Міністерство праці та соціальної політики України

Національний науково-дослідний інститут охорони праці

Праховнік Наталія Артурівна

УДК 331.452

підвищення ефективності прийняття рішень при плануванні заходів з охорони праці на галузевому рівні

05.26.01 – Охорона праці

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ – 2000

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Національному науково-дослідному інституті охорони праці Міністерства праці та соціальної політики України

Науковий керівник - доктор технічних наук, професор

Ткачук Костянтин Ніфонтович,

Національний науково-дослідний інститут охорони праці,

заступник директора з наукової роботи

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Бересневич Петро Васильович,

Криворізький технічний університет міністерства освіти і науки України, завідувач кафедри теплогазопостачання, вентиляції та охорони навколишнього середовища

кандидат технічних наук, доцент

Гулевець Вадим Дмитрович,

Київський міжнародний університет цивільної авіації, заступник декана факультету аеропортів

Провідна установа: Національна гірнича академія України Міністерства освіти і науки України, м. Дніпропетровськ

Захист відбудеться 14.11.2000 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д26.802.01 в Національному науково-дослідному інституті охорони праці за адресою: 04060, Київ, вул. Вавілових, 13.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного науково-дослідного інституту охорони праці за адресою: 04060, Київ, вул. Вавілових, 13.

Автореферат розісланий 12.10.2000 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Ковтун І.М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Погіршення стану охорони праці в Україні внаслідок економічної нестабільності є основною причиною підвищеного інтересу до цієї проблеми. Крім того, у даний час гостро стоїть питання про розробку нових методологічних підходів до побудови сучасної моделі управління охороною праці на всіх рівнях, яка була б в умовах переходу до ринкової економіки більш гнучкою і прийнятною для різних господарських структур і форм власності. Підвищення ефективності управління охороною праці з використанням методів теорії прийняття рішень, системного аналізу, математичного моделювання є перспективним напрямом, що дозволяє досягнути поставленої мети в досить стислі терміни при зниженні обсягів необхідного фінансування заходів з охорони праці. Підхід, що реалізується при експертній підтримці рішень по управлінню охороною праці на галузевому рівні з використанням сучасних інформаційних технологій, відповідає основним вимогам Закону України "Про затвердження Завдань Національної програми інформатизації на 1998-2000 роки".

Як свідчать статистичні дані, найбільш тяжкий стан охорони праці склався в гірничодобувній промисловисті, де галузева система управління охороною праці (СУОП) потребує вдосконалення. У зв'язку з цим робота по створенню експертної підтримки рішень (ЕПР) в складі СУОП для підвищення ефективності управління охороною праці на галузевому (відомчому, корпоративному і т.д.) рівні є актуальною.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до завдань Національної програми поліпшення стану безпеки, гігієни праці і виробничого середовища на 1996-2000 р.р., затвердженої постановою Кабінету Міністрів України від 2 листопада 1996 р. № 1345.

Авторка дисертації була виконувачкою бюджетної теми Національного науково-дослідного інституту охорони праці №7/97 "Система державного управління охороною праці. Розробка і впровадження системи підтримки прийняття рішень", № ДР 0197U004555, розробляла, зокрема, науково-методичні основи створення ЕПР.

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є підвищення ефективності управління охороною праці на галузевому рівні (на прикладі гірничодобувної промисловості) шляхом створення ЕПР.

Досягнення поставленої мети здійснене вирішенням наступних задач:

виконання аналізу та оцінки ефективності функціонування СУОП;

обгрунтування застосування методів експертних оцінок і теорії прийняття рішень в умовах ризику і невизначеності при плануванні заходів з охорони праці;

дослідження і розробка математичних моделей і алгоритму експертної підтримки рішень;

дослідження і розробка моделей оцінки якості управлінських рішень, обгрунтування застосовності критеріїв оптимізації при виборі стратегії управління охороною праці;

розробка і обгрунтування заходів щодо організаційно-технічного, нормативно-правового, інформаційного і програмного забезпечення функціонування ЕПР в рамках галузевої СУОП.

Об'єкт дослідження - управління охороною праці на галузевому рівні (на прикладі гірничодобувної промисловості).

Предмет дослідження - технологія прийняття рішень в галузевій СУОП.

Методи дослідження - як основні використовуються методи експертних оцінок та теорії прийняття рішень, які дозволяють здійснити пошук оптимального рішення в задачах управління охороною праці при наявності умов ризику і невизначеності за допомогою застосування критеріїв Вальда, Гурвіца, Севіджа, Лапласа. Підготовка управлінських рішень базується на використанні методів строгого ранжування і безпосередньої оцінки, які забезпечують обгрунтований вибір альтернативних рішень з множини таких, що розглядаються. Для обробки вихідної інформації застосовуються методи математичної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів. Наукова новизна результатів роботи полягає в тому, що уперше:

обгрунтовано застосування ЕПР, яка дозволяє вирішувати задачі управління охороною праці на галузевому рівні в умовах ризику і невизначеності, що відрізняється від традиційної технології прийняття рішень в СУОП наявністю сучасних інформаційних технологій, баз даних, відповідного математичного і програмного забезпечення;

опрацьовано процес пошуку оптимальних рішень при плануванні заходів з охорони праці на прикладі гірничодобувної промисловості, який дозволяє формалізувати поставлені задачі і отримати обгрунтовані рішення шляхом застосування розроблених алгоритмів та математичних моделей, що відрізняється використанням експертних оцінок і критеріїв оптимізації;

доведено, що на вибір оптимальної стратегії управління охороною праці на галузевому рівні впливає інформаційне забезпечення з використанням автоматизованого збору, обробки і надання даних, яке дозволяє здійснити інформаційну підтримку рішень, що відрізняється оперативністю надання даних, їх вичерпністю та достовірністю.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблені підходи та рекомендації, алгоритми, математичні моделі та програмне забезпечення ЕПР мають практичну цінність для підвищення ефективності планування заходів з охорони праці на галузевому рівні, оскільки забезпечують:

можливість вирішувати задачі планування заходів з охорони праці, що важко формалізуються в умовах ризику і невизначеності;

оперативність у розробці якісних управлінських рішень;

економію часу персоналу користувача за рахунок автоматизації процедур пошуку, передачі, обробки і представлення інформації;

значне скорочення монотонної праці при роботі з інформаційними матеріалами.

Розроблено план основних робіт по впровадженню ЕПР. Розроблені методичні положення і організаційно-технічні рішення були використані Національним НДІ охорони праці при виконанні науково-дослідних робіт по створенню системи підтримки прийняття рішень для СУОП державного рівня.

Особистий внесок здобувачки в наукові праці, опубліковані з співавторами. У праці [2] розроблені класи задач управління охороною праці, що вирішуються з використанням засобів обчислювальної техніки. У праці [3] розроблено систему групування чинників, що впливають на прийняття рішень та моделі оцінки якості рішень для вибору оптимальної стратегії управління охороною праці.

Апробація результатів дисертації. Основні результати роботи доповідалися і отримали позитивну оцінку на: семінарах лабораторії проблем управління охороною праці Національного НДІ охорони праці, Другій міжнародній науково-практичній конференції "Инженерная защита территорий и объектов в связи с развитием опасных геологических процессов" (АР Крим, 2000), на семінарі спеціалістів з охорони праці Учбового центру Національного банку України, а також на засіданні кафедри охорони праці та довкілля Національного технічного університету України “КПІ”.

Публікації. За результатами виконаних досліджень опубліковано 6 наукових статей у фахових виданнях України.

Структура і обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел з 91 найменування, містить 13 рисунків, 28 таблиць, а також додатки на 29 сторінках. Загальний обсяг роботи складає 173 сторінки.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовано актуальність теми дисертації, сформульовані мета і задачі дослідження, наведені основні положення, які визначають наукове і практичне значення отриманих результатів роботи. Коротко висвітлюється зміст роботи за розділами.

У першому розділі виконано аналіз і розкриті особливості управління охороною праці в сучасних умовах на галузевому рівні, зокрема в гірничодобувній промисловості, визначені мета, задачі і функції СУОП, розглянуто досвід експлуатації автоматизованих інформаційних систем у сфері охорони праці.

Існує ряд підходів щодо підвищення ефективності управління охороною праці на сучасному етапі: вдосконалення нормативно-правової бази охорони праці, підвищення кваліфікації і якості навчання фахівців, пропаганда передового досвіду організації трудового процесу, впровадження інформаційних технологій тощо. Вагомий внесок в розв'язання проблеми підвищення ефективності функціонування СУОП, безпеку технологічних процесів та обладнання зробили вітчизняні вчені В.О. Бойко, О.Г. Вільсон, Г.Г. Гогіташвілі, В.І. Голінько, В.І. Козлов, Г.Н. Крикунов, Г.В. Лесенко, О.Г. Ревук, О.Н. Русак, К.Н. Ткачук, С.П. Ткачук та інші.

Крім того, внаслідок реформування нормативно-законодавчої бази та запровадження нових форм господарювання все більшу актуальність при вирішенні задач охорони праці набувають підходи, що базуються на застосуванні методів математичного моделювання, експертних оцінок та теорії прийняття рішень.

У СУОП, що являє собою складну ієрархічну систему, виділяють з точки зору спільності функцій і задач, що вирішуються, два рівні управління: верхній (органи державної виконавчої влади) і нижній (підприємство). Верхній рівень управління забезпечує проведення єдиної науково-технічної політики з охорони праці, підвищення ефективності функціонування всіх підсистем управління нею. Нижній рівень забезпечує розв'язання проблем і задач, пов'язаних з управлінням охороною праці на конкретному підприємстві.

Сучасний етап розвитку гірничодобувної промисловості характеризується загостренням соціальних проблем, послабленням галузевого управління охороною праці, а також появою негативних явищ у сфері охорони праці. Особливо незадовільний стан з виробничим травматизмом, профзахворюваннями склався у вугільній промисловості. Специфіка робіт підприємств цієї галузі пов'язана з можливістю виникнення вибухів газу і пилу, обвалів гірських порід, рудничних пожеж, проривів у гірничі виробки небезпечних і шкідливих речовин.

Здійснюваний в Україні видобуток корисних копалин (вугілля, заліза, марганцю, будівельних матеріалів) відкритим способом також пов'язаний з проведенням робіт в складних гірничо-геологічних і кліматичних умовах. Обслуговуючий персонал гірничих машин, які використовуються на відкритих роботах, зазнає впливу багатьох чинників: фізичні навантаження, вібрації, шум, пил та інші. Вплив цих чинників на здоров'я людини, її нервово-фізіологічний стан та продуктивність праці величезний і зростає, як правило, із підвищенням потужностей, швидкостей та продуктивності машин.

Важкі умови праці, зношеність гірничошахтного обладнання, серйозні недоліки в роботі по забезпеченню безпеки праці в поєднанні з низькою дисципліною праці є основними причинами високого рівня виробничого травматизму, професійної захворюваності і аварійності в гірничодобувній промисловості. Аналіз статистичних даних свідчить, що у вугільній промисловості показник частоти смертельного травматизму збільшився з 3,8 чол. на 1 млн. тонн видобутку в 1997 р. до 5 чол. - у 2000 р.

При цьому зросли вагомість і відповідальність управлінських рішень, що приймаються, виникла потреба прийняття рішень в умовах ризику і невизначеності. Існуюча технологія підготовки управлінських рішень, яка базується в основному на використанні інтуїції та особистого досвіду керівників, виявилася не в змозі ефективно виконувати поставлені завдання.

У СУОП галузевого рівня особами, що приймають рішення (ОПР), як правило, виступають: заступник керівника галузі (відомства, корпорації), начальник служби (управління, відділу) охорони праці. В окремих випадках виконувати функції ОПР можуть особи, що мають відповідні повноваження на вирішення конкретних задач по управлінню охороною праці.

З точки зору теорії прийняття рішень можна виділити три основні типи залежності вихідних змінних (виходів) від множини вхідних (управлінських рішень). Найпростіший тип залежності (умови визначеності), коли управлінське рішення приводить до єдиного виходу, при якому має місце функціональна залежність виходів від управлінських рішень. Ускладнений тип залежності буде тоді, коли кожне управлінське рішення може привести до одного з декількох виходів. Причому настання виходу визначається імовірністю при наявності стохастичної залежності виходів від управлінських рішень. У цьому випадку прийняття рішень здійснюється в умовах ризику. Найскладніший тип залежності (умови невизначеності), коли кожне управлінське рішення може привести до одного з декількох виходів, а кількісна міра можливості настання виходів відсутня.

Необхідність застосування нових методологічних підходів в питаннях управління охороною праці, підвищення ефективності функціонування СУОП на галузевому рівні шляхом глибокого дослідження причинно-наслідкових зв'язків в системі охорони праці, застосування методів експертних оцінок для вирішення задач управління, використання сучасного математичного апарату при обробці інформації обумовила необхідність створення ЕПР, призначеної для автоматизації підготовки проектів управлінських рішень. В ЕПР, яка повинна функціонувати в складі галузевої СУОП, передбачається інформаційна підтримка у вигляді баз даних і експертних знань, що забезпечують багатокритеріальну оцінку альтернативних проектів і підготовку управлінських рішень, які б приводили до оптимізації вихідних даних при заданих обмеженнях.

Аналіз існуючих автоматизованих систем в сфері охорони праці свідчить, що накопичено позитивний досвід їх використання для вирішення задач адміністративного управління. Зокрема, вони дозволяють оперативно опрацьовувати великі обсяги інформації, підвищують інформованість ОПР, здійснюють облік і статистичну обробку даних тощо. Однак, в задачах, що важко формалізуються та вирішуються в умовах ризику і невизначеності, потрібно застосування спеціалізованих систем.

Показано, що використання в ЕПР сучасних методів теорії прийняття рішень, експертних оцінок, теорії імовірностей і математичної статистики забезпечує перехід до нової технології розробки рішень в задачах управління охороною праці на галузевому рівні.

Виходячи з проведеного аналізу сучасного стану управління охороною праці, визначаються і обгрунтовуються мета та задачі досліджень.

Другий розділ дисертації присвячений розробці ЕПР для вирішення задач управління охороною праці на галузевому рівні, зокрема, в гірничодобувній промисловості.

Функціональні задачі управління охороною праці на галузевому рівні є, як правило, задачами, що вирішуються в умовах ризику і невизначеності, коли прийняття управлінських рішень внаслідок стохастичності подій зводиться до вибору відповідного критерію, за допомогою якого оптимізується процес їх отримання.

На основі аналізу задач управління, що вирішуються на галузевому рівні, для яких передбачається застосування ЕПР, запропоновано розбити такі задачі на п'ять груп (табл.1), а саме: стратегічного планування, організації реалізації задач планування, обліково-аналітичні та прогнозні, оперативного планування, учбові і оцінки кваліфікації фахівців.

Таблиця 1-

Задачі управління охороною праці на галузевому рівні, що вирішуються з застосуванням ЕПР

Призначення задач Зміст задач Очікуваний результат

1.Стратегічне планування. Розробка галузевих програм, планів щодо вдосконалення нормативно-правової та науково-технічної бази охорони праці. Поліпшення стану безпеки, гігієни праці та виробничого середовища в галузі шляхом вдосконалення організаційно-методичного, нормативно-правового, науково-технічного, санітарно-гігієнічного, лікувально-профілактичного, соціально-економічного та інформаційного забезпечення охорони праці.

2.Організація реалізації завдань планування. Організація конкурсного відбору робіт, спрямованих на реалізацію завдань планування. Формування галузевого фонду охорони праці для фінансування робіт планового року. Організація виконання робіт (укладання договорів щодо проведення науково-дослідних, дослідно-конструкторських та технологічних робіт з охорони праці). Облік та контроль виконання завдань планування. Створення умов для реалізації завдань планування, впровадження у виробництво нових розробок з питань охорони праці.

3.Обліково-аналітичне та прогнозне оцінювання стану охорони праці. Облік показників безпеки та умов праці в галузі. Аналіз умов та безпеки праці в галузі, виявлення недоліків в цій галузі. Прогноз стану охорони праці в галузі. Виявлення найбільш небезпечних та шкідливих виробничих чинників на підприємствах галузі, встановлення характерних причин нещасних випадків, профзахворювань та аварій на виробництві, оцінка стану обладнання та технологічних процесів, обгрунтування заходів щодо підвищення існуючого рівня охорони праці в галузі.

4.Оперативне планування. Розробка короткострокових планів щодо забезпечення безпечних та нешкідливих умов праці на підприємствах галузі. Розробка заходів щодо термінового усунення виявлених недоліків з охорони праці. Виконання заходів щодо доведення умов та безпеки праці на підприємствах галузі до нормативних вимог, підвищення існуючого рівня охорони праці в галузі.

5.Навчання та атестація фахівців з питань охорони праці. Організація навчання та перевірки знань (тестування) фахівців з питань охорони праці. Організація атестації фахівців з охорони праці. Організація вивчення та розповсюдження передового досвіду з охорони праці (виставки, конференції, семінари, маркетінг). Підвищення рівня знань та кваліфікації фахівців з питань охорони праці. Підвищення рівня атестації фахівців з питань охорони праці.

Для кожної групи задач розглянуті їх зміст, інформаційне забезпечення, методи підтримки рішень, що рекомендуються для використання, та очікуваний результат.

Запропоновано алгоритм розробки управлінських рішень, що являє реалізацію нової технології управління охороною праці для розглянутих груп задач.

Алгоритм, блок-схема якого зображена на рис.1, складається з набору процедур, пов'язаних з формалізацією поставленої задачі, отриманням експертних оцінок, розробкою альтернативних варіантів рішень та вибором з множини можливих рішень оптимального при наявності умов ризику або невизначеності. При цьому окремі процедури алгоритму можуть виконуватися в циклах, що дозволяє врахувати різні умови і ситуації, які виникають при підготовці проектів управлінських рішень.

Враховуючи, що в задачах управління охороною праці на галузевому рівні присутні дані не тільки кількісної, але й якісної природи, обгрунтована доцільність використання в ЕПР методів експертних оцінок, зокрема, методів строгого ранжування і безпосередньої оцінки.

Суть методу експертних оцінок, адаптованого до вказаних задач, зводиться до розгляду сформованою групою експертів (ГЕ) набору альтернатив за допомогою вирішальних правил і вибору ними кращого варіанту.

У розробленому алгоритмі передбачені наступні процедури: визначення мети експертного опитування, яке організує ОПР; формування ГЕ з визначенням її раціональної чисельності; постановка задачі ОПР; забезпечення експертів необхідною інформацією (з використанням баз даних); проведення і обробка результатів експертного опитування для вибору альтернатив; перевірка узгодженості експертних оцінок та компетентності експертів, яка закінчується прийняттям управлінських рішень або зміною ОПР умов проведення експертного опитування.

Задача прийняття рішення зводиться до раціонального вибору альтернативи з множини існуючих і може бути описана залежністю , де – множина керованих (інформаційне та математичне забезпечення, показник компетентності групи експертів) та некерованих (складність поставленої задачі, ліміт часу для його вирішення, показник компетентності ОПР) чинників, що обумовлюють умови прийняття рішень; – множина можливих станів зовнішнього середовища (стан економіки галузі, стан нормативно-правової бази охорони праці тощо); – множина розподілу імовірностей станів зовнішнього середовища; – множина альтернативних управлінських рішень (альтернатив); – множина вихідних змінних (виходів), які являють собою оцінку корисності реалізації i–ї альтернативи за умов, що зовнішнє середовище буде знаходитися в j–му стані.

Математична модель вибору оптимальної альтернативи має вигляд , де - оптимальне рішення; F - формалізоване правило (критерій) оцінки управлінських рішень. Рис.1. Блок-схема алгоритму прийняття рішень

Формалізований опис задачі прийняття рішень в умовах ризику та невизначенності наведено в табл. 2.

Таблиця 2-

Формалізований опис задачі прийняття рішень

Альтернативи Оцінка корисності реалізації альтернативи при станах зовнішнього середовища Значення критерію

…

…

… … … … …

…

Імовірність станів … -

Пошук оптимального рішення здійснюється за допомогою максимізації (мінімізації) значення критерію, розрахованого для множини альтернатив. Для прийняття рішень в умовах ризику і невизначеності при вирішенні завдань управління охороною праці обгрунтовано застосування:

критерія Вальда - ;

критерія Гурвіца -

де - коефіцієнт довіри;

критерія Севіджа - ;

критерія Лапласа - .

У третьому розділі викладені результати досліджень ефективності управління охороною праці на галузевому рівні (на прикладі гірничодобувної промисловості), що вирішуються з застосуванням ЕПР.

Вибір варіантів для остаточного рішення на завершальному етапі розгляду управлінських задач пов'язаний з необхідністю проведення оцінки його якості. Запропонована методика оцінки якості управлінських рішень, яка грунтується на зіставленні оцінок корисності альтернатив і розрахункових значень критеріїв оптимізації. З цією метою розглянуті:

– множина оцінок корисності прийняття альтернатив;

– множина значень критеріїв оптимізації, що отримані шляхом розрахунків.

Після нормування вказаних множин отримано:

Враховуючи, що кожна альтернатива характеризується модулем відхилення нормованих значень критеріїв від нормованих значень оцінок корисності альтернатив , пропонується для використання показник оцінки якості i-ї альтернативи

,

що дозволяє зробити вибір на користь кращої альтернативи по цьому показнику з множини альтернатив.

У випадку, коли неможливо віддати перевагу одному з критеріїв оптимізації, рекомендується використати узагальнений показник якості рішень, що приймаються,

,

де .

Виявлено, що на прийняття ОПР управлінських рішень при плануванні заходів на галузевому рівні істотний вплив має інформаційне забезпечення. Встановлена залежність результативності вирішення задач управління охороною праці від номенклатури, міри наповнення інформаційних баз даних і числа звернень до баз даних. При цьому вихідна функціональна залежність прийнята у вигляді полінома Колмогорова-Габора

,

де - незмінні коефіцієнти, що визначаються шляхом розрахунків;

Bj, Bl - вхідні змінні, що характеризують номенклатуру інформаційних баз даних;

M - кількість баз даних, необхідних для вирішення поставленої задачі.

Для знаходження залежності результативності вирішення задач управління охороною праці від номенклатури, міри наповнення інформаційних баз даних і числа звернень до них в роботі запропоновано алгоритм, що дозволяє виконати оцінку значущості використаних інформаційних баз даних.

Отримані рекомендації про кількісний і якісний склад групи експертів, що приймають участь у вирішенні поставлених ОПР задач. Показано, що комплектування групи необхідно починати з експертів більш високої компетентності, в іншому випадку склад групи може істотно зрости, але позитивно на результат експертизи це не вплине, ускладнюючи лише саму процедуру її проведення (рис.2).

Рис. 2. Залежність показника сумарної компетентності ГЕ від кількості осіб в ГЕ:

а – комплектування ГЕ при зростанні компетентності експертів;

б – комплектування ГЕ при зменшенні компетентності експертів;

в – комплектування ГЕ випадковим чином.

Розроблені алгоритми та програмне забезпечення використані для моделювання вибору оптимальної стратегії управління охороною праці в залежності від стану зовнішнього середовища і критеріїв оптимізації, що застосовуються.

Розглянуто ряд задач галузевого управління, пов'язаних з розв'язанням проблеми боротьби з шумом на підприємствах гірничодобувної промисловості. Ця проблема є настільки актуальною, що шум визнаний соціальною хворобою. Згідно з медичними дослідженнями шум понад 80 дБА призводить до часткової втрати слуху, а при тривалому впливу - до виникнення виразкової хвороби, патологічних змін у печінці і нирках, до розладів діяльності серця та вестибулярного апарату. Останнє може стати причиною підвищеного травматизму, а при зниженні уваги обслуговуючого персоналу машин - призвести до аварійної ситуації.

Отримані результати вирішення задач стратегічного планування (на прикладі формування галузевої програми боротьби з шумом на підприємствах гірничодобувної промисловості), організації реалізації задач планування (проведення конкурсного відбору організацій-виконавців для реалізації задач галузевої програми боротьби з шумом), оперативного планування (на прикладі формування плану забезпечення засобами індивідуального захисту органів дихання - ЗІЗОД підприємств вугільної промисловості), а також задачі навчання і атестації фахівців з питань охорони праці (відбір кандидатур для роботи, пов'язаної з нервово-емоційним напруженням). Результати вирішення вказаних задач показали доцільність застосування ЕПР, а запропоновані для використання в ЕПР критерії Лапласа, Вальда, Гурвіца, Севіджа дозволяють прийняти обгрунтовану стратегію управління в умовах ризику та невизначеності. При цьому вибір критерію оптимізації прийняття рішень в задачах управління охороною праці є найбільш відповідальним етапом в ЕПР і повинен базуватися на умовах конкретної задачі. Якщо приймається дуже відповідальне рішення, коли небажаний навіть мінімальний ризик, рекомендується застосовувати критерій Вальда. У разі, коли дозволений певний ризик при мінімізації жалю від невикористаних можливостей, слід застосовувати критерій Севіджа. В умовах невизначеності, коли стани зовнішнього середовища невідомі, перевагу необхідно віддавати критеріям Лапласа і Гурвіца, оскільки вони найбільш ефективно працюють за цих умов.

Зокрема, на прикладі задачі оперативного планування забезпечення підприємств вугільної промисловості ЗІЗОД показано, що на вибір управлінських рішень, здійснюваних в умовах ризику і невизначеності, впливає ступінь упевненості ОПР в настанні найбільш вигідного стану зовнішнього середовища, що визначається коефіцієнтом довіри a. Зібрана інформація про номенклатуру, виробників та кількість ЗІЗОД, необхідну для забезпечення персоналу підприємств галузі (шахт) і гірничорятувальних формувань, що виконують роботи з ліквідації аварій, дозволила з залученням експертів сформувати план придбання ЗІЗОД. При цьому були прийняті такі критерії відбору ЗІЗОД, що плануються для придбання: технічні дані (час захисної дії і маса), вартість, наявність сертифікату, договірні зобов'язання виробника (постачальника) відносно необхідних обсягів, номенклатури і термінів постачання ЗІЗОД. З урахуванням виділених сум фінансування на придбання ЗІЗОД сформульовані три альтернативні варіанти вирішення поставленої задачі:

Варіант X1 - придбання необхідних ЗІЗОД найбільш прийнятної вартості в повному обсязі. У результаті всі підприємства галузі будуть забезпечені ЗІЗОД на 100%. Буде сформований галузевий резервний фонд, призначений для оперативного поповнення запасів ЗІЗОД підприємств у разі виникнення виробничої необхідності.

Варіант X2 - придбання частини необхідних ЗІЗОД підвищеної якості і терміну захисної дії для забезпечення потреб шахт, найбільш небезпечних з точки зору пилу та газу (60% від загального обсягу необхідних ЗІЗОД), придбання іншіх ЗІЗОД з меншим терміном захисної дії (більш дешевих).

Варіант X3 - придбання ЗІЗОД необхідних обсягів і номенклатури на перший квартал, що дозволить протягом року оперативно вносити зміни в плани придбання ЗІЗОД відповідно до умов виробництва, що змінюються, враховувати появу нових видів ЗІЗОД, кон'юнктуру ринку тощо.

З використанням критерію Гурвіца, який реалізовано в програмному комплексі ЕПР, отримані оцінки запропонованих варіантів планів придбання ЗІЗОД, результати яких зображені на рис. 3.

Рис. 3. Залежності критерію Гурвіца для альтернатив від коефіцієнта довіри .

З результатів рішення задачі оперативного планування випливає, що міра впевненості ОПР в настанні найбільш вигідного стану зовнішнього середовища, що характеризується економічним підйомом в роботі підприємств галузі, як правило, не перевищує 0,7. У цьому випадку кращим варіантом плану придбання ЗІЗОД буде X1. Якщо коефіцієнт довіри перевищує 0,7, то ОПР віддає перевагу варіанту плану X2. Варіант X3 для будь-яких значень коефіцієнта довіри є найменш переважним.

У четвертому розділі наведені рекомендації по впровадженню ЕПР в СУОП галузевого рівня, сформульовані вимоги до формування інформаційних масивів, викладені основні результати переходу до управління охороною праці з використанням ЕПР, а також перспективи застосування ЕПР для управління охороною праці на галузевому рівні.

Необхідною умовою впровадження ЕПР в СУОП на галузевому рівні є проведення комплексу заходів, що забезпечують поетапне введення в дію її компонентів. Основою ЕПР повинно стати створення інформаційної інфраструктури охорони праці, що здійснює автоматизований збір, обробку, передачу і надання необхідної інформації з використанням локальних мереж і телекомунікаційних ліній зв'язку.

При цьому встановлено, що надмірність інформації обумовлює підвищені витрати на її отримання, зберігання та обробку, а недостатність її призводить до зниження якості управлінських рішень. Для оцінки впливу номенклатури, міри наповнення інформаційних баз даних та кількості звернень до них на результативність вирішення задачі пропонується алгоритм, що базується на використанні методу групового обліку аргументів.

В розроблений комплекс заходів щодо впровадження і ефективного функціонування ЕПР включені всі основні питання, пов'язані з організаційним, нормативно-правовим, інформаційним і технічним забезпеченням.

Розроблені рекомендації щодо формування інформаційних баз даних на галузевому рівні, розкриті їх особливості. Показано, що при створенні баз даних слід дотримуватися принципів достовірності і захищеності інформації, забезпечення цілісності даних, оперативності в отриманні і наданні інформації. Важливою умовою достовірності інформації, що заноситься в бази даних, є її постійна актуалізація.

Проведені експериментально-теоретичні дослідження дозволили розробити методику вирішення задач управління з використанням ЕПР. Методика встановлює принципи та методи вирішення задач на верхньому рівні (галузь, відомство, корпорація), містить всі стадії цього процесу: постановку задачі, формування множини альтернативних рішень, оцінку експертним шляхом корисності результатів їх реалізації та прийняття управлінського рішення.

Основою методики є методи експертних оцінок теорії прийняття рішень та математичної обробки даних, що дозволяють ОПР здійснити підготовку, оцінку та прийняття рішень щодо покращення безпеки, гігієни праці та виробничого середовища на підприємствах галузі. Реалізований в методиці алгоритм виробки управлінських рішень забезпечує: можливість вирішення задач, що важко формалізуються, в умовах ризику та невизначеності, а також значне скорочення монотонної праці при роботі з інформаційними матеріалами ОПР та експертів за рахунок автоматизації процедур збору, надання та обробки інформації, що використовується в ЕПР.

Виконане зіставлення технологій прийняття рішень свідчить, що використання ЕПР в галузевій СУОП забезпечує порівняно з традиційною технологією можливість:

оперативно та якісно вирішувати задачі управління охороною праці, що важко формалізуються в умовах ризику і невизначеності;

уникнути можливих економічних збитків в середньому на 3 ... 5 % від сум, що виділяються на реалізацію проектів з охорони праці, за рахунок використання методів експертних оцінок та теорії прийняття рішень, що дозволяє підвищити імовірність прийняття оптимального рішення по управлінню охороною праці на галузевому рівні;

економити при цьому час персоналу користувача за рахунок автоматизації процедур пошуку, передачі, обробки і представлення інформації, що складає біля 20 ... 50 % робочого часу.

Показана можливість використання ЕПР в складі СУОП галузей, в яких прийняття управлінських рішень пов'язано з суттєвими витратами на охорону праці, з великою відповідальністю за наслідки цих рішень, наприклад, в машинобудуванні, АПК, енергетиці, на транспорті та інших галузях.

Розроблений план основних робіт по впровадженню ЕПР в галузевій СУОП дозволяє в залежності від ступеню її готовності до поетапного введення в експлуатацію складових компонентів і вже до кінця другого року мати функціонуючу систему, причому виконання цих робіт при сучасному стані науки і техніки залежить в основному від обсягів фінансових коштів, що виділяються на їх проведення.

До перспективного напрямку подальшого розвитку ЕПР належить створення автоматизованої експертної системи, яка б забезпечувала підтримку прийняття управлінських рішень з використанням накопичених в інформаційних базах даних експертних знань, що пройшли спеціальну обробку, і з видачею по запиту користувача необхідної інформації, яка містить оцінку альтернативних проектів без участі самих експертів.

висновки

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі прийняття рішень при плануванні заходів з охорони праці на галузевому рівні, що виявляється в: обгрунтованні застосування експертної підтримки рішень, яка забезпечує вирішення задач планування заходів з охорони праці в умовах ризику і невизначеності; опрацюванні процесу пошуку оптимальних рішень; встановленні впливу на вибір оптимальної стратегії управління охороною праці інформаційного забезпечення з використанням автоматизованого збору, обробки і надання даних. Отримані такі головні результати:

1. Обгрунтована необхідність застосування з метою підвищення ефективності планування заходів з охорони праці нових підходів та методів, що реалізуються у вигляді експертної підтримки рішень, яка функціонує в складі автоматизованої СУОП галузевого рівня (на прикладі вирішення актуальних задач планування заходів з охорони праці в гірничодобувній промисловості).

2. Розроблена експертна підтримка рішень, що базується на використанні сучасних інформаційних технологій, баз даних (стану умов праці, нещасних випадків, аварій, профзахворювань, нормативно-правових актів з охорони праці тощо), яка дозволяє досягти поставленої мети за допомогою комплексного застосування методів експертних оцінок та теорії прийняття рішень, статистичної обробки інформації, та забезпечує автоматизацію підготовки варіантів рішень в задачах планування заходів з охорони праці на галузевому рівні.

3. Сформульовано комплекс задач планування заходів з охорони праці на галузевому рівні, що вирішуються із застосуванням ЕПР, розроблені алгоритм вироблення рішень і математичні моделі, що дозволяють формалізувати поставлені задачі та забезпечити їх вирішення в умовах ризику і невизначеності. Точність і надійність моделей обгрунтована результатами вирішення актуальних задач охорони праці, зокрема таких, що пов'язані зі стратегічним та оперативним плануванням, з організацією реалізації задач планування і атестацією фахівців з питань охорони праці.

4. Обгрунтована доцільність використання в ЕПР галузевого рівня методів експертних оцінок: методів строгого ранжування і безпосередньої оцінки. Розроблений алгоритм вироблення експертної оцінки з урахуванням критеріїв по комплектуванню групи експертів, її раціональної чисельності, перевірки узгодженості думок експертів і їх компетентності, застосування інформаційних баз даних і математичних методів обробки результатів експертних оцінок, що дозволяє підготувати варіанти рішень задач охорони праці на галузевому рівні, виділивши переважні варіанти з множини альтернатив, що розглядаються, які характеризуються показниками як кількісної, так і якісної природи.

5. Розроблена для використання на завершальному етапі прийняття рішень в ЕПР методика оцінки якості рішень, яка базується на зіставленні значень оцінки корисності альтернатив і розрахункових критеріїв оптимізації. Обгрунтована для забезпечення оптимальної стратегії управління охороною праці в умовах ризику і невизначеності застосовність критеріїв Лапласа, Вальда, Гурвіца, Севіджа і визначені випадки використання того або іншого критерію в рішеннях, що приймаються.

6. Розроблено програмне забезпечення, яке дозволяє підвищити швидкість і точність обробки даних для вибору оптимальних рішень по плануванню заходів з охорони праці на галузевому рівні.

7. Отримані з застосуванням розробленого проблемно-орієнтованого програмного комплексу рішення задач по плануванню заходів з охорони праці на галузевому рівні дозволили дослідити чинники, що впливають на процес прийняття рішень і розробити рекомендації щодо оцінки їх значущості.

8. Сформульовані план заходів щодо організаційно-технічного, нормативно-правового і інформаційного забезпечення ефективного функціонування ЕПР в СУОП на галузевому рівні, а також обгрунтована доцільність використання ЕПР в складі СУОП провідних галузей (гірничодобувній, машинобудування, АПК, енергетика, транспорт та ін.). Розроблено план основних робіт по впровадженню ЕПР, що забезпечує перехід до нової технології планування заходів з охорони праці на галузевому рівні.

Основний зміст дисертаційної роботи викладений у таких публікаціях:

1. Праховнік Н.А. Алгоритм підтримки прийняття рішень для завдань охорони праці// Проблеми охорони праці в Україні. – К.: ННДІОП, 1999. – Вип.2. – С.46-50.

2. Кружилко О.Е., Праховник Н.А. Решение оптимизационных задач охраны труда с использованием аппарата математического моделирования // Вісник ЧІТІ. – Черкаси. – 1999. - № 3. – С.58 - 62.

3. Ткачук К.Н., Кружилко О.Є., Праховнік Н.А. Оцінка якості рішень по управлінню станом охорони праці// Вісник НТУУ "КПІ". Серія "Гірництво". – К.: НТУУ "КПІ": ЗАТ "Техновибух". - 2000. – Вип.2. – С.99-104.

4. Праховник Н.А. Методика оценки качества управления охраной труда// Сб. науч. трудов национальной горной академии Украины. – Днепропетровск: РИК НГА Украины. - 2000. - № 9, т.2. – С.96 – 101.

5. Праховник Н.А. Оценка влияния полноты информационного обеспечения на эффективность управления охраной труда // Уголь Украины. – К.: Техніка. – 2000. - № 2-3.- С.54-56.

6. Праховнік Н.А. Застосування системи підтримки прийняття рішень для підвищення ефективності управління охороною праці на галузевому рівні// Вісник НТУУ "КПІ". Серія "Гірництво". – К.: НТУУ "КПІ": ЗАТ "Техновибух". – К., 2000. – Вип.3. – С.138-142.

Анотація

Праховнік Н.А. Підвищення ефективності прийняття рішень при плануванні заходів з охорони праці на галузевому рівні. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.26.01 - Охорона праці. - Національний науково-дослідний інститут охорони праці, м. Київ, 2000.

У дисертації з метою підвищення ефективності планування заходів з охорони праці обгрунтована нова технологія вироблення рішень, яка реалізована на основі інформаційно-експертної підтримки і багатокритеріальної оптимізації рішень, що приймаються в умовах ризику і невизначеності стосовно до задач управління охороною праці на галузевому рівні (на прикладі гірничодобувної промисловості).

Створена експертна підтримка рішень (ЕПР) базується на використанні сучасних інформаційних технологій, баз даних у сфері охорони праці, відповідного математичного і програмного забезпечення. Сформульовано комплекс задач по плануванню заходів з охорони праці на галузевому рівні, що вирішуються з застосуванням ЕПР, і розроблений алгоритм вироблення рішень і математичні моделі, що дозволяють формалізувати поставлені задачі та забезпечити їх вирішення в умовах ризику і невизначенності. Обгрунтовано застосування методів експертних оцінок і теорії прийняття рішень, розроблені моделі і методика оцінки якості управлінських рішень із використанням критеріїв оптимізації при виборі стратегії управління охороною праці. Отримані з застосуванням розробленого проблемно-орієнтованого програмного комплексу рішення задач планування заходів з охорони праці на галузевому рівні стали підставою для розробки рекомендацій по забезпеченню впровадження та ефективного функціонування ЕПР на галузевому рівні.

Ключові слова: охорона праці, планування, оптимізація, математична модель, експертна підтримка рішень.

Аннотация

Праховник Н.А. Повышение эффективности принятия решений при планировании мероприятий по охране труда на отраслевом уровне. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.26.01 – Охрана труда. – Национальный научно-исследовательский институт охраны труда, г. Киев, 2000.

В диссертации с целью повышения эффективности планирования мероприятий по охране труда обоснована новая технология выработки решений, реализуемая на основе информационно-экспертной поддержки и многокритериальной оптимизации решений, принимаемых в условиях риска и неопределенности применительно к задачам управления охраной труда на отраслевом уровне (на примере горнодобывающей промышленности).

На основе выполненного анализа особенностей функционирования систем управления охраной труда (СУОТ) в современных условиях сформулирован комплекс задач по управлению охраной труда на отраслевом уровне, решаемых с применением экспертной поддержки решений (ЭПР):

задачи стратегического планирования и организации реализации заданий планирования, направленные на улучшение состояния безопасности, гигиены труда и производственной среды на предприятиях отрасли;

задачи учетно-аналитические и прогнозной оценки состояния охраны труда, позволяющие выявить наиболее опасные и вредные производственные факторы на предприятиях отрасли, установить наиболее характерные причины несчастных случаев и профессиональных заболеваний на производстве, а также обосновать мероприятия по повышению уровня охраны труда в отрасли;

задачи оперативного планирования, направленные на безотлагательное устранение выявленных недостатков в сфере охраны труда;

задачи организации обучения и аттестации специалистов по охране труда, направленные на повышение их уровня знаний и квалификации.

Разработаны алгоритм выработки управленческих решений и математические модели, позволяющие формализовать поставленные задачи и обеспечить их решение в условиях риска и неопределенности.

Обоснована необходимость применения с целью повышения эффективности планирования мероприятий по охране труда новых подходов и методов, реализуемых в виде предлагаемой экспертной поддержки решений, функционирующей в составе автоматизированной СУОТ горнодобывающей промышленности.

Разработана ЭПР при планировании