Минимизация информационных искажений в судовых системах управления безопасностью

Управление состоянием судовой системы управления безопасностью (СУБ), реализуемое капитаном в рамках своей ответственности, осуществляется по вертикальным организационным связям "капитан – начальник судовой службы". Однако в процессе эксплуатации судовой СУБ могут возникать не предусмотренные структурой судовой СУБ случайные горизонтальные связи между начальниками различных служб.

Такие связи возникают при частичном отсутствии у начальников судовых служб общности интересов при поддержании состояния безопасности. Эти связи имеют временный характер и неизбежны при распределении и перераспределение ресурсов для судовых служб, а также поощрений за эффективность деятельности. Действительно, с одной стороны, начальники судовых служб рассматривают действующие нормы распределения и перераспределения ресурсов через призму эксплуатационной безопасности всего судна в целом. С другой стороны, естественным желанием любого начальника судовой службы является стремление к большей ресурсообеспеченности.

Именно такие противоречия между начальниками судовых служб и обусловливают возникновение и существование временных горизонтальных связей, на которых реализуются отношения конкурентности. При этом желание разрешить конфликт в свою пользу может привести к тому, что начальник будет сознательно искажать в пользу своей службы данные в докладах капитану о результатах деятельности и тем самым снижать эффективность функционирования интеллектуальных вертикальных связей в судовой СУБ. В настоящей работе показан один из возможных путей минимизации возникающих информационных искажений – введение "сильных" штрафов.

2.    Механизм разрешения конфликтной ситуации в судовой СУБ

Пусть на судне существуют элементы конкуренции между начальниками судовых служб, и ни один из участников конфликта не может просто "выйти из игры", а кроме того, в силу требований общей безопасности, никто не может вмешиваться в данный конфликт. Тогда полным и обобщенным описанием интересов парных элементов из состава начальников служб W_i е W , связанных временной горизонтальной связью, будет целевая функция P_i ( k_i ), i = 1,2 каждого из этих судовых специалистов. Если далее принять, что любые два участника конфликтной ситуации из W не руководствуются никакими дополнительными соображениями, а только желанием максимально реализовать свою целевую функцию, то получим условие, при котором осуществляется искажение информации на множестве Ξ = { ξ ₁ ... ξ_n } сообщений ξ_i , идущих по обратным связям "начальник судовой службы – капитан судна":

P 1 ( k 1 ) >  P 2 ( k 2 ),                                                     (1)

Вестник МГТУ, том 15, №3, 2012 г.   стр.580-582

P 1(k 1) < P2(k2), где P 1(k 1) - целевая функция первого начальника судовой службы; P2(к2) - целевая функция второго начальника судовой службы; к 1 и к2 - стратегии, определяющие конкурентное поведение этих судовых специалистов при распределении или перераспределении ресурсов и поощрений соответственно.

Для того чтобы реализовать согласованный выбор нормы r поведения, начальники судовых служб, в условиях действия целевых функций (1), должны отказаться от имеющихся у них рычагов влияния на капитана судна и руководствоваться совершенно иным отношением на множестве пар W . При помощи аппарата высшей алгебры желаемую связь между элементами W ₁ и W ₂ можно записать так:

W 1 и W ₂ е W (W 1 и W ₂ ) е r ₃ о W 1 ~ W ₂ . (2)

Выражение (2) определяет "партнерские" отношения между начальниками судовых служб. Именно такие отношения способны перевести конфликтную ситуацию в устойчивое компромиссное соглашение между обоюдно заинтересованными сторонами и исключить искажение сообщения ξ_i из множества Е = { f ₁ ... f n }.

Характерной особенностью информационного взаимодействия между капитаном и начальниками судовых служб является то, что капитан получает требуемую информацию с некоторым запозданием. Достоверная информация должна поступать к капитану на этапе принятия им решений, задержка же информации либо ее искажение усложняет сам процесс принятия решения и оценку последствий от реализации такого решения. Кроме того, в процессе принятия решений не исключено появление противоречивых информационных сообщений. Наиболее очевидным способом получения капитаном от начальников судовых служб достоверной информации является использование в практике функционирования судовой СУБ целевой функции штрафа, накладываемого на начальников судовых служб за искажения информации в сообщениях f i из множества Е = { f ₁ ... f n }.

Капитан судна путем сравнения докладов y * _{V -} 1 и y_V _ 1 может принять тот или иной показатель искажения в них информации и оштрафовать начальника судовой службы в случае несовпадения y * _V _ 1 ^и У V -1 .

Далее в качестве целевой функции начальника судовых служб при его конкурентной борьбе за ресурс будем использовать выражение, предложенное в работе ( Бурков, Кондратьев , 1981) и записанное так:

P(У * v -1 , V v -1 , X v (y * v -1 ), V v ) = H 1 § (У * v -1 - V v -1 ) + H ₂ e ( y_v - X v (У * v -1 )) -

- H3e [1 - yv - e(yv - xv^v - 1))], где H1 § (y*v - 1 - yv - 1); H2e(yv - Xv(y*v - 1)); H3e[1 - yv - e(yv - XvУ - 1))] - локальные показатели этой функции.

§ (У * v -1

^{- y}V - 1 )

• 11,    если k_t ^ k j ;

I 0, в противном случае.

P (У * v -1 , V v -1 , X v (У * v

X Л" = P 2 ( X v (y v - 1 ), V v ), если y * v - 1 = V v - 1 ;

^U, ^У     <  P 2 ( X v ( V v - 1 ), V v ), если y * v - 1 + V v - 1 .

В соответствии с рекомендуемым условием, при совпадении

У*v - 1 и yv - 1, штраф за искажение информации, назначаемый капитаном, равен нулю. Если же для приобретения выгоды в условиях конкурентности начальник судовой службы искажает информацию в свою пользу и y*V -1 ^ yV -1, то штраф за такую деятельность уменьшает значение целевой функции P2(xV(yV -1), yV).

Очевидно, что введением капитаном в целевые функции начальников судовых служб "достаточно сильных" штрафов за искажение информации о деятельности судовых служб можно обеспечить достоверность сообщений, поступающих капитану по обратным вертикальным интеллектуальным связям, которые должны быть предусмотрены структурой судовой СУБ.

Душин В.Л. и др. Минимизация информационных искажений...

3.    Определение величины штрафных санкций, минимизирующих информационные искажения в судовой СУБ

Условие достаточной силы штрафов, накладываемых капитаном судна на начальников служб за наблюдаемые искажения информации, в рассматриваемом случае имеет вид:

при yv е Y v (y v — 1 )

max P ( y * v — i , y_v — i , x_v ( y * v — 1 ), y_v ) > max P (y * _v , y_Y — 1 , x_v ( y * _v — 1 ), y_v ).

ye Y (y )                                ye Y (y )

Последнее условие для отношения V y_v е Y_v ( y_v _ 1 ) можно заменить следующим выражением:

P(y v - 1 , y v - 1 , X v ( y* v - 1 ), y v ) >  P ( y* v - 1 , y v - 1 , X v ( y * v - 1 ), y v ).

Подставив в него целевую функцию любого из начальников судовых служб, найдем

P ( y v - 1 , y v - 1 ) + P 2 ( X v ( y v - 1 ), y v ) >  P 1 ( y * v - 1 , y v - 1 ) + P 2 ( X v ( y * v - 1 ), y v ).                   (5)

Если далее использовать свойство функции штрафа за искажение информации (4), то условие (5) можно преобразовать так:

P 1(y*v - 1, yv - 1) > P2(Xv(y*v - 1), yv) - P2(Xv(yv - 1), yv), а учитывая значения локальных показателей из (3) для случая Vyv е Yv(yv - 1), окончательно получим

H 1 e ( y * v -1 - y v -1 ) >  H 2 e(y v - X v (y * v -1 )) - H 3 e [1 - e(y v - X v (y * v -1 ))] -

- H 2 e ( y v - X v ( y v -1 )) + H 3 e [1 - e(y v - X v (y v -1 ))].                        (6)

Пусть начальник службы в некоторый момент времени сообщает капитану судна искаженную информацию о деятельности своих подчиненных y *v - 1 ^ yv - 1.

Тогда, учитывая что X_v ( y * _{v -} 1 ) ^ X_v ( y_{v -} 1 ) и выводы (6), найдем

H 1 >  H ₂ + H ₃ .

Полученное условие определяет достаточную "силу" штрафа, накладываемого капитаном на начальника судовой службы за искажение информации в обратной интеллектуальной связи, предусмотренной структурой судовой СУБ. При таком штрафе элементы пары ( W 1 и W ₂ ) е W из состава судовой СУБ всегда будут сообщать достоверную информацию капитану о состоянии дел в своей службе.

4.    Заключение

Возможное появление не заявленных в структуре судовой СУБ одномоментных горизонтальных связей с элементами конкурентных отношений и их влияние на достоверность множества Е = { ^ 1 ... ^ n } может быть достигнуто путем введения системы "штрафов".

Смысл практического применения "штрафов" состоит в следующем. Потери целевой функции начальника судовой службы при искажении информации были не меньше его дополнительного выигрыша, полученного при реализации преимуществ в конкурентных отношениях с другими начальниками служб.

Как нам представляется, использование системы штрафов целесообразно рассматривать как составную часть культуры управления компанией и одну из должностных обязанностей капитана судна.