GCRI · Управление системными рисками
Каскады и взаимозависимость
Управление системными рисками arises when системы depend on one another, so that a failure in one travels into others: a power outage stops water pumping, a port closure stalls manufacturing, a Киберинцидент halts payments. Cascades can amplify a modest shock into a large loss, or be absorbed by buffers and substitutes. This page sets out how cascades develop and propagate, how dependencies are mapped, and what the evidence serves for those responsible for connected systems.
Cascades and interdependence on the record.
Cascades and interdependence: how the risk develops.
Network, common-cause and correlated failures. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.
Failure propagates through dependency
When one system supplies another with power, data, materials or services, its failure removes an input the second system needs. Each link adds a path, and paths combine into chains that cross sectors and borders.
Buffers set the timing
Stocks, backup generation, redundant routes and spare staff delay the effect of a lost input. The cascade arrives when the first buffer runs out, which can be hours or months after the trigger.
Concentration creates single points
Where many системы rely on the same supplier, hub, cloud region or chokepoint, one failure reaches all of them at once. Concentration often grows unseen because each dependent made a reasonable choice alone.
Feedback amplifies the loss
Losses can feed back: an outage reduces revenue, which cuts maintenance, which raises the chance of the next outage. Reinforcing loops turn a contained event into a longer and wider one.
Опасности и подверженность в Азии.
Population density, flood water and night lights over Asia, from NASA GIBS. Each layer carries its own date.
Для интерактивной карты нужен JavaScript. Список слоёв и источники приведены ниже.
Слои 3
Опасные явления и подверженность для этой страницы
Об этом слое
- Доказательная база
- Оценка
- Источник
- Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Колумбийский университет))
- Поставщик
- NASA SEDAC (CIESIN, Колумбийский университет)
- Лицензия
- CC BY 4.0
- Год выпуска
- null; оценка на основе переписи, статическая (2020)
- Разрешение
- сетка около 1 км
- Неопределённость
- Оценка на основе переписи числа людей на квадратный километр в 2020 году, показанная как контекст подверженности; не является подсчётом людей, пострадавших от какой-либо опасности.
- Доступно через
- gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
- Доказательная база
- Наблюдаемые данные (облачность оставляет пропуски)
- Источник
- Глобальный продукт по паводкам VIIRS (NASA LANCE)
- Поставщик
- NASA LANCE
- Лицензия
- Открытые данные NASA
- Год выпуска
- ежедневно; спутниковое обнаружение; облачность оставляет пропуски
- Новейшие на момент сборки
- 2026-10-14
- Разрешение
- сетка около 250 м
- Неопределённость
- Спутниковое обнаружение; облачность оставляет пропуски. Спутниковый или модельный растр в том виде, в каком его публикует поставщик. Облачность, пропуски в полосе обзора и ошибки восстановления параметров оставляют пропуски и шум; значения являются показателями, а не измерениями в конкретном месте.
- Доступно через
- gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
- Доказательная база
- Наблюдаемые данные
- Источник
- VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
- Поставщик
- NASA LAADS DAAC
- Лицензия
- Открытые данные NASA
- Год выпуска
- ежедневно; спутниковая яркость с поправкой на лунный свет и атмосферу
- Новейшие на момент сборки
- 2026-10-12
- Разрешение
- сетка около 500 м
- Неопределённость
- Спутниковая ночная яркость на указанную дату; освещённость служит косвенным показателем потребления электроэнергии и отключений, а не измерением поставок или доступа.
- Доступно через
- gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
- Доказательная база
- Наблюдаемые данные
- Источник
- Скорректированная отражательная способность VIIRS NOAA-20 (NASA LANCE)
- Поставщик
- NASA LANCE
- Лицензия
- Открытые данные NASA
- Год выпуска
- ежедневно; спутниковое изображение
- Новейшие на момент сборки
- 2026-10-14
- Разрешение
- сетка около 250 м
- Неопределённость
- Спутниковое изображение. Спутниковый или модельный растр в том виде, в каком его публикует поставщик. Облачность, пропуски в полосе обзора и ошибки восстановления параметров оставляют пропуски и шум; значения являются показателями, а не измерениями в конкретном месте.
- Доступно через
- gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
- Доказательная база
- Наблюдаемые данные (облачность и время пролёта спутника оставляют пропуски)
- Источник
- VIIRS NOAA-20 375 м (FIRMS) (NASA LANCE FIRMS)
- Поставщик
- NASA LANCE FIRMS
- Лицензия
- Открытые данные NASA
- Год выпуска
- ежедневно; спутниковое обнаружение; облачность и время пролёта спутника оставляют пропуски
- Новейшие на момент сборки
- 2026-10-13
- Разрешение
- сетка около 500 м
- Неопределённость
- Спутниковые обнаружения горячих точек за указанный день, включая газовые факелы и промышленное тепло; это не подтверждённый пожар, не донесение об инциденте и не предупреждение.
- Доступно через
- gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
- Доказательная база
- Наблюдаемые данные (устойчивая облачность по-прежнему оставляет пропуски)
- Источник
- VIIRS NOAA-20 Level 3, 8 дней (NASA LANCE)
- Поставщик
- NASA LANCE
- Лицензия
- Открытые данные NASA
- Год выпуска
- 8 дней; спутниковый 8-дневный композит; устойчивая облачность по-прежнему оставляет пропуски
- Новейшие на момент сборки
- 2026-09-14
- Разрешение
- сетка около 1 км
- Неопределённость
- Спутниковая температура поверхности земли за 8 дней, заканчивающихся указанной датой, показатель подверженности жаре; это не температура воздуха, не индекс жары и не предупреждение о жаре.
- Доступно через
- gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Клавиатура при фокусе на карте
Удерживайте Ctrl или ⌘ и прокручивайте для масштабирования
Последние доступные
NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © участники OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth
Загрузка последних снимков NASA.
Перетаскивайте для перемещения. Для масштабирования используйте Ctrl или ⌘ с прокруткой, жест щипка или кнопки; наведите курсор, чтобы увидеть значения под указателем; сброс возвращает к региону.
Опасные явления и подверженность в Азии.Спутниковые и модельные продукты в том виде, в каком их публикует NASA, каждый со своей датой. Это показатели, а не оценки какого-либо места.
Данные: NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © участники OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · U.S. Geological Survey · NASA JPL OPERA DIST-ALERTИсточники и лицензии
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Открытые данные NASA
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). Открытые данные NASA
- Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). Лицензия CC BY 4.0. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
- Продукты VIIRS почти реального времени (наводнения, температура поверхности суши, снежный покров, скорректированная отражательная способность), NASA LANCE; изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Открытые данные NASA
- Ночные огни VIIRS Black Marble, Центр космических полётов имени Годдарда NASA; распространяются Системой архивирования и распространения данных NASA уровня 1 и атмосферы (LAADS DAAC); изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; значения усреднены по шестиугольным ячейкам там, где они показаны (изменено). Открытые данные NASA
- NASA Fire Information for Resource Management System (FIRMS), продукт VIIRS по активным пожарам с разрешением 375 м, NASA LANCE; векторные плитки через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Открытые данные NASA
- ASTER GDEM является продуктом METI и NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Ссылка: NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. Открытые данные NASA
- Создано с использованием Natural Earth. Бесплатные векторные и растровые картографические данные @ naturalearthdata.com. Общественное достояние
- © участники OpenStreetMap (ODbL), через NASA GIBS (береговые линии, границы, дороги и названия мест). Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; значения, где показано, усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). ODbL
- Blue Marble, NASA Earth Observatory; изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Открытые данные NASA
- Контекст на глобусе и плоской карте: береговые линии, границы, дороги и названия мест из справочных слоёв NASA GIBS (данные OpenStreetMap, ODbL, © участники OpenStreetMap); снимки Blue Marble как дополнительная подложка; 3D-рельеф и показания высоты по цветовому индексу высот ASTER GDEM (классы от 5 м до 200 м, с преувеличением для наглядности). Границы показаны в опубликованном виде и не выражают позиции в отношении какой-либо территории.
- События в реальном времени: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). События носят ориентировочный характер и сохраняют ссылки на первоначальный источник.
- Текущие данные: события NASA EONET носят ориентировочный характер и не являются официальными предупреждениями.
- Текущие данные: события Геологической службы США носят ориентировочный характер и не являются официальными предупреждениями.
- Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- Прогноз речного стока на 30 дней с диапазоном (GloFAS через Open-Meteo): содержит изменённую информацию Copernicus Emergency Management Service 2026; не является предупреждением о наводнении.
- Данные о погоде предоставлены Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), лицензия CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
- Дополнительные слои (источников в списке слоёв: 11; оперативные, прогнозные, наблюдаемые и контекстные) при включении указывают своего поставщика на карте и здесь; прогнозы представляют собой результаты моделей, а производные индексы являются оценками.
Слои и даты
- Плотность населения, 2020: население: CIESIN, Колумбийский университет, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · статично
- Паводковые воды, 3-дневный композит: VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14 окт. 2026
- Ночное освещение, ежедневно: VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12 окт. 2026
- Естественные цвета: скорректированная отражательная способность VIIRS NOAA-20, NASA LANCE · 13 окт. 2026
- Активные пожары и термические аномалии: VIIRS NOAA-20 375 м (FIRMS), NASA LANCE FIRMS · 13 окт. 2026
- Температура поверхности суши, день, 8-дневный композит: VIIRS NOAA-20 уровень 3, 8 дней, NASA LANCE · 14 сент. 2026
The cascades this topic studies run through the five domains.
- ЭнергетикаВзаимосвязиPower loss is the most frequent trigger of cross-sector cascades.What to watchServices without backup power
- ВодаВзаимосвязиWater and power depend on each other in both directions.What to watchJoint water and power outage records
- ПродовольствиеВзаимосвязиFood shocks cascade through prices into health and stability.What to watchPrice transmission after supply shocks
Cascade analyses are designed for the Серия «Сценарии и стресс-тесты». Interdependency classes follow Rinaldi and colleagues (2001), and propagation models would carry model cards under NS-12 of the proposed Nexus Standards.
- Documented cascades with a source for every step.
- Permitted dependency data for a city or sector.
Model cascades and interdependence as a system. Run the cascade.
Составлена на основе профиля области Nexus Standards профиль территории Глобальные и системные риски: названные в нём опасные явления, системы и секторы, которые несут ущерб, меры, которые его смягчают, и данные, которые за ним наблюдают. Выберите компоненты, укажите исходное опасное явление и пройдите каскад шаг за шагом. Вид «Карта» помещает прогон на примерную географию с открытыми данными. Вес каждой связи это заявленное допущение, которое можно изменить. Учебная модель, а не прогноз, не оценка и не сертификация. Чтобы смоделировать выбранное вами место, откройте полный Конструктор систем.
Опасности
- Прорыв плотины
- Финансовое заражение
- Речное наводнение (вызванный ниже по цепочке)
- Внезапный паводок (запущено далее по цепочке)
- Массовое перемещение населения (вызванное ниже по цепочке)
- Масштабное отключение электроэнергии (вызванное ниже по цепочке)
- Дефицит водоснабжения (вызванный ниже по цепочке)
- Кризис суверенного долга (запущен ниже по цепочке)
- Валютный кризис (запущено далее по цепочке)
Системы и связи
Меры контроля
NS-0Устав и принципыNS-3UNI записей о рисках (грамматика, сопоставление с прежней системой, полномочия на присвоение)NS-9Контекстные UNI (развертывания, экземпляры, экземпляры программ)NS-10Политики и положения (машиночитаемые обязательства: определение, обязательность, оценка и обеспечение исполнения)NS-11Верификация и мониторинг (доказательства, подтверждения, наблюдение за соответствием принципу нулевого доверия)NS-14Соответствие и сопоставление с внешними стандартамиNRS-H120Семейство опасных явлений: структурная хрупкость взаимосвязанных систем (NHS-1 sys.fragility)NRS-C6Системный и каскадный рискNRS-H61Семейство опасностей: каскадный отказ (NHS-1 sys.cascade)NRS-H62Семейство опасностей: сложные и многофакторные события (NHS-1 sys.compound)NRS-H94Семейство опасных явлений: системные киберсобытия (NHS-1 cyber.systemic-cyber)NRS-H60Семейство опасностей: нарушения цепочек поставок и потоков (NHS-1 sys.supply-chain)
Наблюдение
- Индекс риска INFORM (приведен для справки)
- World Bank Open Data и World Development Indicators API (приведены для справки)
- Службы данных МВФ (WEO, IFS, FSI через SDMX) (приведены для справки)
- Прямой экономический ущерб от бедствий по отношению к мировому ВВП
- Макроэкономическая панель
Пример географии
- Бангладеш: 134 шестиугольные ячейки
- Ночные огни сегодня, отключения (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
- Поверхностные воды сквозь облачность, 30 m (радар OPERA DSWx-S1), NASA GIBS
- Интенсивность осадков за последние полчаса (IMERG), NASA GIBS
- Влажность поверхностного слоя почвы (SMAP), NASA GIBS
Что измеряется и насколько хорошо.
Каждый показатель указывает свою единицу, периодичность, тип источника и метку доказательной базы, которую несло бы значение. Значения не показываются: программа предоставляет их под собственную ответственность.
| Индикатор | Единица | Периодичность | Тип источника | Метка |
|---|---|---|---|---|
| Mapped critical dependencies | count of supplier and service dependencies recorded | ежегодно | Dependency inventories | ЗАДЕКЛАРИРОВАНО |
| Single points of failure | count of dependencies without a substitute | ежегодно | Анализ зависимостей | ОЦЕНЕНО |
| Buffer endurance | hours or days of operation after loss of an input | per asset | Continuity plans and asset records | ЗАДЕКЛАРИРОВАНО |
| Концентрация поставщиков | Herfindahl-Hirschman index of spend or volume | ежегодно | Procurement records | НАБЛЮДАЕМО |
| Cascade depth in scenarios | number of системы affected downstream | per scenario | Interdependency models | СМОДЕЛИРОВАНО |
| Restoration sequence time | hours to restore dependent services | на каждое событие | Incident and restoration records | НАБЛЮДАЕМО |
How cascades and interdependence is modelled, measured and tested.
Модель, её допущения, данные и неопределённость в том виде, в каком их проверил бы учёный или инженер. Структуры следуют опубликованным методам. Показанные значения являются иллюстративными, а не результатами.
Модель системы
The couplings between the systems in cascades and interdependence: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.
Откуда берётся доказательная база.
Названные публичные наборы данных и институциональные записи, каждый со своим классом лицензии. Источники по соглашению используются только на их условиях и никогда не публикуются повторно.
| Источник | Что он даёт | Класс лицензии |
|---|---|---|
| Incident reports from infrastructure operators and regulators | Documented failures with their causes and downstream effects | Публичные записи, условия каждого издателя |
| Глобальный аналитический доклад УООН СРБ | Analysis of systemic and каскадные риски across sectors and scales | Публично, условия использования ООН |
| OECD national supply and use tables and Inter-Country Input-Output tables | Economic dependencies between industries and countries | Open, OECD terms of use |
| Grid and network operator outage databases | Records of outages, duration and customers affected | Public summaries; full data by agreement (to check) |
| Academic interdependency case libraries | Reconstructed cascades from past events, with methods described | Licence per publication |
Кто принимает решения и чему служит доказательная база.
системными рисками Management prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.
| Кто принимает решение | Вопрос | Доказательная база, которую обслуживает эта страница |
|---|---|---|
| Infrastructure operators | Which upstream dependencies need backup, diversification or contractual protection | Dependency maps; single points of failure; buffer endurance |
| Emergency management agencies | Which services must be restored first after a widespread outage | Restoration sequences; cascade scenarios with timing |
| Sector regulators and competition authorities | Whether concentration in a shared provider needs oversight | Concentration analysis with its data gaps stated |
| Treasury and planning ministries | Where public investment in redundancy reduces the most shared exposure | Cascade depth in scenarios; restoration evidence |
Результаты, которые даёт эта тема
- Dependency maps across energy, water, communications, transport and finance
- Cascade scenarios with buffers and timing stated
- Concentration analysis of shared suppliers, hubs and providers
- Restoration sequencing notes for interdependent services
What cascade analysts ask.
- Which components, if they failed, would cause the widest loss across the system?
- Which apparently independent risks are in fact correlated through a common cause?
- Where are the feedback loops that could amplify a shock rather than damp it?
- How close is the system to a threshold beyond which recovery becomes much harder?
How cascades work.
In a network, each node carries load or provides service to others. When a node fails, its load shifts to neighbours. If they are close to capacity, they fail too, and the cascade continues until the remaining system can carry the load or the network fragments. Highly connected hubs make networks robust to random failures but vulnerable to targeted or hub failures.
Common-cause failure defeats redundancy. Two backup системы that share a power supply, a software version, a supplier or a location may fail together. Correlation often rises under stress: assets, markets and infrastructures that move independently in normal times move together in a crisis. Feedback loops, such as forced selling or panic buying, can turn a moderate shock into a severe one.
How cascades are analysed.
- 01
Network models
Наука о сетях и распространение заражения models simulate how failures spread across a mapped network. They depend on knowing the network, which is often partial.
- 02
Fault and causal networks
Fault trees and Bayesian networks represent how combinations of failures lead to outcomes. They capture common causes when those causes are known.
- 03
Dependence modelling
Statistical models of joint extremes, from теорию вероятностей и статистику, capture tail dependence. Data on joint extremes is scarce by nature.
- 04
Agent-based models
Simulate behaviour of many interacting actors. They are useful for insight but hard to validate.
Как это изучается и чего методы не могут сказать.
- 01Наука о сетях и распространение зараженияКартирование сетей зависимостей · Центральность и концентрация · Моделирование распространения отказовПрименяется здесь
- 02Проектирование сценариев и стресс-тестированиеРазработка межсекторальных сценариев · Обратное стресс-тестирование · Эффекты второго порядкаПрименяется здесь
- 03Инженерия надёжности и устойчивостиПроектирование избыточности и разнообразия · Планирование постепенной деградации · Анализ времени восстановленияПрименяется здесь
- 04Теория вероятностей и статистикаМоделирование частоты и тяжести · Зависимость между рисками · Сочетание данных и сужденийПрименяется здесь
- 05Количественная оценка неопределённости и валидация моделейРаспространение неопределённости входных данных · Разделение видов неопределённости · Постановка задач в условиях глубокой неопределённостиПрименяется здесь
Where this page’s references lead.
Органы и документы, с которыми сопоставляется эта страница. Статусы и редакции меняются; каждая ссылка ведёт к выпускающему органу.
- Rinaldi, Peerenboom and Kelly, Identifying, understanding and analysing critical infrastructure interdependencies, IEEE Control Systems Magazine 21 (2001)
- Руководящие принципы IRGC по управлению системными рисками (EPFL IRGC, 2018 г.)
- NS-12, программные артефакты, модели и артефакты ИИ/МО, предлагаемый стандарт
Куда ведёт эта страница в рамках Консорциума.
Вопросы и ответы.
What is a cascading failure?
What is the difference between systemic and cascading risk?
Can cascades be predicted?
Is redundancy enough to prevent cascades?
Why do correlations rise in a crisis?
Поделитесь доказательствами с этой страницы.
Отчёты is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.
- Электронная почтаШлюз GW-GCRIОтправьте с этой страницыДоказательная база, исправление, случай, метод, рецензия, перевод или вклад в профиль. Материал приходит с пометкой этой страницы, поэтому его получает редактор, отвечающий за неё.
- ZenodoОткрытый депозитДепонируйте и подайте в сообществоОпубликуйте собственную запись на Zenodo со своим идентификатором ORCID iD, затем подайте её в сообщество Reports. Кураторы проверяют её; DOI остаётся за вами.
- ОтчётыGCRIВсе способы внести вкладВиды вклада, порядок рецензирования каждого из них, указание авторства, лицензия и то, что никогда не принимается.
Никогда не отправляйте персональные данные, сведения о чувствительной инфраструктуре или то, чем вы не вправе делиться. Материал проходит рассмотрение перед использованием; его отправка не дает авторских или редакционных прав, а спонсорство никогда не покупает выводы.
Предложите метод, набор данных или вопрос.
Информация и запросы открыты уже сегодня. Запрос получает номер и указывает следующий шаг; заявки, платежи, выделение вычислительных ресурсов и регистрации открываются только тогда, когда существуют их команда, условия и возможности для проверки.
Юридические документы.
Карты, данные и рисунки на этом сайте приводятся для контекста и общей информации. Они не являются советом, прогнозом или предупреждением; ограничения информации изложены в Оговорках и уведомлениях о данных.