Анализ статистики пожаров с использованием математических и статистических методов

УДК 614.84

А.П. Дарманян1, д-р техн. наук, проф., e-mail: adarma@inbox.ru

Н.М. Веселова1, канд. техн. наук, доц.,

Д.Д. Нехорошев1, канд. техн. наук, доц.,

В.П.Мороз2, старший преподаватель

1Волгоградский государственный аграрный университет

2Брестский государственный технический университет, Республика Беларусь

АНАЛИЗ СТАТИСТИКИ ПОЖАРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МАТЕМАТИЧЕСКИХ И СТАТИСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

Статья показывает новые возможности, которые открываются для анализа статистики пожаров благодаря использованию методов математического моделирования временных рядов и принципа Парето.    Для периода 2013-2016гг. по данным статистики пожаров в РФ и в Республике Беларусь найдены линейные математические модели, определены их параметры. Показано, что в этот период скорость уменьшения количеств пожаров в Республике Беларусь почти в два раза превышала скорость уменьшения пожаров в РФ. Для периода 2013-2016гг. найдена линейная математическая модель для описания величины прямого материального ущерба от одного пожара в РФ. На основе анализа статистики причин пожаров в 2013г. и в 2016г. с помощью правила Парето показано, что только три причины: НПУиЭ электрооборудования, НПУиЭ печей и неосторожное обращение с огнем вызывали 80% всех пожаров в РФ.

Ключевые слова: пожары, причины пожаров, математическое моделирование, статистика, временные ряды, принцип Парето.

Введение.

Анализ пожаров в настоящее время важен ввиду того, что каждый год пожары наносят большой материальный ущерб во всех странах и являются причиной гибели множества людей. В Российской Федерации ежегодно возникает более 150 тыс. пожаров, причиняющих материальный ущерб на сумму свыше 15 млрд. руб.[1].

Для анализа статистики пожаров на практике применяют различные методы. Для этого используют: описание отдельных пожаров, анализ количеств пожаров в различные периоды времени, анализ отдельных причин возникновения пожаров, сравнительный анализ данных за два года с вычислением их процентного изменения, визуализация статистики пожаров в виде гистограмм [1-4].

Однако такой подход, на наш взгляд, является ограниченным, так как не позволяет решать различные инженерные задачи. Действительно, зная только процентное изменение показателей за два года, трудно оценить динамику изменения показателей в определенный временной период, выявить их тенденции и выполнить количественное сравнение этих тенденций. Кроме того, при таких подходах невозможно выполнить научно-обоснованное прогнозирование изменения показателей на ближайшее будущее (анализ тенденции) а также выявить и провести анализ основных причин возникновения пожаров. Анализ тенденции количеств пожаров и причин их возникновения необходим для научно обоснованного прогнозирования ситуации с пожарами в будущем, для оценки эффективности проводимых противопожарных мероприятий, в том числе, и в сравнении с другими странами.

Перечисленные выше инженерные задачи можно решить различными математическими и статистическими методами так, как это успешно делается для анализа экономических [5] и электроэнергетических систем [6].

Для демонстрации возможностей методов математического моделирования при проведении сравнения ситуации с пожарами в РФ с другими странами нами выбрана Республика Беларусь, у которой имеется государственная статистика пожаров [4].

Целью настоящей работы являлся анализ статистики пожаров в РФ и в Республике Беларусь с использованием математических и статистических методов.

Методы исследования.

Для анализа статистики пожаров были использованы данные по сводной статистике пожаров в РФ за период 2003-2016гг. [7] и в Республике Беларусь за период 2010-2016гг. [4], которые приведены в таблице 1.

Для анализа основных причин возникновения пожаров использована статистика о причинах пожаров в РФ в 2013г. [7] и в 2016г. [9], данные из которой приведены в таблице 2. Статистики причин пожаров по Республике Беларусь, к сожалению, нет.

Как известно [5], использование методов математического моделирования временных закономерностей (временных рядов)  позволяет найти математическую модель тенденции показателя, с помощью которой можно оценить скорость изменения показателя и выполнить научно обоснованное прогнозирование значения показателя на ближайшее будущее. В качестве математической модели для описания статистических данных о пожарах целесообразно использовать линейную модель вида: