Оцінювання безпеки складних організаційно-технічних систем кваліметричними методами з урахуванням ризиків

Abstract

Дисертація присвячена вирішенню науково-прикладної проблеми, яка полягає у створеннi процедури оцінювання безпеки складних організаційно-технічних систем кваліметричними методами з урахуванням ризиків. Представлено концепцію структурування безпекового показника якості на основі матриці за функцією втрат і ступенем ризику складних організаційнотехнічних систем та запропоновано оцінювати кількісні характеристики комплексного безпекового показника якості, які дозволять визначати миттєвий стан безпеки системи та її стан у певний період часу. Сформульовано методологічні засади отримання інтегрального безпекового показника якості з використанням математичних залежностей побудови матриць функції безпеки, що забезпечує отримання неупередженої та об’єктивної оцінки безпеки в системі технічного регулювання на основі зворотного зв’язку в інфраструктурі якості. На основі опрацювання закону розподілу ймовірності наслідків небезпечних ситуацій запропоновано визначення рівня точності оцінювання безпеки складних організаційно-технічних систем, сумісного з точністю використання даних і методів аналізування, що підвищує відтворюваність результатів визначення безпекового показника якості. Обґрунтoванo вдосконалення математичної багатокритеріальної моделі оцінювання безпеки складних організаційно-технічних систем у вигляді цільової функції, яка заснована на залежності комплексного безпекового показника якості від значень окремих характеристик стану безпеки об’єкта щодо ризику, та визначення її оптимізаційних умов за допомогою функції втрат якості. Розроблено і апробовано підхід до виявлення і коригування оперативного визначення безпеки складних організаційно-технічних систем, для яких методи кваліметрії є нетиповими, що підвищує ефективність функціонування інформаційної системи моніторингу безпеки в умовах швидких змін вимог. Диссертация посвящена решению научно-прикладной проблемы, которая заключается в создании процедуры оценки безопасности сложных организационнотехнических систем квалиметрическими методами с учетом рисков. Представлена концепция структурирования показателя безопасности на основе матрицы по функции потерь и степени риска сложных организационно-технических систем и предложено оценивать количественные характеристики комплексного показателя безопасности, которые позволят определять мгновенное состояние безопасности системы и ее состояние в определённый период времени. Сформулированы методологические основы получения интегрального безопасности показателя качества с использованием математических зависимостей построения матриц функций защиты, обеспечивает получение объективной и объективной оценки безопасности в системе технического регулирования на основе обратной связи в инфраструктуре качества. На основе обработки закона распределения вероятности последствий опасных ситуаций предложено определение уровня точности оценки безопасности сложных организационно-технических систем, совместимого с точностью использования данных и методов анализа, что повышает воспроизводимость результатов определения безопасности показателя качества. Обоснованo совершенствование математической многокритериальной модели оценки безопасности сложных организационно-технических систем в виде целевой функции, которая основана на зависимости комплексного безопасности показателя качества от значений отдельных характеристик состояния безопасности объекта относительно риска, и определение ее оптимизационных условий с помощью функции потерь качества. Разработан и апробирован подход к выявлению и коррекции оперативного определения безопасности сложных организационно-технических систем, для которых методы квалиметрии нетипичными, что повышает эффективность функционирования информационной системы мониторинга безопасности в условиях быстрых изменений требований. The dissertation is devoted to solving a scientific and applied problem which consists of creating a safety estimation procedure for complex organizational and technical system (COTS) by qualimetric methods that take risks into account. Conducting research on the development of theoretical, technical, organizational, methodological and regulatory frameworks for such an assessment is of significant scientific and practical importance. The concept of structuring the safety indicator based on the matrix by cost function and degree of risk for complex organizational and technical systems is presented and it is proposed to evaluate the quantitative characteristics of the complex safety indicator, which will determine the instantaneous safety status of the system and its state over time. Methodological bases of obtaining an integrated safety quality indicator using mathematical dependences of construction of safety function matrices are formulated, which provides an unbiased and objective safety assessment in the system of technical regulation based on feedback in the quality infrastructure. Based on the elaboration of the law of distribution of the dangerous situations consequences probability, it is proposed to determine the safety assessment accuracy level of complex organizational and technical systems, compatible with the accuracy of data and analysis methods, which increases the reproducibility of safety indicators. It is proposed to establish a scale for the integrated safety quality indicator according to the relative parameters of influence in the form of a mathematical relation, which gives a physical justification for the comparability of assessments. The methodology of obtaining a normative safety assessment of complex organizational and technical systems by further introduction of the coefficient of the regulatory function was further developed and the expediency of their probabilistic analysis by level of risk was proved, which increases the effectiveness of safety assessments. Substantiation of improvement of mathematical multicriterial model of safety assessment of complex organizational and technical systems in the form of objective function, which is based on dependence of complex safety quality indicator on values of separate characteristics of safety condition of object on risk, and definition of its optimization conditions by quality loss function. An approach to identifying and adjusting the operational security definition of complex organizational and technical systems for which qualimetry methods are atypical has been developed and tested, which increases the efficiency of the security monitoring information system in the face of rapid changes in requirements. The results of theoretical and experimental research can be used in the modernization of quality infrastructure in the system of technical regulation; at enterprises and institutions during the evaluation of their products, services and management systems, increasing the reliability of the results of the evaluation of safety quality indicators. In particular, the methodology of obtaining regulatory safety assessment of a complex organizational and technical system and justification of the analysis of assessed objects by risk level, which increases the effectiveness of safety assessment. According to the proposed method of establishing the level of accuracy of COTS security assessment, compatible with the accuracy of data use and analysis methods, the cost-effectiveness of choosing an assessment method or improving COTS security tools is determined. The proposed method of assessing the safety of qualimetry objects with the direct participation of the user based on geographic information tools ensures the effective functioning of the information system for monitoring the safety of COTS. The developed concept of security indicators express control of COTS (type "checklist") and the defined ways of their rationing will promote a functioning efficiency increase of safety monitoring information system. The proposed optimized quality infrastructure with the addition of elements that are influenced by government agencies and professional associations, forms an objective and reliable information on the safety of the COTS. This division contributes to the structuring of knowledge, allows to assess the effectiveness of different methods of safety assessment and the selection of the best design solutions, considering the specifics of the risk, conditions and scenarios of risk development in the COTS.