CC BY
21
Системный анализ определения
биолого-социальной безопасности территории
А. С. Кушина,
ФГБОУ ВПО «Академия гражданской защиты МЧС России»,
г. о. Химки
Согласно государственному докладу Правительству РФ за последние 4 года количество ЧС биолого-социального характера возросло более чем в два раза. Последняя биолого-социальная ЧС была зафиксирована в декабре 2012 года вспышка птичьего гриппа на территории Краснодарского края [1, 2]. В результате проведенного системного анализа были построены концептуальная, структурная, функциональная и параметрическая модели определения биолого-социальной безопасности территории.
Концептуальная модель (рис. 1) представляет и отражающая связи (энергетические, информационные и др.) между элементами исследуемой системы, которые представлены в виде теоретико-множественного описания абстрактных операторов, моделирующих их функционирование.
А!
А4 А11 А18
а5 А12 А19
Аб А13 А20 ( Л
А7 А14 А21
А8 А15 А а22
А33 А38
А29 А34 А39
А30 А35 А40
А31 А36 А41
( А32 А37 А42
Рис. 1. Фрагмент концептуальной модели определения биолого-социальной опасности территории
Рассмотрим одну цепочку в представленном фрагменте концептуальной модели. Цепочка состоит из операторов, моделирующих состояние каждого элемента, на каждый из которых поступает свой материальный поток. Оператор А1 - моделирует определение источника опасности;
Оператор А4 - моделирует распространение опасных микроорганизмов в атмосфере;
А11 - оператор, моделирующий степень опасности для человека;
А18 - оператор, моделирующий зоны поражения на зараженной площади;
А28,29,30,31,32 — операторы, моделирующие заражение животных, растений, грызунов, птиц и рыб, находящихся в зоне поражения;
А33,34,35,36,37 - операторы моделирующие степень опасности для человека в зависимости от переносчика;
А38,39,40,41,42 — операторы, моделирующие зоны поражения зараженной территории;
А43 - моделирует заражение людей попавших в зону поражения.
Построенная концептуальная модель определяет замысел математической модели определения биолого-социальной безопасности территории.
Структурная модель отражает системообразующие связи и потоки, которые идут по этим связям. Оператор А1, 2, 3 - моделирует источник опасности посылающий поток на оператор А4 моделирующий безопасность территории для населения.
На базе структурной модели построена функциональную модель, которая описывает функции и потоки системы, формируя описание роли каждого элемента (рис. 2).
м ТУ1=АМУ) ТУ1 А»
М
ТУ7=ЯМ ТУ7=ВД ТУ7=ОД)
ТУ8=ЯМ ТУ8=ЖК)
ТУ8=ОД) ТУ8=в;У8)
о
ТУ9=В^)
?У9=ад ТУ9=А[о) ТУ9=АА)
ТУ9=ад
TУ9=f(L)
ту9=вд)
ТУ9=Я[К) Т^9=^(У9)
ТО=А^)
TУl0=f(S) TУl0=f(R) ТУ10=((О) ТУ10=АА)
ТУ10=ВД TУl0=f(L)
тую=ЯЙ)
ТУ10=((К) ТУ10=ЯР) TVl0=f(Уl0)
К
А
Рис. 2. Функциональная модель определения биолого-социальной безопасности территории
Функциональная модель, представляет собой вид математической модели, которая выявляет динамические характеристики системы. Рассмотрим одно цепочку функциональной модели. Входящий поток Метеоусловий (Му — метеоусловий — увеличение количество осадков) воздействует на состояние грунтовых вод, тем самым увеличивает скорость течения и уровень грунтовых вод. Исходящий поток увеличенного уровня и потока грунтовых вод воздействует на защитные свойства источника опасности, разрушая эти свойства. В случае (возможного) разрушения защитных свойств источника опасности происходит выброс опасных возбудителей Исходящий поток опасных возбудителей воздействует на три среды
переноса (воздух, поверхностные воды, грунтовые воды) при этом увеличивая площадь заражения. Исходящий поток от каждой зараженной среды ранжирует общую площадь заражения по степени опасности в зависимости от среды. Каждый из потоков воздействует на переносчиков опасного возбудителя (животные, растения, рыбы, птицы, грызуны) увеличивая площадь заражения и количество зараженных переносчиков. В зависимости от переносчика территория ранжируется по степени опасности. Исходящие потоки от зараженных переносчиков могут воздействовать как на прямую, так и через продукты питания. В зависимости от действия потока происходит увеличение зараженной площади и заражается человек. Также ранжируется площадь зараженной территории и определяется степень опасности для не здорового человека находящегося на зараженной территории.
Проведенный системный анализ позволяет определить структуру определения биолого-социальной безопасности территории (рис. 3).
Рис. 3. Детализированная структура определения биолого-социальной безопасности территории и населения
Безопасность состоит из опасности, защищенности, уязвимости и возможности снижения эффективности действия средств защиты населения и территории. Опасность представлена источниками опасности: скотомогильники, предприятия, перерабатывающие сельскохозяйственную про-
дукцию и сельские хозяйства (имеющие на своей территории пункты хранения отходов жизнедеятельности животных). Защищенность рассматривается как для человека, так и для территории. Защищенность человека -иммунитет (врожденный, приобретенный) и вакцинация населения. Для территории защищенность - дезинфекция, дезинсекция и дератизация. Каждая исследуемая территория имеет уязвимые места, например ослабленный иммунитет, недостаточная санитарная культура или отсутствие информации о маршруте миграции. На каждый элемент структуры действует поражающий фактор источника угроз.
Структура позволит определять уязвимые места самой территории, средств защиты. Так как информация об источнике опасности имеется не в полном объеме или вообще отсутствует. Если известно место расположение источника опасности, когда нет его объема хранения и что хранится в данном источнике опасности. Данная структура позволяет выбрать математический аппарат для построения математических моделей: теория нечётких множеств и клеточный аппарат [3, 4, 5].
Библиографический список
1. Государственный доклад Правительства Российской Федерации с 2008 по 2011 год.
2. Мастрюков Б. С. Безопасность в чрезвычайных ситуациях (четвертое издание) - М.: Издательский центр «Академия», 2007.
3. ГОСТ 22.0.04-97/Г0СТ Р 22.0.04-95 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Биолого-социальные чрезвычайные ситуации. Термины и определения.
4. Мелихов А. Н., Берштейн Л. С., Коровин С. Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой - М.: Наука Гл. ред. ред. физ. — мат. лит.,1990.
5. Дюбуа Д., Прад А Теория возможностей. Приложение к представлению знаний в информатике. - М.: Радио и связь.1990. -288 с.
