4433
.pdfМИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Макаров П.В.
Управление рисками, системный анализ и моделирование в техносферной безопасности
Учебно-методическое пособие
по:
-подготовке к лекциям, практическим, семинарским занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы);
для обучающихся по дисциплине Управление рисками, системный анализ и моделирование в техносферной безопасности
направлению подготовки 20.04.01 Техносферная безопасность направленность (профиль) Аудит и экспертиза безопасности труда
Нижний Новгород
2022
МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»
Макаров П.В.
Управление рисками, системный анализ и моделирование в техносферной безопасности
Учебно-методическое пособие
по:
-подготовке к лекциям, практическим, семинарским занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы);
для обучающихся по дисциплине Управление рисками, системный анализ и моделирование в техносферной безопасности
направлению подготовки 20.04.01 Техносферная безопасность направленность (профиль) Аудит и экспертиза безопасности труда
Нижний Новгород
2022
2
УДК 331.45 (075.8)
Макаров П.В. Управление рисками, системный анализ и моделирование в техносферной безопасности [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пос. /П.В. Макаров; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022. – 11с. – Текст : электронный.
Приводятся |
методические |
указания |
по |
организации |
самостоятельной работы приизучении |
учебной дисциплины |
«Управление |
рисками, системный анализ и моделирование в техносферной безопасности». Использование определённых методических подходов позволит грамотно организовать самостоятельную работу с целью получения надлежащих знаний об управлении охраной труда на предприятии.
Предназначено обучающимся в ННГАСУ по направлению
подготовки 20.03.01 Техносферная безопасность, профиль |
Безопасность |
технологических процессов и производств. |
|
©П.В. Макаров, 2022 © ННГАСУ, 2022
3
Оглавление
Введение………………………………………………………………………5
Основные разделы учебной программы…………………………..………..5
Рекомендации по изучению основных разделов……………………...……8
Заключение……………………………………………………………..…….9
Список литературных источников……………… ………………………….10
4
Введение
При изучении учебной дисциплины «Управление рисками, системный анализ и моделирование в техносферной безопасности» студентам излагается
лекционный |
материал, содержащий теоретические знания, а также |
проводятся |
практические занятия (семинары). Наряду с этим |
предусматривается внеаудиторное время для самостоятельного изучения технической литературы (методические указания, учебные пособия, монографии, статьи и др.), что способствует получению более глубоких знаний. Рациональная организация самостоятельной работы по изучению литературных источников требует определённых методологических подходов, некоторые из которых рассматриваются ниже.
Цель приводимых методических указаний – способствовать эффективному использованию внеаудиторного времени обучающимися для самостоятельного изучения важнейших разделов учебной дисциплины «Управление рисками, системный анализ и моделирование в техносферной безопасности»
Основные разделы учебной программы
Содержание всех разделов приводится в учебной программе, а также
в учебно-методическом пособии |
по проведению практических занятий |
для обучающихся по дисциплине |
«Управление рисками, системный анализ |
и моделирование в техносферной безопасности». Самостоятельная работа по
каждому разделу должна проводиться в течение всего |
периода |
изучения |
|||||||
конкретной дисциплины, принимая во |
внимание |
излагаемые ниже |
|||||||
рекомендации |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
№ |
Наименование раздела |
|
Содержание раздела |
|
|
||||
п/п |
дисциплины |
|
|
дисциплины |
|
|
|||
1 |
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
СЕМЕСТР № 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Управление |
техногенными |
Классификация |
рисков. |
Трактовки |
риска как |
|||
|
рисками |
|
количественной |
|
|
меры |
|
опасности. |
|
|
|
|
Предприятие, |
как |
|
объект |
повышенной |
||
|
|
|
опасности. Нормальное и |
пораженное состояния |
|||||
|
|
|
предприятия. Аварийная |
ситуация. Стадии |
|||||
|
|
|
развития |
аварии. Статистика аварий и |
|||||
|
|
|
катастроф. |
Вероятность |
безопасной |
работы. |
|||
|
|
|
Вероятность аварии. Выбор показателя |
||||||
|
|
|
опасности-риска. Выделение из состава |
||||||
|
|
|
объекта |
источников |
повышенной |
опасности. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
Выявление |
|
сценариев |
|
нежелательного |
|||||
|
|
высвобождения |
энергозапаса |
|
или |
вредных |
|||||
|
|
выбросов |
|
по |
результатам |
|
моделирования |
||||
|
|
процесса |
или экспертного |
анализа. |
Оценка |
||||||
|
|
предполагаемой частоты |
появления различных |
||||||||
|
|
сценариев |
нежелательного |
|
высвобождения |
||||||
|
|
вредных |
|
веществ |
и энергии |
с |
учетом |
||||
|
|
имеющихся |
статистических |
|
данных |
и |
|||||
|
|
результатов |
количественного |
|
|
анализа |
|||||
|
|
соответствующих |
моделей. |
Определение |
|||||||
|
|
предполагаемых |
объемов |
высвободившихся |
|||||||
|
|
энергии |
и |
вредных |
|
веществ. Определение |
|||||
|
|
вероятности первичного (непосредственного) |
|||||||||
|
|
ущерба. |
Расчет |
размеров |
зон |
вероятного |
|||||
|
|
поражения. Оценка вторичного ущерба. |
|
||||||||
2 |
Теория принятия решения |
Модели и схемы выбора и принятия 9 решений. |
|||||||||
|
|
Математические модели систем. Оптимизация, |
|||||||||
|
|
многокритериальная |
|
|
|
оптимизация, |
|||||
|
|
неопределенность, |
бинарные |
|
отношения, |
||||||
|
|
стратегии исследования операций. Одно- и |
|||||||||
|
|
многоцелевые модели принятия решений. |
|||||||||
|
|
Информационные аспекты исследования систем, |
|||||||||
|
|
шкалы измерений, согласованный анализ |
|||||||||
|
|
первичных данных (признаков), измеренных в |
|||||||||
|
|
разных шкалах. Принятие решений на основе |
|||||||||
|
|
анализа полезности, риска, иерархии, конфликта. |
|||||||||
|
|
Оптимизационные |
методы |
|
получения |
||||||
|
|
детерминированных оценок (методы линейного |
|||||||||
|
|
программирования, |
|
|
|
квадратичного |
|||||
|
|
программирования, |
|
|
|
|
выпуклого |
||||
|
|
программирования, |
теорема |
Куна-Таккера, |
|||||||
|
|
динамическое |
программирование, |
принцип |
|||||||
|
|
максимума, оптимизация в функциональных |
|||||||||
|
|
пространствах), |
|
|
многокритериальная |
||||||
|
|
оптимизация |
|
(принцип |
|
|
Парето, |
||||
|
|
лексикографическая |
|
|
|
оптимизация), |
|||||
|
|
вариационные |
|
методы |
|
|
получения |
||||
|
|
детерминированных |
оценок, |
|
статистические |
||||||
|
|
методы получения оценок. Структура и методы |
|||||||||
|
|
принятия решений с использованием различных |
|||||||||
|
|
оценок. Человеческий фактор в анализе |
|||||||||
|
|
информации и в принятии решений. |
|
|
|||||||
3 |
Математическое моделирование |
Математическая модель, |
эволюция мат. моделей, |
||||||||
|
|
классификация |
|
|
мат. |
|
|
моделей, |
|||
|
|
феноменологическая |
|
модель. |
|
Технология |
|||||
|
|
математического |
моделирования |
сложных |
|||||||
|
|
систем: постановка цели моделирования, |
|||||||||
|
|
подготовка исходных данных, декомпозиция и |
|||||||||
|
|
стратификация, |
моделирование |
структуры |
|||||||
|
|
систем, моделирование процессов, модель |
|||||||||
|
|
влияния внешней среды на систему и системы на |
|||||||||
|
|
среду. Конечно-разностные схемы. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
4 |
Системный анализ |
Определение |
системы, |
классификация |
систем, |
|||||||
|
|
цели |
и |
|
функционирование |
систем. |
||||||
|
|
Искусственные и естественные системы. |
||||||||||
|
|
Системы и управление. Основы теории |
||||||||||
|
|
управления. |
|
Предпосылки |
|
организации |
||||||
|
|
управления. |
|
Этапы |
развития |
понятия |
||||||
|
|
управления. |
|
|
Самоорганизующаяся |
и |
||||||
|
|
саморазвивающаяся |
|
система. |
|
Обобщенная |
||||||
|
|
модель механизма управления. Эволюция |
||||||||||
|
|
системных |
|
представлений. |
|
Основные |
||||||
|
|
методологические принципы науки и практики: |
||||||||||
|
|
редукционизм, |
|
холизм |
и |
|
цикличность, |
|||||
|
|
структурализм, принцип дополнительности. |
||||||||||
|
|
Развитие системных представлений в науке и |
||||||||||
|
|
практике: |
кибернетика, |
|
системотехника, |
|||||||
|
|
системный анализ, общая теория систем, |
||||||||||
|
|
синергетика. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
Надежность технических систем |
Общие |
сведения |
о |
показателях |
надежности. |
||||||
|
|
Выбор и назначение показателей надежности. |
||||||||||
|
|
Долговечность, |
|
|
|
ремонтопригодность, |
||||||
|
|
сохраняемость. Вероятность безотказной работы. |
||||||||||
|
|
Вероятность отказа. Гамма-процентный ресурс. |
||||||||||
|
|
Коэффициент |
|
готовности. |
|
Коэффициент |
||||||
|
|
технического использования. Срок службы. Срок |
||||||||||
|
|
гарантии. Плотность вероятности. Алгоритмы и |
||||||||||
|
|
вычислительные методы определений основных |
||||||||||
|
|
характеристик |
|
|
|
|
надежности.Общая |
|||||
|
|
характеристика |
|
|
методов |
|
повышения |
|||||
|
|
надежности. Виды и способы резервирования. |
||||||||||
|
|
Структурное |
|
резервирование. |
Временное |
|||||||
|
|
резервирование. |
|
|
|
|
Информационное, |
|||||
|
|
функциональное и |
нагрузочное резервирование. |
|||||||||
|
|
Способы структурного резервирования |
и виды |
|||||||||
|
|
резерва. Показатели надежности и свойства |
||||||||||
|
|
способов |
структурного |
|
резервирования. |
|||||||
|
|
Постоянно включенный резерв. Резервирование |
||||||||||
|
|
замещением. Расчёт показателей надежности |
||||||||||
|
|
невосстанавливамых |
простых |
|
ХТС. |
Расчет |
||||||
|
|
показателей надежности резервированных ХТС. |
||||||||||
|
|
Свойства |
|
способов |
|
|
структурного |
|||||
|
|
резервирования. |
|
|
|
Технико-экономическая |
||||||
|
|
целесообразность |
резервирования. Оптимальное |
|||||||||
|
|
резервирование.Метод |
|
|
|
|
уменьшения |
|||||
|
|
интенсивности отказов. Метод уменьшения |
||||||||||
|
|
среднего |
|
времени |
|
восстановления.Общая |
||||||
|
|
характеристика |
|
способов |
|
обеспечения и |
||||||
|
|
повышения надежности. Методы контроля |
||||||||||
|
|
показателей |
|
надежности. |
|
Техническая |
||||||
|
|
диагностика. |
|
Техническое |
|
обслуживание. |
||||||
|
|
Методы |
|
оптимизации |
|
|
технического |
|||||
|
|
обслуживания. |
|
Технологические |
способы |
|||||||
|
|
повышения |
|
надежности. |
|
|
Комплексные |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
испытания на надежность. Расчеты экономической эффективности повышение надежности.Системный подход к исследованию и оптимизации надежности производств. Символические и топологические модели надежности. Методы и алгоритмы расчета показателей надежности. Методы оптимизации надежности.
Рекомендации по изучению основных разделов |
|
|||
Самостоятельная |
подготовка |
к |
предстоящим |
практическим |
занятиям должна предусматривать ежедневную работу не только с конспектами лекций по изучаемым учебным дисциплинам, но и работу с первоисточниками, включая электронные ресурсы научно-технической библиотеки ННГАСУ.
Абонементный отдел имеет достаточный объём учебных пособий, которые следует использовать с учётом рекомендаций, полученных от преподавателя. Значительное количество методических материалов и ряда пособий содержит Интернет. В случае отсутствия необходимого издания в
абонементном |
отделе |
рекомендуется |
воспользоваться |
значительными |
|||||
ресурсами читального |
зала, |
ксерокопируя определённые |
страницы |
||||||
литературных |
источников, |
которые |
будут |
востребованы |
при |
||||
самостоятельной работе вне вуза. |
|
|
|
|
|
|
|
||
При затруднениях в понимании рекомендованных преподавателем |
|||||||||
литературных |
источников следует |
обратиться |
к |
иным |
изданиям, |
обращая внимание на год публикации и предназначение учебного пособия. Желательно руководствоваться учебными пособиями, которые вышли после 2020 года. В ряде случаев полезно использовать некоторые ранние издания.
Работу с ксерокопией желательно проводить, выделяя ключевые слова, фразы цветным маркером. Это даёт возможность активно включать зрительную память, легче запоминать основные положения, постулаты. Целесообразно также производить небольшие выписки в виде цитат, указывая кратко литературный источник, его страницу.
Семинары (практические занятия) требуют тщательной самостоятельной подготовки к их проведению. Руководствуясь изложенной выше учебной программой, отдельно изданными методическими указаниями по изучению учебной дисциплины, рассмотреть все вопросы, относящиеся к тематике семинара.
При поручении подготовить доклад на конкретную тему необходимо
8
углублённо проработать литературные источники, изложить доклад в письменном виде с учётом действующих требований, проверить себя на умение кратко изложить его основы на предстоящем семинаре. Работа над докладом не снимает необходимости подготовки по другим вопросам, включённым в тематику практического занятия.
Подготовка к экзамену должна предусматривать самостоятельную работу над всеми разделами учебной программы. Ориентируясь на учебную программу, приведённую выше, необходимо быть готовым грамотно изложить теоретические и практические знания, полученные в процессе обучения, в том числе в результате активного участвуя в семинарских занятиях.
Заключение
Постоянная самостоятельная работа с технической литературой перед выполнением комплекса практических занятий (семинаров), позволяет обеспечить усвоение необходимых знаний по безопасности труда.
9
Список литературных источников
1.Балаганский И. А.. Прикладной системный анализ : Учебное пособие. / Балаганский И. А. ; Балаганский И. А.. – Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет, 2013. – 120 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/45429.html. – ISBN ISBN 978-5-7782-2173-4.
2.Белов П. С.. Математическое моделирование технологических процессов : Учебное пособие (конспект лекций). / Белов П. С. ; Белов П. С.. – Егорьевск : Егорьевский технологический институт (филиал) Московского государственного технологического университета «СТАНКИН», 2016. – 121 с.
–URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/43395.html. – ISBN ISBN 978-5-904330- 02-6.
3.Клименко И. С.. Теория систем и системный анализ : Учебное пособие. / Клименко И. С. ; Клименко И. С.. – Москва : Российский новый университет,
2014. – 264 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/21322.html. – ISBN ISBN 978-5-89789-093-4.
4.Федосеев В. В.. Математическое моделирование в экономике и социологии труда. Методы, модели, задачи : Учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальностям 080104 «Экономика труда», 080116 «Математические методы в экономике». / Федосеев В. В. ; В. В. Федосеев. – Москва : ЮНИТИ-ДАНА, 2017. – 167 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/81795.html. – ISBN ISBN 5-238-01114-8.
5.Надежность технических систем и техногенный риск : учебное пособие. / Сазонова, С. А., Колодяжный, С. А., Сушко, Е. А. ; составители: С. А. Сазонова, С. А. Колодяжный, Е. А. Сушко. – Москва : Ай Пи Ар Медиа,
2021. – 147 с. – URL: URL: http://www.iprbookshop.ru/108311.html. – ISBN ISBN 978-5-4497-1147-2.
10