8. Математическая статистика в научных исследованиях оперативно-тактических действий.

В основе научного исследования лежат наблюдения над свойствами оперативно-тактических действий. Посредством наблюдения исследователь получает информацию, необходимую для познания закономерностей оперативно-тактических действий и использования этих закономерностей на практике.

В большинстве случаев наблюдения сводятся к измерению величин, характеризующих свойства объекта исследования. При этом исследователь никогда не ограничивается единичным измерением. Как отмечал великий русский ученый Д.И. Менделеев, "... доверия заслуживает по преимуществу то, что добыто во многих наблюдениях и опытах. Единичные опыты немного говорят для науки, ... потому что ни в одном опыте нельзя устранить всех посторонних влияний".

Действительно, даже в самом тщательном лабораторном эксперименте, когда принимаются все методы к исключению различных побочных, мешающих воздействий, нельзя добиться их полного уничтожения. В еще большей степени это относится к исследованиям, оперативно-тактических действий проводимым в реальных условиях. Например ,величина времени развертывания напорных пожарных рукавов проводимое в одних и тех же условиях одними и теми же лицами и т.д. – будет тем не менее отличаться. Среди возмущающих факторов, нарушающих стабильность временных параметров, можно указать неточность совмещение рукавных головок, уменьшение скорости раскатки рукава, неправильность хвата НПР, погодные и климатические условия и т.д.

Поскольку влияние каждого из множества мешающих воздействий невозможно учесть или устранить, результат единичного измерения представляет собой случайную величину, которая случайным образом отклоняется от истинного значения измеряемой величины.

Таким образом, единичный опыт не может дать точного представления о связи изучаемого явления с вызвавшими его обстоятельствами. Здравый смысл подсказывает нам, что чем больше наблюдений сделано, тем более точен и надежен результат. Поэтому исследователь оперативно-тактических действий (ОТД) всегда имеет дело с множеством результатов наблюдений. И от того, насколько правильно будут обработаны эти результаты, зависит объективность, точность и надежность определения истинного значения измеряемой характеристики. А от этого, в свою очередь, зависит правильность всех дальнейших умозаключений и выводов. Отсюда логически вытекает необходимость в научном подходе к обработке результатов наблюдений ОТД.

Научный подход к обработке результатов наблюдений составляет предмет изучения математической статистики. Математическая статистика - это наука о математических методах обработки, систематизации и использовании результатов наблюдений для научных и практических выводов.

Методы математической статистики в настоящее время проникли во все области научных исследований от физики и химии до экономики и социологии. Это объясняется тем, что каждая наука нуждается в анализе и обработке добытых ею фактов.

Роль математической статистики в исследованиях оперативно-тактических действий особенно велика. Для предмета труда этого направления - характерно большое разнообразие характеристик. Оперативно-тактические действия проводятся различным количеством исполнителей, использования различного пожарного оборудования и инструмента, в различных климатических условиях. Эти действия проводятся как на горизонтальном участке местности, так и с подъемом на высоту или спуском вниз.

Поэтому проведение научных исследований оперативно-тактических действий всегда связано с большим числом наблюдений, результаты которых обрабатывают при помощи методов математической статистики.

Как уже было сказано выше, результаты наблюдений или экспериментов над объектом исследования представляются, как правило, в виде ряда случайных величин, характеризующих интересующее нас свойство ОТД. Дадим теперь определение основных понятий математической статистики.

Случайной величиной называется величина, которая в результате опыта может принять то или иное значение. При этом неизвестно заранее - какое именно.

Случайная величина, принимающая отделенные друг от друга значения, которые можно пронумеровать, называется дискретной. Примерами дискретной случайной величины могут служить: количество пожарных напорных рукавов различного диаметра, количество водоисточников, количество пожарных стволов на ликвидацию горения, использующие при тушении пожара.

Случайная величина, возможные значения которой непрерывно за­полняют какой-то промежуток, называется непрерывной. Например:

1) суммарное время оперативно-тактических действий при тушении пожара;

2) время работы насосных установок по забору, транспортированию и подаче огнетушащих веществ.

Статистическая совокупность - это множество значений случайной величины, которые получены в результате эксперимента или наблюдения над объектом исследования.

Генеральная статистическая совокупность - это совокупность, содержащая все возможные значения случайной величины.

Выборочная статистическая совокупность - это совокупность, в которой содержится лишь часть генеральной совокупности. Например: напорные пожарные рукава (НПР) используемые всеми подразделениями гарнизона пожарной охраны при тушении пожаров составляют генеральную совокупность. НПР используемые на пожарах караулами одной пожарной части гарнизона пожарной охраны является выборочной совокупностью. Другим примером генеральной совокупности могут служить все выезды пожарных подразделений ФПС МЧС России на пожары в течение года. Выезды на пожары за одни сутки, составляют в том случае выборочную совокупность выездов.

Выборочная статистическая совокупность часто называется выборкой, а число n наблюдений, содержащееся в выборке, - объемом выборки.