2013-12-01
Innehåll
Kritiska beroenden:
Metodöversikt och beroendeanalys på lokal nivå
HENRIK HASSEL, AVDELNINGEN FÖR BRANDTEKNIK OCH RISKHANTERING
• Problembilden
• Vad innebär det att göra beroendeanalyser?
• Olika perspektiv på beroendeanalys
• En översikt av befintliga metoder för beroendeanalys
• Metod för beroendeanalys på lokal nivå
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Problembilden
Vad är en beroendeanalys?
• Ökad specialisering
• Två möjliga huvudsakliga syften:
• Ökad institutionell fragmentering
• Ökade beroenden mellan system,
funktioner, etc.
– Syfte 1: Kartlägga/analysera en enskild
verksamhet/funktions beroenden med
syftet att reducera dess sårbarhet
• Ökad komplexitet
» Investera i stötdämpare för speciellt
kritiska beroenden (alternativa
system, försörjning, etc.)
• Ökade beroenden av/krav på samhälls-/
infrastrukturservice
» Är huvudfokus i t.ex.
kontinuitetsplanering
• Ger ökad risk för storskaliga
spridningseffekter i samhället
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Vad är en beroendeanalys?
Vad kan vi ha beroendeanalyser till?
• Två möjliga huvudsakliga syften:
• Förstå spridningseffekter i samhället (förebyggande och operativt skede)
• Ge stöd till enskilda verksamheter/funktioner att förstå sin roll i helheten
– Vad/vem man påverkar – direkt och indirekt
– Vad man beror av – framförallt förståelse för ”högre ordningens”
beroenden
– Identifiera behov av större kunskap om andra verksamheters
förmågor
– Etc.
• Identifiera samhällsviktig verksamhet - vissa verksamheter kan visa sig
vara samhällsviktiga först efter en beroendeanalys
• En förutsättning för att kunna prioritera mellan samhällsviktiga
verksamheter
– De verksamheter som ger upphov till stora spridningseffekter bör
prioriteras för att stärka samhällets resiliens
– Syfte 2: Kartlägga/analysera beroenden
med syftet att aggregera informationen
» Identifiera verksamheter som många
andra är beroende av, och som därför
bör göras mer robusta
» Berörs i t.ex. MSB:s projekt ”Faller en
faller alla?” och ”Strategi för skydd av
samhällsviktig verksamhet”
– Syfte 2 förutsätter syfte 1
– Kommer vara i fokus i denna
presentation
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
1
2013-12-01
Olika perspektiv i en beroendeanalys
Metodöversikt beroendeanalys
• Olika metoder kopplar på olika sätt an till nedanstående
perspektiv
• Systemnivå
• Geografisk nivå
• Tidsperspektiv
• Informationsunderlag
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Olika perspektiv i en beroendeanalys
• Systemnivå
• Geografisk nivå
– Mellan sektorer
» Finansiella tjänster –
Energiförsörjning
– Mellan funktioner inom en
sektor
– Internationell
– Nationell
– Regional
– Lokal
» Fjärrvärme – Elkraft
– Mellan samhällsviktiga
verksamheter inom en funktion
» Lunds Energi – SUS
– Mellan komponenter i samma
system/ verksamhet
Olika perspektiv i en beroendeanalys
• Tidsperspektiv
– Tidsoberoende
» Hur starkt en verksamhet är
beroende vägs ihop med hur
snabbt den påverkas
• Informationsunderlag
– Empirisk/historisk data
– Expertbedömningar
– Tidsberoende – giltig för:
» Timmar
» Dagar
» Veckor
» År
– Explicit differentiering mellan
tidsperioder
» SCADA – Elkraftsbrytare
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Typer av metoder för beroendeanalys
Empiriska metoder för beroendeanalys
• Empiriska metoder
• Utgår från inträffade händelser och kartlägger olika aspekter av
beroenden, dvs observerade spridningseffekter
• Ett ramverket framtaget på University of British Columbia är det
mest välutvecklade
– Främst applicerat på händelser kopplat till elavbrott
– Identifiering av avbrott/störning i ett system som orsakats av
ett avbrott/störning i ett annat system
– Karakterisering i t.ex. följande dimensioner: Konsekvensernas
allvarlighetsgrad, typ och geografiska omfattning, andel
människor som påverkades, avbrottets varaktighet
– Datakällor: Intervjuer, enkäter, utredningar,
mediebeskrivningar
– Underlag för riskreducerande åtgärder, dvs hitta beroenden
som ger upphov till stora spridningseffekter
• ”Workshop”-metoder
– Scenariobaserade
– Scenariooberoende
» Beroendeanalys ur ett flödesperspektiv – analys på lokal
nivå (Metod under utveckling)
• (Ekonomiska input-outputmodeller)
• (Detaljerad modellering av interdependenta infrastrukturer)
• (Hybridmodeller)
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
2
2013-12-01
Empiriska metoder för beroendeanalys
”Workshop”-metoder
• Fördelar med empiriska metoder
• Scenariobaserade metoder
– Utgår från observerade effekter inte hypotetiska
resonemang/bedömningar
• Nackdelar med empiriska metoder
– Främst giltiga för liknande händelser, kan vara svårt
att generalisera
– Kartläggning av beroenden för specifika scenarier –
pandemi, storm, etc.
– Ingår t.ex. i MVA-metoden
• Scenariooberoende metoder
– Svårighet att upptäcka ”nya” beroenden + händelser
med liten sannolikhet men stor konsekvens
– Kartläggning av beroenden som är kritiska för att
upprätthålla samhällsviktiga verksamheter
– Kvalitet i indata?
– T.ex. MSB:s ”Faller en faller alla?”
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
”Workshop”-metoder
• För- och nackdelar
– Båda utgörs av hypotetiska diskussioner
– I scenariobaserade metoder är det ”enklare” att
identifiera beroenden eftersom det handlar om
konkreta händelser
– Beroendena kan vara olika i ”normaltillstånd” jämfört
med specifika scenarier
Metodutveckling
Beroendeanalys ur ett
flödesperspektiv
– Svårighet att generalisera från scenariobaserade
metoder
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Bakgrund
• Initierades i samarbete med Training Regions (numera Resilient Regions
Association)
• Nu drivs det av LUCRAM
– Bl.a. 3 examensarbeten - 1 st Ht12 (publicerat), 2 st Ht13 (publicerade
inom kort)
– Malmö och Lund har varit testbäddar
• Beroendeanalys i en urban miljö – dvs städer (men skalbar till andra geografiska
områden)
• Flödesperspektiv appliceras – varor, tjänster, människor…
– Aktörer/funktioner upprätthåller/påverkar flödena men är även beroende av
dem
– Flödena ”förmedlar” beroendena mellan aktörerna/funktionerna
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Metodens övergripande struktur
1. Värden och mål
2. Samhällsviktiga
aktörer/funktioner
3. Aktörers/funktioners
aktiviteter, påverkan
på/beroende av
flöden
4. Iterativ process 2-3
5. Aggregering och
simulering/analy
• Mål: Metoden ska kunna ta fram en helhetsbild över samhällsviktiga
verksamheter och kritiska beroenden i en stad (eller region)
• Användningsområden: Underlag till RSA (konsekvensanalys), Prioriteringar
kring ”gemensamma åtgärder”, Stöd till de enskilda verksamheterna
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
3
2013-12-01
Värden och mål
Samhällsviktiga aktörer/funktioner
1. Värden och mål
• Identifiera stadens värden och
mål
2. Samhällsviktiga
aktörer/funktioner
1. Värden och mål
2. Samhällsviktiga
aktörer/funktioner
– Styr analysens fokus,
omfattning, etc.
3. Aktörers/funktioners
aktiviteter, påverkan
på/beroende av
flöden
– Smalt fokus: Välfungerande
hamnverksamhet, säker
elförsörjning
5. Aggregering och
simulering/analys
4. Iterativ process 2-3
5. Aggregering och
simulering/analys
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Aktörers/funktioners aktiviteter,
påverkan på/beroende av flöden
Interativ process steg 2-3
• Kartlägg aktörerna/funktionerna
– Vilka huvudsakliga aktiviteter
utför de?
– Vilka flöden påverkas och hur
stark är denna påverkan?
– Vilka flöden är man beroenden
av?
– Styrkan på beroenden
bedöms/kvantifieras för olika
tidsperioder
1. Värden och mål
2. Samhällsviktiga
aktörer/funktioner
3. Aktörers/funktioners
aktiviteter, påverkan
på/beroende av
flöden
4. Iterativ process 2-3
– Dvs vars aktiviteter starkt
påverkar de fastställda målen
3. Aktörers/funktioners
aktiviteter, påverkan
på/beroende av
flöden
– Brett fokus: Trygg stad,
Säker stad, Hållbar stad
4. Iterativ process 2-3
• Identifiera samhällsviktiga
aktörer/funktioner som direkt
påverkar dessa värden/mål
5. Aggregering och
simulering/analys
1. Värden och mål
2. Samhällsviktiga
aktörer/funktioner
3. Aktörers/funktioners
aktiviteter, påverkan
på/beroende av
flöden
– Aktörer som inte direkt
påverkar de fastställda målen
men som är viktiga för att
upprätthålla kritiska flöden
– ”Snowballing”-process inleds
4. Iterativ process 2-3
5. Aggregering och
simulering/analys
Aktör A
Beroende av
• Identifiera ytterligare
samhällsviktiga aktörer/funktioner
Påverkar
Flöde 1
Flöde 2
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Aggregering och simulering/analys av
den insamlade datan
1.
2.
3.
4.
5.
Värden och mål
Samhällsviktiga
aktörer/funktioner
Aktörers/funktioners
aktiviteter, påverkan
på/beroende av flöden
Iterativ process 2-3
Aggregering och
simulering/analys
• Genomför aggregering och
analys av den insamlade datan
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
– Kräver att informationen som
samlats in från t.ex. aktör A
och aktör B är ”kompatibel”
Pilotstudie
• Delar av metod har testats i en pilotstudie på Malmö stad
och Lunds kommun
• Obs ännu ej ”heltäckande”!
– Simuleringsprogram för
analys av spridningseffekter
har utvecklats
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
4
2013-12-01
Electric Power
Water & Wastewater
Land & Mobile Phone
Transportation - Road
Fuel - Propellant
IT - Internal
IT - External
Public transportation
Goods - Road
Goods - To Harbour
Goods - Out Harbour
Staff to workplace
Gas
District heating
Fuel - Generation
Food
Culture - Aids
Culture - Information
Waste (solid)
Care - Youths
Education - Youths
Lunds
Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Raw material
City Envir. & Road adm.
Waste Adm.
School & Childcare.
Culture & Recr. Adm.
Culture & Recr. Adm.
School & Childcare.
Waste Adm.
City Envir. & Road adm.
Culture & Recr. Adm.
School & Childcare.
Waste Adm.
City Envir. & Road adm.
Environmental Adm.
Electric Power
Water & Wastewater
Land & Mobile Phone
Transportation - Road
Fuel - Propellant
IT - Internal
IT - External
Public transportation
Goods - Road
Goods - To Harbour
Goods - Out Harbour
Staff to workplace
Gas
District heating
Fuel - Generation
Food
Culture - Aids
Culture - Information
Waste (solid)
Care - Youths
Education - Youths
Lunds
Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Raw material
Environmental Adm.
Swedish Transport
Flöde
EON
Aktör
CMP
City Envir. & Road adm.
Waste Adm.
School & Childcare.
Beroenden – Månader
Culture & Recr. Adm.
Environmental Adm.
Swedish Transport
EON
CMP
Electric Power
Water & Wastewater
Land & Mobile Phone
Transportation - Road
Fuel - Propellant
IT - Internal
IT - External
Public transportation
Goods - Road
Goods - To Harbour
Goods - Out Harbour
Staff to workplace
Gas
District heating
Fuel - Generation
Food
Culture - Aids
Culture - Information
Waste (solid)
Care - Youths
Education - Youths
Lunds
Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Raw material
Swedish Transport
Flöde
Beroenden – Veckor
Flöde
EON
Aktör
CMP
City Envir. & Road adm.
Waste Adm.
School & Childcare.
Culture & Recr. Adm.
Beroenden – Dagar
Electric Power
Water & Wastewater
Land & Mobile Phone
Transportation - Road
Fuel - Propellant
IT - Internal
IT - External
Public transportation
Goods - Road
Goods - To Harbour
Goods - Out Harbour
Staff to workplace
Gas
District heating
Fuel - Generation
Food
Culture - Aids
Culture - Information
Waste (solid)
Care - Youths
Education - Youths
Lunds
Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Raw material
Aktör
Environmental Adm.
Electric Power
Water & Wastewater
Land & Mobile Phone
Transportation - Road
Fuel - Propellant
IT - Internal
IT - External
Public transportation
Goods - Road
Goods - To Harbour
Goods - Out Harbour
Staff to workplace
Gas
District heating
Fuel - Generation
Food
Culture - Aids
Culture - Information
Waste (solid)
Care - Youths
Education - Youths
Lunds
Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Raw material
Environmental Adm.
Swedish Transport
EON
CMP
Flöde
Swedish Transport
Flöde
Beroenden – 8-24 timmar
Aktör
EON
Aktör
CMP
City Envir. & Road adm.
Waste Adm.
School & Childcare.
Beroenden – 2-8 timmar
Culture & Recr. Adm.
Flöde
Environmental Adm.
EON
CMP
Aktör
Swedish Transport
Beroenden – 0-2 timmar
Electric Power
Water & Wastewater
Land & Mobile Phone
Transportation - Road
Fuel - Propellant
IT - Internal
IT - External
Public transportation
Goods - Road
Goods - To Harbour
Goods - Out Harbour
Staff to workplace
Gas
District heating
Fuel - Generation
Food
Culture - Aids
Culture - Information
Waste (solid)
Care - Youths
Education - Youths
Lunds
Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Raw material
5
2013-12-01
Electric Power
Water & Wastewater
Land & Mobile Phone
Transportation - Road
Fuel - Propellant
IT - Internal
IT - External
Public transportation
Goods - Road
Goods - To Harbour
Goods - Out Harbour
Staff to workplace
Gas
District heating
Fuel - Generation
Food
Culture - Aids
Culture - Information
Waste (solid)
Care - Youths
Education - Youths
Lunds
Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Raw material
City Envir. & Road adm.
Waste Adm.
School & Childcare.
Culture & Recr. Adm.
Vidare studier och slutsatser
Environmental Adm.
Flöde
EON
CMP
Aktör
Swedish Transport
Beroenden – År
• Problemområden kopplat till metoden som speciellt måste
studeras vidare
– Lämplig detaljeringsgrad
– Svårighet att få data från olika aktörer att vara kompatibel
» Hur man definierar flöden så att det är ”samma sak” de
olika aktörerna bedömer
– Kombinera data från inträffade händelser med
expertskattningar?
• Många metoder för beroendeanalys finns (och många är under
utveckling) med olika applikationsområden och fokus
• …dock är forskningen i sin linda…
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
Lunds Tekniska Högskola | LUCRAM | Jonas Johansson | 2013-09-04
6