Примечания: 1) нумерация строк таблицы соответствует нумерации линий трендов на диаграмме (Рис. 2); 2) в функциях приняты относительные значения параметра d, где 1 соответствует 1998 год.

Коэффициенты детерминации (R2) всех рассматриваемых моделей достаточно близки к максимальному значению 1, и относительно низкие значения у2 позволяют сделать вывод о том, что предлагаемые зависимости приемлемы для изучения процесса на некотором ограниченном временном интервале. Исключение составляет только зависимость для времени следования (1998-2008г.г.), где R2 = 0.489. Это объясняется тем, что значение показателя в течении рассматриваемого периода, имея незначительную тенденцию к росту, практически не изменялось.

Анализ прогнозов трендовых моделей (Рис. 2) показывает, что рассматриваемые показатели оперативного реагирования начинают приближаться к некоторым пороговым значениям, дальнейшее снижение которых при существующих условиях невозможно. Например, по прогнозу, в 2020 году среднее время локализации пожара в Российской Федерации должно приблизиться к нулю. То есть, на каждый пожар должно прибывать такое количество сил и подаваться такое количество огнетушащих средств, чтобы пожар ликвидировался в тех размерах, какие он принял на момент прибытия пожарных подразделений. Следовательно, сразу после прибытия пожарных к месту вызова, минуя этап локализации, должен наступать этап ликвидации пожара. Такое возможно только в двух случаях:

1) если период свободного развития пожара (включающий себя периоды обнаружения, сообщения, следования и другие действия до начала активного тушения пожара) будет относительно непродолжительным, и пожар, возможно, будет ликвидировать силами первого прибывшего к месту вызова подразделения;

2) даже на развившемся пожаре будет практически одновременно сосредотачиваться необходимое для его локализации количество сил и средств.

Справедливо предположить, что снижение показателей оперативного реагирования, как направление улучшения эффективности деятельности оперативных пожарных подразделений, в ближайшие годы неизбежно достигнет своего естественного предела.

В качестве одного из вариантов решений, обозначенной проблемной ситуации, предлагается: 1) Принять в качестве ориентировочных некоторые фиксированные значения показателей оперативного реагирования, (возможно дифференцированных для групп регионов) и использовать их в качестве базовых для оценки эффективности деятельности; 2) Расширить диапазон рассматриваемых причинно-следственных связей и приоритетов в деятельности оперативных пожарных подразделений.

Исходя из основной задачи пожарных подразделений (снижение гибели и травматизма людей, а так же уменьшение материального ущерба причиняемого пожарами), то целесообразно выявить основные взаимосвязи факторов, влияющих на эти показатели и их связи с показателями оперативного реагирования.

В отличие от ранее проводимых исследований по данному направлению [5, 11, 12] в первом приближении предлагается рассмотреть взаимное влияние 17 факторов:

1) продолжительность свободного горения;

2) продолжительность тушения пожара;

3) количество погибших при пожаре людей;

4) количество людей, травмированных на пожаре;

5) уничтоженную и поврежденную пожаром поэтажную площадь;

6) количество пожарной техники, задействованной на пожаре;

7) материальный ущерб от пожара;

8) расстояние до места пожара;

9) количество стволов поданных на тушение пожара и защиту;

10) создание штаба пожаротушения;

11) условия, способствовавшие развитию пожара.

Графически вышеперечисленные факторы и предполагаемые направления влияния изображаются в виде ориентированного графа (Рис. 3). Сокращения названий узлов графа обозначают: Св. Гор - время свободного горения, мин.; Туш - время тушения пожара, мин.; Гиб - количество погибших, чел.; Трав - количество травмированных, чел.; Sп - площадь пожара, м2; Nпа - количество пожарной техники, ед.; Ущ - материальный ущерб, руб.; Расст - расстояние до места пожара, км; Ств - количество стволов, подаваемых на тушение и защиту, ед.; Штаб - создание штаба пожаротушения. Цифрами от 1 до 7 обозначены группы условий, способствовавших развитию пожара [3, Прил.2 п.50]. Для условий входящих в группы на Рис. 3 приняты обозначения вида «5`53» где первая цифра соответствует номеру группы условий, число после знака апострофа соответствует коду условия принятому в Порядке [3, Прил.2 табл.17]. Например, 1`11 - позднее обнаружение пожара в результате отсутствия персонала на объекте пожара и т.д.

Для проведения анализа ориентированный граф (Рис. 3) представлен в виде матрицы смежности (Рис. 4) размером 17х17. Дополнительные связи групп условий развития пожара в матрице не отражены и будут рассмотрены отдельно. Учитывая то, что изучаемые данные представляют собой разнородные физические величины (время, количество, площадь, события) для выявления связей между рядами данных применены различные виды корреляционных зависимостей: линейная корреляция Пирсона (на Рис. 4 обозначена литерой - «Л»); точечная бисериальная корреляция (Т); контингенция Пирсона (ц - коэффициент) (ф). Показатели гибели и травмирования людей, ввиду сравнительно малых значений, оценивались не по количеству людей, а только по наличию факта гибели или травмирования людей, и поэтому для их оценки не применялась линейная корреляция.

Рис. 3 Влияние факторов, характеризующих деятельность оперативных подразделений пожарной охраны на последствия пожаров

Рис. 4 Условия и факторы деятельности оперативных пожарных подразделений Л - линейная корреляция Пирсона;

Т - точечная бисериальная корреляция; ф - контингенция Пирсона (ц - коэффициент)

Исходные данные для расчетов статистических показателей были взяты из федеральной государственной информационной системы «Федеральный банк данных «Пожары» (ФГИС «Пожары»). При этом рассматривались только данные по пожарам, данные по загораниям (см. определение п.14 Приложения к Порядку [2]) не учитывались. Расчеты выполнялись с использованием СУБД Microsoft Access 2007.

Расчетные значения коэффициентов корреляции (Рис. 4), проверялись по статистической значимости. При уровне значимости б = 0,05 из 137 связей не подтвердилось 28 и 27 соответственно для 2011 и 2012 годов, при более строгих условиях проверки б = 0,01 количество таких связей возросло до 31 и 33. ликвидация пожар оперативный реагирование

Статистические выборки за 2011 и 2012 годы показателей оперативного реагирования и других рассматриваемых факторов принадлежат одной генеральной совокупности, поэтому возможно сравнить выборочные коэффициенты корреляции для двух рассматриваемых выборок с целью установления общности генерального коэффициента корреляции, который характеризует всю генеральную совокупность случаев тушения пожаров на территории Российской Федерации.

Проверка нулевой гипотезы о незначимости различий между двумя коэффициентами корреляции произведена по формуле

, (1)

где r1 и r2 - значения коэффициентов корреляции соответственно для 2011 и 2012 года; n1 и n2 - размеры выборок.

В результате проверки значимости различий коэффициентов корреляции, для дальнейших исследований приняты данные за 2012 год, из которых исключены данные по 64 связям не соответствующим критерию z ? 1,960, на основе которых построен ориентированный нагруженный граф из 17 узлов и 45 ребер (связей), вес ребер соответствует абсолютным значениям корреляции и изображается линиями разной толщины.

Направления связей выбраны на основе метода экспертных оценок. Для показателей «Гибель» и «Травмы» направления влияния определяются почти однозначно, принято, что показатели оперативного реагирования могут оказывать на них воздействие, а обратные влияния отсутствуют. У таких пар показателей как «Площадь пожара» - «Время тушения», «Количество стволов» - «Количество техники» и др. в зависимости от обстановки на пожаре направление влияния может неоднократно меняться, поэтому условно приняты направления, соответствующие последовательности проведения расчета сил и средств на тушение пожара [9].

Рис. 5 Условия и факторы деятельности оперативных пожарных подразделений (все значимые связи)

После удаления несущественных связей и перераспределения узлов графа (Рис. 3) с использованием алгоритма «Yifan Hu Proportional» компьютерной программы Gephi 0.8.2, граф (Рис. 5) выглядит более упорядоченно, но тем не менее еще остается достаточно сложным. Для выполнения анализа топологии, возможно, еще упростить структуру графа и разбить его на два подграфа. Например, по отрицательным (Рис. 6) и положительным (Рис. 7) значениям коэффициентов корреляции.

Рис. 6 Условия и факторы деятельности оперативных пожарных подразделений (положительные связи)

На графе с прямыми связями (Рис. 6) показаны такие направления влияний факторов, при которых изменение влияющего фактора в любую сторону приводит к пропорциональному изменению зависимого фактора в ту же сторону. Некоторые связи могут опосредованно определяться влиянием третьего показателя и (или) быть только статистическими, но не причинно-следственными. Например, количество пожарных отделений связано с количеством погибших людей, хотя известно [5], что основные причины гибели людей являются результатом стечения, не рассматриваемых здесь обстоятельств (состояние погибшего, состояние объекта пожара и др.).

Рис. 7 Условия и факторы деятельности оперативных пожарных подразделений (отрицательные связи)

На графе с обратными связями (Рис. 7) показаны случаи, когда увеличение влияющего фактора приводит к пропорциональному уменьшению зависимого. Связи между условиями развития пожара, показанные на графе (Рис. 5), исключены из дальнейшего рассмотрения, т.к. являются только статистическими отношениями.

Для примера рассмотрим некоторые выводы по результатам исследования - продолжительность свободного горения (Рис. 6) влияет на увеличение площади пожара т.к. коэффициент корреляции положительный (r = 0.014) и в меньшей мере на условия необходимости создания штаба пожаротушения (r = 0.01). Штаб влияет на количество пожарной техники (r = 0.298) и количество подаваемых на тушение стволов (r = 0.212) и в несколько меньшей степени (r = 0.048) на продолжительность тушения пожара.

Гибель и травмирование людей на пожаре в первую очередь зависят от продолжительности тушения (r = 0.048), количества привлекаемой на тушение техники (r = 0.071) и подаваемых стволов (r = 0.073), а так же форс-мажорных обстоятельств (r = 0.016). Стечение перечисленных обстоятельств характерно для пожаров на сложных в пожарно-тактическом отношении объектах, характеризуемых большим количеством людей, сложной планировкой и т.п. Выявленные зависимости (Рис. 6, Рис. 7) позволяют произвести и более детальный анализ обстоятельств причинения вреда здоровью людей на пожарах

Таким образом, используемый в настоящее время одномерный статистический анализ совокупности данных, состоящих из наблюдений и характеризующих их переменных, заключающийся в рассмотрении каждой отдельной переменной и исследовании их попарной взаимосвязи весьма ограничен. Потому что закономерности и взаимосвязи, присущие всей совокупности, не возможно выявить, исследуя каждую перемен-ную в отдельности. Поэтому наиболее целесообразным, с точки зрения прикладных исследований является многомерный статистический анализ данных [10].

Несмотря на то, что предлагаемая методика еще требует некоторой доработки и практической проверки, но уже сейчас она может способствовать разрешению ситуаций, рассмотренных в начале статьи, когда единообразное использование статистических методов для всей совокупности данных приводит к неоднозначным выводам. В целом применение методики многомерного анализа позволит объективно оценить практически весь комплекс показателей характеризующих деятельность оперативных пожарных подразделений и выявить основные тенденции дальнейшего развития.

Библиографические ссылки