где α (ω,Uд) – некоторый коэффициент, определяемый производительностью рассматриваемой системы.
x(t)
Xп
Зона
Xд
t
t1 t2
Рис. 2.4. Пояснение инцидента
Выражая в нормированном виде функцию ущерба, получаем выражение риска
( ) = ( − 1)(Δ ) ( ),
д
где β – коэффициент, зависящий от α и Xд.
Если осуществить нормирование ( ̅= / д), то последнее выражение примет следующий вид
( ̅=) ( ̅− 1)(Δ ) ( ̅).
Для поиска экстремума риска возьмем производную от риска и приравняем ее нулю. В результате получим
51
̅( ̅)+ ( ̅)− ( ̅) = 0
или
( ̅) = ( ̅)(1− ̅).
К примеру, при нормальном законе распределения
имеем уравнение |
( ̅) = exp [−( |
̅− |
) ] |
|
|
|||
exp − |
̅− |
= exp [− |
̅− |
](− |
2 ̅−2 |
)(1− ̅) |
||
или после сокращения |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
1 = (− |
̅ |
)(1− |
̅). |
|||
Преобразуя уравнение |
|
|
|
|
|
|
||
получаем |
= ( ̅−1)(2 ̅− 2 |
), |
|
|||||
2 ̅− 2(1+ ) ̅− +2 = 0.
В каноническом виде уравнение имеет вид
̅−(1+ ) ̅− |
|
= 0. |
|
52
Решение уравнения таково:
̅, = ± ( ) +( ),
т.е. экстремум существует при x0>Xд.
По аналогии подобные решения могут быть получены и для других видов распределения случайной величины x.
Применительно к ИТИ КВО функция ущерба зачастую имеет нелинейный характер. С учетом статданных можно предложить следующую ее конструкцию
( ) = [ −1],
д
где - коэффициент вышеупомянутой нелинейности, задающий крутизну роста ущерба, которая в математическом смысле может привести к неконтролируемому скачку риска и отсутствию у него экстремума, т.е. невозможности нахождения действительного решения следующего уравнения
( ̅) [ ( )+ ̅( )]− ( ) = 0.
В этой связи, научный и практический интерес для КВО представляет управление параметром .
С учетом вышеизложенного перейдем к аналитическому риск-анализу на основе ранее избранного распределения Гумбеля [87].
53
2.2.Параметры и характеристики риска для одной переменной состояния
Рассмотрим ранее избранное распределение Гумбеля, где с учетом результатов раздела 2.1 риск имеет вид
( ) = ( ) ( ) = − 1 . (2.3)
доп
Первоначально определим координатыточки максимума риска (2.3) из следующего уравнения
( )+ ∙ ( ) = |
|
|
|
|
−1 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
доп |
|||||||||||||||||||||||||||
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
доп |
|
|
|
|
|
− |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
доп |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||||
− |
|
|
|
|
|
|
−1 |
|
|
|
− |
|
|
|
|
= 0. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
доп |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Упрощая данное выражение, получаем:
|
|
−1 |
|
доп |
1 − |
× |
|
|
|||
доп |
|
|
|
|
|
||||||
× |
|
|
|
+ |
|
− |
|
|
|
|
= 0. |
|
|
|
доп |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
54
Или |
доп |
+ |
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
= 0. |
||||
|
доп |
|
|
|
|
|||||||||||
|
Преобразуя последнее выражение, имеем |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
− 1+ |
= 0 |
||||
|
|
|
|
|
|
доп |
|
доп |
||||||||
или |
|
|
= |
|
доп |
доп |
. |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Решением последнего уравнения является мода переменной состояния
= ln доп + .
доп
Соответственно, пик риска будет равен:
|
= |
|
ln |
доп доп |
+ |
−1 × |
|
|
|
доп |
|
||
|
|
доп |
|
допдоп |
||
× |
|
|
доп |
|
. |
|
В свою очередь среднее значение ущерба из (2.3) будет равно:
55