО «ПАПИРУС», 1998. — 166 с.
7. ГОСТ Р 22.1.01–95 «Мониторинг и прогнозирование. Основные положения».
8. ГОСТ Р 22.1.02–95 «Мониторинг и прогнозирование. Термины и определения».