Учёт влияния структуры сложной системы при управлении рисками

Автор(ы): Широкий А.А.

Выпуск: 107

Рубрика: Сетевые модели в управлении

Год: 2024

Библиография: Широкий А.А. Учёт влияния структуры сложной системы при управлении рисками // Управление большими системами. Выпуск 107. М.: ИПУ РАН, 2024. С.88-106. DOI: https://doi.org/10.25728/ubs.2024.107.5

Дата опубликования: 31.01.2024

Ключевые слова: сложные системы, структура сложной системы, управление рисками

Аннотация: Теоретико-игровые модели "Защитник – Атакующий" и "Защитник – Атакующий – Защитник" часто используются в качестве базовых для постановки задач управления рисками. При этом стратегии игроков обычно задаются на множествах допустимых распределений располагаемых игроками ограниченных ресурсов. Возможность дополнительного снижения риска Защитником путём управления составом или структурой защищаемой системы в классических постановках не рассматривается, поскольку на практике подобные действия для него нехарактерны или вовсе невозможны. В то же время вопрос о влиянии структуры системы на её уязвимость весьма актуален на этапе проектирования системы, в связи с чем возникает потребность в методах сравнения структур между собой. В статье предложена модификация классической постановки задачи минимизации интегрального риска сложной системы, позволяющая количественно учесть влияние размещения элементов системы внутри заданной структуры на значение её интегрального риска. Приведено решение поставленной задачи для наиболее простого частного случая – простой цепи, а также представлен алгоритм построения структуры сложной системы, минимизирующей риск. Полученный результат в дальнейшем будет использован для поиска решений этой задачи в случае структур более сложных топологий, в частности древовидных.

Author(s): Shiroky A.

Article title: The influence of the structure of a complex system in risk management

Issue: 107

Year: 2024

Keywords: complex systems, complex system structure, risk management

Abstract: Risk management problems are often addressed using game-theoretic models such as the "Defender – Attacker" and "Defender – Attacker – Defender". Players employ sets of acceptable distributions of limited resources as strategies. In the classical problem settings, the Defender is unable to reduce risk by changing the composition or structure of the system to be protected, as most real systems cannot be altered in such ways or cannot be altered at all. However, the question of the influence of the system structure on its overall risk is still relevant when designing one. Therefore, there is a need for methods to compare structures with each other. This article proposes a modification of the classical formulation of the problem of minimizing the integral risk of a complex system. This modification allows one to quantify the influence of the placement of system elements within a given structure on the value of risk. The study provides a solution to the problem for a simple chain, which is the simplest specific case, as well as an algorithm to build a structure minimizing the risk of a complex system. The result obtained can be used in the future to find solutions to this problem in the case of structures of more complex topologies, such as tree-like ones.