Интегральная оценка угрозы биотерроризма. Цели, методы, задачи

Новый завет
св Лука 10:19
«Се, даю Вам Власть наступать на Змей и Скорпионов
И на всю силу Вражью; и ничего не повредит Вам»

Цели
Трагедия в США выявила 2 задачи:

Задачу раннего обнаружения риска, идентификации и ранжировки критических факторов, определяющих реализацию исключительных событий
Задачу минимизации воздействия терактов на гражданское население

Атака террористов и массовая вспышка сибирской язвы вследствие распространения писем показали реальность событий, имеющих даже незначительную степень риска. Кроме того, в условиях развитых средств массовой информации даже локальный теракт приводит к многочисленным воздействиям на огромное число людей.

11 сентября
Чернобыль, 1986
Произошли события, имевшие незначительную вероятность
Проблемы
раннего обнаружения риска
идентификации и ранжировки критических факторов, определяющих реализацию исключительных событий
минимизации воздействия терактов на гражданское население
Исключительные события

Результатом может стать существенный удар по населению, например, массовый страх и потеря доверия, что может привести к коллапсу в экономике.
Таким образом, возникла принципиально новая угроза обществу, касающаяся реализации исключительных событий.

В этом случае, на центральное место в современном анализе выходит задача раннего распознавания риска, идентификации и ранжирования критических факторов, определяющих реализацию исключительных событий.

Одной из существенных трудностей в изучении таких событий является выбор адекватного математического аппарата для их исследования.

Традиционные методы оценки риска были выработаны на базе теории вероятности. К примеру риск некоторых заболеваний определяется как отношение числа заболевших к общему числу населения.

Теория катастроф
Статистика
Математические методы
Оценка риска
Вероятность
Приближение к разветвленному значению параметров
Ограничения
Сложность модели
Уникальность событий
Единицы

Тем не менее, теория вероятности не может быть корректно применена для оценки риска в некоторых случаях, особенно при отсутствии или нехватке данных ввиду уникальности события.

Биотерроризм как явление, несущее биомедицинскую и эпидемиологическую угрозу, определяется комплексом экологических, экономических, ментальных и социальных особенностей конкретной страны в конкретное время.
Метод

Каждый биотеррористский акт и все связанные с ним проблемы, имеют индивидуальные особенности.
Биомедицин.
Эпидемиолог.
Экономич.
Социальные
Ментальные

Поэтому некорректно использовать для оценки риска биоатаки в одной стране статистические данные, полученные в других странах.

Таким образом, если речь идет о таком специфическом явлении как биотеракт и его предпосылки, нельзя с достоверностью применять теорию вероятности для оценки риска.

Существует другой подход к оценке риска, который представляется более точным в данном случае. Он позволяет не только оценить риск, но и получить количественные характеристики дополнительной вероятности системы и ее компонентов [10-14].

Оценка риска проводится с использованием теории гладких функций [15] , позволяющей определить величину критических параметров, отражающих уровни интенсивности системы и дополнительные случайности.
Риск определяется степенью приближения параметров системы к разветвленным величинам, характеризующим переход системы от стабильного состояния (норма) к другому (катастрофа).

Применение
Прогноз
Контроль
Оптимизация
Анализ
Микро-биология
Экономика
Социальная политика
Био-терроризм
Эпиде-миология
Здравоохранение
Экосистемы
Принятие решений
Опасные объекты
Этот подход пригоден для решения следующих задач:
Задачи:
Области
Оценка
риска

Норма
Угроза биотерроризма
Область высокого риска
Область среднего риска
Эконо- мический индекс
Биомедицинский индекс

Состояние общества определяется комплексом связей в “шестиугольнике безопасности”, определенном следующими факторами:
эпидемиологическими, социальными,
медикобиологическими, экологическими,
ментальными, экономическими

Угроза экономике
Экологи-ческая угроза
Социаль- ная угроза
Мен- тальная угроза
Эпидемиологическая угроза
Медико биологическая угроза

Любая угроза, в том числе и угроза биотерроризма, потенциально способна нарушить баланс, существующий внутри “шестиугольника безопасности”, затронув либо окружающую среду, либо экономическую, социальную, эпидемиологическую обстановку, или ментальную и медикобиологическую сферы.

Дисбаланс, внутри “шестиугольника безопасности” является наиболее внушительной опасностью, и мы не должны его допустить; он ведет к переходу от стабильного состояния системы (нормы) к отклонениям (кризису или катастрофе). Динамика параметров данной системы определяется с помощью моделирования.

Главное достижение этого подхода - определение динамики риска как фунции динамических переменных исследуемой системы.
Также появляется возможность идентифицировать самое слабое звено системы и те области, которые требуют улучшения [10-14].

1. Информация, характеризующая связи внутри “шестиугольника безопасности” берется из баз данных.
Алгоритм оценки риска
2. Индексы, характеризующие эти связи, вычисляются посредством разработанных математических моделей с помощью входящих данных.

4. Восстановительные способности каждой отдельной системы определяются степенью отклонения параметров, характеризующих соответствующие индексы.
3. Вычисляются бифуркационные величины параметров, характеризующих нарушения баланса в «шестиугольнике безопасности».

Основные задачи
Компьюторная технология для оценки риска биотеррористской угрозы и минимизации ущерба гражданскому населению, включая риск разных эпидемий, должна решать следующие задачи:

Исследование динамики биотеррористической угрозы на основе оценки риска и предсказаний последствий теракта в зависимости от внутренних связей в “шестиугольнике безопасности”
Задача 1

Определение действий, минимизирующих ущерб терактов гражданскому населению, перераспределение специфических средств для увеличения эффективности предотвращения терактов и выработка рекомендаций по ликвидации их последствий
Задача 2

Разделение различных регионов мира по степени биотеррористической угрозы и возможному ущербу в результате осуществления биотеракта
Задача 3

Основное достижение
Основное достижение этого подхода - в определении динамики риска биотеракта как функции переменных показателей, характеризующих внутренние связи в «шестиугольнике безопасности» (экономические, социальные, эпидемиологические ментальные и медикобиологические).

1. Провести идентификацию наислабейшего звена в условиях различных сценариев биотеракта и перераспределение средств национальных служб, ответственных за предотвращение биотерактов и ликвидацию их последствий.
Это позволяет решить следующие задачи:

2. Провести идентификацию слабого звена и области, где необходимы улучшения; ранжирование стран по их уязвимости и подверженности биотеракту и оценку способности противостоять атаке и справиться с его последствиями.

3. Провести исследование динамики угрозы биотеракта на основе оценки риска и предсказать последствия теракта в зависимости от экономической, социальной и экологической ситуации.

4. Определить эффективные действия для минимизации ущерба от теракта для гражданского населения.

Список литературы
10. Atoyev K. Risk Assessment in Ukraine: New Approaches and Strategy of Development // Asses-sment and management of environmental risks: methods and applications in eastern European and developing countries-,Kluwer, 2001, pp. 195-202
11. Atoyev K., Rykhtovsky V. Computer technology for health risk estimation and mana-gement // “Foresight and Precaution” ESREL 2000 and SRAEurope ANNUAL CONFERENCE (Edinburg 2000), Belcema Publishers, 2000, Rotterdam, Netherlands, pp. 109-115

12. Atoyev K. Risk Assessment in Ukraine: New Approaches and Strategy of Development // Assessment and management of environmental risks: methods and applications in eastern European and developing countries-,Kluwer, 2001, pp. 195-202
13. Аtoyev K. , Slesarev Yu. Epidemiological Risk Management in Ukraine: New Approaches and Strategy of Development// Proc. SRA-2001 Annual Meeting , “Risk Analysis in an Interconnected World” Seattle, WA