大惨事のダイナミクスでカスケード災害の可能性の空間を探る

地震や熱帯低気圧など、地球上で最も壊滅的な自然事象のいくつかは、他の自然事象、重大なインフラの障害、社会経済的混乱を引き起こす傾向があります。人工災害は、程度は低いものの、同様の効果をもたらす可能性があります。最初に、隣接するマトリックスAに1対1の相互作用を1対1でエンコードすることにより、イベントの緊急チェーンの相互作用マトリックスMを計算することにより、1対1の相互作用をエンコードすることにより、可能な相互作用の可能性のある空間を調査します。最初に、Aの24のトポロジーがMの24のトポロジーの影響を提示して、カスケードプロセスの非重要なパターンを説明します。次に、カスケード災害の29の歴史的ケースからAをエンコードし、一致するマトリックスMを計算します。データの不完全性、技術および社会経済システムにおける緊急のカスケード行動、すべてのトリガー（自然または人工）にわたって緊急のカスケード行動を実現します。病気も体系的な出現現象です。相互作用は、ネットワークの障害とビジネスの中断の2つのイベント、最も高い程度と間性の中央の2つのイベントの2つのイベントを介して増幅されていることがわかります。この分析は、カスケード災害がどのように成長し、自然、技術、および社会経済システムを越えて越えているかを示しています。

Some of the most devastating natural events on Earth, such as earthquakes and tropical cyclones, are prone to trigger other natural events, critical infrastructure failures, and socioeconomic disruptions. Man-made disasters may have similar effects, although to a lesser degree. We investigate the space of possible interactions between 19 types of loss-generating events, first by encoding possible one-to-one interactions into an adjacency matrix A, and second by calculating the interaction matrix M of emergent chains-of-events. We first present the impact of 24 topologies of A on M to illustrate the non-trivial patterns of cascading processes, in terms of the space of possibilities covered and of interaction amplification by feedback loops. We then encode A from 29 historical cases of cascading disasters and compute the matching matrix M. We observe, subject to data incompleteness, emergent cascading behaviors in the technological and socioeconomic systems, across all possible triggers (natural or man-made); disease is also a systematic emergent phenomenon. We find interactions being mostly amplified via two events: network failure and business interruption, the two events with the highest in-degree and betweenness centralities. This analysis demonstrates how cascading disasters grow in and cross over natural, technological, and socioeconomic systems.