ГЛАВА 5 ПРИМЕНЕНИЕ РИСК-ОРИЕНТИРОВАННОГО ПОДХОДА ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ ВЕРОЯТНОСТНЫХ СТРУКТУРНО-ЛОГИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И РАЗВИТИЯ ЧС

Общий анализ риска и проблем безопасности сложных систем

Риск

Универсальной количественной мерой вероятности возникновения и реализации возникновения неблагоприятных событий и процессов в сочетании с сопутствующими им убытками являются риски. Важность и сложность решения этой задачи связана с непрерывным расширением спектра опасностей, вызовов, угроз, кризисов, чрезвычайных ситуаций и катастроф, увеличением ущерба от них человеку, обществу, государству и среде жизнедеятельности. Опасность лишь указывает на наличие возможного негативного влияния, для количественной оценки опасности употребляется термин - риск.

Риск - это термин, имеющий универсальное значение, он указывает на действие, которое может или должно случиться с вероятностью или неопределенностью.

Риск - это шанс, при котором может случиться что-то непредвиденное и нежелательное.

Риск - вероятность реализации негативного действия в зоне пребывания человека. Его спецификация может быть определена в терминах вероятности: времени, местонахождения, ущерба (как оценки последствий опасности).

Риск - степень вероятности определенного негативного события, которая может состояться в определенное время или при определенных обстоятельствах на территории объекта повышенной опасности или за его пределами.

Общим во всех приведенных определениях является то, что риск включает неуверенность, состоится ли нежелательное событие, возникнет ли неблагоприятное состояние, состоится ли вред (человеку, окружающей среде, инфраструктуре и тому подобное). Заметим, что в соответствии с современными взглядами риск обычно интерпретируется как мера вероятности (ожидаемая частота) возникновения техногенных или природных явлений, сопровождающихся возникновением, формированием и действием опасностей, и нанесенного при этом социального, экономического, экологического и других видов ущерба и вреда. Риск, фактически, есть мера опасности.

Основная концепция оценок риска заключается в том, чтобы идентифицировать риски количественно или, по меньшей мере, в сравнительном виде (качественно) по отношению к любым другим рискам. Они могут быть комплексными и могут включать различные риски, чтобы определить их суммарное значение.

Вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций относительно природных явлений, социальных событий, технических объектов и технологий оценивают на основе статистических данных или теоретических исследований.

Ни один вид человеческой деятельности и ни одна, особенно искусственная, система не могут гарантированно считаться абсолютно безопасными, то есть свободными от риска. Безопасность является относительным понятием, которая допускает, что в "безопасной системе" наличие факторов риска считается приемлемой ситуацией.

Фундаментальная база анализа рисков R(t) формируется на основе исследований в отрасли социальных, естественных и технических наук в трех основных сферах жизнедеятельности - социальной (N), естественной (S) и техногенной (Т), которые составляют единую сложную систему "человек-природа-среда" (СЧПС), которая функционирует во времени t:

R(t)= Fr{Rn(t), Rs(t), R(t)};                                        (5.1)

Обобщенная модель указанной сложной системы с определением роли ее основных компонентов N, S, T строится в величинах базовых параметров рисков R(t) - вероятности возникновения P(t) неблагоприятных процессов и событий (опасностей, вызовов, угроз, кризисов, катастроф) и сопутствующих им убытков U(t):

R(t) = Fr {P(t), U(t)}                                          (5.2)

P(t) = Fp {RN (t), Rs (t), Rt (t)}                                (5.3)

U(t) = Fu { UN (t), Us (t), Ut (t)}                               (5.4)

Сценарии неблагоприятных событий в сложной системе и количественная оценка рисков R(t) определяются через параметры главных инициирующих и поражающих факторов - потоки опасных энергий E(t), веществ W(t) и информации I(t) :

R(t)= Fr {E(t), W(t), I(t)}                                    (5.5)

На основе соотношений (5.1 - 5.5) по величинам рисков R(t) специалистами разрабатываются основы определения категорий чрезвычайных ситуаций, высокорисковых объектов и опасных процессов.

Риск является спутником любой активной деятельности человека. Необходимо различать правомерный, допустимый риск, который является оправданным при многих видах деятельности, и неправомерный риск.

Виды рисков:оправданный, неоправданный, политический, физический, экономический.

Признание невозможности избежать риска опасностей полностью обусловливает необходимость введения контроля риска всеми достижимыми средствами. Ввод количественных и качественных методов оценки техногенных и природных рисков является одним из стратегических направлений достижения приемлемого уровня безопасности для населения, окружающей природной среды и объектов экономики.

Объектами определения рисков являются сложные системы типа "человек-система-среда", в которых учитываются влияния человеческого фактора, надежности системы, внешних факторов опасностей на интегральный уровень безопасности. В основе управления безопасностью лежит системный подход к выявлению источников опасности и контролю факторов риска в пользу сведения к минимуму человеческих жертв, материального убытка, а также финансовых, экологических и социальных потерь.

Кроме указанных - необходимо использовать для анализа риска (уровня безопасности) следующие принципы:

- принцип безусловного приоритета безопасности и сохранение здоровья над любыми другими элементами условий и качества жизни членов общества;

- принцип приемлемого риска (опасности), в соответствии с которым устанавливаются нижний (допустимый) и верхний (желательный) уровни безопасности и в этом интервале - приемлемый уровень риска и безопасности с учетом социально-экономических факторов;

- принцип минимальной опасности, в соответствии с которым уровень риска устанавливается настолько низким, насколько он является реально достижимым;

- принцип последовательного приближения к абсолютной безопасности. Применение показателя риска позволяет сравнивать действие.

Относительно классификации рисков (таблица 5.1) - сначала ее можно провести в зависимости от основной причины возникновения рисков: естественные, техногенные, социальные, экологические.

Таблица 5.1 - Классификация и характеристика видов риска

продолжение таблицы 5.1

С точки зрения применения понятия риска при его анализе и управлении безопасностью важными категориями являются:

- индивидуальный риск - риск, которому поддается индивидуум в результате действия исследуемых факторов опасности;

- потенциальный территориальный риск - пространственное распределение частоты реализации негативного действия определенного уровня;

- социальный риск - зависимость частоты событий, в которых пострадавшее на том или другом уровне некоторое количество людей больше определенного числа людей;

- коллективный риск - ожидаемое число травмированных в результате возможных аварий за определенный период времени;

- приемлемый риск - уровень риска, с которым общество в целом готово мириться ради получения определенных благ или выгод в результате своей деятельности.

Основными количественными показателями риска гибели являются:

- индивидуальный риск - вероятность гибели человека, который находится в данном регионе, от возможных источников опасности объекта повышенной опасности на протяжении года с учетом вероятности его пребывания в зоне поражения;

- территориальный риск - вероятность гибели на протяжении года человека, который находится в конкретном месте пространства, от возможных источников опасности объекта повышенной опасности;

- социальный риск - вероятность гибели людей сверх определенного количества (или ожидаемое количество погибших) в данном регионе на протяжении года от возможных источников опасности (объекта повышенной опасности), с учетом вероятности их пребывания в зоне поражения.

Индивидуальный риск

Под понятием индивидуального риска понимают вероятность поражения отдельной личности в течение определенного периода времени в результате влияния исследуемых факторов опасности при реализации неблагоприятного случайного события с учетом вероятности ее пребывания в зоне поражения.

С математической точки зрения индивидуальный риск определяют, как произведение вероятности гибели человека, который находится в данном регионе, от возможных источников опасности на протяжении года и вероятности его пребывания в зоне поражения.

В общем случае, количественно, индивидуальный риск выражается отношением числа пострадавших людей по определенной причине к общему количеству людей, которые рискуют за определенный период времени (апостериорное определение).

Во время расчета распределения риска по территории вокруг объекта (картирование риска) индивидуальный риск определяется потенциальным территориальным риском и вероятностью пребывания человека в районе возможного действия опасных факторов.

В общем случае индивидуальный риск от некоторой опасности, которая рассчитывается для определенной территории исследования, характеризуются вероятностью гибели отдельной личности из населения за период времени - один год. Оценку индивидуального риска (Ш) можно получить по формуле:

Ш = п / N                                                (5.6)

где п - количество смертей за год по определенной причине;

N - численность населения на исследуемой территории в оцениваемом году.

В практической деятельности этот вид расчета риска является наиболее распространенным. В общем случае в зависимости от задач анализа под п можно понимать, как общее число потерпевших, так и число смертельно травмированных или другой показатель тяжести последствий.

Трактовать понятие индивидуальный риск нужно с учетом конкретных видов деятельности и статистических данных относительно несчастных (смертельных) случаев за определенный период времени, которые возникли в результате этой деятельности.

В любом районе, где проживает население, независимо от наличия или отсутствия каких-либо техногенных объектов всегда существует некоторая вероятность того, что человек погибнет в результате несчастного случая в быту, преступного нападения или другого неестественного события. Среднегодовое значение риска для конкретного человека зависит от источников опасности и времени их влияния.

Значение индивидуального риска разделено на 3 категории:

1) бытовые риски (риски, которым подвергается каждый житель страны независимо от профессии и образа жизни);

2) профессиональные риски (риски, связанные с профессией человека);

3) добровольные риски (риски, которые касаются личной жизни, в частности непрофессиональные занятия альпинизмом, прыжки с парашютом и тому подобное).

Индивидуальный риск во многом определяется квалификацией и готовностью индивидуума к действиям в опасной ситуации, его защищенностью. Индивидуальный риск, как правило, надо определять не для каждого человека, а для групп людей, которые приблизительно одинаковое время находятся в разных опасных зонах и имеют одинаковые средства защиты. Рекомендуется оценивать индивидуальный риск отдельно для персонала объекта и для населения прилегающей территории.

Если оценивается риск для какой-либо группы людей определенной профессии или специального рода деятельности, которая связана с повышенной опасностью, этот риск целесообразно определить в пересчете на конкретное рабочее время (на один час работы или один технологический цикл).

Характерные значения индивидуального риска естественной и принудительной смерти людей от действия условий жизни и деятельности приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Характерные значения индивидуального риска

Социальный риск определяется количеством потерь (например, погибших среди населения), что, как правило, обсчитывается статистически. Он во многих случаях является синонимом коллективного риска.

Из таблиц 5.3 - 5.5 видно, что риск летального результата существует на уровне 10^-7 и выше на человека в год. Таким образом, при проектировании и эксплуатации технических устройств риск на уровне 10^-7 чел./год может быть принят допустимым при следующих условиях:

- проблема риска проанализирована глубоко и всесторонне;

- анализ проведен к принятию решений и подтвержден имеющимися данными в определенном часовом интервале;

- после наступления неблагоприятного события анализ и вывод о риске, полученные на основании данных, которые были, не меняются;

- анализ показывает, и результаты контроля все время подтверждают, что угроза не может быть уменьшена ценой оправданных расходов.

Принятую оценку допустимого риска и указанные условия нужно строго выполнять и рассматривать как первый шаг к количественному сравнению.

Таблица 5.3 - Вероятность летального исхода по внепроизводственным причинам

Таблица 5.4 - Вероятность летального исхода по производственным причинам