Full Text

Введение Перед Росгвардией ставятся все новые и новые задачи по обеспечению безопасности стратегически важных объектов, в частности, объектов на коммуникациях[1]. Наиболее знаковым событием в последнее время было принятие под охрану транспортного перехода через Керченский пролив, электросетевого энергомоста и магистрального газопровода по маршруту «Краснодарский край - Крым» [1]. Процесс принятия и выполнения управленческих решений, направленных на снижение вероятности возникновения неблагоприятных последствий и минимизацию возможного ущерба при охране объектов, связан с оценкой состояния защищенности данных объектов [2-6]. На сегодняшний день в Росгвардии не существует универсальных инструментов для получения количественной оценки состояния защищенности данных объектов [7-9]. Целью работы является создание модели оценки состояния защищенности объектов на коммуникациях, основанной на полученных данных от группы экспертов, с последующей диагностикой группы и обработкой экспертных оценок. Для достижения поставленной цели необходимо выполнить ряд следующих задач: - получение данных от группы экспертов; - анализ экспертных данных и формирование согласованной группы экспертов [10]; - построение вектора весовых коэффициентов (вектор приоритетов) относительной важности факторов состояния охраняемого объекта [11]; - построение математической модели для оценки показателя состояния защищенности охраняемого объекта. 1. Получение и анализ результатов экспертного опроса Пусть N экспертам предложено ранжировать М факторов состояния охраняемого объекта по уровню значимости по шкале от 1 до М баллов. 1. По результатам опроса экспертов формируем матрицу А размером М×N: где N - общее количество экспертов, M - общее количество факторов состояния охраняемого объекта, aij - оценка j-м экспертом i-го фактора. 2. Выделение среднего значение по i-му фактору для всех j-х экспертов: где - среднее значение по i-му фактору для всех j-х экспертов, - сумма оценок по i-му фактору j-х экспертов, N - общее количество экспертов. 3. Сравнение оценки, выставленной j-м экспертом со средним значением всей совокупности N экспертов при помощи коэффициента корреляции. 4. Исключение несогласованных экспертов с коэффициентом корреляции r < rmin из рассмотрения. На основе матрицы А строится корреляционная матрица. Каждый элемент матрицы корреляции R(rxy) - это коэффициент парной линейной корреляции, который показывает тесноту и направление связи между элементами, находящимися в соответствующих столбцах матрицы А. Элементы главной диагонали корреляционной матрицы равны 1, так как каждый столбец матрицы А полностью коррелирует сам с собой. Для проведения экспертного опроса группы специалистов по безопасности объектов по вопросу значимости факторов состояния охраняемого объекта на коммуникациях был подготовлен опросный лист. В опросный лист были включены следующие факторы: - особенности характеристик охраняемого объекта (район расположения, топологии, состав конструктивных элементов и т.п.) (a1); - особенности технологических процессов, реализуемых на охраняемом объекте, наличие на нем легко воспламеняющихся и взрывоопасных материалов (a2); - особенности климатических и природных условий, рельефа в районе расположения охраняемого объекта и т.п. (a3); - наличие граничной инфраструктуры (в частности, автомобильных и железных дорог) (a4); - величина грузопотока и пассажиропотока на охраняемом объекте (a5); - наличие уязвимых мест и путей проникновения нарушителей на территорию охраняемого объекта (a6); - состояние периметра контролируемой зоны охраняемого объекта (a7); - наличие значительного количества обслуживающего персонала охраняемого объекта (a8); - уровень производственной дисциплины обслуживающего персонала охраняемого объекта (a9); - возможность доступа нарушителей к планам охраняемого объекта (a10). В результате опроса 15 специалистов по охране объектов (m = 15), составлена матрица оценок (1), на основе которых можно получить векторы весовых коэффициентов исследуемых факторов. Число факторов определено n = 10. Результаты экспертного опроса представлены в табл. 1. Таблица 1 Результаты экспертного опроса* Фактор № эксперта 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 a1 4 3 4 1 4 4 2 1 4 1 2 3 4 4 4 a2 7 5 6 5 6 5 5 6 8 7 5 5 5 5 5 a3 8 8 8 7 8 10 6 10 10 9 8 8 7 6 9 a4 6 6 7 8 7 9 10 9 9 8 7 10 8 8 8 a5 5 7 5 6 5 8 9 5 5 5 6 6 6 7 6 a6 2 1 1 3 2 1 1 3 1 2 1 1 2 1 2 a7 3 2 2 2 3 2 3 4 2 3 3 2 3 2 1 a8 10 10 10 10 9 6 8 8 6 6 9 7 9 9 7 a9 9 9 9 9 10 7 7 7 7 10 10 9 10 10 10 a10 1 4 3 4 1 3 4 2 3 4 4 4 1 3 3 На основе данных опроса экспертов составляется сводная матрица рангов (табл. 2), где Таблица 2 Матрица рангов* Факторы / эксперты 1 2 3 … … … 14 15 Сумма рангов d d2 a1 4 3 4 … … … 4 4 45 -37,5 1406,25 a2 7 5 6 … … … 5 5 85 2,5 6,25 a3 8 8 8 … … … 6 9 122 39,5 1560,25 a4 6 6 7 … … … 8 8 120 37,5 1406,25 a5 5 7 5 … … … 7 6 91 8,5 72,25 a6 2 1 1 … … … 1 2 24 -58,5 3422,25 a7 3 2 2 … … … 2 1 37 -45,5 2070,25 a8 10 10 10 … … … 9 7 124 41,5 1722,25 a9 9 9 9 … … … 10 10 133 50,5 2550,25 a10 1 4 3 … … … 3 3 44 -38,5 1482,25 ∑ 55 55 55 … … … 55 55 825 - 15698,5 Проводится проверка правильности составления матрицы на основе исчисления контрольной суммы: Суммы по столбцам матрицы равны между собой и контрольной сумме, значит матрица составлена правильно. Из данного расчета видно, что факторы по значимости распределились следующим образом (табл. 3). Таблица 3 Расположение факторов по значимости* Значимость 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Факторы a6 a7 a10 a1 a2 a5 a4 a3 a8 a9 Сумма рангов 24 37 44 45 85 91 120 122 124 133 Из этого следует, что наиболее значимым фактором состояния охраняемого объекта является наличие уязвимых мест и путей проникновения нарушителей на территорию охраняемого объекта. 2. Оценка степени согласованности мнений экспертов Для дальнейшей работы с данными, полученными при экспертном опросе, необходимо провести оценку степени согласованности мнений всех экспертов при помощи расчета коэффициента конкордации [12-14]: где n - количество экспертов (10), m - количество факторов (15), S - сумма квадратов фактически встречающихся отклонений суммы рангов по j-му направлению исследований от среднего арифметического сумм рангов по n направлениям исследований (15698,5). Величина W может быть выбрана с учетом следующей интерпретации: - W < 0,5 - низкая степень согласованности группы экспертов; - 0,5 ≤ W < 0,7 - средняя степень согласованности группы экспертов; - W ≥ 0,7 - высокая степень согласованности группы экспертов. W = 0,846, что говорит о наличии высокой степени согласованности мнений экспертов. Далее полученный результат оценивается по степени значимости. Для этой цели вычислим критерий согласованности Пирсона: Вычисленный x2 сравним с табличным значением для числа степеней k = n - 1 = 10 - 1 = 9 и при заданном уровне значимости α = 0,05. Так как x2 расчетный 114,17 ≥ табличного (16,91898), то W = 0,846 - величина неслучайная, и поэтому полученные результаты имеют значимость и могут использоваться в дальнейших исследованиях [15]. 3. Построение математической модели для оценки показателя состояния защищенности охраняемого объекта На основе полученной суммы рангов (табл. 4) можно вычислить показатели весомости рассмотренных факторов. Матрицу опроса преобразуем в матрицу преобразованных рангов по формуле: Таблица 4 Матрица преобразованных рангов* Значимость 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Факторы a6 a7 a10 a1 a2 a5 a4 a3 a8 a9 Сумма рангов 24 37 44 45 85 91 120 122 124 133 Для формирования вектора приоритетов при сравнительном анализе множества объектов, целей, признаков, об оценке которых можно иметь лишь качественные суждения, используется метод парных сравнений [16]. Матрица парных сравнений имеет вид: После нахождения первого собственного вектора матрицы A и нормирования его элементов получим вектор весовых коэффициентов относительной важности факторов состояния охраняемого объекта: Результаты применения численного метода построения вектора приоритетов факторов состояния охраняемого объекта представлены в табл. 5. Таблица 5 Оценка относительной важности факторов состояния охраняемого объекта* Фактор состояния, ai Весовой коэффициент фактора a1 3 0,808 0,355 a2 5,7 0,438 0,109 Окончание табл. 5 Фактор состояния, ai Весовой коэффициент фактора a3 8,1 0,110 0,037 a4 8 0,123 0,053 a5 6,1 0,384 0,109 a6 1,6 1,000 0,685 a7 2,5 0,877 0,498 a8 8,3 0,082 0,037 a9 8,9 0,000 0,037 a10 2,9 0,822 0,355 С учетом рассчитанных весовых коэффициентов значимости факторов модель, позволяющая получить численное значение показателя состояния защищенности охраняемого объекта, будет иметь вид: Заключение Таким образом, предлагаемая модель показателя состояния защищенности охраняемого объекта на коммуникациях позволит принимать решения по построению системы защиты обеспечивающей безопасность объекта. В работе были представлены предварительные результаты исследования.

About the authors

I. A Starenkov

Perm Military Institute of the National Guard Troops of the Russian Federation

A. V Melnikov

Central Branch of the Russian State University of Justice

S. B Akhlyustin

Voronezh Institute of the Ministry of Internal Affairs of Russia

References

Statistics

Views

Abstract - 109

PDF (Russian) - 72

Refbacks

• There are currently no refbacks.