35、关键基础设施相互依赖问题的建模范式适配

关键基础设施相互依赖问题的建模范式适配

关键基础设施故障的影响与挑战

关键基础设施（CI）如能源、交通和信息通信技术（ICT）等，需每周 7 天、每天 24 小时可靠且持续地运行。一旦这些基础设施出现故障，后果可能非常严重，甚至会导致社会运转停滞。例如，能源基础设施的短暂中断可能引发一系列连锁反应，造成人员伤亡、物资供应问题以及其他基础设施的瘫痪。1998 年加拿大冰风暴导致的停电事件，就充分展示了能源基础设施故障带来的严重后果，包括石油供应中断、机场停运、铁路关闭、水资源短缺以及医疗服务受阻等。

除了自然灾害和意外事故，CIs 还面临着来自犯罪分子和恐怖分子的威胁。过去，这些威胁主要针对物理资产，但如今，ICT 成为了威胁传播的新途径。同时，控制系统的“安全文化”源于过去孤立运行的环境，存在物理隔离、定制专有解决方案和依靠隐蔽性保障安全等传统做法，这使得它们在面对外部攻击和内部恶意人员时显得脆弱。此外，新技术和不断演变的运营模式也带来了一些未被预见的风险，这些风险具有“涌现性”，源于 CIs 各要素之间的相互依赖关系。

在 CI 危机情况下，面临的挑战不仅包括技术问题，还涉及法律、经济和社会等多个方面。商业优先级、语言和文化差异可能会加剧危机，多个监管机构和其他意外障碍可能导致行动冲突。由于缺乏应对经验，计算机建模和模拟成为了理解、预测和应对危机及其可能后果的有效方法。

关键基础设施相互依赖问题的特征

1. CIs 是复杂系统的相互依赖元素
   • 对基础设施之间相互依赖关系及其动态的不完全理解，会导致应对措施无效和决策机构之间协调不畅。