МОДЕЛІ ТА МЕТОДИ ФОРМУВАННЯ ПОРТФЕЛІВ ПРОЕКТІВ ЗАХИСТУ ТЕРИТОРІЙ ВІД ЗАТОПЛЕННЯ

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 05.13.22 «Управління проектами та програмами». – Київський національний університет імені Тараса Шевченка,Київ, 2017. Дисертація присвячена вирішенню актуальної науково-технічної задачі − розробки моделей та методів формування портфелів проектів захисту територій від затоплення на прикладі окремих територій України на основі методу актуалізації портфелів проектів захисту територій, ідентифікації та відбору проектів захисту територій від затоплення на основі оцінювання територій та розставлення пріоритетів портфелю проектів за допомогою геоінформаційних технологій дистанційного зондування Землі, що входять до групи процесів формування портфелю проектів. У роботі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, розкрито важливість удосконалення методів та моделей формування портфелів проектів у сфері захисту від надзвичайних ситуацій, сформульована мета і визначені задачі дослідження, наведені положення наукової новизни та практичної цінності роботи, здобуті в процесі дослідження, описані форми їх апробації та використання. У дисертаційній роботі проведено аналіз існуючих підходів, моделей та методів управління та формування портфелів проектів для різноманітних сфер діяльності за різних умов зовнішнього середовища. Також проведено аналіз існуючих підходів та методів моніторингу та прогнозування надзвичайних ситуацій природного характеру на території України. Проаналізовані моделі управління портфелями проектів показують, що сьогодні на зміну класичним підходам до управління проектами та управління портфелем проектів прийшов симбіоз проектного та 3 функціонального управління. Тому реалізація та управління портфелями проектів потребують нових наукових розробок, методів та моделей для ефективнішого формування та управління портфелями проектів. Із аналізу останніх публікацій зроблено висновок, що сучасний стан розвитку суспільства вимагає впровадження нових технологій та методів формування портфелю проектів захисту територій від затоплення з метою досягнення більш ефективного управління цивільним захистом в цьому напрямку, як на рівні попереджень, так і ліквідації природних загроз. Формування ефективних портфелів проектів необхідно за умов визначення комплексного показника потенційної небезпеки регіонів в умовах виникнення природних надзвичайних ситуацій, що зумовило формулювання основної мети та завдань дисертаційного дослідження. У роботі приділено увагу удосконаленій моделі формування портфелю проектів захисту території від затоплення та методу актуалізації портфелю проектів захисту територій від затоплення на основі оцінки загального показника «рівень небезпеки територій» шляхом визначення узагальненого критерію пріоритетності для виконання портфелю проектів, моделювання водозбірних басейнів обраної території та формування базової таблиці для вибору найбільш незахищеної території. У сучасному світі система моніторингу і прогнозування надзвичайних ситуацій стає пріоритетною, напрямок є перспективним у передбаченні техногенних катастроф та природних катаклізмів. У сфері захисту населення і територій, моніторинг і прогнозування надзвичайних ситуацій відіграє важливу роль, так як спостереження, аналіз, оцінка стану і зміни виявлених потенційних джерел надзвичайних ситуацій, а також прогноз впливу на безпеку населення, організацій, навколишнє середовище дозволять розробити i реалізувати захoди, спрямовані на попередження та ліквідацію надзвичайних ситуацій, мінімізацію соціально-економічних та екологічних ризиків, їх наслідків. 4 Результати моніторингу та прогнозування надзвичайних ситуацій можуть стати одним з визначальних критеріїв при прийнятті управлінських рішень у діяльності органів та підрозділів цивільного захисту. Точна й оперативна інформація про небезпечне природне явище, аварію або небезпечну техногенну подію і т.д., відображає ймовірності виникнення та розвитку надзвичайної ситуації на основі аналізу можливих причин її виникнення, джерел у минулому і сьогоденні, що дозволить якісно і ефективно розробляти програми та плани, приймати дієві рішення щодо попередження та ліквідації надзвичайних ситуацій. Для визначення територій, на яких необхідне виконання портфелю проектів захисту від затоплення, розроблено метод актуалізації портфелю проектів захисту територій від затоплення, який базується на визначенні узагальненого критерію пріоритетності кожної території, коефіцієнту гідрологічного навантаження та формуванні з цих територій ранжованої таблиці для вибору найбільш незахищених. Внаслідок виконання запропонованого методу складено таблицю актуальних територій Львівської області де необхідне першочергове створення інженерно-технічних заходів цивільного захисту. Для завершення розробки цього методу в районах Львівської області проведено комп’ютерне моделювання водозбірних басейнів за допомогою програмного комплексу ArcGIS на основі даних дистанційного зондування Землі, що дозволило проаналізувати та визначити додаткові гідрологічні навантаження на території, які обираються для виконання заходів захисту. Крім того, досліджено етап ідентифікації та відбору проектів захисту територій від затоплення до портфелю на основі оцінювання території за критеріями висота затоплення та раціональності виконання систем захисту, шляхом порівняння даних раціонального виконання захисту за певної висоти затоплення, який дозволяє враховувати ефективність впливу кожного з альтернативних проектів на рівень захисту територій від затоплення. А також етап пріоритезації проектів у портфелі за критеріями «безпека-витрати» на 5 основі методу «ризик-дохідність» шляхом врахування необхідних витрат на реалізацію альтернативних множин цих проектів та наявних фінансових ресурсів, що дало можливість отримати набір оцінок проектів портфелю та визначити першочерговість виконання проектів, з яких остаточно формується портфель. Для ідентифікації та відбору компонентів в портфель проектів захисту території від затоплення розроблено модель ідентифікації та відбору проектів захисту території від затоплення до портфелю, який полягає в проведенні математичного моделювання висоти затоплення території, комп’ютерного моделювання зон ризиків затоплення за допомогою програмного забезпечення ArcGIS та додаткового програмного забезпечення HECGeoRAS та HEC-RAS, а також вибору компонентів на основі порівняння даних раціонального виконання захисту, що передбачено державними стандартами. Одним із складових критерію висота затоплення та раціональності виконання систем захисту є розрахункове значення висоти затоплення території, який отримується в результаті математичного моделювання висоти затоплення. На основі цього показника проводиться моделювання зон ризиків затоплення території за допомогою програмного підходу. Результатом виконання розробленої моделі ідентифікації та відбору компонентів портфелю є набір проектів, які формують портфель проектів захисту територій від затоплення. Завершенням формування портфелю проектів є проведення пріоритезації портфелю проектів. Розроблений метод пріоритезації за критеріями «безпека-витрати» сформульовано на основі відомого методу «ризик-дохідність», передбачає вибір проектів, які забезпечують високий рівень безпеки території за умови мінімальної витрати фінансових ресурсів. Результатом цього процесу є матриця на основі якої приймається рішення про першочергове виконання s-го проекту на і-ій території. 6 На основі виконання усіх досліджуваних етапів розроблено алгоритм формування портфелю проектів захисту територій від затоплення, що може застосовуватися для планування заходів захисту від затоплення для усієї території України. За результатами виконання портфелю проектів на обраній території зона ризику затоплення територій зменшилася приблизно на 30% внаслідок виконання проекту укріплення берегів річок, цим самим захищаючи сільськогосподарські угіддя та населення, яке проживає в цій зоні від затоплення. В роботі також окреслено перспективи використання запропонованих моделей в подальших дослідженнях. Результати досліджень застосовуються в навчальному процесі Львівського державного університету безпеки життєдіяльності при вивченні дисциплін «Інформаційні технології комп’ютерного моделювання екогеофізичних процесів» і «Прикладні інформаційні технології у сфері цивільного захисту».