Management of territorial risks of development and security of social-natural-technogenic systems

Full Text

Устойчивое развитие страны предполагает рост экономики, социальное благополучие населения, обеспечение безопасности жизнедеятельности [1, 2]. В условиях непрерывного усиления угроз, связанных с функционированием техносферы и природно-климатическими особенностями, что сопровождается увеличением числа потенциально опасных объектов и, как следствие, повышением вероятности возникновения техногенных аварий и катастроф, специалисты формулируют новые концепции и подходы к решению проблемы обеспечения безопасности и защищённости территорий [3, 4].

Основой обеспечения территориальной безопасности выступает концепция управления рисками социально-экономического развития, приоритетными для конкретных территориальных образований. Принятие концепции ненулевого риска возникновения техногенных аварий и природных катастроф ставит вопрос о защищённости территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного происхождения. Под защищённостью территории понимают её обеспеченность средствами поддержания необходимого уровня и качества защиты населения и жизненно важных ресурсов муниципального образования от снижения их пользы и от увеличения вреда [5]. Оценка территориальной защищённости – обязательный этап и средство решения ряда социально-экономических проблем развития территорий, включая:

• обеспечение стратегических приоритетов развития (сохранение народонаселения, повышение его жизненного уровня, обеспечение национальной безопасности, в том числе снижение рисков жизнедеятельности);
• достижение устойчивого развития регионов РФ на основе исследования процессов управления безопасностью территорий;
• создание безопасной и благоприятной инфраструктуры, стимулирующей развитие человеческого капитала и экономики материально-пространственной среды;
• формирование нового комплекса методов планирования – стратегическое пространственное планирование развития территорий, определяющее параметры объектов исходя из принципов природно-техногенной безопасности и перехода к цифровым технологиям;
• информационное обеспечение решения проблем безопасности муниципальных образований.

Научная значимость проблемы связана с осознанием необходимости нового подхода к территориальному управлению на основе оценки комплексных рисков, включая характеристики социо-, эко- и техносферы муниципальных образований, в том числе вероятности возникновения потенциальных и реализованных опасностей, ущерб от опасных явлений и процессов, защищённость территории от социальных, природных и техногенных угроз.

Очевидна взаимозависимость опасностей и рисков социально-экономического развития в рамках территориальных социально-природно-техногенных систем (С-П-Т-систем) [3, 5, 6]. В качестве С-П-Т-системы могут выступать субъект РФ, муниципальное образование, регион, промышленная агломерация, территориальные отраслевые комплексы, природные образования, элементами которых являются природная среда, объекты социо- и техносферы различного назначения.

КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

В настоящее время при разработке стратегий и программ социально-экономического развития субъектов РФ, регионов, муниципальных образований за пределами внимания оказываются вопросы защищённости территорий от потенциальных опасностей социального, природного и техногенного характера. Оценка эффективности реализуемых мероприятий по повышению защищённости территорий затруднена вследствие отсутствия в системе планирования ключевого показателя состояния социально-природно-техногенной безопасности – комплексных (или каких-либо других) рисков развития территорий. Значительный вклад в совершенствование методов управления территориями как социально-экономическими системами внесли подходы, основанные на сценарном анализе [7–9]. Сценарный анализ эффективен в планировании развития социально-экономических систем в условиях низкой вероятности возникновения внешних возмущений и деструктивных воздействий, но значительных потенциальных ущербов. Основное его преимущество – возможность прогнозировать поведение моделируемых объектов путём формирования сценариев их развития в соответствии с заданными целями и критериями эффективности [10]. Средством повышения эффективности управления социально-экономическими системами самого разного масштаба является теория управления [11].

Актуальность настоящего исследования обусловлена необходимостью обеспечить органы управления субъектов РФ инструментами, позволяющими определить ключевые проблемы и приоритетные направления устойчивого развития социо-, эко- и техносферы каждой территории с учётом природно-географических условий, промышленного потенциала, заселённости, инфраструктуры, уделив особое внимание сохранению природной среды и здоровья населения.

Перечислим цели государственной политики в области обеспечения безопасности населения, защищённости территорий, критически важных и потенциально опасных объектов от угроз различного характера:

• минимизация комплексных рисков чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, террористических актов;
• обеспечение гарантированного уровня безопасности личности, общества и государства в пределах научно обоснованных критериев приемлемого риска;
• повышение общего уровня территориальной защищённости, включая критически важные и потенциально опасные объекты, от угроз различного характера.

Необходимо учитывать естественную (природную) защищённость территории, которую, однако, трудно формализовать в виде количественных показателей. Природные предпосылки стабильности находят отражение в ландшафтной структуре территории, а именно в распространении, разнообразии и уникальности геосистем. В большинстве исследований под естественной защищённостью территории понимают суммарную площадь земель со средо- и ресурсостабилизирующими функциями [12, 13]. Способность природных экосистем противостоять воздействию опасных явлений необходимо учитывать при проектировании объектов инфраструктуры, обеспечивающих защищённость территорий от негативного влияния антропогенной деятельности и опасных природных явлений [14]. Вклад этих объектов особенно заметен в снижении последствий опасных гидрометеорологических явлений [15]. Методы оценки вклада природных экосистем в показатели защищённости развиваются в качестве инструмента оценки экосистемных услуг [16, 17].

Цель настоящего исследования – разработка системного подхода и предпосылок к управлению социально-экономическим развитием территории на основе модели комплексного риска с учётом количественной оценки защищённости от опасностей природного и техногенного характера. Конкретизация механизма управления рисками и введения в практику оценок защищённости территории позволяет развить концепцию информационной системы территориального управления рисками и безопасностью (ИСТУ РБ) [6].

Задачи исследования решены на примере анализа защищённости С-П-Т-систем крупных городов Сибирского федерального округа. СФО занимает стратегически важное положение в экономике страны, на его территории расположены крупные запасы углеводородного сырья, угля, урана, чёрных, цветных и драгоценных металлов, древесины, водные и гидроэнергетические ресурсы. В составе СФО 10 субъектов (три республики, два края и пять областей), которые включают около 350 муниципальных образований (МО) [7]. Каждое МО рассматривается как набор базовых территориальных рисков социо-, эко-, техносфер, формирующих комплексную С-П-Т-систему [6]. МО может быть городом или районом в соответствии с административно-территориальным делением территории и трактуется как одна из форм организационных систем [18].

ОЦЕНКА КОМПЛЕКСНОГО РИСКА РАЗВИТИЯ РЕГИОНАЛЬНОЙ С-П-Т-СИСТЕМЫ

Социо-, эко-, техносфера каждого МО представляет собой набор базовых территориальных рисков, в том числе потенциальных и реализованных, которые формируют уровень обобщённого комплексного риска (табл. 1). Предлагаемая классификация базовых территориальных рисков включает реализованные и потенциальные опасности для трёх компонентов системы – социо-, эко- и техносфера [3, 6, 19]. Классификация основана на статистических показателях смертности населения от болезней, связанных с воздействием факторов окружающей среды, на показателях травматизма, численности погибших от ЧС и происшествий, количества ЧС и происшествий природного и техногенного характера и др. Исходной информацией служили данные годовых отчётов МЧС, Росприроднадзора, Ростехнадзора, Роспотребнадзора, Росстата, составленные на основе систем федерального, регионального и отраслевого мониторинга.

 

Таблица 1. Классификация территориальных рисков С-П-Т-системы регионального уровня

Потенциальные риски	Реализованные риски
Социосфера
Риск гибели в ЧС и происшествиях природного характера Риск гибели в ЧС и происшествиях техногенного характера Риск гибели в ЧС и происшествиях биолого-социального характера Риск террористических актов и опасных социальных явлений Риск несчастных случаев и травматизма на производстве, профзаболеваний Риск повышения смертности от воздействия факторов окружающей среды	Риск загрязнения атмосферы канцерогенами Риск загрязнения атмосферы неканцрогенами Риск сокращения продолжительности жизни вследствие влияния факторов окружающей среды
Экосфера
Риск опасных гидрологических явлений Риск опасных метеорологических явлений Риск опасных биологических явлений Риск сейсмически опасных явлений Риск опасных геологических явлений Риск природных пожаров	Риск устойчивого водопользования Риск устойчивого лесопользования Риск устойчивого землепользования Риск опасных геологических явлений
Техносфера
Риск ЧС и происшествий на потенциально опасном объекте Риск аварий на системах жилищно-коммунального хозяйства Риск транспортных аварий Пожарный риск	Риск аварий на химически опасном объекте Риск аварий на взрывопожароопасном объекте Риск аварий на радиационно опасном объекте Риск аварий на гидротехнических сооружениях

 

Комплексный риск развития С-П-Т-системы МО – категория совокупного риска возникновения опасных явлений с последствиями для региона в целом включает характеристики состояния социо-, эко- и техносферы, в том числе вероятность возникновения потенциальных и реальных опасностей, ущерб от реализации опасных явлений, событий и процессов в условиях интенсивного хозяйственного освоения территорий и реализации инвестиционных проектов. Комплексный риск развития региональной С-П-Т-системы может быть представлен в виде вектора в трёхмерном пространстве социо-R_C, эко-R_Э, техно-R_Т сфер $\overrightarrow{R_{\text{компл}}}$ = (R_C, R_Э, R_Т). Каждый компонент С-П-Т-системы оценивается суммой базовых территориальных рисков:

$\overrightarrow{R_{\text{компл}}}=\left({\sum }_{f=1}^F{R}_{С},{\sum }_{g=1}^G{R}_{Э},{\sum }_{h=1}^H{R}_{Т}\right)$, (1)

где F – количество базовых территориальных рисков социосферы, G – количество базовых территориальных рисков экосферы, H – количество базовых территориальных рисков техносферы. Суммирование выполняется для каждого МО. Компоненты трёхмерной системы учитывают несопоставимые признаки и переменные, которые не могут быть приведены к единому эквиваленту, поэтому в работе используется векторное представление комплексного риска [20].

В пространстве социо-, эко-, техносферы комплексный риск представлен в виде радиус-вектора, что позволяет определять количественное значение в виде длины вектора:

$\left|\overrightarrow{R_{\text{компл}}}\right|=\sqrt{R_C^2+R_{Э}^2+R_{Т}^2}$. (2)

Оцениваемый по данным мониторинга окружающей среды, объектов техносферы и показателей здоровья населения уровень комплексного риска уже предполагает некоторую степень защищённости территории. В общем случае управление риском сводится к [21]:

• снижению вероятности возникновения опасных событий или явлений;
• уменьшению ущерба от возникших опасных событий или явлений;
• повышению эффективности затрат на снижение рисков до приемлемого уровня.

Управление безопасностью территории на основе оценки рисков требует применения механизмов регулирования параметров, формирующих текущий уровень риска. Наиболее общий регулируемый параметр – показатель защищённости территории, путём повышения которого по разным элементам С-П-Т-систем можно косвенно влиять на снижение ущерба, например, за счёт минимизации последствий опасных событий и уменьшения количества пострадавших, или на снижение вероятности возникновения опасных явлений благодаря созданию безопасной и комфортной среды. Повышение уровня защищённости снижает комплексный риск развития территории и, как следствие, повышает безопасность. Приемлемому уровню риска соответствует максимальная защищённость социо-, эко-, техносфер муниципального образования.

МЕТОД КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ ЗАЩИЩЁННОСТИ

Защищённость территории от возможных природно-техногенных катаклизмов предполагает её обеспечение необходимым числом медицинских учреждений, пожарно-спасательных подразделений, а также защитными сооружениями (табл. 2). Перечень соответствующих показателей не является исчерпывающим и может дополняться.

 

Таблица 2. Показатели защищённости компонентов С-П-Т-системы

Индекс в матрице защищённости	Показатели защищённости	Нормативные значения показателя
Социосфера
zCC	районные больницы	1 на 20–100 тыс. человек
zCC	поликлиники	1 на 20–50 тыс. человек / 1 на 10–30 тыс. детей
zCC	амбулатории	1 на 2–10 тыс. человек
zCC	станции скорой медицинской помощи	1 на 50 тыс. человек и более
zCC	диспансеры – психоневрологические, онкологические и др.	не менее 1 на субъект РФ – для городов
zCC	фельдшерские акушерские пункты	1 на 700 человек – для районов
Экосфера
zЭС, zЭЭ, zЭТ	количество защитных дамб в нормативном состоянии	100%
zЭС	количество станций мониторинга атмосферного воздуха	для городов, в зависимости от численности населения
zЭС	плотность станций мониторинга поверхностных вод относительно плотности гидрологической сети	в зависимости от расположения источника загрязнения
zЭЭ	площадь ООПТ к общей площади территории	в зависимости от плотности населения
zЭЭ	количество лесных инспекторов	не более 32.8 тыс. га на1 инспектора
zЭС	процент населения, подверженного негативному воздействию вод	0%
Техносфера
zТС, zТЭ, zТТ	пожарно-спасательные подразделения (ПСП)	расчётное соотношение количества спасателей на долю плотности населения
zТС, zТЭ, zТТ	аварийно-спасательные формирования (АСФ)	в зависимости от количества ПОО
Естественная защищённость
zЭЭ(0)	коэффициент естественной защищённости земель	>0.5

 

Количественная оценка защищённости – это отношение фактических значений показателей (см. табл. 2) к максимально возможным, то есть чем выше расчётное значение защищённости территории, тем выше её способность противостоять различным угрозам с минимальными последствиями.

$z_{ij}^k=\frac{N_{ij}^{Ф}}{N_{ij}^{max}}$, (3)

где $N_{ij}^{Ф}$ – фактическое значение ij-го показателя защищённости компонента С-П-Т-системы; $N_{ij}^{max}$ – максимальное значение ij-го показателя защищённости компонента С-П-Т-системы, определённое по всем $k=\overline{\mathrm{1,}\dots , K}$ МО СФО, i,j – индексы социо-, эко- и техносферы.

В качестве максимальных в некоторых случаях можно рассматривать нормативные значения параметров, которые также могут являться расчётными [22–24]. Соответствие нормативных значений коэффициентов защищённости допустимым уровням риска необходимо анализировать отдельно. Под допустимым (приемлемым) уровнем риска понимается предел научно обоснованного риска, превышение которого требует применения дополнительных мер по его снижению.

Защищённость С-П-Т-системы – это свойство территориального образования, характеризуемого взаимосвязанными рисками развития. Её можно представить в виде матрицы соответствующих показателей с учётом их комплексного взаимного влияния для каждого k-го муниципального образования. Все показатели защищённости для отдельных подсистем С-П-Т-системы (z_ij) группируются по ячейкам матрицы Z (рис. 1).

 

Рис. 1. Матрица показателей защищённости С-П-Т-системы

 

Деление показателей защищённости только по подсистемам С-П-Т-системы (см. табл. 1) – это своего рода упрощение, поскольку один и тот же показатель (z_ij) может выполнять функцию снижения рисков разных подсистем. Например, аварийно-спасательные формирования в случае возникновения аварии на объекте техносферы могут минимизировать ущерб для экосистемы и уменьшить количество погибших и пострадавших, то есть снизить риски социосферы.

Для показателей, относящихся к одному и тому же элементу (z_ij), рассчитывается среднее арифметическое значение. Территория считается защищённой, если значения всех z_ij ≥ 1.

Для представления изменения защищённости z_ij(m) одной из подсистем С-П-Т-системы от объёма финансовых затрат на её обеспечение предложено использовать логистическую функцию:

$z_{ij}\left(m\right)=\frac{1}{1+\left(\left(1-z_{ij}\left(0\right)\right)/z_{ij}\left(0\right)\right)\cdot e^{-r\cdot m}}$, (4)

где z_ij(0) – начальная (естественная) защищённость МО, рассматриваемого в виде С-П-Т-системы; r – коэффициент зависимости уровня защищённости от финансовых вложений; m – объём финансовых вложений; z_ij(m) – меняется от начального значения z_ij(0) до 1.

С представлением об изменении защищённости согласуется наличие у логистической функции верхней асимптоты, которая выходит на насыщение при больших значениях финансовых затрат m (рис. 2). Точка перегиба соответствует оптимальному значению защищённости, поскольку до её достижения происходит интенсивный рост функции z_ij(m) с последующим замедлением и ограничением z_ij(m) → 1.0. Поскольку при реализации новых мер безопасности показатель z_ij(m) увеличивается, то для задачи снижения риска целесообразно использовать коэффициент, зависящий от защищённости и при этом приводящий к снижению риска. Поэтому был введён коэффициент q, обратно пропорциональный защищённости. Коэффициенты защищённости q_ij(m) зависят от фактической защищённости территории для каждого элемента матрицы z_ij(m) (см. рис. 1).

 

Рис. 2. Общий вид функции, описывающей изменение защищённости z_ij(m) и коэффициента q_ij(m)

 

Таким образом, матрице защищённости Z k-го муниципального образования соответствует матрица коэффициентов защищённости Q, которая включает соответствующие данному муниципальному образованию показатели q_ij(m). Для оценки коэффициентов защищённости q_ij получаем выражение:

$q_{ij}\left(m\right)=1+\left(q_{ij}\left(0\right)-1\right)\cdot e^{-r\cdot m}$, (5)

где q_ij(m) меняется в диапазоне от значения коэффициента защищённости q_ij(0) до 1. Для использования функции (5) необходимо определить коэффициент r, характеризующий скорость повышения защищённости при увеличении финансовых вложений m.

Задача управления комплексным риском развития территории представлена в векторном виде:

$\overrightarrow{R\left(Q, m+1\right)} =A\cdot \overrightarrow{R\left(Q,m\right)}+\overrightarrow{u\left(Q,m\right)}$, (6)

где Q – матрица коэффициентов защищённости территории; A – соразмерная матрица; R (Q, m) – комплексный риск, u (Q, m) – функция управления, m – сумма расходов на повышение защищённости, выделяемая с периодичностью один год (аналог годового временно́го интервала).

Цель управления риском состоит в снижении комплексного риска до допустимого уровня [R_доп] за счёт уменьшения коэффициента защищённости Q (повышения защищённости Z):

$\left\{\begin{array}{c}\overrightarrow{R_{компл}}\le \overrightarrow{\left[R_{доп}\right]}\\ Q\to min\end{array}\right.$. (7)

С учётом матричного представления коэффициента защищённости получим вектор управления в виде:

$\begin{array}{c}\overrightarrow{u\left(Q,t\right)}=\left(\begin{array}{ccc}{q}_{СС}& q_{СЭ}& q_{СТ}\\ q_{ЭС}& q_{ЭЭ}& q_{ЭТ}\\ q_{ТС}& q_{ТЭ}& q_{ТТ}\end{array}\right)\cdot \left(R{\text{'}}_{С},R{\text{'}}_{Э},R\text{'}Т\right)=\\ =\left(\begin{array}{l}R{\text{'}}_C\cdot q_{CC}+R{\text{'}}_{С}\cdot q_{СЭ}+R{\text{'}}_{С}\cdot q_{СТ},\\ R{\text{'}}_{Э}\cdot q_{ЭС}+R{\text{'}}_{Э}\cdot q_{ЭЭ}+R\text{'}Э\cdot q_{ЭТ},\\ R{\text{'}}_{Т}\cdot q_{ТС}+R{\text{'}}_{Т}\cdot q_{ТЭ}+R{\text{'}}_{Т}\cdot q_{ТТ}\end{array}\right),\end{array}$ (8)

где $R{\text{'}}_{С},R{\text{'}}_{Э},R{\text{'}}_{Т}$ – значения рисков социо-, эко-, техносферы без учёта уровня текущей защищённости, которая оценивается по фактическим показателям защищённости, рассчитанным по текущим значениям показателей, перечисленных в таблице 2 и оценённых на основе данных мониторинга [25–27].

Средства для повышения защищённости территорий и производственных объектов формируются из источников Ф1–Ф6 (рис. 3). Каждая группа мероприятий (К1, К2, К3) финансируется из одного или нескольких источников (Ф1–Ф6). Средства резервного фонда Правительства РФ Ф6 [28] применяются для проведения аварийно-спасательных работ, выплат пособий и т.д. в случае произошедших ЧС природного и техногенного характера федерального уровня, средства Ф5 – для повышения защищённости опасных производственных объектов.

 

Рис. 3. Наиболее распространённые мероприятия повышения защищённости территории (ЕГСЭМ – единая система государственного экологического мониторинга)

 

Для получения численных оценок параметров вектора управления представим задачу в виде системы уравнений, с учётом финансовых ограничений регионального уровня:

$\left\{\begin{array}{c}R{\text{'}}_C\cdot q_{CC}+R{\text{'}}_{С}\cdot q_{СЭ}+R{\text{'}}_{С}\cdot q_{СТ}\le \left[R_C\right] \\ R{\text{'}}_{Э}\cdot q_{ЭC}+R{\text{'}}_{Э}\cdot q_{ЭЭ}+R{\text{'}}_{Э}\cdot q_{ЭТ}\le \left[R_{Э}\right] \\ R{\text{'}}_{Т}\cdot q_{ТС}+R{\text{'}}_{Т}\cdot q_{ТЭ}+R{\text{'}}_{Т}\cdot q_{ТТ}\le \left[R_{Т}\right] \\ \sum _{i,j=1}^3{m}_{ij}\le Ф1+Ф2+Ф3+Ф4\end{array}\right.$. (9)

Оптимальные значения функций защищённости определяют значения расходов на их достижение m_ij. Ограничения реализации мероприятий и средств повышения защищённости территорий связаны в первую очередь с финансовыми ограничениями Ф1–Ф4 (см. рис. 3). Для решения этой системы необходимо выполнить стандартную процедуру линеаризации путём разложения в ряд функции (5) и отбрасывания членов ряда второго и выше порядков [29].

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТОВ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РИСКА И ЗАЩИЩЁННОСТИ

Показатели риска и защищённости анализировались для крупнейших городов Сибири – Красноярска, Новосибирска и Омска, которые входят в одну территориальную группу со схожими признаками (численность населения, развитая инфраструктура, количество опасных промышленных объектов и пр.) и подвержены множеству природно-техногенных опасностей [25–27, 30]. Риск с учётом фактической защищённости $\overrightarrow{R_{\mathrm{компл}}}$ (табл. 3) рассчитан на основе данных систем мониторинга, включая все показатели базовых рисков социо-, эко-, техносфер трёх крупных городов СФО. Риск с учётом естественной защищённости $\overrightarrow{R{\text{'}}_{\text{компл}}}$ определялся путём деления риска фактического на текущий уровень защищённости, оцениваемый в соответствии с выражением (3).

 

Таблица 3. Оценка комплексного риска, год^-1

Показатель	Обозначение	г. Красноярск	г. Новосибирск	г. Омск
Риск с учётом мероприятий фактической защищённости, год-1	RCC	0.0012	0.0011	0.003
	RЭЭ	3∙10-4	2.6∙10-5	3.7∙10-5
	RТТ	0.08	0.015	0.014
	$\overrightarrow{R_{\mathrm{компл}}}$	0.08	0.015	0.014
Риск с учётом естественной защищённости, год-1	R′CC	0.002	0.0018	0.004
	R′ЭЭ	7∙10-4	5.04∙10-5	2∙10-4
	R′ТТ	0.141	0.021	0.047
	$\overrightarrow{R{\text{'}}_{\text{компл}}}$	0.141	0.021	0.047

 

Таблица 4 содержит расчётные значения параметров предлагаемой модели изменения защищённости (4)–(5). Наибольшие коэффициенты защищённости характерны для Омска, то есть этот город более безопасный, чем Новосибирск и Красноярск. Для всех городов основные проблемы связаны с высокой антропогенной нагрузкой на экосферу (эколого-хозяйственный баланс территории имеет низкий уровень устойчивости), кроме того, города недостаточно обеспечены аварийно-спасательными формированиями, медицинскими учреждениями и постами наблюдения за атмосферным воздухом. В то же время в данных городах отмечены высокое качество питьевой воды и количество пожарных частей выше нормативного.

 

Таблица 4. Значения коэффициентов защищённости

Показатель	Обозначение	г. Красноярск	г. Новосибирск	г. Омск
Коэффициент защищённости	qCC	2.12	2.04	1.4
	qCЭ	1.27	1.36	1.41
	qCТ	1.68	1.5	1.64
	qЭЭ	3.53	2.66	11.47
	qЭC	1.27	1.36	1.41
	qЭТ	2.38	1.79	6.65
	qТТ	1.23	0.92	1.83
	qТC	1.68	1.5	1.64
	qТЭ	2.38	1.79	6.65
Фактическая защищённость	Z	0.591	0.672	0.635
Естественная (начальная) защищённость	Z (0)	0.11	0.154	0.032

 

Высокий уровень защищённости в сочетании с высоким уровнем риска требует введения коэффициента качества отдельных элементов, формирующих систему защищённости, в выражении (4).

Для управления риском в соответствии с (1)–(7) необходимо определить коэффициенты, характеризующие степень повышения защищённости в зависимости от объёмов финансовых вложений m, что позволит доопределить функцию для каждого q_ij. Для получения значений r_ij (табл. 5) использовались значения естественной защищённости z_ij (0) для значения m=0 и значения фактической защищённости со значениями m, приблизительно оценёнными по материалам региональных и федеральных целевых программ Ф1–Ф4 (см. рис. 3). Низкая скорость роста защищённости при увеличении финансовых вложений характерна для всех групп рисков социосферы, в то время как техносфера откликается на инвестиции значительно быстрее (табл. 5).

 

Таблица 5. Скорость снижения коэффициента защищённости q при увеличении финансовых вложений m

Коэффициент r	г. Красноярск	г. Новосибирск	г. Омск
rCC	0.019	0.017	0.073
rCЭ	0.032	0.028	0.073
rCТ	0.024	0.025	0.065
rЭЭ	0.194	1.995	1.061
rЭC	0.567	4.542	4.301
rЭТ	0.295	3.232	1.678
rТТ	2.094	4.451	3.596
rТC	1.457	2.663	3.856
rТЭ	1.040	2.155	1.678

 

Фактические значения коэффициентов защищённости оказались больше, чем значения точек перегиба (рис. 4), что означает защищённость на уровне, где повышение финансирования приведёт к незначительному её росту. Эти значения могут быть скорректированы путём уточнения знаменателя в формуле (3), который характеризует предельное значение каждого показателя, формирующего уровень защищённости территории. В целом уровень текущей защищённости Красноярска, Новосибирска и Омска высокий, но его поддержка не осуществляется, вложения средств программ развития недостаточны, не выполняется оценка эффективности их расходования.

 

Рис. 4. Кривые изменения коэффициента защищённости экосферы q_ЭЭ в зависимости от суммы финансовых вложений (точки соответствуют точкам перегиба логистических функций)

 

При повышении защищённости (снижении коэффициента защищённости) на фоне увеличения финансовых вложений на один шаг (m+1) комплексный риск для трёх рассматриваемых городов будет снижен на 15–25% (табл. 6). Самое существенное снижение комплексного риска происходит за счёт воздействия на риски социосферы для всех трёх городов, что объясняется в первую очередь высоким вкладом этой группы рисков в показатели комплексного риска. Более точные оценки снижения рисков могут быть получены при условии учёта качества используемых мер обеспечения безопасности. Для нахождения оптимальных решений системы (9) необходимо получить численные значения допустимых уровней рисков С-П-Т-систем муниципальных образований СФО путём оценки базовых рисков на основе данных мониторинга состояния окружающей среды, технических объектов, здоровья населения.

 

Таблица 6. Оценка комплексного риска с учётом повышения защищённости

Показатель	Обозначение	г. Красноярск	г. Новосибирск	г. Омск
Риск с учётом повышения защищённости / снижение риска, ٪	RCC (m+1)	0.0011 / 92%	0.0009 / 82%	0.0025 / 83%
	RЭЭ (m+1)	1.2∙10-4 / 30%	2.1∙10-5 / 81%	3.2∙10-5 / 86%
	RТТ (m+1)	0.063 / 79%	0.011 / 73%	0.012 / 86%
	$\overrightarrow{R_{\mathrm{компл}}(m+1)}$	0.063 / 79%	0.011 / 73%	0.012 / 86%

 

***

В статье предложен подход к управлению социально-экономическим развитием территорий на основе оценки комплексных рисков С-П-Т-систем МО для крупных городов СФО. Особенность предлагаемого подхода – возможность снижения рисков за счёт усиления защищённости социо-, эко- и техносферы муниципального образования.

В стратегии социально-экономического развития Сибирского федерального округа на период до 2035 г. к основным проблемам территорий отнесены: низкое качество среды обитания, слабое развитие инфраструктуры, вопросы экологической безопасности [31]. Однако не определены предпосылки комплексного управления этими вопросами. Именно в рамках концепции оценки территориальных рисков развития эта коллизия может быть разрешена. В территориальные стратегические документы необходимо включать мероприятия по управлению рисками развития на основе концепции С-П-Т-систем с учётом показателей защищённости. Наиболее полно информация о природно-техногенной безопасности территорий СФО представлена в работах [32, 33].

ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ

Работа выполнена в рамках гранта № 075-15-2024-533 Министерства науки и высшего образования РФ на выполнение крупного научного проекта по приоритетным направлениям научно-технологического развития. Проект “Фундаментальные исследования Байкальской природной территории на основе системы взаимосвязанных базовых методов, моделей, нейронных сетей и цифровой платформы экологического мониторинга окружающей среды”.

About the authors

I. V. Bychkov

Matrosov Institute for System Dynamics and Control Theory, SB RAS

Author for correspondence.
Email: ivbychkov@mail.ru

академик РАН, директор 

Russian Federation, Irkutsk

O. V. Taseiko

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology; Federal Research Center for Information and Computational Technologies

Email: taseiko@gmail.com

кандидат физико-математических наук, доцент, заведующий кафедрой БЖД СибГУ им. М.Ф. Решетнёва, старший научный сотрудник Красноярского филиала ФИЦ ИВТ

Russian Federation, Krasnoyarsk; Krasnoyarsk

U. S. Postnikova

Federal Research Center for Information and Computational Technologies

Email: ulyana-ivanova@inbox.ru

кандидат технических наук, старший научный сотрудник 

Russian Federation, Krasnoyarsk

V. V. Moskvichev

Federal Research Center for Information and Computational Technologies

Email: krasn@ict.nsc.ru

доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник 

Russian Federation, Krasnoyarsk

Yu. I. Shokin

Federal Research Center for Information and Computational Technologies

Email: shokin@ict.nsc.ru

академик РАН, научный руководитель 

Russian Federation, Novosibirsk

References

Supplementary files