Аннотация. 

В работе проведен системный анализ известных формальных моделей и метрик оценки жизнеспособности критических инфраструктур. Рассмотренные модели и метрики являются формальной основой имитационного моделирования и автоматизации процессов управления рисками и комплексной безопасностью региональных социально-экономических систем. Приводятся отличительные особенности этих моделей. Дана общая характеристика количественных и качественных подходов к оценке жизнеспособности организационных и технических систем. Разработана концептуальная модель жизнеспособности региональных критических инфраструктур. Применение предложенных в статье математического аппарата и формальных моделей жизнеспособности региональных критических инфраструктур позволяет на качественно новом уровне исследовать и оценить динамические характеристики функционирования и развития региональных социально-экономических систем с точки зрения робастности, восстанавливаемости и адаптивности образующих их критически важных объектов и инфраструктур.

Ключевые слова: 

формализация, модель, оценка, жизнеспособность, критическая инфраструктура, управление рисками, социально-экономическая система, региональная безопасность, надежность.

Стр. 59-80.

DOI: 10.14357/20790279220307

 

 

Литература

1. Цыгичко В.Н., Черешкин Д.С., Смолян Г.Л. Безопасность критических инфраструктур. М.: УРСС. 2019. 200 с.

2. Маслобоев А.В. Быстров В.В. Концептуальная модель жизнеспособности критических инфраструктур в контексте современной теории безопасности сложных систем // Экономика. Информатика. 2020. Т. 47. №3. С. 555-572.

3. Masloboev A.V. Towards a theory of regional critical infrastructure security and resilience //Reliability and quality of complex systems. 2020. No. 4(32). P. 115-130.

5. Богданов А.А. Тектология: Всеобщая организационная наука. М.: URSS. 2019. 680 с.

6. Моделирование социо-эколого-экономической системы региона / Под ред. В.И. Гурмана, Е.В. Рюминой. М.: Наука. 2001. 175 с.

7. Макаров В.Л., Бахтизин А.Р. Социальное моделирование – новый компьютерный прорыв (агент-ориентированные модели). М.: Экономика. 2013. 295 с.

8. Маслобоев А.В. Модели региональных кризисных ситуаций и их применение в системах поддержки принятия решений ситуационных центров // Труды ИСА РАН. 2021. Т. 71. №3. С. 57-71.

9. Федеральный закон от 26 июля 2017 года № 187-ФЗ «О безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации». URL: https://fstec.ru/component/

attachments/download/1906.

10. Bertocchi G., et. al. Guidelines for Critical Infrastructures Resilience Evaluation. Rome, Italy: Italian Association of Critical Infrastructures Experts. 2016. 101 p.

11. Holling C.S. Resilience and stability of ecological systems // Annual review of ecology and systematics. 1973. No. 4. P. 1-23.

12. Баркин А.И. Абсолютная устойчивость систем управления. М.: URSS. 2020. 176 с.

13. Ляпунов А.М. Общая задача об устойчивости движения. М.: Гостехиздат. 1950. 472 с.

14. Mottahedi A., Sereshki F., Ataei M., Qarahasanlou A.N., Barabadi A. The Resilience of Critical Infrastructure Systems: A Systematic Literature

Review // Energies. 2021. No. 14. Article number: 1571.

15. Пфанцагль И. Теория измерений. М.: Мир, 1976. 248 с.

16. Емельянов В.В., Ясиновский С.И. Введение в интеллектуальное имитационное моделирование сложных дискретных систем и процессов. Язык РДО. М.: АНВИК. 1998. 432 с.

17. Горский Ю.М. Гомеостатика: модели, свойства, патологии // Гомеостатика живых, технических, социальных и экологических систем. Новосибирск: Наука. 1990. С. 20–67.

18. Кестлер А. Дух в машине // Вопросы философии. 1993. № 10. С. 93-122.

19. Черешкин Д.С., Ройзензон Г.В., Бритков В.Б. Применение методов искусственного интеллекта для анализа риска в социально-экономических системах // Информационное общество. 2020. № 3. С. 14–24.

20. Палюх Б.В., Богатиков В.Н., Алексеев В.В., Пророков А.Е. Приложения метода разделения состояний к управлению технологической безопасностью на основе индекса безопасности. Тверь: Изд-во ТвГТУ. 2009. 398 с.

21. Bruneau M., et al. A framework to quantitatively assess and enhance the science the seismic resilience of communities // Earthquake spectra. 2003. No. 19(4). Р. 733-752.

22. Zobel C.W. Representing perceived tradeoffs in defining disaster resilience // Decision Support Systems. 2011. No. 50(2). Р. 394-403.

23. Rose A. Economic resilience to natural and manmade disasters: Multidisciplinary origins and contextual dimensions // Environmental hazards. 2007. No. 7(4). Р. 383-398.

24. Henry D., Ramirez-Marquez J.E. Generic metrics and quantitative approaches for system resilience as a function of time // Reliability engineering and system safety. 2012. No. 99. Р. 114-122.

25. Wang J.W., Gao F., Ip W.H. Measurement of resilience and its application to enterprise information systems // Enterprise Information Systems. 2010. No. 4(2). Р. 215-223.

26. Chen L., Miller-Hooks E. Resilience: an indicator of recovery capability in intermodal freight transport // Transportation Science. 2012. No. 46(1). Р. 109-123.

27. Orwin K.H., Wardle D.A. New indices for quantifying the resistance and resilience of soil biota to exogenous disturbances // Soil biology and biochemistry. 2004. No. 36. Р. 1907-1912.

28. Enjalbert S., Vanderhaegen F., Pichon M., Abel Ouedraogo K., Millot P. Assessment of transportation system resilience // Human modeling in assisted transportation (In Cacciabue C,, Hjälmdahl M,, Luedtke A,, Riccioli C. eds.). Springer-Verlag Italia Milano. 2011. Р. 335-341.

29. Francis R., Bekera B. A metric and frameworks for resilience analysis of engineered and infrastructure systems // Reliability engineering and system safety. 2014. No.12. Р. 90-103.

30. Tierney K., Bruneau M. Conceptualized and measuring resilience // Transportation Research News Magazine. 2007. No. 250. Р. 14-17.

31. Cimellaro G.P., Reinhorn A., Bruneau M. Seismic resilience of a hospital system // Structure and Infrastructure Engineering. 2010. No. 6. Р. 127-177.

32. Chang S.E., Shinozuka M. Measuring improvements in the disaster resilience of communities // Earthquake spectra. 2004. No. 20(3). Р. 739-755.

33. Ouyang M., Duenas-Osorio L., Min X. A threestage resilience analysis framework for urbaninfrastructure systems // Structural Safety. 2012. Vol. 36-37. Р. 23-31.

34. Ayyub B.M. Systems resilience for multi-hazard environments: definition, metrics, and valuation for decision making // Risk Analysis. 2014. No. 34(2). Р. 340-355.

35. Hashimoto T. Reliability, resiliency, and vulnerability criteria for water resource system performance evaluation // Water Resources Research. 1982. Vol. 18, No. 1. Р. 14-20.

36. Franchin P., Cavalieri F. Probabilistic assessment of civil infrastructure resilience to earthquakes // Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering. 2015. No. 30(7). Р. 583-600.

37. Youn B.D., Hu C., Wang P.F. Resilience-driven system design of complex engineered systems // Journal of Mechanical Design. 2011. No. 133. Р. 1-15.

38. Rød B., Barabadi A., Gudmestad O. Characteristics of Arctic infrastructure resilience: application of expert judgement // Proceedings of the 26th International Ocean and Polar Engineering Conference (Rhodes, Greece, June 26-July 1, 2016). Cupertino, California. 2016. Р. 1226-1233.

39. Sarwar A., Khan F., Abimbola M., James L. Resilience analysis of a remote offshore oil and gas facility for a potential hydrocarbon release: resilience analysis of a remote offshore operation // Risk Analysis. 2018. No. 38(8). Р. 1601-1617.

40. Najarian M., Lim G.J. Design and assessment methodology for system resilience metrics // Risk Analysis. 2019. No. 39(9). Р. 1885-1898.

41. Rehak D., Senovsky P., Hromada M., Lovecek T. Complex approach to assessing resilience of critical infrastructure elements // International Journal of critical infrastructure protection. 2019. No. 25. Р. 125-138.

42. Pursiainen, C., Rød, B., Baker, G., Honfi, D., Lange, D. Critical Infrastructure Resilience Index // Proceedings of the 26th European Safety and Reliability conference, ESREL (Glasgow, Scotland, September 25-19, 2016). In Walls, Revie & Bedford (Eds.), Risk, Reliability and Safety: Innovating Theory and Practice. London, UK: Taylor & Francis Group. 2017. Р. 2183-2189.

43. Mottahedi A., Sereshki F., Ataei M., Qarahasanlou A.N., Barabadi A. Resilience analysis: A formulation to model risk factors on complex system resilience // International Journal of Systems Assurance Engineering and Management. 2021. No. 12(5). Р. 871-883.

44. Barabadi A., Markeset T. Reliability and maintainability performance under Arctic conditions // International Journal of System Assurance Engineering and Management. 2011. No. 2. Р. 205-217.

45. Cox D.R., Oakes D. Analysis of Survival Data. New York: Chapman & Hall/CRC. 1984. 212 p.

46. Mottahedi A., Sereshki F., Ataei M., Qarahasanlou A.N., Barabadi A. Resilience estimation of critical infrastructure systems: Application of expert judgment // Reliability Engineering and System Safety. 2021. Vol. 215. Article no. 107849.

47. Zadeh LA. Fuzzy sets // Information and Control. 1965. Vol. 8. No. 3. Р. 338-353.

48. Ларичев О.И. Вербальный анализ решений. М.: Наука, 2006. 181 с.

49. Капица С.П., Курдюмов С.П., Малинецкий Г.Г. Синергетика и прогнозы будущего. 3-е изд. М.: Едиториал УРСС. 2003. 288 с.

50. Управление развитием крупномасштабных систем / С.Н. Васильев, А.А. Макаров, В.Л. Макаров и др. М.: Физматлит, 2015. 473 с.