Глава 4

4.1.3. Математическое описание опасных явлений

Степень природной, техногенной и социальной опасности, опасностей экономического характера территории или сферы деятельности описывается характерными видами опасных явлений и их характеристиками:

• энергетическими — распределением по силе (встречаемостью);

• временными — временным распределением (частотой реализации или по­вторяемостью опасных явлений, их цикличностью и прогнозируемыми сроками возникновения);

• пространственными — пространственным распределением (областями раз­вития неблагоприятных явлений или возможного возникновения опасных явле­ний заданной силы и повторяемости; площадями зон действия их негативных факторов).

Характерным для опасных природных явлений является детерминирован­ное распределение областей их возникновения (источников опасности) по территории Земли; случайность (неопределенность) места возникновения конкретного опасного природного явления; локальность действия его нега­тивных факторов (причем площадь зоны действия негативных факторов де-терминированно зависит от силы природного явления).

Степень техногенной опасности некоторой территории для жизнедеятель­ности населения характеризуется видами размещенных на ней потенциально опасных объектов, их числом, накопленным потенциалом опасности, аварий­ностью, пространственным размещением по отношению к местам расселения людей, зонами действия негативных факторов в случае опасных техногенных явлений с учетом среднегодового (среднесезонного, среднесуточного) распре­деления направления и скорости ветра.

Степень социальной опасности некоторой территории описывается видами и уровнями опасности, территориальным (географическим) и временным рас­пределениями. Например, на картографической основе должны быть указаны зоны военных действий и активной террористической деятельности, повы­шенной преступности, криминогенной обстановки.

Степень опасности явлений экономического характера описывается анало­гичными с другими видами опасностей характеристиками с поправкой на раз­вертывание процесса их реализации в некоторой сфере деятельности и инфор­мационном пространстве, а также существенным влиянием на результат дея­тельности нестабильности условий деятельности, описываемой волатильно-стью финансово-экономических переменных.

Для количественной характеристики степени проявления свойства опасно­сти процесса деятельности используются показатели опасности. Опасность деятельности проявляется не всегда, а лишь при появлении необходимых и достаточных условий возникновения происшествия. Уровень опасности деятельности определяется величиной вреда от происшествий, приходящейся в среднем на определенный промежуток времени ее осуществления, т. е. характеризуется риском. Чем больше вреда от происшествий приходится на один и тот же промежуток времени выполнения процесса деятельности по сравнению с другими процессами, тем опаснее этот процесс.

80

Опасности территорий и видов деятельности

Количественным показателем степени проявления опасности деятельности является риск деятельности, определяемый как произведение вероятности возникновения происшествия за определенный период деятельности (реали­зации опасности) на математическое ожидание вреда от одного происшест­вия. Вероятность возникновения происшествия является функцией вероятно­стей наступления предпосылок к нему, которые, в свою очередь, зависят от вероятностей появления признаков опасности. Между наступлением про­исшествия, предпосылок к нему и признаков опасности существует зависи­мость. Появление предпосылки к происшествию создает условие возникнове­ния происшествия и увеличивает возможность его наступления. Появление признака опасности создает условие возникновения предпосылки к происше­ствию и увеличивает возможность наступления предпосылки к происшествию и происшествия.

Распределение опасных явлений по силе (встречаемость). Рассмотрим неко­торое опасное явление, которое сопровождается формированием негативных факторов для людей и (или) объектов техносферы. Их уровни являются физи­ческими величинами (амплитуда колебаний грунта при землетрясении, ско­рость ветра при урагане, избыточное давление во фронте ударной волны и т. п.) и наряду с энергией опасного явления (магнитудой землетрясения, тротиловым эквивалентом взрыва) характеризуют их силу.

Уровни негативных факторов (действующие нагрузки) описываются пара­метрами u, определяющими их поражающее (истощающее, блокирующее) действие на объекты. Из-за различной силы опасных явлений (причем слабые явления случаются чаще, чем сильные), неопределенности относительного положения очага опасного явления и объекта воздействия его негативных факторов и т. д. действующую нагрузку представим случайной величиной U. Она описывается характерной для рассматриваемой территории и размещения объектов на ней (с учетом ослабления силы негативного фактора при уда­лении от возможного очага опасного явления) функцией распределения негативных факторов, формируемых при реализации опасности, по силе F(u) = P(U < u). Известны, например, функции распределения для городов России максимальной скорости ветра, силы землетрясений, уровней подъема воды в реках и др.

В зависимости от полноты исходной информации вероятностные распреде­ления опасных явлений по силе могут быть определены: по статистическим данным о силе опасного явления; из анализа измеренной достаточно протя­женной реализации опасного процесса, главным образом природного, и дру­гими способами.

По статистическим данным определяется статистическая функция распре­деления

F(u) = P(U < u),

которая при N -^ да приближается к истинной F(u) = P(U < u). Для использо­вания в задачах оценки и прогноза статистическую функцию распределения целесообразно заменить подходящей теоретической. Так как число N природ­ных явлений за временной интервал AT ограничено, то необходимо решать за­дачу выравнивания (сглаживания) статистического ряда. Для этого вначале

81