WWW.KONF.X-PDF.RU
БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Авторефераты, диссертации, конференции
 


Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |

«МОДЕЛИ И МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ТРУДА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПЕРСОНАЛА ...»

-- [ Страница 3 ] --

Базы знаний и базы данных должны использоваться в ИИС совместно с идентификационными моделями (ИМ), служащими для математического описания исследуемого объекта, его количественного и качественного анали­ за [8.11, 5.55]. На сегодняшний день существует большое число разработок математического и программного обеспечения ИМ, которые, безусловно, необходимо адаптировать к условиям каждой предметной области. При этом выбор типа модели и соответствующего пакета компьютерных программ за­ висит от структуры объекта управления, а также от соответствующей входной и выходной информации. Требования к такой статистической информа­ ции достаточно высоки:

- большой объем статистических данных, зависящий от требуемой досто­ верности, числа анализируемых факторов, периодов и точек наблюдения;

Рис. 2.3. Структура классической экспертной системы

- достоверность исходных и вычисляемых данных, проверяемая по раз­ личным статистическим критериям;

- независимость исходных данных друг от друга и от не учитываемых случайных воздействий на объект управления.

Математические модели, служат для идентификации объекта управле­ ния в сочетании с базами данных и знаний и необходимы для принятия оп­ тимальных решений, прогнозирования значений параметров объекта и оценки результатов работы системы.

Следующим необходимым блоком экспертной системы является под­ система логического вывода (ПЛВ), которая на основе базы данных и знаний, идентификационных моделей и критериев оптимальности, а также с учетом накладываемых технико-экономических ограничений, позволяет вырабатывать и при необходимости изменять необходимые управляющие решения.

На основе такого метола управления ПЛВ из множества возможных решений должна выбрать наилучшее, или, по крайней мере, рациональное для заданному критерия оптимальности. Такое решение по сути дела явля­ ется новым знанием, позволяющим наиболее эффективным способом, на заданном отрезке времени, достичь сформулированных целей управления.

Объектом в такой системе может являться сложный прибор или меха­ низм, технологический процесс, крупное предприятие и даже сфера челове­ ческой деятельности, как например, охрана труда, со всеми составляющими её материальными, виртуальными и человеческими ресурсами, технико­ технологическими, социально-экономическими и другими анализируемыми показателями.

В основу принятия решений разработчики системы, как правило, за­ кладывают несколько целей. Это может быть максимальная прибыль, ми­ нимальные затраты на обновление и эксплуатацию системы, минимум по­ терь, связанных с травматизмом и заболеваемостью работающих, наиболь­ шая эффективность профилактических мероприятий и т.д. Безусловно, эти же цели могут ставить перед собой и пользователи системы с той лишь разницей, что в отличие от разработчиков им не важен способ решения по­ ставленной задачи, если такое решение укладывается в заданные сроки и не превышает выделенные для этого материально-технические ресурсы.

Неотъемлемой частью описываемой экспертной системы является ещё один важный блок - это подсистема объяснений. Её необходимость вызва­ на следующими соображениями. Эксперты участвуют на таких важных этапах обработки информации как формирование базы данных и знаний, идентификация взаимосвязей и принятие решений, поскольку компьютер, каким бы “умным” он не был, к сожалению, (а может быть и к счастью!) пока не может заменить человека. Однако, являясь специалистом высокого класса в своей предметной области, эксперт использует при моделирова­ нии, в затем при принятии решений такие методы, правила и процедуры, которые могут быть не понятны недостаточно подготовленным, а иногда и просто начинающим пользователям системы. Подсистема объяснений шаг за шагом отслеживает работу экспертов, а в сложной системе их может быть несколько, при этом каждый эксперт будет отвечать за свою область знаний или вид информации. При этом на мониторах (или на принтерах) пользователей будут графически отображаться получаемые зависимости между исследуемыми параметрами, используемые при этом формальные соотношения на всех этапах решения задачи. Может быть визуально отоб­ ражено состояние объекта управления при вводе новых входных данных или изменении их значений, показаны фазовые или частотные характери­ стики системы. Если система самостоятельно (или с помощью эксперта) получает какие-либо новые выводы или решения, подсистема объяснений последовательно раскрывает внутреннюю, скрытую от пользователя цепоч­ ку проведенных исследований, расчетов и рассуждений, доказывая и объ­ ясняя их правомерность. В этом случае пользователи на всех уровнях не бу­ дут слепо соглашаться с решениями, получаемыми системой. Они реально станут непосредственными участниками её работы, будет расти их науч­ но-технический уровень, а, следовательно, будет развиваться и сама систе­ ма управления, повышаться её эффективность.

–  –  –

Современный механизм рыночных отношений призван повысить эффек­ тивность промышленного производства, улучшить экономические показате­ ли деятельности предприятий в случае заинтересованности в результатах своего труда, как администрации, так и самих работающих, т.е. непосред­ ственных участников производственного процесса. При этом одной из важ­ нейших проблем на предприятиях и в организациях является обеспечение безопасности и безвредности производства, профилактика травматизма и за­ болеваний, вызванных неблагоприятными условиями труда [8.11].

Для решения указанной проблемы необходимо соблюдение соответ­ ствующих правовых и технических норм охраны труда, правильная органи­ зация трудового процесса, постоянный контроль и отчетность перед выше­ стоящими административными и хозяйственными органами. Серьезной про­ блемой при решении подобных задач является тот факт, что многие сотруд­ ники, недавно пришедшие на производство, и даже руководители и управ­ ленческий персонал не имеют элементарных знаний в области охраны труда и техники безопасности. Выдвигая на передний план научно-технические и экономические задачи, а порой просто стремясь получить скорейшие матери­ альные выгоды, они часто не соблюдают элементарные нормы, установлен­ ные для параметров рабочей зоны и экологии окружающей среды. Кроме то­ го, зачастую отсутствует необходимая документация, регламентирующая за­ конодательную и нормативную базу в области гигиены труда и промышлен­ ной санитарии для конкретного производства или вида трудовой деятельно­ сти.

Не следует уменьшать сложность решения подобных задач, поскольку с каждым предприятием связан свой набор травмирующих и вредных для здо­ ровья факторов, присущих трудовому процессу. Например, для работников литейных и химических предприятий, характерна, повышенная t0, загазован­ ность и тяжесть труда. Для монтажников-строителей - это шум и опасности, связанные с высотными работами. У научных работников, сотрудников мэ­ рии или администрации банка такими факторами могут быть напряженность труда, обусловленная постоянной ответственностью за принимаемые реше­ ния, а также постоянным воздействием компьютерного излучения, что, по данным углубленных исследований, является весьма вредным фактором при большой продолжительности работы и отсутствии необходимых мер профи­ лактики [8.12].

Только наиболее полный и постоянный мониторинг опасных и вредных воздействий, а также вызываемых ими случаев травматизма и заболеваемо­ сти, позволит выявить связь между этими явлениями, а затем разработать комплекс эффективных защитных мероприятий, обеспечивающих безопас­ ность и безвредность современного производства. При этом на предприятиях и в организациях необходимо обеспечить создание и непрерывное обновле­ ние базы данных и знаний по следующим видам информации:

a) федеральные законы, правительственные постановления и государ­ ственные стандарты по охране и безопасности труда;

b) отраслевые и корпоративные нормы техники безопасности по раз­ личным видам производства и профессиям работающих;

c) сведения о персональном составе предприятия, дифференцирован­ ные по возрастным, стажевым и профессиональным группам, с учетом чис­ ленности работающих в неблагоприятных условиях труда;

d) уровни производственного травматизма, распределенные по причи­ няющим факторам;

e) показатели профессиональной и производственно-обусловленной заболеваемости в абсолютных и интенсивных (т.е. отнесенных к численно­ сти) единицах измерения;

f) показатели инвалидности, полученной в связи с несчастными слу­ чаями на производстве и профессиональными заболеваниями;

g) текущие значения параметров условий труда на рабочих местах, как в абсолютном выражении, так и по кратности превышения допустимых зна­ чений (радиоактивных излучений, уровней шума и вибрации, химических веществ, пыли, тяжести и напряженности выполняемой работы и т.д.);

h) эргономические характеристики трудового процесса;

i) психологические факторы труда, которые по данным современных исследований [5.54] вносят не менее 30% дисперсии в показатели заболева­ емости и производственного травматизма работающих;

j) социально-экономические показатели, связанные с охраной труда (размер заработной платы, выплаты по больничным листам, недовыработка продукции, затраты на СИЗ и СБУ, профилактику и компенсации при рабо­ те во вредных условиях труда и др.);

k) меры безопасности и профилактические мероприятия на отдельных участках производства для крупных промышленных предприятий, а также для групп сравнительно небольших, однородных (по видам производства и услуг) предприятий и организаций;

l) льготы, компенсации, реабилитирующие и оздоровительные меро­ приятия, предназначенные для работающих во вредных и опасных произ­ водственных условиях.

При создании подобной информационной системы будем использовать «видово-производственный подход», основные принципы которого заложены ведущими специалистами промышленной гигиены еще в середине прошлого века [2.12, 4.9, 5.31, 5.34, 5.77] и безусловно могут быть использованы для планирования профилактических мероприятий в сложных ситуациях, как в промышленной, так и в непромышленной сферах. Объединяя предприятия по видам производства, а, следовательно, суммируя численность персонала, можно более объективно анализировать влияние неблагоприятных факторов на показатели травматизма и заболеваемости работающих, обеспечить больший объем статистической информации, и таким образом, достаточную до­ стоверность результатов анализа. Это позволяет выявлять взаимосвязи между различными показателями, строить модели идентификации управляемого объекта, т.е. формализованное его описание. В свою очередь это позволит со­ здавать на предприятиях и поддерживать в актуальном состоянии базы дан­ ных и знаний (БДиЗ), которые являются основой экспертных систем, пред­ ставляющих собой современный уровень автоматизированных систем обра­ ботки информации и принятия решений. Таким образом, БДиЗ будут служить интеллектуальной основой для оптимизации и управления безопасностью и охраной труда [6.8,8.13,8.14].

На более высоком уровне объединения предприятий (это уровень муни­ ципалитета, города или крупного промышленного региона) могут быть изыс­ каны все необходимые возможности для создания подобной системы, с привлечением соответствующих материальных ресурсов, технических средств, специалистов-экспертов и, конечно всех достижений современной науки и информационных компьютерных технологий.

Задачи создания информационных систем по безопасности труда стави­ лись и в некоторой степени решались еще в 70-х, 80-х годах прошлого века на ряде крупных промышленных предприятий до распада СССР. В качестве примеров можно привести Калининский вагоностроительный завод, Москов­ ское производственное объединение «Каучук», Раменский приборострои­ тельный завод, ряд крупных горнодобывающих, химических и металлурги­ ческих предприятий Украины и Сибири [8.2,8.3,8.4]. В настоящее время та­ кой подход используется ведущими зарубежными кампаниями, реально за­ нимающимися экологическим мониторингом и охраной здоровья работаю­ щих (General Electric, General Motors, Samsung, Henry Ford Health System и др.) [6.8]. Основополагающим здесь, безусловно, является фактор вложения значительных ресурсов в создание эффективных систем управления без­ опасностью труда.

2.3. Основные этапы проектирования системы управления безопасностью и охраной труда На рис. 2.4 приведена схема автоматизированной системы управления без­ опасностью и охраной труда (АСУ БиОТ), служащей для оптимального плани­ рования мероприятий и профилактики заболеваемости работающих. Такая си­ стема может быть создана на крупном промышленном предприятии, либо для группы более мелких однородных предприятий, имеющих сходные условия труда, профессиональный состав работающих и общее производственное назначение. Примерами таких однотипных предприятий могут служить торго­ вые организации, предприятия ЖКХ, организации по предоставлению ремонт­ ных и сервисных услуг и т.п. Кратко рассмотрим отдельные подсистемы АСУ БиОТ. В подсистеме создания и накопления базы данных (БД) текущая инфор­ мация накапливается в пяти различных фреймах (смысловых разделах).

Фрейм К - данные по кадровому составу работающих, которая должна содержать ИНН, пол, возраст, профессию, общий и профессиональный стаж, шифр производственного подразделения и название предприятия. Эти данные могут быть получены в отделе кадров предприятий и должны постоянно отсле­ живаться системой.

Фрейм У - данные и знания по условиям труда работающих. Здесь может быть несколько видов информации:

• уровни опасных факторов и связанные с ними риски получить травмы или профессиональные заболевания;

• параметры окружающей среды и их соотношение с нормативами;

• характеристики микроклимата и вредных веществ, содержащиеся в воз­ духе рабочей зоны (в соотношениях с нормой);

• эргономические характеристики рабочих мест и рабочая поза;

• психофизиологические характеристики, например, тяжесть и напряжен­ ность труда, показатели утомления, психоэмоциональные нагрузки и т.п.

–  –  –

Такая информация должна быть получена на основе аттестации рабочих мест, при этом такой фрейм должен содержать предельно допустимые уровни и концентрации соответствующих вредных и опасных факторов, предельно допустимое время работы в таких условиях и степень превышения реальными показателями этих допустимых величин.

Фрейм Т,З - данные и знания по производственному травматизму, забо­ леваемости и инвалидности, полученной в связи с неблагоприятными услови­ ями труда. Эта информация поступает на основе актов (форма Н-1), составля­ емых в результате несчастных случаев, из больничных листов, из данных ме­ досмотров и диспансерного учета, с привязкой к производству (профессии), работа на котором привела к стойкому нарушению их здоровья.

Фрейм М - данные и знания по мероприятиям безопасности и охраны труда, которые классифицируются по различным группам. Они могут быть направ­ лены на устранение опасных травмирующих факторов, предотвращение, сни­ жение или полное устранение вредных производственных воздействий на здо­ ровье работающих. Мероприятия могут иметь профилактический характер, представлять собой средства индивидуальной либо коллективной защиты. При этом в базе знаний должна содержаться связь конкретных мероприятий с опасными или вредными факторами, против которых они направлены, уровни снижения этих факторов, а также оздоровительный эффект от воздействия мероприятий на работающих. В ряде случаев это может быть целый комплекс неблагоприятных факторов условий труда для конкретных объектов производ­ ства и направленных на их устранение мероприятий по безвредности и без­ опасности.

Фрейм Э - данные и знания по экономическим показателям безопасности и охраны труда. Сюда входят:

• общая сумма ущерба от неблагоприятных условий труда;

• недовыработка продукции, которую не была произведена в связи с травма­ тизмом и заболеваемостью работающих;

• расходы на выплаты по больничным листам при травматизме и заболевае­ мости;

• расходы на льготы и компенсации в связи с неблагоприятными условиями труда;

• пенсии по инвалидности, полученной в связи с травмой или профза­ болеванием;

• стоимость проводимых и планируемых мероприятий;

• лимитные средства (ограничения), выделяемые на охрану труда;

• прогнозируемая и реальная прибыль, полученная при работе системы управления безопасностью и охраной труда.

Пользователями системы являются:

• органы государственной статистики;

• техническая инспекция или органы административного надзора, отвечающие за мониторинг условий труда, производственный травма­ тизм и профессиональная заболеваемость;

• городские, окружные или районные санитарно-эпидемиологические службы;

• администрация предприятия; отдел техники безопасности и промыш­ ленно-санитарная лаборатория; медсанчасть предприятия, или районные ме­ дицинские учреждения;

• службы, отвечающие за экологию окружающей среды на предприяти­ ях, в окружной или городской администрации;

• специалисты по социальной психологии.

Пользуясь информацией из базы знаний, пользователи в экстренных слу­ чаях проводят оперативную внеплановую работу, либо ежемесячно составля­ ют предложения по профилактике заболеваемости и охране труда для их включения в квартальные или годовые планы мероприятий.

БД работает в двух режимах: информационном и аналитическом. При ра­ боте в информационном режиме информация из базы знаний регулярно, с периодичностью один раз в месяц, или по специальным запросам поступает к пользователям системы.

При работе БД в аналитическом режиме с такой же периодичностью (1 раз в месяц) информация из базы данных поступает в блок математического моделирования для идентификации объекта. Здесь рассчитываются и перио­ дически обновляются математические зависимости вида:

Ti = fi ( K,Yr); 3j = f2 (К,УГ ), (2.1) где Ti - показатели i-го вида производственного травматизма (i = 1,n);

3j - показатели j - й формы заболевания, связанного с производ­ ством (j = 1,m); К - данные о кадровом составе работающих;

Уг - параметры условий труда (r= 1,R).

Для идентификации используются методы главных компонент и множественной полиномиальной регрессии. Проверяется достоверность получаемых зависимостей с использованием статистических критериев Фишера и Стьюдента.

Результатами идентификации управляемого объекта могут являться ре­ грессионные модели, полученные в плоскости главного ведущего фактора, т.е. фактора, оказывающего наибольшее влияние на конкретный показатель травматизма или заболеваемости. Такие модели представлены на рис.2.5. и 2.6.

Графики, показанные на рис. 2.5, иллюстрируют зависимость частоты случаев производственного травматизма строителей-монтажников на вы­ сотных работах в зависимости от числа используемых ими страховочных устройств при различном стаже работы (С1С2 С3).

Модель, приведенная на рис.2.6, аппроксимирует зависимость частоты заболеваний сердечно сосудистой системы от тяжести труда (величины ста­ тической нагрузки) для подсобных рабочих различных возрастных групп (В1В2В3).

–  –  –

Полученные путем идентификации зависимости между показателя­ ми травматизма и заболеваемости и влияющими на них неблагоприятными факторами условий труда сохраняются в базе данных системы управления.

Далее эти математические зависимости используются в подсистеме логиче­ ского вывода и принятия решений. Блок-схема этой подсистемы представ­ лена на рис.2.7.

Рис.2.7. Подсистема логического вывода и принятия решений.

Если статистические зависимости между показателями травматизма (заболеваемости) на производстве и параметрами условий труда, аппрокси­ мированные моделями идентификации, имеют точки явного экстремума, можно вычислить минимальные значения {ТЗ}тп для конкретных видов травматизма и отдельных форм заболеваний. Если такие зависимости не имеют точек явного экстремума, эти функциональные зависимости могут быть ограничены за счет того, что влияющие факторы, играющие роль сиг­ налов управления, должны лежать в области реально достижимых значений (в силу технико-экономических ограничений).

Тогда для расчета минимально возможных значений отдельного пока­ зателя травматизма (заболеваемости) получаем:

–  –  –

где F - нижняя грань функции показателя производственного травма­ тизма (заболеваемости) Т ^ ;

У -вектор факторов условий труда, для которого решается задача ми­ нимизации:

–  –  –

тизма (заболеваемости) по i-му виду (j-й форме);

- оптимальный вектор параметров условий труда, минимизирую­ Yopt щий показатели травматизма (заболеваемости).

Вернемся к примеру двумерной модели, когда установлена зависимость между конкретным показателем и так называемым главным фактором, т.е.

параметром условий труда, оказывающим на него наибольшее воздействие.

Здесь для минимально возможного показателя травматизма у монтажниковвысотников (Т )min (см. рис.2.5) найдено наибольшее реально достижимое число страховочных устройств ( Y opt). Большее их количество невозможно в силу экономических и технологических ограничений. Таким образом, слева от величины Уг m лежит область реально достижимых значений влияюще­ ax го фактора.

Планы мероприятий по безопасности труда составляются на основе классификатора мероприятий, разработанного для конкретных произ­ водственных участков или групп профессий. Мероприятия должны быть спланированы так, чтобы вектор (комплекс факторов) условий труда У до­ стиг своих оптимальных Уор или реально достижимых Урд значений.

Классификация мероприятий предполагает, что с их помощью пара­ метры условий труда, соответствующие данному производству или профес­ сии работающих, должны быть приведены к нормативным уровням. Таким образом, классификаторы, выбираемые из базы знаний, должны содержать их привязку к конкретным комплексам факторов условий труда, стоимость их проведения и получаемый в результате оздоровительный (социальный) или экономический эффект.

Для составления оптимальных планов мероприятий в системе исполь­ зуются: планы мероприятий по безопасности труда, критерии оптимизации и технико-экономические ограничения.

В системе управления охраной труда могут применяться следующие кри­ терии оптимизации:

• минимальные значения профессионального риска (производ­ ственного травматизма и заболеваемости работающих) при заданном уровне затрат на создание и эксплуатацию системы управления охраной труда;

• минимальные затраты на создание и эксплуатацию системы при заданном уровне снижения производственного травматизма и заболеваемо­ сти;

• минимально возможное время достижения нормативных значе­ ний факторов условий труда (при заданном уровне затрат на создание и эксплуатацию системы управления).

Примем к использованию первый критерий. Тогда оптимальный ком­ плекс мероприятий {Mopt} получаем при условии

–  –  –

где d - стоимость проведения мероприятия, D - выделяемые ресурсы.

В подсистеме прогнозирования и оценки эффекта рассчитывается реаль­ ный прогноз показателей травматизма и заболеваемости через время г (без проведения мероприятий) Т, Зп (г); по моделям идентификации вычисляется р оптимальный прогноз при выполнении комплексных планов оптимальных профилактических мероприятий:

(2.5) Далее рассчитывается А - социально-оздоровительный эффект работы системы по каждому показателю травматизма и заболеваемости:

–  –  –

С помощью моделей идентификации вычисляются прогнозные значения реального экономического ущерба от вредных факторов условий труда (без проведения мероприятий) - Эпр и прогноз ущерба, соответствующего р проведению оптимальных мероприятий охраны труда ; затем рассчиты­ вается экономический эффект, получаемый при работе системы управле­ ния:

(2.7)

–  –  –

1. Предложен подход к управлению безопасностью труда на производ­ ственных объектах. Рассмотрена структура системы управления охра­ ной труда и назначение её основных элементов в привязке к исследуе­ мой проблеме.

2. Составлена схема технологического процесса обработки информации при управлении мероприятиями по безопасности труда, увязывающая базы данных и знаний с моделями идентификации, принятием оптимальных реше­ ний, прогнозированием и реализацией эффективных профилактических меро­ приятий.

3. Показано применение экспертных систем в социально-экономических задачах, описаны основные подсистемы ЭС и их назначение.

4. Предложена концептуальная модель экспертной системы для исследуе­ мой предметной области - безопасности труда с описанием характеристик ба­ зы данных и знаний, моделей идентификации, подсистемы принятия решений, подсистемы объяснений, а также блока прогнозирования и оценки социально­ экономического эффекта.

5. Обоснованы основные этапы проектирования системы управления ме­ роприятиями по безопасности труда, предполагающие:

• создание базы данных и знаний по основным видам информации;

• разработку идентификационных моделей, описывающих связь произ­ водственного риска и воздействующих на персонал данного производствен­ ного объекта факторов условий труда;

• расчет минимальных уровней риска и оптимальных значений факторов производственной среды;

• планирование профилактических мероприятий и их оптимизация;

• прогнозирование реальных и минимальных уровней профессио­ нального риска и оценку эффективности работы системы.

–  –  –

База данных по безопасности и охране труда (БД БиОТ) служит основ­ ной подсистемой автоматизированной системы обработки информации, обес­ печивающей оптимизацию принятия решений по снижению заболеваемости и травматизма работающих. Создание БД БиОТ начинается с обследования про­ изводственного объекта, которым в системе управления безопасностью и охраной труда, должно являться достаточно крупное промышленное предпри­ ятие, региональная организационная структура социально-экономического назначения (мэрия, банк, страховое агентство) или группа небольших одно­ родных предприятий (торговых точек, организаций сферы услуг и т.д.).

Описание предметной области, к которой относится конкретная инфор­ мация, наполняющая базу данных (БД), определяет инфологическую модель БД (рис.3.1.). Инфологическая модель является исходной для составления даталогической модели (ДМ) и служит промежуточной моделью для специали­ стов в данной предметной области и администратора БД [5.50]. Она использу­ ется в процессе проектирования и разработки конкретной БД. При этом ДМ отражает логические взаимосвязи между элементами данных безотносительно их содержания и физической организации. ДМ разрабатывается с учетом кон­ кретной реализации системы управления базой данных (СУБД), а также с уче­ том специфики предметной области на основе её инфологической модели. В свою очередь конкретная реализация даталогической модели позволяет со­ здать физическую модель (ФМ), отображающая ДМ на специфические про­ граммные и аппаратные средства вычислительной системы (ОС, внешняя па­ мять, средства обработки данных и т.д.).

ФМ описывает основные системные и рабочие файлы, содержащие набор входных учетных документов и отчетных таблиц. При наполнении ФМ ре­ альной информацией и получается собственно БД. В такой трактовке СУБД является системой, обеспечивающей совместное функционирование всех пе­ речисленных компонент.

Разработанную структуру базы данных по условиям и охране труда (БД УОТ) и использующую её АСУ БиОТ можно применять для любых органи­ заций и промышленных предприятий независимо от вида производства или сферы услуг, а также от численности работающих. При этом АСУ БиОТ необходимо интегрировать как по информационным потокам, так и по функ­ циональному назначению в АСУ предприятия/отрасли/региона.

–  –  –

Как уже было сказано, проектируемая база данных по безопасности и охране труда на самом деле должна представлять собой базу данных и знаний, текущая информация в которой формируется и обновляется в пяти различных фреймах (смысловых сегментах - рис. 3.2.).

–  –  –

Подтверждением того, что база данных в АСУ БиОТ должна пред­ ставлять содержать фрагменты базы знаний, следует отнести тот факт, что все фреймы указанной БД (см. гл.2) являются не просто фактографи­ ческими наборами информации. На самом деле это логически взаимосвя­ занные структуры, дополняющие друг друга. Фрейм с кадровой инфор­ мацией в чистом виде служит разделом базы данных, а такие фреймы, как У (условия труда), Т|З (травматизм и заболеваемость), М (мероприя­ тия) и Э (экономические показатели), безусловно являются разделами ба­ зы знаний. Эти информационные структуры не просто пополняются но­ выми данными, а динамически изменяют свои характеристики, могут пополняться новыми соотношениями, получаемыми из моделей идентифи­ кации и блока принятия решений. Поскольку при синтезе системы управ­ ления охраной труда, мы использовали основные принципы построения классической экспертной системы, разрабатываемая нами база данных и знаний действительно должна служить информационной основой для опирающихся на неё подсистем идентификации и принятия управляю­ щих решений. Безусловно, создание такой базы знаний нуждается в углубленной проработке соответствующих механизмов поиска, обучения и модификации всех её составляющих.

3.2. Типовые показатели базы данных по безопасности и охране труда

Типы показателей, содержащихся в базе данных и знаний по охране труда, и используемые при работе автоматизированной системы управления АСУ БиОТ, соответствуют вышеописанной фреймовой структуре. БД по безопасности и охране труда является реляционной базой данных и пред­ ставляет собой набор таблиц отношений с первичной (учетной) и расчетной (приведенной к некоторому базису) информацией. Каждая запись в базе может относиться к определенному производственному объекту (предприя­ тие, цех, участок). При этом она содержит первичные показатели, содер­ жащиеся в таблицах 3.1, 3.3, 3.5 и 3.7), полученных на основе входных до­ кументов с кодируемой информацией, и расчетные показатели (таблицы 3.2, 3.4, 3.6 и 3.8). Последние вычисляются программным путем и служат для последующего моделирования и идентификации влияния производ­ ственной среды на заболеваемость и травматизм работающих путем срав­ нительного анализа уровней риска и оценки эффективности принимаемых решений. При этом каждая физическая запись в базе данных формируется, путем объединения по ключевому полю (в данном случае по № записи) сле­ дующей информации:

• фрейм персональных данных - из таблицы 3.1. и таблицы 3.2;

–  –  –

Материально-технические элементы условий труда (таблицы 3.3. и 3.4.) содержат:

• число лиц, подверженных воздействию вредных факторов, находя­ щихся в пределах нормы;

• число лиц, подверженных воздействию вредных факторов с превышени­ ем ПДК и ПДУ;

• распределение работающих по уровням механизации и автоматизации;

• распределение работающих по необходимости в средствах индивиду­ альной защиты (СИЗ);

• распределение работающих по обеспеченности санитарно-бытовыми устройствами (СБУ);

• распределение работающих по длительности рабочего дня;

• распределение работающих по числу лиц, пользующихся дополнитель­ ным отпуском, с учетом сверхурочно отработанных человеко-часов.

–  –  –

• распределение числа лиц, получивших острые отравления;

• распределение числа лиц, получивших профессиональные заболе­ вания;

• распределение числа лиц, охваченных периодическими медосмот­ рами, работающих во вредных профессиях;

• распределение числа лиц, получивших травмы на производстве, по подразделениям, по диагнозам, по полу.

Таблица 3.5.

Состояние здоровья и травматизм работающих (первичные показатели)

–  –  –

О.Л.ТР.К.Н.2 (Л.ТР.К.Н.2. /ЧПД.К.2)*100 * -расчетные показатели, вычисляются по заболеваемости на 100 рабо­ тающих, по травматизму - на 1000 работающих.

Мероприятия по охране труда (таблицы 3.7. и 3.8.), в том числе: затра­ ты на реконструкцию, на повышение безопасности оборудования и техно­ логии, на санитарно-технические устройства, на средства индивидуальной защиты, на медико-профилактические и организационные мероприятия охраны труда.

В таблице 3.7. отражены исходные данные, взятые из входных доку­ ментов (таблица 3.11). На основе этой информации рассчитываются срав­ нительные данные (таблица 3.8), которые будут использованы в блоке при­ нятия решений при оптимизации мероприятий по безопасности и охране труда.

–  –  –

1) Карта параметров условий труда на рабочем месте - для каждого рабочего места перечень и уровни вредных воздействий (физическая и стати­ ческая нагрузка, параметры рабочей позы, нервно-психическая нагрузка, мо­ нотонность и напряженность труда, параметры микроклимата, химические факторы, э/м поле, тепловое, радиационное и лазерное излучение, и другие вредные факторы). - таблица 3.9.

2) Карта состояния охраны труда на рабочем месте - неисправные устройства и механизмы, нарушения технологического процесса, наличие оградительных заграждений, сигнальных и блокирующих устройств, оборудо­ вание санитарно-бытовыми устройствами, степень механизации и автомати­ зации труда, обеспеченность СИЗ, льготы и компенсации за работу во вредных условиях труда - таблица 3.10.

3) Бланк учета мероприятий по охране труда - содержит сроки про­ ведения мероприятий, уровни снижения вредных факторов, численность охва­ ченного персонала, объем затрат и источники финансирования - таблица 3.11.

4) Листок ежедневного учета работы врача - указаны табельные но­ мера и ФИО работающих, виды и шифры проводимых медосмотров, диагнозы с соответствующими кодами и отметки о выдаче больничных листов - табли­ ца 3.12.

Формы выходных документов, получаемые в результате выполнения запросов и расчета показателей по базе данных и знаний.

1) Распределение контингента по факторам условий труда - по под­ разделениям предприятия, по профессиям, по рабочим местам и табельным номерам работающих - таблица 3.13.

2) Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны - по от­ дельным подразделениям и рабочим местам, с учетом числа взятых проб, их средних значений, % превышения предельно-допустимых концентраций (ПДК) и кратности этого превышения - таблица 3.14.

3) Характеристики вредных факторов условий труда (шум, вибрация, излучение и др.) - в распределении по подразделениям, профессиям и рабо­ чим местам с учетом превышения предельно-допустимых уровней (ПДУ) и кратности этого превышения - таблица 3.15.

4) Число рабочих мест, оборудование которых не отвечает требова­ ниям системы стандартов безопасности труда (ССБТ) - в распределении по профессиям, отдельным цехам, участкам и рабочим местам предприятия таблица 3.16.

5) Численность работающих в условиях, не соответствующих требо­ ваниям ССБТ - в распределении по отдельным цехам, участкам и рабочим ме­ стам предприятия - таблица 3.17.

6) Численность персонала, имеющего льготы из-за работы во вред­ ных условиях труда - с указанием вида льгот (дополнительный отпуск, со­ кращенный рабочий день, повышенная тарифная ставка, лечебно­ профилактическое питание) в распределении по рабочим местам и подразде­ лениям - таблица 3.18.

7) Сводка мероприятий по приведению рабочих мест в соответствие с требованиями и нормами охраны труда - привязка мероприятий к рабочим местам по классификации вредных факторов (уровни шума, вибрации, осве­ щенности, загазованности и т.д.) - таблица 3.19.

8) Характеристики условий труда и заболеваемости в организации сопоставление значений вредных факторов (по численности работающих) с показателями заболеваемости (по выявленным диагнозам) с указанием от­ дельных подразделений и профессий - таблица 3.20.

9) Сводные показатели производственного травматизма - по тяжести и отдельным видам травм, по групповым и смертельным случаям, с распределе­ нием по рабочим местам, профессиям и подразделениям предприятия - табли­ ца 3.21.

–  –  –

- нервно-эмоциональное напряжение Напряжение зрительных работ, разряд

---- ---

–  –  –

— —— —

---

–  –  –

Разработана Методика создания базы данных, являющейся основопола­ гающей подсистемой автоматизированной системы управления охраной труда на уровне предприятия и промышленного региона. Она содержит:

1) общий подход к использованию экспертных систем при управлении охраной труда;

2) описание предметной области;

3) принципы создания базы данных по охране труда, в том числе:

• основные этапы создания базы данных;

• структура и состав базы данных по охране труда;

• перечень показателей базы данных- первичных, отражающих сос ние объекта управления на заданных временных интервалах, и расчетных, необхо­ димых для сравнительного анализа и моделирования влияния производственной среды на здоровье работающих.

Показатели сведены в соответствующие таблицы и используют специально разработанную смысловую аббревиатуру и алгоритмы расчета относительных па­ раметров условий и охраны труда по каждому фрейму базы данных.

Методика содержит набор входных документов, которые отражают первич­ ную информацию по условиям и охране труда на предприятии (см. таблицы3.9 и формы выходных документов, получаемых в результате выполнения за­ просов и расчета показателей по базе данных (см. таблицы 3.13- 3.21).

Описаны сложности и проблемы, возникающие в процессе проектирования и эксплуатации базы данных и знаний, а также предложены возможные пути их решения. Сформулированы общие принципы работы экспертной системы, на осно­ ве которой может быть спроектирована автоматизированная система обработки информации и принятия решений по условиям и охране труда.

Разработаны показатели численности работающих на предприятии, матери­ ально-технических элементов условий труда, состояния здоровья и травматизма работающих, характеристики мероприятий охраны труда, а также алгоритмы и расчетные формулы для вычисления всех этих показателей.

Представлены первичные документы по учету факторов условий труда на рабочих местах, учету сведений по состоянию здоровья работающих, а также

- выходные таблицы, отображающие сравнительные данные по мероприятиям охраны труда в отдельных подразделениях, профессиях и по предприятию в це­ лом.

Все приведенные в настоящей Методике первичные и расчетные пока­ затели, входные учетные документы и выходные таблицы базы данных по усло­ виям и охране труда (БД УОТ) вошли в Техническое задание, разработанное по Государственному контракту с Правительством Москвы на разработку базы данных по условиям и охране труда [8.9].

Глава 4. Разработка идентификационных моделей профессио­ нального риска в зависимости от факторов условий труда

–  –  –

некоторые группы. При этом в отличие от факторного анализа известны призна­ ки, по которым можно проводить такую классификацию.

Факторный анализ на одном из этапов (вращение) использует некоторые принципы дискриминантного анализа. Анализ главных компонент — это метод преобразования данной после­ довательности наблюдаемых переменных в другую последовательность пере­ менных [5.79]. Наиболее простой способ пояснить внутреннюю логику метода сводится к его изучению в двумерном случае (рис. 4.1 - рис.4.3). Предположим, что есть две переменные X и Ус совместным нормальным распределением. Сов­ местное нормальное распределение величин, имеющих положительную корре­ ляцию, представлено с помощью кривых равных вероятностей. Эти кривые по­ казывают, что благодаря положительной связи между X и Y данные представля­ ют кластер, в котором большие величины X имеют тенденцию соответствовать большим величинам (и наоборот). Таким образом, в большинстве случаев точ­ ки попадают в первый и третий квадранты, и реже — во второй и четвертый.

Кривые равных вероятностей имеют форму эллипсов. Главная ось (Р 1) проходит по линии, вдоль которой располагается основная часть данных; вторая ось (Р 2 ) — по линии, вдоль которой расположена меньшая часть данных. Теперь пред­ положим, что нужно представить точки в терминах только одной размерности (оси). (рис. 4.4)..

–  –  –

B этом случае естественно выбрать ось Р1, потому что в целом она ближе описывает данные наблюдений. Тогда первая главная компонента есть не что иное, как представление точек, расположенных вдоль выбранной главной оси.

Например, точка с единичными значениями Х и У будет иметь координату, большую 1 по оси Р1 и меньшую 1 по оси Р2. Если мы описываем каждую точку в терминах Р1 и Р2 (в новой системе координат), потери информации не про­ изойдет. Тем не менее, можем сказать, что первая ось (и первая компонента) яв­ ляется более информативной в описании точек, так как связь между Х и Y ста­ новится сильнее. B том случае, когда Х и Y связаны линейной зависимостью, первая главная компонента будет содержать всю информацию, необходимую для описания каждой точки. Если X и Y независимы, то главная ось отсутствует и анализ главных компонент не способствует даже минимальному сокращению (сжатию) результатов наблюдений. Понятие главных осей относится не только к нормальным распределениям. В общем случае главная ось задается линией, для которой сумма квадратов расстояний до всевозможных точек минимальна.

–  –  –

Сравнение метода анализа главных компонент c методом наименьших квадра­ тов (рис. 4. 5) поможет объяснить это определение. При нахождении линии ре­ грессии методом наименьших квадратов мы минимизируем сумму квадратов расстояний между Y и Y, т. е. минимизируем (Y-Y ), где расстояние измеряется по линии, параллельной оси Y и перпендикулярной оси X. При нахождении главной оси мы минимизируем расстояние от точки до оси (т. e.

расстояние по перпендикуляру к главной оси, а не к оси X). Это отличие показа­ но на рисунках. Поскольку первая компонента определена таким образом, что основная доля информации содержится именно в ней (дисперсия в направлении этой компоненты максимальна), вторая компонента определяется аналогичным образом при условии, что ее ось перпендикулярна первой. Следовательно, в двумерном случае после фиксирования первой компоненты вторая становится известна автоматически. Если Y не является линейной функцией от Х, то глав­ ных компонент будет две (для полного описания совместного распределения необходимы две оси).

При определении главных компонент не обязательно предполагать суще­ ствование гипотетических факторов. Новые оси являются математическими (ли­ нейными) функциями наблюдаемых переменных даже, если анализ главных компонент обеспечивает сжатие данных (выделение только нескольких основ­ ных компонент). При этом задача состоит не в объяснении корреляций между переменными, а в объяснении максимальной доли дисперсии полученных наблюдений. C другой стороны, для рассматриваемого двумерного случая в фак­ торном анализе потребуется лишь один фактор, но главной задачей будет объяс­ нение корреляций между переменными. Итак, первая задача относится к объяс­ нению дисперсий, а вторая — к объяснению корреляций.

–  –  –

Регрессионный анализ - это мощный инструмент, часто находящий примене­ ние в статистических исследованиях [5.56, 5.58,5.61, 5.85]и служащий для по­ строения модели, наиболее соответствующей набору экспериментальных дан­ ных. Так называемое наилучшее соответствие не означает, что модель должна обязательно в точности совпадать с имеющейся выборкой данных, т.е. ошибка (разность между моделью и любой экспериментальной точкой) необязательно должна быть равна нулю. Под наилучшим соответствием понимается, что функ­ ция ошибки, являющаяся показателем разности между моделью и данными, должна быть минимизирована. Такой функцией ошибки обычно служит сумма квадратов ошибок (разностей между измеренным значением в данной точке и величиной, предсказанной в модели). Это называется подбором эксперименталь­ ных формул по методу наименьших квадратов. На основе классического похода к формализации регрессионных соотношений [5.46, 5.83,5.85] нами составлены следующие формальные алгоритмы, которые затем будут использованы для ме­ тода идентификации профессионального риска (§ 4.3).

Построение линейной регрессионной модели

–  –  –

Решая систему двух линейных алгебраических уравнений (4.2), (4.3), можно получить значения А 0 и А1_ В матричном представлении эти урав­ нения имеют вид

–  –  –

(4.5) где n - число точек экспериментальных данных.

Обычно мерой ошибки регрессионной модели служит стандартное (средне­ квадратичное) отклонение s, определяемое по формуле

–  –  –

Для нормально распределенных процессов приблизительно 66% точек находится в пределах одного стандартного отклонения от модели (в пределах трубки А (рис.4.7). и 95% точек — в пределах двух стандартных отклонений (трубка В на том же рисунке). Стандартное отклонение — важный показатель для решения вопроса о достоверности модели. Большая ошибка может означать, что модель не соответствует процессу, который послужил источником экспери­ ментальных данных. Однако большая ошибка модели может быть вызвана и другой причиной: большим разбросом данных измерений. В этом случае, воз­ можно, потребуется взять большее число точек наблюдений.

Рассмотрим пример определения коэффициентов линейной регрессионной модели. Необходимые данные приведены в таблице 4.1. В результате вычисле­ ний получены следующие значения коэффициентов регрессии:

А0= 148,3; А 1= 4,96; т.е. Y = 148,3 + 4,96X

–  –  –

*Рис.4.7. Стандартные отклонения и достоверность регрессионных моделей Среднеквадратичная ошибка модели составляет s = 24,8. Это означает, что 66% точек находится в пределах ДГ±24,8, а 95% точек — в пределах Д Y ±49,6.

–  –  –

= Преобразование линейной регрессионной модели путем привязки к средним значениям.

Для упрощения вычислений часто осуществляется такое преобразование коор­ динат, при котором началом новых координат становится среднее значение экспе­ риментальных данных, а затем производится построение модели в новых коорди­ натах. Обозначим: X, Y — данные в прежних координатах; X'Y' — данные в новых координатах; X, F— средние значения в прежних координатах; Y' — регрессионная модель в новых координатах.

–  –  –

в уравнении (4.4) мал, преобразование модели путем привязки к среднему значе­ нию может значительно облегчить получение численного решения.

Анализ точности и достоверности регрессионных моделей проводим с по­ мощью рассмотрения следующих характеристик (рис. 4.8, 4.9 и 4.10):

Для этих видов разброса справедливо соотношение вида

SSt~SSr+SSb

Методика проверки достоверности модели была разработана Фишером. Это тест, позволяющий отличать эффекты, которые могут быть объяснены случай­ ными факторами, от эффектов, вызванных изменением переменных управления в ходе эксперимента, что необходимо для определения пригодности разработан­ ной модели для предсказания. Регрессионная модель может рассматриваться как гипотеза, основанная на некоторой совокупности экспериментальных данных.

–  –  –



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 7 |
 

Похожие работы:

«Шудрак Максим Олегович МОДЕЛЬ, АЛГОРИТМЫ И ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПОИСКА УЯЗВИМОСТЕЙ В ИСПОЛНЯЕМОМ КОДЕ Специальность 05.13.19 «Методы и системы защиты информации, информационная безопасность» Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель –...»

«Добрева Наталья Ивановна АГРОЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ УДОБРЕНИЯ СИЛИПЛАНТ И РЕГУЛЯТОРА РОСТА ЦИРКОН В СМЕСИ С ПЕСТИЦИДАМИ ПРИ ВОЗДЕЛЫВАНИИ ЯЧМЕНЯ Специальности: 06.01.04 агрохимия и 03.02.08 – экология Диссертация на...»

«ЖУРАВЛЁВ ВАЛЕРИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЖАРНОЙ И ФОНТАННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ СКВАЖИН В ВЫСОКОЛЬДИСТЫХ МЕРЗЛЫХ ПОРОДАХ Специальность 05.26.03 – Пожарная и промышленная безопасность (нефтегазовый комплекс) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата...»

«Харисов Рустам Ахматнурович РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ ЭКСПРЕСС-МЕТОДОВ РАСЧЕТА ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЧНОСТНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ОБОЛОЧКОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ В ВОДОРОДСОДЕРЖАЩИХ РАБОЧИХ СРЕДАХ Специальности: 25.00.19 – Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ; 05.26.03 – Пожарная и промышленная безопасность (нефтегазовый комплекс) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора технических наук...»

«Кирилов Игорь Вячеславович Военная политика, военно-политические процессы и проблемные аспекты в системе обеспечении военной безопасности в современной России Специальность 23.00.02. – Политические институты, процессы и технологии Диссертация на соискание ученой степени кандидата политических наук Научный руководитель: д.пол.н.,...»

«МАКСИМОВ АФЕТ МАКСИМОВИЧ УГОЛОВНАЯ ПОЛИТИКА В СФЕРЕ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИВОТНОГО МИРА: КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ОПТИМИЗАЦИИ 12.00.08 – уголовное право и криминология; уголовноисполнительное право Диссертация на соискание учёной степени доктора юридических наук Научный консультант: заслуженный работник высшей школы РФ,...»

«Сурчина Светлана Игоревна Проблема контроля над оборотом расщепляющихся материалов в мировой политике 23.00.04 Политические проблемы международных отношений, глобального и регионального развития Диссертация на соискание ученой степени кандидата...»

«Марченко Василий Сергеевич Методика оценки чрезвычайного локального загрязнения оксидами азота приземной воздушной среды вблизи автодорог 05.26.02 – безопасность в чрезвычайных ситуациях (транспорт) Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук Научный руководитель: к.х.н., доцент Ложкина Ольга Владимировна Санкт-Петербург Оглавление Введение 1 Аналитический обзор...»

«РОМАНЬКО ТАТЬЯНА ВЛАДИМИРОВНА УДК 662.351 + 502.1 ПОВЫШЕНИЕ УРОВНЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ДЛИТЕЛЬНОМ ХРАНЕНИИ ПИРОКСИЛИНОВЫХ ПОРОХОВ 21.06.01экологическая безопасность Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук Научный руководитель: Буллер Михаил Фридрихович доктор технических наук, профессор Шостка – 2015 СОДЕРЖАНИЕ С. ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ...»

«Топольский Руслан Ахтамович ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ГОСУДАРСТВА НА ОСНОВЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СТРУКТУРНОЙ ПОЛИТИКИ Специальность 08.00.05 Экономика и управление народным хозяйством (экономическая безопасность) ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учной степени кандидата экономических наук Научный руководитель:...»







 
2016 www.konf.x-pdf.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, диссертации, конференции»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.