Сутність концепції прийнятного ризику.

 

За ступенем припустимості ризик поділяється на:

1) Знехтуваний ризик – має настільки малий рівень, що перебуває в межах допустимих відхилень природного (фонового) рівня (R ≤10^-7);

2) Прийнятний – такий рівень ризику, який суспільство може прийняти (дозволити), враховуючи техніко-економічні та соціальні можливості на даному етапі свого розвитку (10^-7< R ≤10^-4);

3) Гранично допустимий – це максимальний ризик, який не повинен перевищуватись, незважаючи на очікуваний результат (10^-4< R ≤10^-2);

4) Надмірний ризик характеризується виключно високим рівнем, який у переважній більшості випадків призводить до негативних наслідків (R >10^-2).

На практиці досягти нульового рівня ризику, тобто абсолютної безпеки, неможливо. Через це вимога абсолютної безпеки, що приваблює своєю гуманністю, може обернутися на трагедію для людей. Знехтуваний ризик у теперішній час також неможливо забезпечити з огляду на відсутність технічних та економічних передумов для цього. Тому сучасна концепція безпеки життєдіяльності базується на досягненні прийнятного (допустимого) ризику.

Сутність концепції прийнятного (допустимого) ризику полягає у прагненні створити такий рівень безпеки, який сприймає суспільство у даний час, виходячи з рівня життя, соціально-політичного та економічного становища, розвитку науки та техніки. Тобто, суть її полягає у прямуванні до такого рівня безпеки, котрий суспільство може економічно виправдати.

Прийнятний ризик поєднує технічні, економічні, соціальні та політичні аспекти та є певним компромісом між рівнем безпеки і можливостями її досягнення. Розмір прийнятного ризику можна визначити, використовуючи витратний механізм, який дозволяє розподілити витрати суспільства на досягнення заданого рівня безпеки між природною, техногенною та соціальною сферами. Необхідно підтримувати відповідне співвідношення витрат у зазначених сферах, оскільки порушення балансу на користь однієї з них може спричинити різке збільшення ризику і його рівень вийде за межі прийнятних значень. На рис. 2.1 наведено графік, який ілюструє спрощений приклад визначення прийнятного ризику. З цього графіка видно, що із збільшенням витрат на забезпечення безпеки технічних систем в умовах обмеженості коштів з одного боку призведе до зменшення технічного ризику, а з іншого – до росту соціально-економічного ризику (погіршення медичного обслуговування, погана освіта, низький духовний і культурний рівень, низькі зарплати та пенсії, ріст злочинності). Разом з тим виділення недостатніх коштів на підтримання та розвиток техногенної сфери призведе до використання відсталих технологій, устаткування, зростання рівнів травматизму та професійних захворювань, до загального падіння рівня виробництва. Скорочення ж витрат на охорону навколишнього природного середовища на користь техногенної та соціальної сфер призведе до забруднення атмосфери, води, ґрунтів, що неминуче вплине на ріст захворюваності населення, погіршення умов проживання, якості харчів тощо.

Рис. 2.1. Визначення прийнятного ризику.

 

З цього графіка видно, що із збільшенням витрат на забезпечення безпеки технічних систем в умовах обмеженості коштів з одного боку призведе до зменшення технічного ризику, а з іншого – до росту соціально-економічного ризику (погіршення медичного обслуговування, погана освіта, низький духовний і культурний рівень, низькі зарплати та пенсії, ріст злочинності). Разом з тим виділення недостатніх коштів на підтримання та розвиток техногенної сфери призведе до використання відсталих технологій, устаткування, зростання рівнів травматизму та професійних захворювань, до загального падіння рівня виробництва. Скорочення ж витрат на охорону навколишнього природного середовища на користь техногенної та соціальної сфер призведе до забруднення атмосфери, води, ґрунтів, що неминуче вплине на ріст захворюваності населення, погіршення умов проживання, якості харчів тощо.

Сумарний ризик має мінімум при визначеному співвідношенні інвестицій у технічну та соціальну сфери. Цю обставину потрібно враховувати при виборі ризику, з яким суспільство поки що змушене миритися.

За міжнародною домовленістю рівень прийнятного ризику вирішено рахувати в межах 10^-7÷10^-6 (смертельних випадків люд^-1×рік^-1). Максимально прийнятним рівнем індивідуального ризику загибелі людини звичайно вважається ризик, який дорівнює 10^-6 на рік. Малим вважається індивідуальний ризик загибелі людини, що дорівнює 10^-8 на рік. В деяких країнах, наприклад, у Голландії, в законодавчому порядку встановлено величину максимально прийнятного індивідуального ризику смерті на рівні 10^-6 за рік.

Вважається, що сучасні технічні системи підвищеної небезпеки при всіх можливих поломках техніки, помилках оператора чи стихійного лиха повинні мати ймовірність впливу небезпечних чинників на людину на рівні 10^-6 на рік та менше.

Для порівняння ризику та вигоди в деяких країнах світу введена фінансова оцінка життя людини. У нашій країні багато фахівців виступає проти цього на підставі того, що людське життя святе і фінансовій оцінці не підлягає. Однак з метою захисту людини виникає така необхідність, особливо якщо мова йде про виділення коштів для спасіння людини чи компенсацію за заподіяну шкоду. Залежно від штату в США людське життя оцінюється від 650 тис. до 7 млн. $.

В нашій країні концепція допустимого ризику розробляється, хоча дехто її критикує за антигуманний підхід до проблеми безпеки. Застосування поняття допустимого ризику дасть можливість підвищувати безпеку техносфери.

Концепція прийнятного ризику може бути ефективно застосована для будь-якої сфери діяльності, галузі виробництва, підприємств, організацій, установ. Справді, коли працюють, навіть дотримуючись усіх встановлених відповідними правилами охорони праці стандартних значень, все ще існує деякий рівень залишкового ризику, який неминуче повинен бути присутнім. Наскільки ризик є прийнятим чи неприйнятим – вирішує керівництво. Результат цього рішення буде впливати на багато вхідних даних та міркувань, серед яких не останнє місце посідає вартість ризику, оскільки головним завданням управління є і завжди буде визначення вартості ризику.

Імовірність припустимого ризику небезпеки обернено пропорційна її серйозності.

Табл. 2.1 демонструє приклад матриці ризиків небезпеки, яка забезпечує ефективний інструмент для апроксимації припустимого та неприпустимого рівнів або ступенів ризику. Встановивши буквено-цифрову систему оцінки ризику для кожної категорії серйозності та кожного рівня ймовірності, можна глибше класифікувати та оцінювати ризик за ступенем припустимості. Використання такої матриці полегшує оцінку ризику.

 

Таблиця 2.1.

Матриця оцінки ризику.

 

Частота з якою відбувається подія	Категорія небезпеки
І Ката-строфічна	ІІ Критич-на	ІІІ Гранич-на	IV Незнач-на
(А) Часто	1А	2А	3А	4А
(В) Вірогідно	1В	2В	3В	4В
(С) Час від часу	1С	2С	3С	4С
(D) Віддалено	1D	2D	3D	4D
(Е) Неймовірно	1Е	2Е	3Е	4Е
Індекс ризику небезпеки
Класифікація ризику 1А, 1В, 1С, 2А, 2В, 3А 1D, 2С, 2D, 3В, 3С 1Е, 2Е, 3D, 3Е, 4А, 4В 4С, 4D, 4Е	Критерії ризику Неприпустимий (надмірний) Небажаний (гранично допустимий) Припустимий з перевіркою (прийнятний) Припустимий без перевірки (знехтуваний)

Управління ризиком.

 

Основним питанням теорії й практики безпеки життєдіяльності є питання підвищення рівня безпеки. Порядок пріоритетів при розробці будь-якого проекту потребує, щоб уже на перших стадіях розробки продукту або системи у відповідний проект, на скільки це можливо, були включені елементи, що виключають небезпеку. На жаль, це не завжди можливо. Якщо виявлену небезпеку неможливо виключити повністю, необхідно знизити ймовірність ризику до припустимого рівня шляхом вибору відповідного рішення. Досягти цієї мети, як правило, в будь-якій системі чи ситуації можна кількома шляхами. Такими шляхами, наприклад, є:

1) повна або часткова відмова від робіт, операцій та систем, які мають високий ступінь небезпеки;

2) заміна небезпечних операцій іншими – менш небезпечними;

3) удосконалення технічних систем та об’єктів;

4) розробка та використання спеціальних засобів захисту;

5) заходи організаційно-управлінського характеру, в тому числі контроль за рівнем безпеки, навчання людей з питань безпеки, стимулювання безпечної роботи та поведінки.

Кожен із зазначених напрямів має свої переваги й недоліки, і тому часто заздалегідь важко сказати, який з них краще. Як правило, для підвищення рівня безпеки завжди використовується комплекс цих заходів та засобів. Для того, щоб надати перевагу конкретним заходам та засобам або певному їх комплексу, порівнюють витрати на ці заходи та засоби і рівень зменшення шкоди, який очікується в результаті їх запровадження. Такий підхід до зменшення ризику небезпеки і називається управлінням ризиком. Таким чином, в основі управління ризиком лежить методика порівняння витрат і одержуваних вигод від зниження ризику.

Існують технічні, організаційні, адміністративні та економічні методи управління ризиком. До економічних методів відносяться: ліцензування, страхування, грошові компенсації збитків, платежі за ризик. Фахівці вважають за доцільне в законодавчому порядку ввести квоти на ризик.

Серед питань управління ризиком не останнє місце посідає вартість цього управління.

Аспектом того, як встановлюються співвідношення витрат з розміром прийнятного ризику, є можливість контролювання чи ліквідації ризику.

Деякі небезпеки, що мають відносно низький рівень ризику, вважаються неприпустимими, хоча їх досить легко контролювати та ліквідувати.

Наприклад, хоча ризик удару блискавкою, ймовірність якого 1 на 14 млн., може вважатись відносно низьким, люди рідко знаходяться на вулиці під час грози. В даному разі, незважаючи на те, що ризик невеликий, необхідність ліквідації його базується на тому, що ціна повного нехтування такою небезпекою дуже висока (смерть або серйозні фізичні пошкодження), а ціна контролю чи ліквідації цього ризику, навпаки, незначна (наприклад, треба просто залишитись у приміщенні). Проте, якщо головні будівельні операції повинні здійснюватись за щільним графіком, вартість зменшення можливості ураження людини блискавкою розглядається з точки зору різних перспектив.

Навпаки, існують інші небезпеки, які вважаються допустимими, хоча мають великий потенціал ризику, через те, що їх важко або практично неможливо усунути.

Як приклад, можна навести дії із запуску космічного човника. З точки зору експлуатації цілої системи, рівень ризику, пов’язаний із запуском і посадкою човника, на декілька порядків перевищує ризик польоту на авіалінії, а ризики, які містить у собі політ на авіалінії, - ризик пілотування легкого одномоторного літака. Але в даному разі такий ризик приймається тому, що, по-перше, його практично не можливо усунути на даному рівні розвитку космонавтики, а по-друге, кожен політ космічного човника відкриває нові перспективи для розвитку багатьох галузей науки, техніки, оборони, народного господарства.

Таким чином, вартість не є єдиним та головним критерієм встановлення прийнятного ризику. Важливу роль, як показано вище, відіграє оцінка процесу, пов’язана з визначенням та контролем ризику.

В Законі України „Про об’єкти підвищеної небезпеки” (від 18.01.2001 року № 2245-ІІІ) під управлінням ризиком розуміється процес прийняття рішень і здійснення заходів, спрямованих на забезпечення мінімально можливого ризику. Мету управління ризиком при здійсненні діяльності потенційно небезпечного об’єкта (ПНО) можна визначити як забезпечення безпеки персоналу і навколишнього природного середовища шляхом встановлення і підтримки прийнятного рівня ризику при використанні оптимальним чином з максимальною ефективністю наявних матеріальних ресурсів.

Управління ризиками – це діяльність, пов’язана з ідентифікацією, аналізом ризиків і прийняттям рішень, спрямованих на мінімізацію негативних наслідків настання вихідних подій (явищ) і/чи зменшення ймовірності їхньої реалізації до прийнятних значень. У загальному випадку процес управління ризиками при здійсненні діяльності на об’єкті включає виконання шести процедур та постійний моніторинг і контроль:

1) Планування управління ризиками – це процес прийняття рішень по застосуванню методології ризик орієнтованого підходу (РОП) для конкретної діяльності. Цей процес може містити в собі:

– організацію на об’єкті спеціального підрозділу (групи управління ризиками), відповідального за оцінку і управління;

– вибір методики оцінки ризиків;

– визначення джерел даних для ідентифікації ризику;

– визначення інтервалу часу для аналізу ситуації;

– визначення прийнятних рівнів ризику на основі чинного законодавства;

2) Ідентифікація ризиків визначає, які ризики можуть вплинути на діяльність, що розглядається. Характеристики цих ризиків повинні бути оформлені документально. Ідентифікація ризиків повинна проводитись регулярно протягом усієї діяльності об’єкта. Спеціалізований підрозділ повинен залучати до робіт по ідентифікації ризиків усіх учасників процесу (проектантів, експлуатаційників, фахівців інших підрозділів та незалежних експертів). Ідентифікація ризиків організовується як ітераційний процес. Перші розрахунки потенційного ризику виконують проектанти. У процесі діяльності об’єкту, з урахуванням досвіду експлуатації, уточнюють дані по надійності систем і устаткування, процедурам управління, помилкам персоналу і робиться перерахунок ризиків для об'єкта. Для формування об’єктивної оцінки в завершальній стадії процесу можуть брати участь незалежні експерти;

3) Якісна оцінка ризиків – це процес якісного аналізу результатів ідентифікації, а також визначення подій, що роблять найбільший внесок у загальний ризик і які потребують вживання заходів до їхнього зниження. Важливий етап якісного аналізу систем полягає в представлені умов невиконання функцій системи у вигляді так званої множини мінімальних перетинів. Набір мінімальних перетинів системи однозначно визначається її деревом відмов і може бути отриманий при використанні спеціальних алгоритмів вибору мінімальних перетинів, що складає найбільш важливу задачу розрахункового коду. Якісна оцінка визначає ступінь важливості ризику і складових його подій. Доцільно створити банк даних ризиків усієї діяльності на об’єкті, заснований на систематизованих даних, у тому числі даних по впливу ризиків на персонал. На цьому етапі можливе визначення чинників найбільшого впливу, що створить передумови управління;

4) Кількісна оцінка ризиків визначає значення ймовірності виникнення ризиків і впливу їхніх наслідків на діяльність, що допомагає прийняти оптимальні рішення й уникати невизначеності (у змісті управління) при цьому. Кількісна оцінка ризиків передбачає виконання попередніх процесів, це завершальний етап задачі визначення ризиків;

5) Планування реагування на ризики – це розробка методів і технологій зниження негативних наслідків ризиків. Якісне, науково обґрунтоване планування можливе за умови виконання всіх попередніх етапів процесу. Стратегія планування повинна відповідати типам ризиків, їх величині і значимості, наявності ресурсів і тимчасових параметрів. У найбільш небезпечних випадках, можливо, потрібні кілька варіантів реагування на ризики. Планування повинно здійснюватись у відповідності зі спеціальною методикою, що враховує специфіку об’єкту, чинні на ньому правила та інструкції;

6) Реалізація прийнятого рішення здійснюється як заключний етап всієї роботи з управління ризиками, на основі попереднього планування. Це можуть бути дії, які повинні бути виконані негайно, або протягом якогось нетривалого терміну, чи довгострокові заходи, що потребують значних матеріальних ресурсів. В деяких випадках реалізація прийнятого рішення контролюється державними наглядовими органами – інспекціями. У випадку, коли об’єкт створює загрозу, що перевищує прийняті рівні ризику, потрібно здійснювати заходи модернізації технологій, або устаткування чи зовсім припиняти його діяльність;

7) Постійний моніторинг і контроль параметрів проводяться з метою перевірки дотримання вимог встановлених норм. Моніторинг і контроль повинні здійснюватись спеціалізованим підрозділом об’єкту. При цьому постійно контролюється процес ідентифікації ризиків, виконання плану реагування на ризики, оцінка ефективності заходів для зниження ризиків, величина залишкового ризику і його прийнятність. Якісний контроль виконання діяльності подає інформацію, що сприяє прийняттю ефективних рішень по запобіганню нових ризиків чи пом’якшенню наслідків. Контроль може ініціювати вибір альтернативних стратегій, прийняття коректив, перепланування проекту для досягнення базового плану. Для цілей моніторингу і перевірки дотримання норм забезпечується належне устаткування і впроваджуються відповідні процедури перевірки. Зазначене устаткування належним чином обслуговується і випробується, а також калібрується з належною періодичністю на основі еталонів, що відповідають національним чи міжнародним стандартам.

При організації управління ризиком, розробці пропозицій щодо прийняття управлінських рішень для забезпечення наочності, зручності проведення оперативних розрахунків ризику доцільно наносити на карту інформацію про зони ризику на об’єкті. Під зонами ризику розуміють приміщення і території, що обмежені ізолініями, яким відповідають визначені рівні ризику. Установлення зон ризику має важливе практичне значення. Особливо велика роль цих зон при аналізі, оцінці обстановки та ухваленні рішень в аварійних умовах.

У Нідерландах при планування промислової діяльності, разом із географічними, економічними та політичними картами, використовуються й карти ризику для території країни. Щоб побудувати промислове підприємство та ввести його в експлуатацію, конструкторам необхідно кількісно визначити рівень ризику від його експлуатації та обґрунтувати його прийнятність. При ліцензування нового підприємства додатково вимагається карта ризику району, де розташовується це підприємство. На цій карті мають бути показані замкнуті лінії однакового ризику, кожна з яких відповідає числовим значенням імовірності смерті індивідуума протягом року (10^-5, 10^-6, 10^-7). Таким чином, мінімізується збиток і досягається компроміс між необхідністю витрат на підвищення екологічної безпеки та очікуваною вигодою.

Основою для побудови карт ризику має бути аналіз спільного прояву в просторі та часі екзо- і ендогенних катастрофічних процесів і картографування окремих видів небезпек. При цьому необхідно вивчати природні й антропогенні фактори ризику з урахуванням стійкості території, поєднуючи геологічні та екологічні карти. В міру накопичення інформації прийняті в перших варіантах карт ризику якісні характеристики можуть бути перетворені в кількісні. Кінцевим результатом побудови карт ризику є оцінка та виділення на картах природного потенціалу, тобто здатності ландшафту даної території до самовідновлення після антропогенного чи стихійного лиха.

 

Теорія катастроф.

 

Перші відомості про теорію катастроф з’явилися у друку в 70-х роках. З тих пір це одна із найвідоміших і найпопулярніших математичних теорій, яка знайшла широке прикладне використання. Теорія катастроф досліджує усі стрибкоподібні переходи, розриви, якісні зміни на відміну від ньютонівської теорії диференціального та інтегрального обчислення, яка застосовується для безперервних процесів.

Джерелами теорії катастроф є теорія особливостей гладких відображень Уітні та теорія біфуркацій динамічних систем Пуанкаре та Андронова.

Теорія особливостей – це узагальнення досліджень функцій на максимум та мінімум. Уітні замінив функції відображення наборами функцій декількох змінних. Основна праця американського математика Хаслера Уітні „Про відображення площин на площину”, яка надрукована у 1955 р., дала поштовх бурхливому розвитку теорії особливостей, що зараз стає однією із центральних галузей математики, зв’язуючи абстрактні розділи з прикладними.

Теорія біфуркацій розглядає різноманітні якісні перебудови чи метаморфози різних об’єктів (систем) при зміні параметрів, від яких вони залежать. Слово „біфуркація” означає „роздвоєння” та характеризує можливі шляхи подальшого розвитку системи при зміні керуючих параметрів: стрибок – катастрофу чи збереження рівноваги.

Катастрофами називаються стрибкоподібні зміни у вигляді раптової реакції системи на плавну зміну зовнішніх умов.

Ми спостерігаємо, як тече річка, рухається по небосхилу сонце. Це процеси поступові, неперервні. Але відомі інші процеси: вода поступово нагрівається, а потім раптово закипає – рідина перетворюється у пару, властивості її раптово змінюються. Дерев’яна лінійка в руках спочатку гнеться, а потім раптово ламається. Уперше на це звернув увагу понад 100 років тому математик М. Бугайов. На його думку, математика повинна складатися з двох частин – математичного аналізу, за допомогою котрого зручно досліджувати неперервні процеси, та з розділу математики, котрий досліджував би переривчасті процеси. Цей розділ Бугайов запропонував назвати аритмологією. Сучасники математика не визнали його ідей, але їх підтвердив нещодавно французький математик Рене Тома. Йому вдалося створити математичну теорію катастроф, причому слово „катастрофа” означає будь-яку стрибкоподібну зміну властивостей досліджуваного об’єкта.

Приклад з лінійкою дозволяє зрозуміти сутність питання, що розглядається. Доки прикладається сила (керуючий параметр) перпендикулярно до площини лінійки, її згин (внутрішній параметр) змінюється спочатку плавно, а потім стрибкоподібно. Ця залежність ілюструється простим графіком (рис. 2.2). Але якщо дещо ускладнити модель і в якості другого керуючого параметра вибрати змінний кут між площиною лінійки та напрямком сили, то залежність відразу перестане бути простою. Її можна виразити лише тривимірною поверхнею складної форми (рис. 2.3).

Таким чином, теорія Рене Тома доводить, що, залежно від початкових умов, катастрофа з лінійкою, на котру діють два керуючих параметри, може бути подана або складкою на межі поверхні, або випучиною. Інших геометричних тлумачень катастроф не існує. При вивченні одночасної дії 3, 4, 5 незалежних змінних отримуються 3-, 4-, 5- вимірні поверхні, в котрих можлива певна кількість типів катастроф: відповідно 5, 7 або 11. Математичні моделі катастроф вказують на загальні риси найрізноманітніших явищ стрибкоподібної зміни ре

жиму роботи систем у відповідь на плавну зміну зовнішніх умов.

Рис. 2.2. Зв’язок між керуючим та внутрішнім параметрами.

Рис. 2.3. Катастрофічна деформація за наявності двох керуючих параметрів.

 

Згідно з теорією катастроф можна пропонувати наступну модель функціонування систем (економічних, екологічних, суспільних, технічних). Будь-яка система, як вказано на рис. 2.4, проходить у своєму розвитку декілька етапів: етап росту (становлення), етап стабільності існування, етап кризи (вгасання, відмирання, перебудови, модернізації). Криза завершується загибеллю системи або переходом її у новий, якісно вищий, стан. Усе залежить від співвідношення величини „напруги”, котрої зазнає система, добротності цієї системи та виникаючих умов її подальшого існування.

Характерними рисами кризи є значне прискорення процесів з наближенням катастрофи. До визначеного моменту кризу системи можна відхилити, але після цього катастрофа стає неминучою і настає дуже швидко.

Цікаві деякі висновки теорії катастроф щодо подолання кризового стану:

1. поступовий рух у бік кращого стану відразу ж призводить до погіршення, а швидкість погіршення при рівномірному рухові до кращого стану збільшується;

2. у міру руху від гіршого стану до кращого опір системи зміні його стану збільшується, а максимум опору досягається раніше, ніж найгірший стан;

3.

якщо систему вдається відразу, стрибком, а не безперервно, перевести із поганого стійкого стану достатньо близько до доброго, то далі вона сама буде еволюціонувати у бік доброго стану.

 

Рис. 2.5. Етапи розвитку системи: 1 – становлення (ріст) системи; 2 – стабільне існування; 3 – криза.

 

Лекція № 3.

 

Тема: „Роль сприйняття при оцінці небезпек”

 

ПЛАН

3.1. Оцінка небезпечних факторів середовища за допомогою органів чуття.

3.1.1. Призначення та види аналізаторів.

3.1.2. Структура аналізатора.

3.1.3. Спільні властивості аналізаторів.

3.1.4. Недоліки роботи аналізаторів.

3.2. Специфічні властивості зорового аналізатора.

3.2.1. Будова та властивості зорового аналізатора.

3.2.2. Фізіологічна дія кольорів на людський організм.

3.3. Будова та властивості слуховий аналізатор.

3.4. Роль нюху та смаку для безпеки людини.

3.4.1. Нюховий аналізатор.

3.4.2. Смаковий аналізатор.

3.5. Функції тактильної, температурної, вісцеральної чутливості, больового відчуття, рухового аналізатора у сприйнятті небезпечних факторів та забезпеченні безпеки людини.

3.5.1. Руховий аналізатор.

3.5.2. Вісцеральний аналізатор.

3.5.3. Тактильний аналізатор.

3.5.4. Температурна чутливість.

3.5.5. Больова чутливість.

3.5.6. Вібраційна чутливість.