Un Marco de Evaluación de Seguridad Cuantitativa Integrado Basado en el STPA y la Dinámica de Sistemas
Autores: Jiao, Jian; Jing, Yongfeng; Pang, Shujie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Con la complejidad del sistema sociotécnico, la necesidad de análisis de seguridad está creciendo. En realidad, el riesgo del sistema se crea frecuentemente por la interacción de numerosos componentes no lineales relacionados. Es esencial utilizar métodos de evaluación de seguridad para identificar factores de riesgo críticos en el sistema y evaluar el nivel de seguridad del mismo. Se sugiere un marco de evaluación de seguridad integrado que combina el análisis de procesos teóricos del sistema (STPA), el proceso de red analítica (ANP) y la dinámica de sistemas (SD) para analizar el nivel de seguridad de los sistemas sociotécnicos y lograr una evaluación de seguridad cualitativa y cuantitativa. Nuestro estudio construye un marco de integración de STPA y SD para demostrar el potencial práctico de combinar los enfoques de STPA y SD en términos de factores de riesgo y causalidad. El marco utiliza el método STPA para definir la estructura de control de seguridad estática del sistema y analiza los principales factores de riesgo. Las acciones de control inseguras (UCAs) del método STPA se transforman en elementos de capa de red del ANP. El método ANP se utiliza para calcular los pesos de los elementos, que son los coeficientes de impacto entre las variables de dinámica de sistemas (SD). El método SD se utiliza para evaluar el nivel de seguridad del sistema. Finalmente, se utiliza un sistema específico de minería de carbón para demostrar cómo funciona el marco híbrido propuesto. Los resultados indicaron que el nivel de seguridad del sistema era bajo en los días 38 y 120 del ciclo de simulación (un trimestre). Nuestro trabajo puede superar las limitaciones del análisis cuantitativo convencional de STPA y simplificar el modelado cualitativo de SD para servir como referencia para el análisis de seguridad/riesgo de sistemas complicados.
Descripción
Con la complejidad del sistema sociotécnico, la necesidad de análisis de seguridad está creciendo. En realidad, el riesgo del sistema se crea frecuentemente por la interacción de numerosos componentes no lineales relacionados. Es esencial utilizar métodos de evaluación de seguridad para identificar factores de riesgo críticos en el sistema y evaluar el nivel de seguridad del mismo. Se sugiere un marco de evaluación de seguridad integrado que combina el análisis de procesos teóricos del sistema (STPA), el proceso de red analítica (ANP) y la dinámica de sistemas (SD) para analizar el nivel de seguridad de los sistemas sociotécnicos y lograr una evaluación de seguridad cualitativa y cuantitativa. Nuestro estudio construye un marco de integración de STPA y SD para demostrar el potencial práctico de combinar los enfoques de STPA y SD en términos de factores de riesgo y causalidad. El marco utiliza el método STPA para definir la estructura de control de seguridad estática del sistema y analiza los principales factores de riesgo. Las acciones de control inseguras (UCAs) del método STPA se transforman en elementos de capa de red del ANP. El método ANP se utiliza para calcular los pesos de los elementos, que son los coeficientes de impacto entre las variables de dinámica de sistemas (SD). El método SD se utiliza para evaluar el nivel de seguridad del sistema. Finalmente, se utiliza un sistema específico de minería de carbón para demostrar cómo funciona el marco híbrido propuesto. Los resultados indicaron que el nivel de seguridad del sistema era bajo en los días 38 y 120 del ciclo de simulación (un trimestre). Nuestro trabajo puede superar las limitaciones del análisis cuantitativo convencional de STPA y simplificar el modelado cualitativo de SD para servir como referencia para el análisis de seguridad/riesgo de sistemas complicados.