Живучесть сложных технических систем. Классификация систем по характеру ущерба. Критерии живучести

По мере создания сложных и ответственных технических систем, к числу которых относятся и ИЭС, все важнее встает проблема обеспечения их живучести. Под живучестью понимают свойство технической системы продолжать свое нормальное функционирование с допустимыми показателями эффективности при непрогнозируемых внешних или внутренних негативных воздействиях.

При этом основным отличием задачи оценки живучести от задачи оценки надежности (по безотказности) является невозможность использования понятия вероятности. В случае возникновения тех или иных непрогнозируемых ситуаций с негативными воздействиями на систему неприемлемы вероятностные критерии оценки качества ее работы. Для оценки живучести, как правило, используют минимаксные критерии, что предполагает не абсолютный, как для надежности, а относительный характер оценки живучести, когда рассматривают несколько вариантов систем, из которых и производят выбор наиболее живучей.

Совокупность воздействий в общем случае характеризуется числом, интенсивностью и местом возникновения возмущений (приложения воздействий). Для упрощения задачи оценки живучести обычно считают, что при одинаковой интенсивности всех возмущений они приложены к таким объектам (местам) системы, выход которых из строя приводит к наихудшим последствиям.

Поскольку определение живучести системы базируется на определении ущерба вначале по ее отдельным компонентам, а затем и системы в целом, то существует даже соответствующая классификация систем:

- системы с аддитивным показателем ущерба, у которых результирующий ущерб равен сумме ущербов ее отдельных компонентов;

- системы с вогнутой функцией ущерба, у которых результирующий ущерб меньше суммы ущербов ее отдельных компонентов;

- системы с выпуклой функцией ущерба, у которых результирующий ущерб больше суммы ущербов ее отдельных компонентов.

 

18. Техногенный риск сложных систем: основные методы определения.

Под риском понимают возможность наступления некоторого неблагоприятного события, влекущего за собой различного рода потери.

Основное свойство риска: риск имеет место только по отношению к будущему и неразрывно связан с прогнозированием и проектированием, а значит, и с принятием технических решений.

Риск означает принятие решения, результат которого во многом неизвестен.

Различия ситуаций риска и неопределенности учитывает и классическая теория решений. В ней под ситуацией риска понимается ситуация, когда принимающий решение может указать не только возможные последствия каждого варианта принимаемого решения, но и вероятности их появления. Под ситуацией неопределенности понимается такая ситуация, когда известны только возможные последствия, но неизвестны вероятности их появления.

Подходе концепция риска сложных технических систем, в том числе и ИЭС заключается в том, что по­стоянное наличие потенциально опасных для них факторов негативного воздействия всегда создает ту или иную степень реального рис­ка их функционирования, который никогда не равен нулю.

 

Количественно описание риска функционирования сложных технических систем опирается на теоретико-вероятностный подход.. В соответствии с ним риск обусловлен множеством всех возможных неблагоприятных событий:

. (1)

Каждое мыслимое сочетание этих событий, которое может иметь место в конкретной ситуации, обозначим через

. (2)

В результате функционирования (принятии решения при проектировании, изготовлении, эксплуатации) конкретного технического решения могут реализоваться условия, сочетающие неблагоприятные события - , а также ситуация гарантированного отсутствия неблагоприятных событий. Совокупность и образуют полную связанную с техническим решением систему событий.

Теперь положим, что каждому сочетанию неблагоприятных событий , которое может реализоваться в результате функционирования технического решения , а также событию можно приписать вероятности соответственно и . Тогда можно записать:

(7.3)

Если далее каждому сочетанию может быть поставлено в соответствие количественно описываемое последствие , то величина сопутствующему техническому решению риска является двумерной величиной и определяется по формуле:

. (7.4)

В соответствии с выражением (7.4) риск функционирования технической системы по существу представляет собой среднюю (ожидаемую) величину ущерба при функционировании технического решения .

Говоря о том, что риск функционирования технической системы является двумерной величиной, нельзя не отметить, что в инженерной практике могут встречаться некоторые характерные частные случаи его определения. В частности, когда последствия риска для однотипных (однородных) технических решений не даны, или трудно определимы, то под риском понимают просто вероятность наступления сочетания неблагоприятных событий :

. (7.5)

Если, напротив, при функционировании технического решения все вероятности реализации сочетания неблагоприятных событий одинаковы или имеют близкие значения, то риск равен

. (7.6)

Таким образом, в общем виде риск функционироавния сложных технических систем оценивают через величину последствия нежелательного события и меру возможности его наступления : .

19. Риск ИЭС: формальное описание, технологический и экономический риск, расчет рисков.

Под риском функционирования ИЭС понимают меру ответственности при принятии данного технического решения, характеризуемого зоной неопределенности, в пределах которой существует возможность получения нежелательного результата или события.

В общем виде процедура управления техническим риском может быть представлена в виде схемы (рис. 7.1). Последствия нежелательных событий для ИЭС чаще всего имеют техническую и экономическую интерпретацию, а мерой возможности наступления этих событий служит вероятность его наступления.

		Идентификация факторов, обусловливающих риск функционирования ИЭС   Классификация видов риска ИЭС. Перечень, классификация и определение значимости факторов риска ИЭС и ее элементов.
		Разработка мероприятий по управлению риском функционирования ИЭС. Выбор метода управления риском: сохранение, уменьшение или передача. Разработка соответствующих выбранному методу мероприятий.

 

 

Рис. 7.1. Схема управления риском функционирования ИЭС

 

Разграничивая техническую и экономическую стороны проблемы оценки риска применительно для ИЭС, целесообразным ввести понятия:

- технологического риска , характеризующего зону неопределенности (нереализуемой полезности), в пределах которой существует возможность снижения расчетного санитарно-гигиенического (экологического) результата, достижимого при данных уровнях эффективности и санитарно-гигиенической надежности функционирования ИЭС:

. (7.8)

Величина технологического риска легко поддается оптимизации. При этом требуемое значение может быть найдено через соответствующие нормативные (требуемые) значения эффективности и надежности;

- экономического риска , характеризующего зону неопределенности (нереализуемой полезности), в пределах которой существует возможность снижения расчетного экономического результата, достижимого при данных уровнях дисконтированного дохода и санитарно-гигиенической надежности функционирования ИЭС:

. (7.9)

Величина экономического риска поддается оптимизации настолько, насколько возможна оптимизация (нормирование) значения дисконтированного дохода при работе инженерно-экологических систем.