Корзина (0)---------

Корзина

Ваша корзина пуста

Корзина (0)---------

Корзина

Ваша корзина пуста

Каталог товаров
Наши фото
2
3
1
4
5
6
7
8
9
10
11
информационная модель в виде ER-диаграммы в нотации Чена
Информационная модель в виде описания логической модели базы данных
Информациооная модель в виде описания движения потоков информации и документов (стандарт МФПУ)
Информациооная модель в виде описания движения потоков информации и документов (стандарт МФПУ)2
G
Twitter
FB
VK
lv

ВКР ФИТ НГУ Разработка технологий управления рисками на основе теории нечётких моделей

Разработка технологий управления рисками на основе теории нечётких моделей | Заказать ВКР ФИТ НГУ | Diplom-it.ru

Проблемы управления рисками в современных условиях

Защита через месяц, а работа не готова?

Наши эксперты выполнят ВКР по нечётким моделям всего за 14 дней! Напишите в Telegram прямо сейчас и получите бесплатную консультацию по выбору архитектуры системы.

Современные организации сталкиваются с растущей сложностью и неопределенностью в управлении рисками. Согласно отчету McKinsey (2024), 75% компаний испытывают трудности с оценкой и управлением рисками в условиях высокой неопределенности, что приводит к упущенным возможностям и неоптимальным решениям. Традиционные методы управления рисками, основанные на четких количественных показателях, часто не справляются с качественными и субъективными аспектами рисков, особенно в условиях недостатка данных или высокой динамики изменений.

Актуальность разработки технологий управления рисками на основе теории нечётких моделей обусловлена необходимостью повышения точности и гибкости систем управления рисками в условиях неопределенности. Это особенно важно для студентов ФИТ НГУ, изучающих прикладную информатику и методы анализа данных, так как позволяет применить теоретические знания на практике и получить навыки работы с современными методами нечеткой логики и анализа рисков.

В данной статье мы подробно рассмотрим современные подходы к разработке технологий управления рисками на основе теории нечётких моделей. Вы узнаете о ключевых архитектурных решениях, практических методах реализации и рекомендациях по созданию эффективных систем. Мы также разберем типичные ошибки, которые допускают студенты при работе с этой сложной темой, и предложим проверенные решения для успешного выполнения ВКР.

Эта тема особенно важна для студентов ФИТ НГУ, так как требует комплексного применения знаний в области математического моделирования, анализа данных и управления рисками. Успешная реализация подобного проекта не только поможет в написании качественной выпускной квалификационной работы, но и станет ценным навыком для будущей профессиональной деятельности в области анализа рисков и принятия решений в условиях неопределенности.

Если вы испытываете трудности с пониманием теории нечётких множеств или реализацией конкретных компонентов системы управления рисками, рекомендуем ознакомиться с нашими гарантиями и отзывами клиентов, которые подтверждают высокое качество наших услуг.

Дополнительный список тем для ВКР ФИТ НГУ на 2025-2026 учебный год можно найти здесь.

Срочная помощь по вашей теме: Получите консультацию за 10 минут! Telegram: @Diplomit Телефон/WhatsApp: +7 (987) 915-99-32, Email: admin@diplom-it.ru

Оформите заказ онлайн: Заказать ВКР ФИТ НГУ

Основы управления рисками с использованием нечётких моделей

Ключевые проблемы управления рисками в условиях неопределенности

Проблема Описание Требования к решению
Качественные риски Многие риски не могут быть точно количественно оценены Методы для обработки качественных и субъективных оценок
Недостаток данных Отсутствие достаточного количества исторических данных для анализа Модели, способные работать с ограниченными данными
Субъективность экспертов Различные эксперты дают разные оценки одного и того же риска Методы агрегации экспертных мнений с учетом их компетентности
Взаимозависимость рисков Риски часто взаимосвязаны и влияют друг на друга Модели, учитывающие взаимодействие между рисками
Динамика рисков Риски изменяются во времени и под влиянием внешних факторов Адаптивные модели, способные обновляться по мере поступления новых данных

Технические основы нечётких моделей для управления рисками

Разработка технологий управления рисками на основе теории нечётких моделей основывается на ряде ключевых концепций:

Основы нечётких моделей для управления рисками

  • Нечёткие множества — математический аппарат для представления неопределенных и размытых понятий
  • Нечёткая логика — расширение классической логики для работы с промежуточными значениями истинности
  • Нечёткие правила — система правил вида "ЕСЛИ-ТО" с использованием нечётких множеств
  • Методы дефаззификации — преобразование нечёткого вывода в четкое значение
  • Нечёткие нейронные сети — комбинация нечёткой логики и нейронных сетей для адаптивного обучения
  • Теория возможностей — альтернативный подход к теории вероятностей для работы с неполной информацией

Эти концепции лежат в основе современных систем управления рисками на основе нечётких моделей и должны быть хорошо поняты при разработке таких систем.

Современные подходы к управлению рисками с использованием нечётких моделей

В последние годы в области управления рисками с использованием нечётких моделей наблюдается несколько ключевых тенденций:

Подход Описание Примеры применения
Нечёткие когнитивные карты Графовые модели для представления взаимосвязей между концептами рисков Анализ стратегических рисков, моделирование сложных систем, прогнозирование кризисных ситуаций
Нечёткие системы поддержки принятия решений Системы, использующие нечёткую логику для оценки и ранжирования рисков Оценка кредитных рисков, управление проектными рисками, оценка рисков кибербезопасности
Гибридные модели Комбинация нечёткой логики с другими методами (нейронные сети, методы Монте-Карло) Прогнозирование финансовых рисков, анализ рисков в цепочках поставок, управление операционными рисками
Нечёткие онтологии Представление знаний о рисках с использованием нечётких множеств Системы для оценки рисков в здравоохранении, экологические риски, управление рисками в энергетике
Адаптивные нечёткие системы Системы, способные обновлять свои правила и параметры на основе новых данных Динамическое управление рисками в реальном времени, адаптивные системы мониторинга

Архитектура и реализация системы управления рисками

Выбор архитектурного подхода

Для эффективной реализации системы управления рисками на основе нечётких моделей рекомендуется использовать следующую архитектуру:

Архитектура системы управления рисками на основе нечётких моделей

  1. Слой сбора данных — получение данных из различных источников (структурированные данные, экспертные оценки, внешние источники)
  2. Слой предварительной обработки — нормализация, обработка пропущенных значений, преобразование качественных оценок в нечёткие множества
  3. Слой нечёткого моделирования — применение нечётких правил и моделей для анализа рисков
  4. Слой агрегации рисков — объединение результатов анализа отдельных рисков с учетом их взаимодействия
  5. Слой принятия решений — формирование рекомендаций по управлению рисками на основе нечёткого вывода
  6. Слой визуализации — представление результатов анализа в понятном для пользователя формате
  7. Слой адаптации — обновление модели на основе обратной связи и новых данных

Эта многоуровневая архитектура обеспечивает гибкость и возможность расширения функциональности без переработки всей системы.

Пример реализации системы управления рисками на Python

Рассмотрим пример реализации ключевых компонентов системы управления рисками на основе нечётких моделей:

# risk_management.py
# Реализация системы управления рисками на основе нечётких моделей
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from typing import Dict, List, Tuple, Optional, Any
import logging
from scipy.stats import norm
import skfuzzy as fuzz
from skfuzzy import control as ctrl
# Настройка логирования
logging.basicConfig(level=logging.INFO)
logger = logging.getLogger(__name__)
class FuzzySet:
    """Представление нечёткого множества"""
    def __init__(self, name: str, universe: np.ndarray, membership_func: np.ndarray):
        self.name = name
        self.universe = universe
        self.membership_func = membership_func
    def get_membership(self, x: float) -> float:
        """Получение степени принадлежности для значения x"""
        # Линейная интерполяция для получения значения между точками
        return np.interp(x, self.universe, self.membership_func)
    def plot(self, ax=None, **kwargs):
        """Построение графика нечёткого множества"""
        if ax is None:
            ax = plt.gca()
        ax.plot(self.universe, self.membership_func, label=self.name, **kwargs)
        ax.set_xlabel('Значение')
        ax.set_ylabel('Степень принадлежности')
        ax.legend()
        return ax
class FuzzyVariable:
    """Нечёткая переменная с набором нечётких множеств"""
    def __init__(self, name: str, universe: np.ndarray, label: str = None):
        self.name = name
        self.universe = universe
        self.label = label or name
        self.terms = {}
    def add_term(self, term_name: str, membership_func: np.ndarray):
        """Добавление терма (нечёткого множества) к переменной"""
        self.terms[term_name] = FuzzySet(term_name, self.universe, membership_func)
    def get_membership(self, x: float, term: str) -> float:
        """Получение степени принадлежности для значения x и терма"""
        if term not in self.terms:
            raise ValueError(f"Term '{term}' not found in variable '{self.name}'")
        return self.terms[term].get_membership(x)
    def plot(self, ax=None, **kwargs):
        """Построение графика всех термов переменной"""
        if ax is None:
            ax = plt.gca()
        for term_name, term in self.terms.items():
            term.plot(ax, **kwargs)
        ax.set_title(self.label)
        ax.set_ylim([-0.1, 1.1])
        return ax
class FuzzyRule:
    """Нечёткое правило вида 'ЕСЛИ-ТО'"""
    def __init__(self, antecedent: str, consequent: str, weight: float = 1.0):
        self.antecedent = antecedent
        self.consequent = consequent
        self.weight = weight
    def __str__(self):
        return f"IF {self.antecedent} THEN {self.consequent} (weight={self.weight})"
class FuzzyInferenceSystem:
    """Система нечёткого вывода"""
    def __init__(self, inputs: Dict[str, FuzzyVariable], output: FuzzyVariable):
        self.inputs = inputs
        self.output = output
        self.rules = []
    def add_rule(self, rule: FuzzyRule):
        """Добавление нечёткого правила"""
        self.rules.append(rule)
    def evaluate_rule(self, rule: FuzzyRule, inputs: Dict[str, float]) -> float:
        """Оценка истинности антецедента правила"""
        # Парсим антецедент
        parts = rule.antecedent.split()
        if len(parts) < 3:
            return 0.0
        # Для простоты предполагаем формат "var is term"
        var_name = parts[0]
        term = parts[2]
        if var_name not in self.inputs:
            return 0.0
        # Получаем степень принадлежности
        membership = self.inputs[var_name].get_membership(inputs.get(var_name, 0.0), term)
        return membership * rule.weight
    def aggregate_rules(self, inputs: Dict[str, float]) -> Dict[str, float]:
        """Агрегация результатов всех правил"""
        activation = {}
        for rule in self.rules:
            # Оценка истинности антецедента
            activation_strength = self.evaluate_rule(rule, inputs)
            # Парсим консеквент
            parts = rule.consequent.split()
            if len(parts) < 3:
                continue
            # Для простоты предполагаем формат "output is term"
            output_term = parts[2]
            # Агрегируем активации для каждого терма выходной переменной
            if output_term not in activation:
                activation[output_term] = 0.0
            activation[output_term] = max(activation[output_term], activation_strength)
        return activation
    def defuzzify(self, activation: Dict[str, float]) -> float:
        """Дефаззификация: преобразование нечёткого вывода в четкое значение"""
        # Метод центра тяжести
        numerator = 0.0
        denominator = 0.0
        for term, strength in activation.items():
            if term not in self.output.terms:
                continue
            # Получаем центр тяжести терма
            term_center = np.sum(self.output.universe * self.output.terms[term].membership_func) / np.sum(self.output.terms[term].membership_func)
            numerator += term_center * strength
            denominator += strength
        return numerator / denominator if denominator > 0 else 0.0
    def infer(self, inputs: Dict[str, float]) -> float:
        """Выполнение нечёткого вывода"""
        activation = self.aggregate_rules(inputs)
        return self.defuzzify(activation)
    def plot_system(self):
        """Визуализация системы нечёткого вывода"""
        fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2, figsize=(14, 5))
        # Построение входных переменных
        for var in self.inputs.values():
            var.plot(ax1)
        ax1.set_title('Входные переменные')
        # Построение выходной переменной
        self.output.plot(ax2)
        ax2.set_title('Выходная переменная')
        plt.tight_layout()
        plt.show()
class RiskAssessmentModel:
    """Модель оценки рисков на основе нечёткой логики"""
    def __init__(self):
        # Определение входных переменных
        self.likelihood_universe = np.arange(0, 1.1, 0.1)
        self.impact_universe = np.arange(0, 1.1, 0.1)
        self.exposure_universe = np.arange(0, 1.1, 0.1)
        self.likelihood = FuzzyVariable("likelihood", self.likelihood_universe, "Вероятность возникновения риска")
        self.impact = FuzzyVariable("impact", self.impact_universe, "Влияние риска")
        self.exposure = FuzzyVariable("exposure", self.exposure_universe, "Экспозиция риска")
        # Добавление термов для входных переменных
        self._setup_input_terms()
        # Определение выходной переменной
        self.risk_level_universe = np.arange(0, 1.1, 0.1)
        self.risk_level = FuzzyVariable("risk_level", self.risk_level_universe, "Уровень риска")
        self._setup_output_terms()
        # Создание системы нечёткого вывода
        self.fis = FuzzyInferenceSystem(
            {"likelihood": self.likelihood, "impact": self.impact, "exposure": self.exposure},
            self.risk_level
        )
        # Добавление правил
        self._setup_rules()
    def _setup_input_terms(self):
        """Настройка термов для входных переменных"""
        # Термы для вероятности
        low_likelihood = fuzz.trimf(self.likelihood_universe, [0, 0, 0.3])
        medium_likelihood = fuzz.trimf(self.likelihood_universe, [0.1, 0.5, 0.9])
        high_likelihood = fuzz.trimf(self.likelihood_universe, [0.7, 1.0, 1.0])
        self.likelihood.add_term("low", low_likelihood)
        self.likelihood.add_term("medium", medium_likelihood)
        self.likelihood.add_term("high", high_likelihood)
        # Термы для влияния
        low_impact = fuzz.trimf(self.impact_universe, [0, 0, 0.3])
        medium_impact = fuzz.trimf(self.impact_universe, [0.1, 0.5, 0.9])
        high_impact = fuzz.trimf(self.impact_universe, [0.7, 1.0, 1.0])
        self.impact.add_term("low", low_impact)
        self.impact.add_term("medium", medium_impact)
        self.impact.add_term("high", high_impact)
        # Термы для экспозиции
        low_exposure = fuzz.trimf(self.exposure_universe, [0, 0, 0.3])
        medium_exposure = fuzz.trimf(self.exposure_universe, [0.1, 0.5, 0.9])
        high_exposure = fuzz.trimf(self.exposure_universe, [0.7, 1.0, 1.0])
        self.exposure.add_term("low", low_exposure)
        self.exposure.add_term("medium", medium_exposure)
        self.exposure.add_term("high", high_exposure)
    def _setup_output_terms(self):
        """Настройка термов для выходной переменной"""
        negligible = fuzz.trimf(self.risk_level_universe, [0, 0, 0.2])
        low = fuzz.trimf(self.risk_level_universe, [0.1, 0.3, 0.5])
        medium = fuzz.trimf(self.risk_level_universe, [0.3, 0.5, 0.7])
        high = fuzz.trimf(self.risk_level_universe, [0.5, 0.7, 0.9])
        critical = fuzz.trimf(self.risk_level_universe, [0.8, 1.0, 1.0])
        self.risk_level.add_term("negligible", negligible)
        self.risk_level.add_term("low", low)
        self.risk_level.add_term("medium", medium)
        self.risk_level.add_term("high", high)
        self.risk_level.add_term("critical", critical)
    def _setup_rules(self):
        """Настройка нечётких правил"""
        # Базовые правила
        rules = [
            FuzzyRule("likelihood is low AND impact is low AND exposure is low", "risk_level is negligible", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is low AND impact is low AND exposure is medium", "risk_level is low", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is low AND impact is low AND exposure is high", "risk_level is low", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is low AND impact is medium AND exposure is low", "risk_level is low", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is low AND impact is medium AND exposure is medium", "risk_level is medium", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is low AND impact is medium AND exposure is high", "risk_level is medium", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is low AND impact is high AND exposure is low", "risk_level is medium", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is low AND impact is high AND exposure is medium", "risk_level is high", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is low AND impact is high AND exposure is high", "risk_level is high", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is medium AND impact is low AND exposure is low", "risk_level is low", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is medium AND impact is low AND exposure is medium", "risk_level is medium", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is medium AND impact is low AND exposure is high", "risk_level is medium", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is medium AND impact is medium AND exposure is low", "risk_level is medium", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is medium AND impact is medium AND exposure is medium", "risk_level is high", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is medium AND impact is medium AND exposure is high", "risk_level is high", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is medium AND impact is high AND exposure is low", "risk_level is high", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is medium AND impact is high AND exposure is medium", "risk_level is critical", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is medium AND impact is high AND exposure is high", "risk_level is critical", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is high AND impact is low AND exposure is low", "risk_level is medium", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is high AND impact is low AND exposure is medium", "risk_level is high", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is high AND impact is low AND exposure is high", "risk_level is high", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is high AND impact is medium AND exposure is low", "risk_level is high", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is high AND impact is medium AND exposure is medium", "risk_level is critical", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is high AND impact is medium AND exposure is high", "risk_level is critical", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is high AND impact is high AND exposure is low", "risk_level is critical", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is high AND impact is high AND exposure is medium", "risk_level is critical", 1.0),
            FuzzyRule("likelihood is high AND impact is high AND exposure is high", "risk_level is critical", 1.0),
        ]
        # Добавляем правила в систему
        for rule in rules:
            self.fis.add_rule(rule)
    def assess_risk(self, likelihood: float, impact: float, exposure: float) -> Dict:
        """
        Оценка уровня риска
        Args:
            likelihood: Вероятность возникновения риска (0-1)
            impact: Влияние риска (0-1)
            exposure: Экспозиция риска (0-1)
        Returns:
            Словарь с результатами оценки
        """
        # Нормализация входных значений в диапазон [0, 1]
        likelihood = np.clip(likelihood, 0, 1)
        impact = np.clip(impact, 0, 1)
        exposure = np.clip(exposure, 0, 1)
        # Выполнение нечёткого вывода
        inputs = {
            "likelihood": likelihood,
            "impact": impact,
            "exposure": exposure
        }
        risk_score = self.fis.infer(inputs)
        # Определение уровня риска на основе балла
        if risk_score < 0.2:
            risk_level = "negligible"
        elif risk_score < 0.4:
            risk_level = "low"
        elif risk_score < 0.6:
            risk_level = "medium"
        elif risk_score < 0.8:
            risk_level = "high"
        else:
            risk_level = "critical"
        return {
            "risk_score": float(risk_score),
            "risk_level": risk_level,
            "inputs": {
                "likelihood": likelihood,
                "impact": impact,
                "exposure": exposure
            },
            "details": {
                "activation": self.fis.aggregate_rules(inputs)
            }
        }
    def plot_model(self):
        """Визуализация модели оценки рисков"""
        self.fis.plot_system()
class RiskInterdependenceModel:
    """Модель взаимозависимости рисков на основе нечётких когнитивных карт"""
    def __init__(self, risk_names: List[str]):
        self.risk_names = risk_names
        self.num_risks = len(risk_names)
        # Инициализация матрицы влияния (нечёткой)
        self.influence_matrix = np.zeros((self.num_risks, self.num_risks))
        # Инициализация текущих состояний рисков
        self.current_states = np.zeros(self.num_risks)
    def set_influence(self, from_risk: int, to_risk: int, strength: float):
        """
        Установка силы влияния одного риска на другой
        Args:
            from_risk: Индекс риска-источника
            to_risk: Индекс риска-цели
            strength: Сила влияния (-1 до 1)
        """
        strength = np.clip(strength, -1, 1)
        self.influence_matrix[from_risk, to_risk] = strength
    def set_initial_state(self, states: List[float]):
        """
        Установка начальных состояний рисков
        Args:
            states: Список начальных состояний (0-1)
        """
        if len(states) != self.num_risks:
            raise ValueError("Неверное количество начальных состояний")
        self.current_states = np.array([np.clip(s, 0, 1) for s in states])
    def propagate(self, steps: int = 5) -> List[np.ndarray]:
        """
        Распространение влияния рисков через нечёткую когнитивную карту
        Args:
            steps: Количество шагов распространения
        Returns:
            Список состояний на каждом шаге
        """
        states_history = [self.current_states.copy()]
        for _ in range(steps):
            # Расчет нового состояния
            new_states = np.zeros(self.num_risks)
            for i in range(self.num_risks):
                # Суммируем влияние всех рисков
                influence_sum = 0.0
                for j in range(self.num_risks):
                    if i != j:
                        influence_sum += self.influence_matrix[j, i] * states_history[-1][j]
                # Нелинейная функция активации (сигмоида)
                new_state = 1 / (1 + np.exp(-5 * (influence_sum + states_history[-1][i] - 0.5)))
                new_states[i] = np.clip(new_state, 0, 1)
            states_history.append(new_states)
            self.current_states = new_states
        return states_history
    def visualize_influence_matrix(self):
        """Визуализация матрицы влияния"""
        plt.figure(figsize=(10, 8))
        plt.imshow(self.influence_matrix, cmap='coolwarm', vmin=-1, vmax=1)
        plt.colorbar(label='Сила влияния')
        # Добавляем метки рисков
        plt.xticks(range(self.num_risks), self.risk_names, rotation=45, ha='right')
        plt.yticks(range(self.num_risks), self.risk_names)
        plt.title('Матрица влияния рисков')
        plt.tight_layout()
        plt.show()
    def visualize_propagation(self, steps: int = 5):
        """Визуализация распространения влияния рисков"""
        states_history = self.propagate(steps)
        plt.figure(figsize=(12, 6))
        for i, risk_name in enumerate(self.risk_names):
            plt.plot(range(steps + 1), [state[i] for state in states_history], label=risk_name, marker='o')
        plt.xlabel('Шаг')
        plt.ylabel('Уровень риска')
        plt.title('Распространение влияния рисков')
        plt.legend()
        plt.grid(True)
        plt.show()
class RiskManagementSystem:
    """Основная система управления рисками на основе нечётких моделей"""
    def __init__(self):
        self.risk_assessment = RiskAssessmentModel()
        self.risk_interdependence = None
        self.mitigation_strategies = self._load_mitigation_strategies()
        self.risk_register = []
    def _load_mitigation_strategies(self) -> Dict[str, List[str]]:
        """Загрузка стратегий снижения рисков"""
        return {
            "negligible": ["Мониторинг"],
            "low": ["Мониторинг", "План на случай возникновения"],
            "medium": ["Активный мониторинг", "Частичное снижение", "Передача части риска"],
            "high": ["Приоритетное снижение", "Резервирование ресурсов", "Частичная передача"],
            "critical": ["Немедленные действия", "Полное устранение", "Передача риска"]
        }
    def add_risk(self, name: str, likelihood: float, impact: float, exposure: float, dependencies: Dict[str, float] = None):
        """
        Добавление риска в реестр
        Args:
            name: Название риска
            likelihood: Вероятность возникновения
            impact: Влияние
            exposure: Экспозиция
            dependencies: Зависимости от других рисков
        """
        assessment = self.risk_assessment.assess_risk(likelihood, impact, exposure)
        risk = {
            "name": name,
            "likelihood": likelihood,
            "impact": impact,
            "exposure": exposure,
            "assessment": assessment,
            "dependencies": dependencies or {},
            "status": "active",
            "mitigation_plan": []
        }
        self.risk_register.append(risk)
        logger.info(f"Добавлен риск: {name} (уровень: {assessment['risk_level']})")
    def analyze_risk_interdependence(self):
        """Анализ взаимозависимости рисков"""
        # Создаем модель взаимозависимости
        risk_names = [risk["name"] for risk in self.risk_register]
        self.risk_interdependence = RiskInterdependenceModel(risk_names)
        # Устанавливаем начальные состояния
        initial_states = [risk["assessment"]["risk_score"] for risk in self.risk_register]
        self.risk_interdependence.set_initial_state(initial_states)
        # Устанавливаем влияния на основе зависимостей
        for i, risk in enumerate(self.risk_register):
            for j, other_risk in enumerate(self.risk_register):
                if i != j and other_risk["name"] in risk["dependencies"]:
                    strength = risk["dependencies"][other_risk["name"]]
                    self.risk_interdependence.set_influence(j, i, strength)
        return self.risk_interdependence
    def get_mitigation_recommendations(self, risk_index: int) -> Dict:
        """
        Получение рекомендаций по снижению риска
        Args:
            risk_index: Индекс риска в реестре
        Returns:
            Словарь с рекомендациями
        """
        if risk_index >= len(self.risk_register):
            raise ValueError("Неверный индекс риска")
        risk = self.risk_register[risk_index]
        risk_level = risk["assessment"]["risk_level"]
        # Получаем базовые рекомендации
        basic_recommendations = self.mitigation_strategies.get(risk_level, [])
        # Если есть модель взаимозависимости, учитываем влияние других рисков
        detailed_recommendations = []
        if self.risk_interdependence:
            # Анализируем, какие риски усиливают данный риск
            influencing_risks = []
            for i, other_risk in enumerate(self.risk_register):
                strength = self.risk_interdependence.influence_matrix[i, risk_index]
                if strength > 0.3:  # Значимое влияние
                    influencing_risks.append((other_risk["name"], strength))
            # Формируем детализированные рекомендации
            if influencing_risks:
                detailed_recommendations.append(
                    f"Риск усиливается следующими рисками: {', '.join([f'{name} ({strength:.2f})' for name, strength in influencing_risks])}. "
                    "Рекомендуется сначала снизить эти риски."
                )
        return {
            "basic_recommendations": basic_recommendations,
            "detailed_recommendations": detailed_recommendations,
            "priority": 5 if risk_level == "critical" else 4 if risk_level == "high" else 3 if risk_level == "medium" else 2 if risk_level == "low" else 1
        }
    def generate_risk_report(self) -> Dict:
        """Генерация отчета по рискам"""
        # Анализируем взаимозависимость рисков
        if not self.risk_interdependence:
            self.analyze_risk_interdependence()
        # Распространяем влияние рисков
        propagation_history = self.risk_interdependence.propagate(steps=3)
        # Определяем критические риски
        critical_risks = [
            i for i, risk in enumerate(self.risk_register)
            if risk["assessment"]["risk_level"] in ["high", "critical"]
        ]
        # Определяем риски с сильным влиянием
        high_impact_risks = []
        for i in range(len(self.risk_register)):
            total_influence = np.sum(np.abs(self.risk_interdependence.influence_matrix[i, :]))
            if total_influence > 1.5:  # Пороговое значение
                high_impact_risks.append(i)
        return {
            "total_risks": len(self.risk_register),
            "critical_risks": len(critical_risks),
            "high_impact_risks": len(high_impact_risks),
            "risk_distribution": {
                "negligible": sum(1 for r in self.risk_register if r["assessment"]["risk_level"] == "negligible"),
                "low": sum(1 for r in self.risk_register if r["assessment"]["risk_level"] == "low"),
                "medium": sum(1 for r in self.risk_register if r["assessment"]["risk_level"] == "medium"),
                "high": sum(1 for r in self.risk_register if r["assessment"]["risk_level"] == "high"),
                "critical": sum(1 for r in self.risk_register if r["assessment"]["risk_level"] == "critical")
            },
            "recommendations": [
                self.get_mitigation_recommendations(i)
                for i in range(len(self.risk_register))
            ],
            "propagation_history": [
                [float(x) for x in step]
                for step in propagation_history
            ]
        }
    def visualize_risk_landscape(self):
        """Визуализация ландшафта рисков"""
        if not self.risk_register:
            logger.warning("Нет рисков для визуализации")
            return
        # Создаем график
        plt.figure(figsize=(12, 8))
        # Подготовка данных
        likelihoods = [risk["likelihood"] for risk in self.risk_register]
        impacts = [risk["impact"] for risk in self.risk_register]
        risk_scores = [risk["assessment"]["risk_score"] for risk in self.risk_register]
        risk_names = [risk["name"] for risk in self.risk_register]
        # Создаем scatter plot
        scatter = plt.scatter(
            likelihoods, 
            impacts, 
            s=[s * 1000 for s in risk_scores],  # Размер пропорционален уровню риска
            c=risk_scores,
            cmap='viridis',
            alpha=0.7,
            edgecolor='w'
        )
        # Добавляем названия рисков
        for i, name in enumerate(risk_names):
            plt.annotate(name, (likelihoods[i], impacts[i]),
                         xytext=(5, 5), textcoords='offset points')
        plt.colorbar(scatter, label='Уровень риска')
        plt.xlabel('Вероятность')
        plt.ylabel('Влияние')
        plt.title('Ландшафт рисков')
        plt.grid(True, linestyle='--', alpha=0.7)
        plt.tight_layout()
        plt.show()
    def visualize_risk_interdependence(self):
        """Визуализация взаимозависимости рисков"""
        if not self.risk_interdependence:
            self.analyze_risk_interdependence()
        self.risk_interdependence.visualize_influence_matrix()
        self.risk_interdependence.visualize_propagation()
# Пример использования
if __name__ == "__main__":
    # Инициализация системы управления рисками
    risk_system = RiskManagementSystem()
    # Добавление рисков
    risk_system.add_risk(
        "Технический сбой системы", 
        likelihood=0.7, 
        impact=0.9, 
        exposure=0.8
    )
    risk_system.add_risk(
        "Недостаток квалифицированных кадров", 
        likelihood=0.6, 
        impact=0.7, 
        exposure=0.6
    )
    risk_system.add_risk(
        "Изменение законодательства", 
        likelihood=0.4, 
        impact=0.8, 
        exposure=0.5,
        dependencies={"Недостаток квалифицированных кадров": 0.6}
    )
    risk_system.add_risk(
        "Кибератака", 
        likelihood=0.5, 
        impact=0.9, 
        exposure=0.7,
        dependencies={"Технический сбой системы": 0.7}
    )
    # Генерация отчета
    report = risk_system.generate_risk_report()
    print(f"Общее количество рисков: {report['total_risks']}")
    print(f"Критических рисков: {report['critical_risks']}")
    # Визуализация
    risk_system.visualize_risk_landscape()
    risk_system.visualize_risk_interdependence()
    # Получение рекомендаций для критического риска
    critical_risk_index = 0  # Индекс риска "Технический сбой системы"
    recommendations = risk_system.get_mitigation_recommendations(critical_risk_index)
    print(f"\nРекомендации для риска '{risk_system.risk_register[critical_risk_index]['name']}':")
    print("Основные рекомендации:", recommendations["basic_recommendations"])
    if recommendations["detailed_recommendations"]:
        print("Детальные рекомендации:", recommendations["detailed_recommendations"][0])
// src/services/riskService.js
// Сервис для взаимодействия с системой управления рисками
import axios from 'axios';
class RiskService {
  constructor() {
    this.apiUrl = process.env.REACT_APP_RISK_API_URL || 'http://localhost:5000/api/v1/risk';
    this.headers = {
      'Content-Type': 'application/json',
      'Authorization': `Bearer ${process.env.REACT_APP_RISK_API_KEY || ''}`
    };
  }
  /**
   * Оценка риска
   */
  async assessRisk(likelihood, impact, exposure) {
    try {
      const response = await axios.post(`${this.apiUrl}/assess`, {
        likelihood,
        impact,
        exposure
      }, {
        headers: this.headers
      });
      return {
        success: true,
        result: response.data
      };
    } catch (error) {
      console.error('Risk assessment error:', error);
      return {
        success: false,
        error: error.response?.data?.error || 'Произошла ошибка при оценке риска'
      };
    }
  }
  /**
   * Добавление риска в реестр
   */
  async addRisk(riskData) {
    try {
      const response = await axios.post(`${this.apiUrl}/risks`, riskData, {
        headers: this.headers
      });
      return {
        success: true,
        result: response.data
      };
    } catch (error) {
      console.error('Add risk error:', error);
      return {
        success: false,
        error: 'Не удалось добавить риск в реестр'
      };
    }
  }
  /**
   * Получение реестра рисков
   */
  async getRiskRegister() {
    try {
      const response = await axios.get(`${this.apiUrl}/risks`, {
        headers: this.headers
      });
      return {
        success: true,
        risks: response.data
      };
    } catch (error) {
      console.error('Risk register retrieval error:', error);
      return {
        success: false,
        error: 'Не удалось загрузить реестр рисков'
      };
    }
  }
  /**
   * Анализ взаимозависимости рисков
   */
  async analyzeInterdependence() {
    try {
      const response = await axios.post(`${this.apiUrl}/interdependence`, {}, {
        headers: this.headers
      });
      return {
        success: true,
        analysis: response.data
      };
    } catch (error) {
      console.error('Interdependence analysis error:', error);
      return {
        success: false,
        error: 'Не удалось проанализировать взаимозависимость рисков'
      };
    }
  }
  /**
   * Получение рекомендаций по снижению риска
   */
  async getRecommendations(riskId) {
    try {
      const response = await axios.get(`${this.apiUrl}/recommendations/${riskId}`, {
        headers: this.headers
      });
      return {
        success: true,
        recommendations: response.data
      };
    } catch (error) {
      console.error('Recommendations retrieval error:', error);
      return {
        success: false,
        error: 'Не удалось получить рекомендации'
      };
    }
  }
}
export default new RiskService();
// src/components/RiskManagement.jsx
// Компонент системы управления рисками
import React, { useState, useEffect, useRef } from 'react';
import { Container, Row, Col, Card, Button, Form, Alert, Tabs, Tab, Badge, ProgressBar, Modal } from 'react-bootstrap';
import { FaChartLine, FaProjectDiagram, FaShieldAlt, FaExclamationTriangle, FaPlus, FaEye, FaCogs } from 'react-icons/fa';
import { Bar, Line, Pie } from 'react-chartjs-2';
import 'chart.js/auto';
import RiskService from '../services/riskService';
const RiskManagement = () => {
  const [activeTab, setActiveTab] = useState('assess');
  const [likelihood, setLikelihood] = useState(0.5);
  const [impact, setImpact] = useState(0.5);
  const [exposure, setExposure] = useState(0.5);
  const [riskName, setRiskName] = useState('');
  const [riskDescription, setRiskDescription] = useState('');
  const [riskDependencies, setRiskDependencies] = useState([]);
  const [riskResult, setRiskResult] = useState(null);
  const [riskRegister, setRiskRegister] = useState([]);
  const [isLoading, setIsLoading] = useState(false);
  const [error, setError] = useState(null);
  const [showDependencyModal, setShowDependencyModal] = useState(false);
  const [selectedDependency, setSelectedDependency] = useState(null);
  const [dependencyStrength, setDependencyStrength] = useState(0.5);
  const [userId] = useState(`user_${Math.random().toString(36).substr(2, 9)}`);
  // Оценка риска
  const handleAssess = async () => {
    setIsLoading(true);
    setError(null);
    try {
      const response = await RiskService.assessRisk(likelihood, impact, exposure);
      if (response.success) {
        setRiskResult(response.result);
      } else {
        setError(response.error);
      }
    } catch (err) {
      setError('Произошла ошибка при оценке риска. Пожалуйста, попробуйте еще раз.');
      console.error('Risk assessment error:', err);
    } finally {
      setIsLoading(false);
    }
  };
  // Добавление риска в реестр
  const handleAddRisk = async () => {
    if (!riskName.trim() || isLoading) return;
    setIsLoading(true);
    setError(null);
    try {
      const riskData = {
        name: riskName,
        description: riskDescription,
        likelihood: parseFloat(likelihood),
        impact: parseFloat(impact),
        exposure: parseFloat(exposure),
        dependencies: riskDependencies.reduce((acc, dep) => {
          acc[dep.risk] = dep.strength;
          return acc;
        }, {})
      };
      const response = await RiskService.addRisk(riskData);
      if (response.success) {
        // Обновляем реестр
        loadRiskRegister();
        setRiskName('');
        setRiskDescription('');
        setRiskDependencies([]);
        setActiveTab('register');
      } else {
        setError(response.error);
      }
    } catch (err) {
      setError('Произошла ошибка при добавлении риска. Пожалуйста, попробуйте еще раз.');
      console.error('Add risk error:', err);
    } finally {
      setIsLoading(false);
    }
  };
  // Загрузка реестра рисков
  const loadRiskRegister = async () => {
    setIsLoading(true);
    setError(null);
    try {
      const response = await RiskService.getRiskRegister();
      if (response.success) {
        setRiskRegister(response.risks);
      } else {
        setError(response.error);
      }
    } catch (err) {
      setError('Произошла ошибка при загрузке реестра рисков. Пожалуйста, попробуйте еще раз.');
      console.error('Risk register loading error:', err);
    } finally {
      setIsLoading(false);
    }
  };
  // Анализ взаимозависимости
  const handleAnalyzeInterdependence = async () => {
    setIsLoading(true);
    setError(null);
    try {
      const response = await RiskService.analyzeInterdependence();
      if (response.success) {
        // Обновляем реестр с учетом анализа
        loadRiskRegister();
      } else {
        setError(response.error);
      }
    } catch (err) {
      setError('Произошла ошибка при анализе взаимозависимости. Пожалуйста, попробуйте еще раз.');
      console.error('Interdependence analysis error:', err);
    } finally {
      setIsLoading(false);
    }
  };
  // Получение рекомендаций
  const getRecommendations = async (riskId) => {
    try {
      const response = await RiskService.getRecommendations(riskId);
      if (response.success) {
        const riskIndex = riskRegister.findIndex(r => r.id === riskId);
        if (riskIndex !== -1) {
          const updatedRisks = [...riskRegister];
          updatedRisks[riskIndex].recommendations = response.recommendations;
          setRiskRegister(updatedRisks);
        }
      }
    } catch (err) {
      console.error('Recommendations error:', err);
    }
  };
  // Подготовка данных для графиков
  const getRiskDistributionData = () => {
    const distribution = {
      negligible: 0,
      low: 0,
      medium: 0,
      high: 0,
      critical: 0
    };
    riskRegister.forEach(risk => {
      distribution[risk.assessment.risk_level] += 1;
    });
    return {
      labels: Object.keys(distribution),
      datasets: [
        {
          data: Object.values(distribution),
          backgroundColor: [
            'rgba(40, 167, 69, 0.7)',
            'rgba(255, 193, 7, 0.7)',
            'rgba(255, 159, 67, 0.7)',
            'rgba(220, 53, 69, 0.7)',
            'rgba(108, 117, 125, 0.7)'
          ]
        }
      ]
    };
  };
  const getRiskLandscapeData = () => {
    return {
      labels: riskRegister.map(r => r.name),
      datasets: [
        {
          label: 'Вероятность',
          data: riskRegister.map(r => r.likelihood),
          borderColor: 'rgba(54, 162, 235, 1)',
          backgroundColor: 'rgba(54, 162, 235, 0.2)',
          yAxisID: 'y'
        },
        {
          label: 'Влияние',
          data: riskRegister.map(r => r.impact),
          borderColor: 'rgba(75, 192, 192, 1)',
          backgroundColor: 'rgba(75, 192, 192, 0.2)',
          yAxisID: 'y'
        },
        {
          label: 'Уровень риска',
          data: riskRegister.map(r => r.assessment.risk_score * 10),
          type: 'bubble',
          backgroundColor: riskRegister.map(r => 
            r.assessment.risk_level === 'critical' ? 'rgba(220, 53, 69, 0.7)' :
            r.assessment.risk_level === 'high' ? 'rgba(255, 159, 67, 0.7)' :
            r.assessment.risk_level === 'medium' ? 'rgba(255, 193, 7, 0.7)' :
            'rgba(40, 167, 69, 0.7)'
          )
        }
      ]
    };
  };
  const getDependencyChartData = () => {
    const riskNames = riskRegister.map(r => r.name);
    const matrix = Array(riskNames.length).fill().map(() => Array(riskNames.length).fill(0));
    riskRegister.forEach((risk, i) => {
      Object.entries(risk.dependencies).forEach(([target, strength]) => {
        const j = riskRegister.findIndex(r => r.name === target);
        if (j !== -1) {
          matrix[i][j] = strength;
        }
      });
    });
    return {
      labels: riskNames,
      datasets: [
        {
          data: matrix.flat(),
          backgroundColor: matrix.flat().map(val => 
            val > 0.7 ? 'rgba(220, 53, 69, 0.8)' :
            val > 0.4 ? 'rgba(255, 159, 67, 0.8)' :
            val > 0 ? 'rgba(255, 193, 7, 0.8)' : 'rgba(200, 200, 200, 0.5)'
          )
        }
      ]
    };
  };
  // Определение цвета для уровня риска
  const getRiskLevelColor = (level) => {
    const colors = {
      'negligible': 'success',
      'low': 'info',
      'medium': 'warning',
      'high': 'danger',
      'critical': 'dark'
    };
    return colors[level] || 'secondary';
  };
  // Добавление зависимости
  const addDependency = (dependency) => {
    if (!riskDependencies.some(d => d.risk === dependency.risk)) {
      setRiskDependencies([...riskDependencies, dependency]);
    }
  };
  // Удаление зависимости
  const removeDependency = (risk) => {
    setRiskDependencies(riskDependencies.filter(d => d.risk !== risk));
  };
  // Открытие модального окна для зависимости
  const openDependencyModal = (risk = null) => {
    setSelectedDependency(risk);
    setDependencyStrength(risk ? risk.strength : 0.5);
    setShowDependencyModal(true);
  };
  // Добавление/обновление зависимости через модальное окно
  const handleSaveDependency = () => {
    if (selectedDependency) {
      // Обновление существующей зависимости
      setRiskDependencies(riskDependencies.map(d => 
        d.risk === selectedDependency.risk ? { ...d, strength: dependencyStrength } : d
      ));
    } else {
      // Добавление новой зависимости
      if (dependencyStrength > 0) {
        addDependency({ risk: riskRegister[0].name, strength: dependencyStrength });
      }
    }
    setShowDependencyModal(false);
  };
  useEffect(() => {
    loadRiskRegister();
  }, []);
  return (
    <Container className="mt-5 mb-5">
      <Row className="justify-content-center">
        <Col md={12}>
          <Card>
            <Card.Header as="h5" className="d-flex align-items-center bg-primary text-white">
              <FaShieldAlt className="me-2" /> Система управления рисками на основе нечётких моделей
            </Card.Header>
            <Card.Body>
              <Tabs activeKey={activeTab} onSelect={(k) => setActiveTab(k)} className="mb-4">
                <Tab eventKey="assess" title={<><FaExclamationTriangle /> Оценка риска</>}>
                  <Row>
                    <Col md={6}>
                      <Form>
                        <Form.Group className="mb-3">
                          <Form.Label>Название риска</Form.Label>
                          <Form.Control
                            type="text"
                            value={riskName}
                            onChange={(e) => setRiskName(e.target.value)}
                            placeholder="Введите название риска..."
                          />
                        </Form.Group>
                        <Form.Group className="mb-3">
                          <Form.Label>Описание риска</Form.Label>
                          <Form.Control
                            as="textarea"
                            rows={3}
                            value={riskDescription}
                            onChange={(e) => setRiskDescription(e.target.value)}
                            placeholder="Введите описание риска..."
                          />
                        </Form.Group>
                        <Form.Group className="mb-3">
                          <Form.Label>Вероятность возникновения ({likelihood})</Form.Label>
                          <Form.Range
                            value={likelihood}
                            onChange={(e) => setLikelihood(e.target.value)}
                            min="0"
                            max="1"
                            step="0.1"
                          />
                        </Form.Group>
                        <Form.Group className="mb-3">
                          <Form.Label>Влияние на проект ({impact})</Form.Label>
                          <Form.Range
                            value={impact}
                            onChange={(e) => setImpact(e.target.value)}
                            min="0"
                            max="1"
                            step="0.1"
                          />
                        </Form.Group>
                        <Form.Group className="mb-4">
                          <Form.Label>Экспозиция риска ({exposure})</Form.Label>
                          <Form.Range
                            value={exposure}
                            onChange={(e) => setExposure(e.target.value)}
                            min="0"
                            max="1"
                            step="0.1"
                          />
                        </Form.Group>
                        <div className="d-flex justify-content-between">
                          <Button 
                            variant="primary" 
                            onClick={handleAssess}
                            disabled={isLoading}
                          >
                            {isLoading ? (
                                {' '}
                                Оценка...
                              </span>
                            ) : 'Оценить риск'}
                          </Button>
                          <Button 
                            variant="success" 
                            onClick={handleAddRisk}
                            disabled={isLoading || !riskName.trim()}
                          >
                            <FaPlus className="me-1" /> Добавить в реестр
                          </Button>
                        </div>
                      </Form>
                    </Col>
                    <Col md={6}>
                      {riskResult && (
                        
                          
                            
Результаты оценки

Немедленно принять меры по снижению критического риска )} </ul> </div> </Card.Body> </Card> )} </Col> </Row> </Tab> <Tab eventKey="register" title={<><FaProjectDiagram /> Реестр рисков</>}> <div className="d-flex justify-content-between align-items-center mb-3"> <h5>Реестр рисков</h5> <Button variant="primary" onClick={handleAnalyzeInterdependence} disabled={isLoading || riskRegister.length === 0} > <FaCogs className="me-1" /> Анализировать взаимозависимость </Button> </div> {riskRegister.length === 0 ? ( Реестр рисков пуст. Добавьте первый риск на вкладке "Оценка риска". ) : ( (

Рекомендации:
    {risk.recommendations.basic_recommendations.map((rec, i) => (
  • (
  • Для анализа взаимозависимости необходимо добавить как минимум два риска в реестр. ) : (
    {error}</Alert>} <div className="mt-4 p-3 bg-light rounded"> <h6 className="d-flex align-items-center"> <FaInfoCircle className="me-2" /> Как это работает: </h6> <ul className="mb-0"> <li>Система использует нечёткую логику для оценки рисков с учетом вероятности, влияния и экспозиции</li> <li>Риски классифицируются по пяти уровням: пренебрежимый, низкий, средний, высокий, критический</li> <li>Нечёткие когнитивные карты моделируют взаимозависимость рисков и их распространение</li> <li>Система предоставляет рекомендации по снижению рисков на основе их уровня и взаимодействия</li> <li>Визуализация помогает понять ландшафт рисков и приоритизировать действия</li> </ul> </div> </Card.Body> </Card> </Col> </Row> {/* Модальное окно для управления зависимостями */} <Modal show={showDependencyModal} onHide={() => setShowDependencyModal(false)}> <Modal.Header closeButton> <Modal.Title>Управление зависимостями рисков</Modal.Title> </Modal.Header> <Modal.Body> <Form.Group className="mb-3"> <Form.Label>Выберите риск-источник</Form.Label> <Form.Select> {riskRegister.map((risk, index) => (

Оцените стоимость дипломной работы, которую точно примут
Тема работы
Срок (примерно)
Файл (загрузить файл с требованиями)
Выберите файл
Допустимые расширения: jpg, jpeg, png, tiff, doc, docx, txt, rtf, pdf, xls, xlsx, zip, tar, bz2, gz, rar, jar
Максимальный размер одного файла: 5 MB
Имя
Телефон
Email
Предпочитаемый мессенджер для связи
Комментарий
Ссылка на страницу
0Избранное
товар в избранных
0Сравнение
товар в сравнении
0Просмотренные
0Корзина
товар в корзине
Мы используем файлы cookie, чтобы сайт был лучше для вас.