17. medzinárodná vedecká konferencia Riešenie krízových situácií v špecifickom prostredí, Fakulta špeciálneho inžinierstva ŽU, Žilina, máj 2

Prepis

1 17. medznárodná vedecká konferenca Rešene krízových stuácí v špecfckom prostredí, Fakulta špecálneho nžnerstva ŽU, Žlna, máj 2012 PRÍSTUPY KU KVANTIFIKÁCII DOSLEDKOV DISFUNKCIE KRITICKEJ INFRAŠTRUKTÚRY Jozef Klučka * ABSTRAKT Exstuje vacero metód, ktoré umožňujú kvantfkovať dôsledky dsfunkce krtckej nfraštruktúry. V článku je podaná ch charakterstka ako aj obmedzene v aplkác. Aplkačný význam článku spočíva v tom, že kvantfkáca dôsledkov dsfunkce krtckej nfraštruktúry (vyjadrené hodnotou strát) je podkladom pre začlenene skúmaného prvku do systému krtckej nfraštruktúry štátu a súčasne krokom v rámc kvanttatívnej analýzy rzka. Kľúčové slová: krtcká nfraštruktúra, kvantfkáca dôsledkov ABSTRACT There are many methods sutable for quantfcaton of consequences of crtcal nfrastructure dysfuncton. In the paper are descrbed and dentfed constrans of the methods n applcatons. The appled result of the paper s based on the quantfcaton of consequences of crtcal nfrastructure dysfuncton (expressed by the losses) and ths s also a bass for ncorporaton of an element nto the Natonal Crtcal Infrastructure as well as the step wthn quanttatve rsk analyss. Key words: crtcal nfrastructure, outputs quantfcaton ÚVOD Zákon č. 45/2011 Z.z. o krtckej nfraštruktúre [1] uvádza defnícu prvku krtckej nfraštruktúry nasledovne: Budova, služba vo verejnom záujme a nformačný systém v sektore krtckej nfraštruktúry, ktorých narušene alebo znčene *) doc. Ing. Jozef Klučka, PhD., Fakulta špecálneho nžnerstva, Katedra krízového manažmentu, ul.1.mája 32, Žlna, telefón: 041/ , fax:041/ , e-mal jozef.klucka@fs.unza.sk 277

2 by malo podľa sektorových krtérí a prerezových krtérí závažné nepraznvé dôsledky na uskutočňovane hospodárskej a socálnej funkce štátu, a tým na kvaltu žvota obyvateľov z hľadska ochrany ch žvota, zdrava, bezpečnost, majetku, ako aj žvotného prostreda. Krtcká nfraštruktúra (KI) predstavuje množnu uzlov a ch spojení, ktoré sú podstatné z hľadska plnena základných funkcí štátu. Aj keď exstujú rôzne pohľady na krtckú nfraštruktúru z defnící vyplýva, že: prvky krtckej nfraštruktúry sú tvorené aktívam, ktorých funkca je významná z hľadska bezpečnost plnena základných funkcí štátu; určene významnost je podľa stanovených krtérí, na fnancovaní prevádzky vybraných prvkov KI sa podeľajú vlastníc (podnkateľská funkca) a štát (funkce štátu). 1 DÔSLEDKY DISFUNKCIE KRITICKEJ INFRAŠTRUKTÚRY Charakterstckou črtou KI je vzájomná závslosť (nterdependency). Predstavuje vzájomný vzťah medz dvoma prvkam nfraštruktúry, prostredníctvom ktorého stav každej z nch ovplyvňuje alebo je v korelác k stavu druhej nfraštruktúry. Špecfcky možno vzájomnú závslosť charakterzovať v dvoch úrovnach: prvá úroveň systém vzťahov v rámc dentfkovanej nfraštruktúry (napr. sektor doprava), druhá úroveň o systém vzťahom k ným nfraštruktúram, sektorom (napr. vzťah medz dopravou a telekomunkácam, bankam a fnančným nšttúcam), o sprostredkovane (couplng order) označuje spojene dvoch prvkov KI nepramo (prostredníctvom jednej alebo vacerých sektorov) (porovnaj s [2]). Exstujú 3 druhy dsfunkcí v KI [2]: efekt kaskády kedy dsfunkca v jednej nfraštruktúre spôsobuje chybu elementu v druhej, efekt eskaláca kedy exstujúca porucha v jednej nfraštruktúre zhoršuje nezávslé prerušene v prvej, efekt spoločná príčna kedy dve a vac nfraštruktúr zlyhá súčasne. Uvedený jav má významný dopad na: dentfkovane významu spoľahlvost prvkov KI, dentfkovane vzájomných väzeb v sektore a medz sektorm navzájom, chápane ekonomckých dôsledkov dsfunkce, dskontnuty prvku, sektoru a podsektoru KI. Charakterstka dsfunkcí nút súčasne aj hľadať prístupy, ktoré by umožnl kvantfkovať dôsledky dsfunkce pre skúmané prípady. 278

3 V realte exstujú veľm šroké zdroje rzka. Autor dentfkujú rôzne schémy, ktoré sú spojené s dôsledkam katastrof a teda aj s ohrozením bezpečnost štátu. V [3] dentfkuje nasledovné hrozby pre krtckú dopravnú nfraštruktúru: 1. Prírodné katastrofy a. Oheň b. Povodeň c. Víchrce d. Zemetrasene 2. Katastrofy spôsobené ľudskou čnnosťou a. Uvoľnene, únk nebezpečných látok b. Dopravné nehody 3. Socálne, krmnálne a terorstcké aktvty a. Vandalzmus b. Sabotáž c. Občanske nepokoje/štrajky d. Útoky s použtím chemckých, bologckých, nukleárnych alebo výbušných zbraní 4. Iné a. Neplánovaná údržba a nedbanlvosť b. Nedostatok energe a materálu. V [4] sú defnované dôsledky katastrofy nasledovne: Pramy dôsledok Poľnohospodárstvo Infraštruktúra Budovy (podnkateľské, občanske) Nepramy dôsledok Zlyhane verejných služeb Zlyhane podnkateľských čnností Nehmotné dôsledky Zdrave Príroda Kultúra Právne normy vo Veľkej Brtán klasfkujú dôsledky katastrofy nasledovne [5]: strata ľudského žvota; choroby a zranena ľudí; bez prístreša; znčene majetku; prerušene dodávok peňazí, jedla, vody, energe a palív; prerušene komunkačných systémov; poškodene dopravných zaradení; or prerušene služeb v súvse s poskytovaním zdrava kontamnáca pôdy, vody alebo vzduchu s bologckým, chemckým alebo rádoaktívnym látkam 279

4 poškodene alebo deštrukca flóry alebo fauny. V [1] sú defnované prerezové a európske prerezové krtéra nasledovne: a) počet ohrozených osôb, z toho usmrtených osôb a zranených osôb, b) hospodársky vplyv, ktorým je rozsah a. hospodárskych strát, b. zhoršene kvalty tovaru, c. zhoršene kvalty poskytovana služby vo verejnom záujme, d. negatívny vplyv na žvotné prostrede, c) vplyv na obyvateľov, ktorým je narušene kvalty žvota obyvateľov z hľadska 1. závažnost výpadku dodávky tovaru a času jej obnovy, 2. závažnost výpadku poskytovana služby vo verejnom záujme a času jeho obnovy, 3. dostupnost náhrady dodávky tovaru, d. dostupnost náhrady poskytovana služby vo verejnom záujme. 2 PRÍSTUPY K VYJADRENIU DOSLEDKOV DYSFUNKCIE KRITICKEJ INFRAŠTRUKTÚRY Vzhľadom na nutnosť budovana a prevádzkovana KI je nevyhnutné začať s kvantfkácou strát/dôsledkov pr výskyte javu, ktorý spôsobí dsfunkcu KI. Kvanttatívne metódy, ktoré je možné aplkovať na výpočet možných strát s dôsledku dsfunkce KI sú nasledovné: a) ekonometrcké metódy umožňujú vyjadrť vzťah celkovej výšky strát (Y) v závslost na počte dsfunkčných prvkov v rámc skúmanej KI, Y = f(x 1,X 2,...X n ) (1) b) logcké stromy umožňuje vyjadrť celkovú výšku strát pre dekomponované udalost katastrofy na čntele, pre ktoré je prradená pravdepodobnosť výskytu daného javu, c) smuláce - je metóda založená na napodobnení správana reálneho systému. Metóda antcpuje stochastcké nazerane na správane sa reálneho systému. d) aplkáca pramej kvantfkáce je metóda, ktorá kvantfkuje potencálne straty v rámc analýzy rzka; výpočet celkovej straty je tak odvodený od nákladov spojených s dsfunkcou vybratých prvkov determnstckým modelom e) aplkáca EP krvky (PML) uvedná nžše. Pravdepodobnosť prekročena danej úrovne straty EP (angl. exceedence probablty for a gven loss) možno vypočítať nasledovne EP (L ) = 280 P( L L ) = 1 P( L L ) = 1 (1 p ) (2) EP krvka slúž na určene výšky straty, ktorá sa môže vyskytnúť na danej úrovn pravdepodobnost. PML možno nverzne defnovať ako ročnú j = 1

5 pravdepodobnosť prekročena danej úrovne straty. Pre frekvencu výskytu katastrofckej udalost 1 krát za 10 rokov zodpovedá PML dolnej hranc straty, ktorá udáva 10% pravdepodobnosť prekročena na EP krvke. Z obr.1 vyplýva, že PML je prblžne 2,6 ml.. Prebeh straty v závslost straty na pravd. výskytu rzka 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 Pravd. prekročena straty 0, Strata Obr 1 Prebeh straty v závslost na pravdepodobnost výskytu rzka Zdroj: vlastné spracovane podľa [5] Vo Veľkej Brtán je aplkovaný prístup, ktorý vychádza z vyšše uvedeného na problematku KI nasledovne: mnmálna úroveň služby poskytnutá Crtcal Natonal Infrastructure (CNI) v UK, ktorá by nemala byť porušená povodňou s početnosťou 1 krát za 200 rokov (0.5%). Vláda stanovla explctne štandard tak, že určla nvestíce, aby ukazovateľ mal početnosť jeden z dvesto (0.5%), ktorý predstavuje východskový štartovací bod pre ochranu CNI pred povodňou. [6] Aplkáca uvedených metód predpokladá expertný odhad jednotlvých parcálnych nákladov, ktoré vstupujú do výpočtových modelov pre kvantfkácu strát (vď vyšše). Slabnou uvedených metód je fakt, že efekt kaskády (a né) ne je zabudovaný do algortmu výpočtu. Rozvoj uvedených metód vdím v spojtost so smulácou a výberom varant, ktoré reprezentujú možné scenáre. Aplkáca uvedeného rámca by súčasne napomohla k exaktnejšemu odhadu dôsledkov dsfunkce KI. ZÁVER Kvantfkáca dôsledkov dsfunkce KI je spojená s kvanttatívnou analýzou v rámc radena rzka. Identfkované náklady a benefty skúmanej KI umožňujú analyzovať efektívnosť prjatých opatrení a súčasne opodstatnenosť prvku KI v danom systéme. 281

6 LITERATÚRA [1] Zákon č.45/2011 o krtckej nfraštruktúre (2011), Zberka zákonov č.45/2011, Bratslava, IURA ed. [2] RINALDI, S., M. at all (2001):Identfyng, Understandng and Analyzng Crtcal Infrastructure Interdependeces, IEE Control Systems Magazne, USA, (avalable at: [3] FLETCHER,D.,R. (2011): The Role of Geospatal Technology n Crtcal Transportaton Infrastructure Protecton: A Research Agenda; U.S. Dept. of Transportaton, USA (avalable at : [4] Crtcal Infrastructure Reslence Strategy (2010), Australan government, Canberra (avalable at: [5] GROSSI,P., KUNRENTHER,U. ed. (2005): Catastrophe Modelng, Sprnger, Berln [6] Keepng the Country Runnng:Natural Hazards and nfrastructure (2011), Cabnet Offce, London, UK (avalable at: Článok bol publkovaný v rámc projektu APVV Bezpečnosť krtckej nfraštruktúry v doprave. Článok recenzoval: prof. Ing. Zdeněk Dvořák, PhD. 282