Лекция 2.

Тема 1.2.  Основные положения теории риска.

Одной из основных задач БЖД является определение количественных характеристик опасности (идентификация). Только зная эти характеристики можно на базе общих методов разработать эффективные частные методы обеспечения безопасности и оценивать существующие технические системы и объекты с точки зрения их безопасности для человека.

При анализе технических систем широко используется понятие надежности.

Надежность - свойство объекта выполнять и сохранять во времени заданные ему функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Надежность является внутренним свойством объекта. Оно проявляется во взаимодействии этого объекта с другими объектами внутри технической системы, а также с внешней средой, являющейся объектом, с которым взаимодействует сама техническая система в соответствии с ее назначением. Это свойство определяет эффективность функционирования технической системы во времени через свои показатели. Являясь комплексным свойством, надежность объекта ( в зависимости от его назначения и условий эксплуатации) оценивается через показатели частных свойств - безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохранности - в отдельности или определенном сочетании.

При анализе безопасности технической системы, характеристики ее надежности не дают исчерпывающей информации. Необходимо провести анализ возможных последствий отказов технической системы в смысле ущерба, наносимого оборудованию и последствий для людей, находящихся вблизи него. Таким образом, расширение анализа надежности, включение в него рассмотрения последствий, ожидаемую частоту их появления, а также ущерб, вызываемый потерями оборудования и человеческими жертвами, и является оценкой риска. Конечным результатом изучения степени риска может быть, например, такое утверждение: “Возможное число человеческих жертв в течение года в результате отказа равно N человек”.

         Можно дать следующее определение риска: риск - частота реализации опасностей. Количественная оценка риска - это отношение числа тех или иных неблагоприятных последствий к их возможному числу за определенный период.

Пример. Определить риск гибели человека на производстве за год, если известно, что ежегодно погибает около n =14000 человек, а численность работающих составляет N =140 млн. человек:

 R=1,4*10⁴ /1,4*10⁸   

R=1*10^-4    

С точки зрения общества в целом интересно сравнение полученной величины со степенью риска обычных условий человеческой жизни, для того чтобы получить представление приемлемом уровне риска и иметь основу для принятия соответствующих решений.

По данным американских ученых индивидуальный риск гибели по различным причинам, по отношению ко всему населению США за год составляет:

Таким образом, полная безопасность не может быть гарантирована никому, независимо от образа жизни.

При уменьшении риска ниже уровня 1´10^-6    в год общественность не выражает чрезмерной озабоченности и поэтому редко предпринимаются специальные меры для снижения степени риска (мы не проводим свою жизнь в страхе погибнуть от удара молнии). Основываясь на этой предпосылке, многие специалисты принимают величину 1´10^-6   как тот уровень, к которому следует стремиться, устанавливая степень риска для технических объектов. Во многих странах эта величина закреплена в законодательном порядке. Пренебрежимо малым считается риск 1´10^-8  в год.

Необходимо отметить, что оценку риска тех или иных событий можно производить только при наличии достаточного количества статистических данных. В противном случае данные будут не точны, так как здесь идет речь о так называемых “редких явлениях”, к которым классический вероятностный подход не применим. “Так, например, до чернобыльской аварии риск гибели в результате аварии на атомной электростанции оценивался в 2´10^-10  в год”

 Различают индивидуальный и социальный риск.

Индивидуальный риск характеризует опасность определенного вида для отдельного индивидуума. Социальный (точнее групповой) - это риск для группы людей. Социальный риск это зависимость между частотой событий и числом пораженных при этом людей.

Для сравнения риска и выгод предлагается ввести экономический эквивалент человеческой жизни. Такой подход вызывает возражение среди определенного круга лиц, которые утверждают, что жизнь свята и бесценна, а финансовые сделки вокруг нее не допустимы. Однако на практике с неизбежностью возникает необходимость в такой оценке. Именно в целях безопасности людей, ставится вопрос: “Сколько надо израсходовать средств, чтобы спасти человеческую жизнь”. По зарубежным исследованиям человеческая жизнь оценивается от 650 тыс. до 7 млн. долл. США.

Таким образом, должны рассматриваться все технические и социальные аспекты в их взаимосвязи. При этом возможно обеспечить приемлемый риск, который сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет собой некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями ее достижения.

Затрачивая чрезмерные средства на повышение надежности технических систем, можно нанести ущерб социальной сфере. Величина приемлемого риска определяется уровнем развития общества и темпами научно - технического прогресса.

Начальный импульс к созданию численных методов оценки надежности был дан авиационной промышленностью. После первой мировой войны в связи с увеличением интенсивности полетов и авиакатастроф были выработаны критерии надежности для самолетов и требования к уровню безопасности. В частности, проведен сравнительный анализ одномоторных и многомоторных самолетов с точки зрения успешного завершения полета и выработаны требования по частоте аварий, отнесенных к 1ч. полетного времени. К 1960г., например, было установлено, что одна катастрофа приходится в среднем на 1млн. посадок. Таким образом, для автоматических систем посадки самолетов можно было бы установить требования по уровню риска, не превышающего одной катастрофы на 1´107 посадок.

Дальнейшее развитие математического аппарата надежности применительно к сложным системам последовательного типа показало невозможность применения старого закона “цепь не прочнее, чем самое слабое ее звено”

Следует отметить, что процедура определения риска весьма приблизительна. Можно выделить 4 методических подхода к определению риска.

Инженерный подход, опирающийся на статистику, расчет частот, вероятностный анализ безопасности.

Модельный подход, основанный на построении моделей воздействия опасностей на отдельного человека или группы людей.

Экспертный подход.

Социологический подход, основанный на опросе населения.

Концепция приемлемого (допустимого) риска.

Традиционная техника безопасности базируется на требовании - обеспечить абсолютную безопасность. Как показала практика, такая концепция неадекватна законам техносферы - обеспечить нулевой риск в действующих системах невозможно.

Современный мир отверг концепцию абсолютной безопасности и пришел к концепции приемлемого (допустимого) риска, суть которой в стремлении к такой безопасности, которую приемлет общество в данный период времени.

Восприятие риска и опасности общественностью субъективно.

Приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет собой некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями ее достижения. Затрачивая чрезмерные средства на повышение безопасности, можно нанести ущерб социальной сфере, например, ухудшить медицинскую помощь. При увеличении затрат технический риск уменьшается, но растет социальный. Суммарный риск имеет минимум при определенном соответствии между инвестициями в технической и социальной сферах. Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе риска, с которым общество пока вынуждено мириться.

Максимально приемлемым уровнем индивидуального риска гибели обычно считается величина 10^-6в год (В некоторых странах, например в Голландии).

Максимально приемлемым риском для экосистем считается тот при котором может пострадать не более 5% видов биогеоценоза.

Управление риском.

Как повысить уровень безопасности?

Для этой цели средства можно расходовать по трем направлениям:

а) совершенствование технических систем и объектов;

б) подготовка персонала;

в) ликвидация последствий.

Переход к оценке риска открывает новые возможности повышения безопасности: к техническим, организационным, административным добавляются экономические методы управления риском. К последним относятся: страхование, денежная компенсация ущерба, платежи за риск и др.

В основе управления риском лежит методика сравнения затрат и получаемых выгод от снижения риска.

Последовательность изучения опасностей.

Стадия 1 - предварительный анализ опасности (ПАО)

Шаг 1. Выявить источники опасности.

Шаг 2 - определить части системы, которые могут вызвать эти опасности.

Шаг 3-Ввести ограничения на анализ (исключить опасности, которые не будут изучаться).

Стадия II - выявление последовательности опасных ситуаций.

Стадия III - анализ последствий.

Системный анализ безопасности.

Системный анализ - это совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам (безопасности).

Система - это совокупность взаимосвязанных компонент, взаимодействующих между собой. Под компонентами системы понимаются не только материальные объекты, но и отношения и связи. Система, одним из элементов которой является человек, называется эргатической. (Пример эргатической системы: “человек-машина-окружающая среда).

Принцип системности рассматривает явления в их взаимной связи, как целостный комплекс. Результат, который дает система, называют системообразующим элементом. Например, такое системное явление как горение (пожар) возможно при наличии следующих компонентов: горючее вещество, окислитель, источник воспламенения. При исключении хотя бы одного из перечисленных компонентов система разрушается.

Системы могут иметь качества, которых может не быть у элементов их образующих. Это свойство систем, именуемое эмерджентностью, лежит в основе системного анализа вообще и проблем безопасности, в частности.

Цель системного анализа безопасности состоит в том, чтобы выявить причины, влияющие на появление нежелательных событий (аварий, катастроф и т.д.) и разработать предупредительные мероприятия, уменьшающие вероятность их появления.

Методы анализа.

Анализ безопасности может осуществляться априорно или апостериорно, т.е. до или после нежелательного события. Метод может быть прямым или обратным.

Исследователь выбирает такие нежелательные события, которые являются возможными для данной системы, и пытается составить набор различных ситуаций, которые могут привести к их появлению.

Анализ выполняется после того, как нежелательные события уже произошли. Цель такого анализа - разработка рекомендаций на будущее.

Априорный и Апостериорный анализы дополняют друг друга.

Прямой метод анализа состоит в изучении причин, чтобы предвидеть последствия. При обратном методе анализируются последствия, чтобы определить причины.

Конечная же цель всегда одна - предотвращение нежелательных ситуаций.

Имея вероятность и частоту возникновения первичных событий, можно, двигаясь снизу вверх, определить вероятность венчающего события. Основной проблемой при анализе безопасности является установление параметров или границ системы. Если система будет чрезмерно ограничена, то появляется возможность получения разрозненных несистематизированных предупредительных мер, т.е. некоторые опасные ситуации могут остаться без внимания. С другой стороны, если система слишком обширна, то результаты анализа могут оказаться крайне неопределенными.

 3. Теоретическая часть лекция 1