Модель и механизм управления распределением ресурсов для борьбы с силовыми актами в морском пограничном пространстве

Цезарь Дарья Алексеевна аспирант, Международная академия информатизации 125040, Россия, г. Москва, Ленинградский проспект, 3 Tsezar Darya Alekseevna Post-graduate student, Boundary Affairs Division, International Informatization Academy 125040, Russia, Moscow, Leningradskii Prospekt 3 elfdariamiheeva-007@rambler.ru Другие публикации этого автора

Шумов Владислав Вячеславович кандидат технических наук профессор, кафедра Погранология, Международная академия информатизации 125040, Россия, г. Москва, ул. Ленинградский Проспект, 3/5 Shumov Vladislav Vyacheslavovich PhD in Technical Science Professor of the Department of Border Studies at International Informatization Academy 125040, Russia, g. Moscow, ul. Leningradskii Prospekt, 3/5 vshum59@yandex.ru

Введение

Важнейшей задачей многих прибрежных государств является борьба с силовыми актами в пограничном морском пространстве: морским терроризмом, пиратством и разбоем. В качестве тенденций, обусловливающих увеличение вероятности проявления силовых актов в морском пространстве России, выделяются следующие ^[1]:

· увеличение террористических и иных актов, усиливающееся их воздействие на политическую и экономическую жизнь государств;

· ужесточение борьбы за право владения ресурсами в Мировом океане;

· использование некоторыми иностранными государствами терроризма в качестве инструмента вмешательства во внутренние дела России для оказания выгодного им влияния на российскую внешнюю политику, а также одного из способов реализации своих военно-политических, экономических и стратегических целей в ущерб национальным интересам России;

· динамичная трансформация форм, методов, средств, целей, повышение уровня организации, оснащенности и конспирации в деятельности террористических организаций;

· сращивание организованной преступности с терроризмом, в результате чего последний превратился в доходный бизнес;

· неразрывная связь терроризма с пиратством и разбоем.

Борьбу с морским пиратством и терроризмом ведут военные, полицейские и пограничные силы. Поскольку ресурсы для борьбы с преступными группировками ограничены, а объектов интереса и возможных террористических и иных актов много, то актуальной является задача распределения имеющихся ресурсов по объектам.

1. Теоретико-игровая модель распределения ресурса

В работе ^[3] получено расширение вероятностной модели конфликта, учитывающей принципы ведения боя и психологические характеристики сторон. Пусть сторона A есть военные, полицейские или пограничные подразделения, предназначенные для борьбы с силовыми актами в морском пограничном пространстве, а сторона B – террористические и иные преступные группировки. Вероятность победы стороны A на i-м объекте равна:

где: ai – параметр боевого превосходства стороны A на i-м объекте; xi (yi) – выделенный ресурс на i-й объект стороной A (B); l (m) – показатель морального потенциала стороны A (B); r – отношение моральных потенциалов сторон. Отметим, что в военной социологии под моральным потенциалом обычно понимается процент выдерживаемых кровавых потерь (убитыми и раненными), при котором подразделения (группы) еще способны выполнять боевые задачи.

Исходя из определения боя (совокупность согласованных по цели, месту и времени ударов, огня и маневра войск) и его принципов параметр боевого превосходства стороны A i-м объекте вычислен с использованием определения среднего геометрического:

где: ai1 – коэффициент превосходства стороны A во всестороннем обеспечении и опыте командования;

ai2 – коэффициент превосходства стороны A в средствах разведки и навига­ции;

ai3 – коэффициент превосходства стороны A в маневренности;

ai4 – коэффициент превосходства стороны A в огневых возможностях.

Пусть имеется множество N = {1, …, n} объектов в морском пограничном пространстве (районе), на которых возможен террористический или иной силовой акт. В качестве объектов могут выступать: элементы портовой инфраструктуры, нефтяные платформы, гражданские суда и т.д. Каждому объекту поставлено в соответствие неотрицательное число Vi – ценность i-го объекта, зависящая от возможного ущерба государству и гражданам в результате силового акта на данном объекте. Действиями сторон конфликта являются их распределения своих ресурсов (сил и средств) по объектам: x = (x1, …, xn) – действие стороны A, y = (y1, …, yn) – действие стороны B, где xi ³ 0 (yi ³ 0) – количество ресурса, выделенного стороной A (B) на i-й объект, i = 1, …, n. Ограниченность ресурсов отражается следующими условиями:

Целевые функции сторон пропорциональны ценностям объектов и вероятностям победы на них:)

где: Fx(x, y) – целевая функция стороны A, Fy(x, y) – целевая функция стороны B.

Положим, что стороны рациональны и делают свой выбор однократно, одновременно и независимо (не зная выбора оппонента). Каждый из них стремится максимизировать свой выигрыш. Равновесием Нэша в чистых стратегиях (x*, y*) является пара векторов, удовлетворяющих условию (3), таких, что для любых (x, y), также удовлетворяющих условию (3), выполнено:

Для нахождения равновесия Нэша воспользуемся условиями первого порядка (методом множителей Лагранжа). Функции Лагранжа сторон равны:

Вычислим частные производные функций Лагранжа и приравняем их нулю:

Разделив (9) на (10), получим:

С учетом ограничений (3) имеем:

Из (9) и (12) получаем:

Следовательно, искомые оптимальные распределения ресурсов сторон по объектам равны:

Оптимальные выигрыши сторон равны:

Рассмотрим пример. Имеется два объекта интереса террористической группировки: нефтяная платформа (i = 1) и пассажирское круизное судно (i = 2) с ценностями V1 = 1/3 и V2 = 2/3. Характеристики объектов таковы, что обеспечиваются следующие параметры боевого превосходства: a1 = 2 и a2 = 1. Отношение моральных потенциалов сторон равно r = 1. В распоряжении сторон имеется ресурс Rx = 50, Ry = 20. Найти оптимальные распределения ресурса и выигрыши сторон.

Решение. Из выражений (16) и (17) получим:

Таким образом, охране целесообразно выделить для обеспечения безопасности платформы 13 единиц ресурса, а для обеспечения безопасности судна – 37 единиц. Рациональные преступники, исходя из критерия максимизации ущерба, выделят на указанные объекты 5 и 15 своих боевых единиц. При этом вероятности победы охраны на объектах равны: p1(x1, y1) » 0,84, p2(x2, y2) » 0,71, а функции выигрыша сторон равны: ,

Решив задачу поиска оптимального распределения ресурсов, мы тем самым решили задачу поиска и обоснования направлений (объектов) активности и интереса. Под направлением (объектом) интереса понимается направление (объект), где террористические и иные преступные группировки сосредотачивают наибольшие ресурсы. Соответственно, под направлением (объектом) активности понимается направление (объект), где охрана сосредотачивает наибольшие ресурсы. В рассмотренном примере объектом интереса является круизное судно, на которое террористы выделяют 75% ресурса. Этот же объект является и объектом активности – на него охрана выделяет 74% своего ресурса. Отметим, что любое отклонение одной из сторон от найденных оптимальных решений приведет к снижению значения целевой функции этой стороны.

2. Механизм управления распределением имеющегося ресурса

Под механизмом управления будем понимать процедуру принятия управленческого решения ^{[2, с. 9]}.

Дадим подробное описание механизма управления распределением имеющихся ресурсов для борьбы с силовыми актами в морском пограничном пространстве.

Эффект от внедрения механизма заключается в повышении эффективности использования имеющихся в распоряжении охраны ограниченных ресурсов и снижении субъективности принимаемых решений.

Цель охраны заключается: 1) в недопущении силовых актов в морском пограничном пространстве или 2) в максимизации нейтрализованных (уничтоженных) террористов (пиратов, разбойников) с учетом важности объектов охраны. В первом случае решается задача обоснования требуемого состава и структуры сил охраны, во втором – задача оптимального распределения имеющихся сил и средств по объектам.

Цель противника (террористов, пиратов, разбойников) заключается в максимизации ущерба (вероятности победы) на объектах с учетом их ценности.

Стороны (охрана и противник) полагаются рациональными. Они способны правильно оценить ценности для государства, общества и граждан имеющихся объектов в морском пограничном пространстве, знают возможности и тактику действий противника.

Механизм управления распределением имеющихся ресурсов применяется как самостоятельно, так и в составе механизма обоснования требуемого состава и структуры сил охраны.

Рассмотрим алгоритм применения механизма.

Шаг 1. На основании мирового и отечественного опыта борьбы с силовыми актами в морском пограничном пространстве определяется список объектов интереса террористических и иных группировок.

На рис. 1 показаны статистические данные о количестве силовых актов в морском пространстве. Методом наименьших квадратов построен ориентировочный прогноз, показывающий динамику силовых актов (захваты судов) ^[5].

Используя другие методы прогнозирования (сценарный подход и т.д.), учитывая развитие социальной агрессивной среды, рост мирового товарооборота и транзитного пассажиропотока, уточняем и при необходимости расширяем перечень объектов интереса преступных групп. Фрагмент вероятного перечня приведен в Таблице 1.

Рис. 1. Общая статистика актов пиратства и других вооруженных нападений на суда

Таблица 1. Фрагмент списка потенциальных объектов силовых актов

Шаг 2. По каждому объекту интереса оценивается его ценность Vi. Для чего можно воспользоваться выражение:

где: 0 £ g £ 1 – параметр, отражающий значимость ущерба человеческим жизням относительно других видов ущерба; Wi – количество граждан на i-м объекте, которые могут быть уничтожены или захвачены в заложники, Ci – ожидаемый финансовый, экологический и иной материальный ущерб на i-м объекте от действий террористов (пиратов, разбойников).

На практике обычно назначают g » 0,9–0,95 (ценность человеческих жизней значительно выше ценности материальных средств). Необходимо учитывать прямые и косвенные потери.^[7] Например, разрушение некоторых материальных объектов (атомных электростанций, нефтяных платформ) может привести к поражению людей на значительной территории.

Шаг 3. Оценивается состав и возможности средств охраны.

Тактика террористических действий варьируется от применения наземных групп, подготовленных для установки взрывных устройств на корабли, до задействования подводных пловцов, штурмовых самолетов и постановки морских мин, а их техническое оснащение - от современного снаряжения аквалангистов, морских скутеров и быстроходных катеров до самых совершенных навигационных систем определения местонахождения (GPS)^[1].

Коэффициент превосходства кораблей охраны в маневренности рассчитывается следующим образом:

,

где: Vp и VT – средние скорости перемещения и маневрирования кораблей охраны и судов террористов.

Таким образом, математическое моделирование позволяет учесть тактические и технические характеристики для расчета коэффициента превосходства сил охраны над террористами.

Шаг 4. Вычисляется показатель боевого превосходства по каждому типу объектов охраны.

Нами рассмотрен аналитический способ вычисления показателя. Вместе с тем, для оценки боевых потенциалов сторон может использоваться имитационное моделирование.

Шаг 5. Оцениваются показатели морального потенциала сторон ^[3].

Шаг 6. По формулам (17) вычисляются оптимальные распределения ресурсов сторон по объектам.

Шаг 7. По формуле (1) вычисляются вероятности победы сил охраны на каждом объекте. По формулам (18) вычисляются выигрыши сторон.

Полученные результаты расчетов используются в ходе предварительного планирования действий сил и средств охраны. Если вероятности победы сил охраны на объектах малы, вышестоящему руководству готовятся обоснованные предложения по выделению дополнительного ресурса.

Заключение

Для оценки исхода силового акта на объекте предложено использовать расширение вероятностной модели конфликта, учитывающей боевые и технологические возможности сторон, соотношение моральных потенциалов, характеристики объекта охраны.

С использованием вероятностной модели конфликта разработана теоретико-игровая модель распределения имеющихся (обычно ограниченных) ресурсов по объектам охраны с учетом ценности этих объектов для государства и общества.

Теоретико-игровая модель оптимального распределения ресурсов между объектами охраны положена в основу разработанного механизма управления распределением ресурсов. Механизм управления есть пошаговая инструкция, позволяющая определить необходимые для расчетов исходные данные, вычислить все параметры модели, сформировать список потенциальных объектов силовых актов, найти оптимальное распределение ресурсов и оценить исходы силовых актов.

Рассмотренные модели и механизм управления целесообразно дополнить сценарным подходом к формированию списка потенциальных объектов атаки со стороны преступных группировок, включающего как объекты в морском прибрежном пространстве, так и объекты на побережье, к которым возможен выход преступных групп со стороны моря.

Представляется актуальным и важным решение задачи более высокого уровня: распределение ресурсов охраны с учетом всего комплекса задач по обеспечению интересов государства и общества в морском пограничном пространстве.