btpsБезопасность техногенных и природных системSafety of Technogenic and Natural Systems2541-9129Don State Technical Universitybtps-142Research ArticleМОДЕЛИРОВАНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ТЕХНОГЕННЫХ СИСТЕМ И ПРОЦЕССОВ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХРАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА РАСЧЕТА ВЕРОЯТНОСТНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ «ЗАЩИТА — ОБЪЕКТ — СРЕДА»DEVELOPMENT OF CALCULATION ALGORITHM OF THE PROBABILITY SAFETY INDEX OF THE TECHNICAL SYSTEM "PROTECTION - OBJECT - ENVIRONMENTЕсиповЮ. В.EsipovY. V.ДжиляджиМ. С.DzhilyadzhiM .S.МаматченкоН. С.MamatchenkoN .S.Донской государственный технический университетРоссияDon State Technical UniversityRussian Federation201730032017017589Copyright © Есипов Ю., Джиляджи М., Маматченко Н., 20172017Есипов Ю., Джиляджи М., Маматченко Н.Esipov Y., Dzhilyadzhi M., Mamatchenko N.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.bps-journal.ru/jour/article/view/142

В рамках факторного параметрического моделирования разработан и апробирован алгоритм расчета вероятностной меры возникновения происшествия на уровне величины ниже доли процента в статистически плохо изученной технической системе «защита — объект — среда». Получены аналитические и расчетные табличные зависимости вероятности наступления происшествия на уровне значений от 10–7 в функции от приведенного параметрического запаса безопасности на интервале изменения от –5 до +5. Сделаны численные оценки показателей безопасности на практически значимой области анализа:математическое ожидание воздействия «меньше» или «намного меньше» восприимчивости, на которой разброс значений приведенного параметрического запаса безопасности u ≥ 1. Для варианта воздействия «больше» или «намного больше» восприимчивости получены расчетные значения вероятности происшествия, которые могут быть полезны для прогноза системы с учетом экстремальных воздействий. Проведенадемонстрация возможности применения параметрической модели «воздействие — восприимчивость» в диапазоне возникновения вершинных исходов от травмы (заболевания) до критического или летального исхода.

In the framework of factorial parametric modeling the authors have developed and tested the algorithm for calculating theprobability of incident occurrence on the level which is below one percent in statistically not enough studied technical system "protection — object — environment". The authors produced analytical and calculation tabledependencies of incidents occurrence probability at the level of values from 10-7 in the function from the parametric safety margin in the interval changes from — 5 to + 5. Numerical evaluation of safety indicators on the practically important region of analysis was made: the mathematical expectation ofthe impact is "less" or "much less" than the susceptibility, the spread of the given values for parametric safety margin is u ≥ 1. For the option where the impact is "more" or "much more" than the susceptibility the authorscalculated the values of incidents occurrence probability, which may be useful for system forecast with regard to extreme impacts. The authors performed the demonstration of the possible use of the parametric model"influence — susceptibility" in the range of occurrence of apical outcomes from injury (disease) to a critical one, or death. 

безопасностьсистема «защита — объект — среда»происшествиевероятностная мерапараметрическая модель «воздействие — восприимчивость»ReferencesРябинин, И. А. Логиковероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем / И. А. Рябинин, Г. М. Черкесов. — Москва : Радио и связь, 1981. — 263 с.Ryabinin I.A., Cherkesov G.M. Logikoveroyatnostnye metody issledovaniya nadezhnosti strukturno-slozhnykh system. [Logical and probabilistic methods of structurally complex systems reliability research.] Moscow: Radio i svyaz’, 1981, 263Поспелов, Д. А. Ситуационное управление: теория и практика / Д. А. Поспелов. — Москва : Наука, 1986. — 288 с.p. (in Russian).Острейковский, В. А. Вероятностное прогнозирование работоспособности ЯЭУ / В. А. Острейковский, Н. Л. Сальников. — Москва : Энергоатомиздат, 1990. — 316 с.Pospelov D.A. Situatsionnoe upravlenie: teoriya i praktika. [Situational management: theory and practice.] Moscow: Nauka, 1986, 288 p. (in Russian).Антонов, А. В. Рискинформативный подход к обеспечению безопасности эксплуатации энергоблоков атомных станций / А. В. Антонов, Г. А. Ершов, О. И. Морозова // Безопасность в техносфере. — 2013. — Т. 2. — № 1. — C. 14–19.Ostreykovskiy V.A., Salnikov N.L.,Рябинин, И. А. Надежность и безопасность сложных систем / И. А. Рябинин // Санкт-Петербург : Политехника, 2000. — 248 с.Veroyatnostnoe prognozirovanieВолик, Б. Г. О концепциях техногенной безопасности // Автоматика и Телемеханика. — 1998. — № 2. — С. 12–17.rabotosposobnosti yadernoy energeticheskoy ustanovki. [Probabilistic forecasting of nuclear power plant performance.]. Moscow:Бусленко, Н. П. Моделирование сложных систем / Н. П. Бусленко. — Москва : Наука, 1978. — 410 с.Energoatomizdat, 1990, 316 p. (in Russian).Гаенко, В. П. Современные методы анализа и оценки безопасности сложных технических систем / В. П. Гаенко. — Санкт-Петербург : НИЦ БТС, 2004. — 212 с.Antonov A.V. Ershov G. A., Morozova O. I. Risk-informativnyy podkhod k bezopasnosti eksplyatatsii energoblokov atomnykh stantsiy. [Risk-information approach to power units safety assurance in nuclear power plants.] Bezopasnost’ v tekhnosfere, 2013, vol. 2, no.Есипов, Ю. В. Мониторинг и оценка риска систем «защита — объект — среда» / Ю. В. Есипов, Ф. А. Самсонов, А. И. Черемисин. — 3-е изд. — Москва : Изд-во ЛКИ — УРСС, 2013. — 138 с., pp. 14-19 (in Russian).Махутов, Н. А. Конструкционная прочность, ресурс, и техногенная безопасность. В 2 ч. / Н. А. Махутов. — Новосибирск : Наука, 2005. — Ч. 1. — 494 с. ; Ч. 2. — 610 с.Ryabinin I.A. Nadezhnost’ i bezopasnost’ slozhnykh sistem. [Reliability and safety of complex systems.] Saint Petersburg:Клир, Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач / Дж. Клир. — Москва : Радио и связь, 1990. — 422 с.Polytechnika, 2000, 248 p. (in Russian).Белов, П. Г. Теоретические основы системной инженерии безопасности / П. Г. Белов. — Москва : ГНТП «Безопасность» ; МИБ СТС, 1996. — 428 с.Volik B.G. O Kontseptsiyakh tekhnogennoy bezopasnosti. [On the concepts of technogenic safety] Avtomatika i Telemekhanika, 1998,Майструк, А. В. Системный анализ и моделирование потенциально опасных технологических процессов / В. С. Боркин, А. В. Майструк // Безопасность в техносфере. — 2014. — Т. 3, № 3. — C. 3–8.no. 2, pp. 12-17 (in Russian).Махутов, Н. А. Использование сценарного анализа для оценки прочностной надежности сложных технических систем / Н. А. Махутов, Д. О. Резников // Проблемы машиностроения и автоматизации. — 2015. — № 1. — С. 5–13.Buslenko N. P. Modelirovanie slozhnykh sistem. [Modeling of complex systems.] Moscow: Nauka, 1978, 410 p. (in Russian).Есипов, Ю. В. Разработка метода системного анализа потенциальной опасности комплекса «технический объект — нерегламентированные факторы окружающей среды» / Ю. В. Есипов, А. П. Лапсарь // Надежность и контроль качества. — 1997. — № 11. — С. 48–56.Gaenko V.P. Sovremennye metody analiza i otsenki bezopasnosti slozhnykhЕсипов, Ю. В. Постановка и пути решения проблемы оценки риска сложных техногенных систем / Ю. В. Есипов // Управление риском. — 2003. — № 1. — С. 38–43.tekhnicheskikh sistem. [Modern methods of analysis and safety assessment of complex technical systems.] Saint Petersburg: NITS BTS, 2004, 212 p. (in Russian).Есипов, Ю. В. Задача нахождения возможностной меры аварии в уникальной техногенной системе / Ю. В. Есипов // Проблемы машиностроения и автоматизации. — 2003. — № 1. — С. 40–44.Esipov Y.V., Samsonov F.A., Cheremisin A.I. Monitoring i otsenka riska sistem "zashchita - ob’ekt’ - sreda". [Monitoring and risk assessment of "protection — object — environment" systems, 3rd ed.] — Moscow:Есипов, Ю. В. Концепция возможностной оценки риска техногенных систем / Ю. В. Есипов // Автоматика и телемеханика. — 2003. — № 7. — С. 5–12.Publishing house LKI, URSS, 2013, 138 p. (in Russian).Есипов, Ю. В. Моделирование опасностей и установление меры определенности происшествия в системе / Ю. В. Есипов // Проблемы машиностроения и надежности машин. — 2003. — № 3. — С. 112–117.Makhutov N. A. KonstruktsionnayaДюбуа, Д. Теория возможностей. Приложения к представлению знаний в информатике / Д. Дюбуа, А. Прад. — Москва : Мир, 1989. — 286 с.prochnost’, resurs, i technogennayaСтрелецкий, Н. С. Основы статистического учета коэффициента запаса прочности сооружений / Н. С. Стрелецкий. — Москва : Стройиздат, 1967. — 232 с.bezopasnost’, v dvukh chastyakh. [Structural strength, resource and technogenic safety, in 2Корн, Г. Справочник по математике. Для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. — Москва : Наука, 1974. — 832 с.parts] Novosibirsk: Nauka, 2005, part 1, 494 p., part 2, 610 p. (in Russian).Порецкий, П. С. Решение общей задачи теории вероятностей при помощи математической логики / П. С. Порецкий // Тр. Казанской секции физ.-мат. наук. Сер. 1. — 1987. — Т. 5. — С. 112–118.Klir Dzh. Sistemologiya. Avtomatizatsiya resheniya sistemnykh zadach. [Systemology. Automation of system tasks.] Moscow: RadioЕсипов, Ю. В. Моделирование и визуализация зон риска системы на основе критерия «воздействие — восприимчивость» / Ю. В. Есипов, Ю. В. Горшкова, Р. И. Шишкин // Вестник Южного научного центра. — 2010. — Вып. 3, т. 6. — С. 21–28.i svyaz’, 1990, 422 p. (in Russian).Kafka, P. Probalistic Safety assessment (PSA) technology — how it works, what does it do, where are the gabs / P. Kafka // Safety and reliability assessment — an Integral Approach : proc. of the European Safety and reliability Conference in Munich, 10th — 12th May 1993. — Amsterdam ; New York ; Tokyo : Elsevier, 1993. — P. 303–403.Belov P. G. Teoreticheskie osnovysistemnoy inzhenerii bezopasnosti.sistemnoy inzhenerii bezopasnosti.[Theoretical foundations of systems[Theoretical foundations of systemsengineering safety.] Moscow: GNTPengineering safety.] Moscow: GNTP"Bezopasnost’", MIB STS, 1996, 428 p. (in Russian)."Bezopasnost’", MIB STS, 1996, 428 p. (in Russian).Maystruk A.V., Borkin V.S. SistemnyyMaystruk A.V., Borkin V.S. Sistemnyyanaliz i modelirovanie potentsial’no opasnykh tekhnologicheskikh protsessov. [System analysis and simulation of potentially dangerous technological processes.] Bezopasnost’ v tekhnosfere, 2014, vol. 3, no. 3, pp. 3-8 (in Russian).analiz i modelirovanie potentsial’no opasnykh tekhnologicheskikh protsessov. [System analysis and simulation of potentially dangerous technological processes.] Bezopasnost’ v tekhnosfere, 2014, vol. 3, no. 3, pp. 3-8 (in Russian).Makhutov N.A., Reznikov D.O.Makhutov N.A., Reznikov D.O.Ispol’zovanie stsenarnogo analiza dlya otsenki prochnostnoy nadezhnosti slozhnykh tekhnicheskikh sistem. [The use of scenario analysis to evaluate the strength reliability of complex technical systems.] Problemy mashinostroeniya i avtomatizatsii, 2015, no. 1, pp. 5-13 (in Russian).Ispol’zovanie stsenarnogo analiza dlya otsenki prochnostnoy nadezhnosti slozhnykh tekhnicheskikh sistem. [The use of scenario analysis to evaluate the strength reliability of complex technical systems.] Problemy mashinostroeniya i avtomatizatsii, 2015, no. 1, pp. 5-13 (in Russian).Esipov Y.V., Lapsar A.P. RazrabotkaEsipov Y.V., Lapsar A.P. Razrabotkametoda sistemnogo analiza potentsial’noymetoda sistemnogo analiza potentsial’noyopasnosti kompleksa "tekkhnicheskiy ob’ekt – nereglamentirovannye fakroryopasnosti kompleksa "tekkhnicheskiy ob’ekt – nereglamentirovannye fakroryokruzhayushchey sredy". [Development of a system analysis method of potential hazards of the complex "technical object — independent environmental factors".] Nadezhnost’ i kontrol’ kachestva, 1997, no. 11, pp. 48-56 (in Russian).okruzhayushchey sredy". [Development of a system analysis method of potential hazards of the complex "technical object — independent environmental factors".] Nadezhnost’ i kontrol’ kachestva, 1997, no. 11, pp. 48-56 (in Russian).Esipov Y.V. Postanovka i puti resheniya problem otsenki riska slozhnykh tekhnogennykh sistem. [Formulation and solution to the problems of risk assessment of complex technological systems] UpravlenieEsipov Y.V. Postanovka i puti resheniya problem otsenki riska slozhnykh tekhnogennykh sistem. [Formulation and solution to the problems of risk assessment of complex technological systems] Upravlenieriskom, 2003, no. 1, pp. 38-43 (in Russian).riskom, 2003, no. 1, pp. 38-43 (in Russian).Esipov Y.V. Zadacha nakhozhdeniyaEsipov Y.V. Zadacha nakhozhdeniyavozmozhnostnoy mery avarii v unikal’noyvozmozhnostnoy mery avarii v unikal’noytekhnogennoy sisteme. [Problem of finding the possible incident degree in a unique technological system.] Problemytekhnogennoy sisteme. [Problem of finding the possible incident degree in a unique technological system.] Problemymashinostroeniya i avtomatizatsii, 2003, no. 1, pp. 40-44 (in Russian).mashinostroeniya i avtomatizatsii, 2003, no. 1, pp. 40-44 (in Russian).Esipov Y.V. [Concept of technologicalEsipov Y.V. [Concept of technologicalsystems possibility risk assessment.]systems possibility risk assessment.]Avtomatika i telemekhanika, 2003, no. 7, pp. 5-12 (in Russian).Avtomatika i telemekhanika, 2003, no. 7, pp. 5-12 (in Russian).Esipov Y. V. Modelirovanie opasnostey i ustanovlenie mery opredelennosti proisshestviya v sisteme. [Risks modeling and establishment of certainty degree of incidentsEsipov Y. V. Modelirovanie opasnostey i ustanovlenie mery opredelennosti proisshestviya v sisteme. [Risks modeling and establishment of certainty degree of incidentsin the system.] Problemy mashinostroeniya, 2003, no. 3, pp. 112-117 (in Russian).in the system.] Problemy mashinostroeniya, 2003, no. 3, pp. 112-117 (in Russian).Dyubua D., Prad A. TeoriyaDyubua D., Prad A. Teoriyavozmozhnostey. Prilozheniya k predstavleniyu znaniy v informatike. [Theory of possibilities. Application to knowledge representation invozmozhnostey. Prilozheniya k predstavleniyu znaniy v informatike. [Theory of possibilities. Application to knowledge representation incomputer science.] Moscow: Mir, 1989, 286 p. (in Russian).computer science.] Moscow: Mir, 1989, 286 p. (in Russian).Streletskiy N.S. Osnovy statisticheskogo ucheta koeffitsienta zapasa prochnosti sooruzheniy. [Fundamentals of safety marginStreletskiy N.S. Osnovy statisticheskogo ucheta koeffitsienta zapasa prochnosti sooruzheniy. [Fundamentals of safety marginstatistical factor.] Moscow: Stroyizdat, 1967, 232 p. (in Russian).statistical factor.] Moscow: Stroyizdat, 1967, 232 p. (in Russian).Korn G., Korn T. Spravochnik poKorn G., Korn T. Spravochnik pomatematike. Dlya nauchnykh rabotnikov imatematike. Dlya nauchnykh rabotnikov iinzhinerov. [Handbook on mathematics. For scientists and engineers.] Moscow: Nauka, 1974, 832 p. (in Russian).inzhinerov. [Handbook on mathematics. For scientists and engineers.] Moscow: Nauka, 1974, 832 p. (in Russian).Poretsky P.S. Reshenie obshchey zadachi teorii veroyatnostey pri pomoshchi matematicheskoy logiki. [Solution to the general problem of probability theory with mathematical logic.] Proc. of Kazan section ofPoretsky P.S. Reshenie obshchey zadachi teorii veroyatnostey pri pomoshchi matematicheskoy logiki. [Solution to the general problem of probability theory with mathematical logic.] Proc. of Kazan section ofphys.-math. sciences, ser. 1, 1987, vol. 5,phys.-math. sciences, ser. 1, 1987, vol. 5,pp.112-118 (in Russian).pp.112-118 (in Russian).Esipov Y.V., Gorshkova Y.V., ShishkinEsipov Y.V., Gorshkova Y.V., ShishkinR.I. Modelirovanie i vizualizatsiya zon riska sistemy na osnove kriteriya "vozdeystvie – vospriimchivost’". [Modeling and visualization of the risk zones of the system based on the "impact — susceptibility" criterion.] Vestnik Yuzhnogo nauchnogo tsentra, 2010, is. 3, vol. 6, pp. 21-28 (in Russian).R.I. Modelirovanie i vizualizatsiya zon riska sistemy na osnove kriteriya "vozdeystvie – vospriimchivost’". [Modeling and visualization of the risk zones of the system based on the "impact — susceptibility" criterion.] Vestnik Yuzhnogo nauchnogo tsentra, 2010, is. 3, vol. 6, pp. 21-28 (in Russian).Kafka P. Probalistic Safety assessment (PSA) technology — how it works, what does it do, where are the gabs. Safety and reliability assessment — an Integral Approach: proc. of the European Safety and reliabilityKafka P. Probalistic Safety assessment (PSA) technology — how it works, what does it do, where are the gabs. Safety and reliability assessment — an Integral Approach: proc. of the European Safety and reliabilityConference in Munich, 10th — 12th MayConference in Munich, 10th — 12th MayAmsterdam, New York, Tokyo.Amsterdam, New York, Tokyo.Elsevier, 1993, pp. 303–403.Elsevier, 1993, pp. 303–403.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.