Практичне заняття №8

Тема: Застосування ризик-орієнтованого підходу для побудови імовірнісних структурно-логічних моделей виникнення та розвитку НС.

Мета роботи –оволодіти методом кількісного аналізу ризику виникнення та розвитку НС.

Теоретичні відомості

1. Основні поняття, терміни та визначення.

Ризик – це кількісна характеристика оцінки ступеня небезпеки.

Величина ризику (R) - цевідношення кількості подій з небажаними наслідками (n) до максимально можливого їх числа (N) за конкретний період часу.

2. Ризик як оцінка небезпеки.

Людський досвід дає підставу стверджувати, що будь–яка діяльність потенційно небезпечна.

Аналіз причин виходу з ладу систем і можливих помилкових дій людини сприяє підвищенню безпеки (зниженню ризику реалізації небезпеки) за рахунок впровадження захисних заходів і підвищення вимог до професійної підготовки працівників. З цією метою використовують аналіз ризику виникнення небезпек або надзвичайних ситуацій.

Нескінченно малий (“нульовий”) ризик свідчить про відсутність реальної небезпеки в системі, і навпаки: чим вищий ризик, тим вища реальність впливу небезпеки.

Величина ризику (R) визначається за формулою:

де n - кількість подій з небажаними наслідками

N - максимально можлива кількість подій

t - конкретний період часу (при разових та безсистемних випадках приймається рівним одиниці, тобто t = 1).

Наведена формула дозволяє розрахувати величину загального та групового ризику. При оцінці загального ризику величина N визначає максимальну кількість усіх подій, а при оцінці групового ризику – максимальну кількість подій у конкретній групі, що вибрана із загальної кількості за певною ознакою. Зокрема, в групу можуть входити люди, що належать до однієї професії, віку, статі; групу можуть складати також транспортні засоби одного типу; один клас суб'єктів господарської діяльності тощо.

2.1.Види ризиків.

Ризик може бути :

¨ виправданий та невиправданий

¨ загальний (індивідуальний ), груповий (колективний), територіальний

¨ техногенний ( технічний), екологічний, соціальний, економічний, політичний

За ступенем припустимості ризик буває: знехтуваний, прийнятний, гранично допустимий, надмірний.

На практиці досягти нульового рівня ризику, тобто абсолютної безпеки,

неможливо.

Прийнятний ризик — це нормований ризик у світовій практиці (10^-6).

Максимально прийнятним рівнем індивідуального ризику загибелі є 10^-6 на рік.

Максимально прийнятним рівнем групового ризику загибелі є 10^{- 8} на рік.

2.2.Техногенний, екологічний, економічний ризики.

При аналізі небезпек, пов’язаних з відмовами технічних пристроїв, виділяють техногенний (технічний) ризик, - комплексний показник надійності елементів техносфери. Він виражає ймовірність аварії або катастрофи при експлуатації машин, механізмів, при технологічних процесах, будівництві та експлуатації будівель та споруд:

Rт = Δ Т (t) / Т (f),

де : Rт – технічний ризик

Δ Т – кількість аварій в одиницю часу t на ідентичних технічних системах і об’єктах

Т – число ідентичних технічних систем та об’єктів, які схильні до загального фактору ризику f.

Найбільш розповсюджені фактори технічного ризику:

¨ помилки в визначені експлуатаційних навантажень

¨ недостатній запас міцності

¨ відсутність в проектах технічних засобів безпеки та інше.

Екологічний ризик виражає ймовірність екологічного лиха, катастрофи, порушення подальшого нормального функціонування та існування екологічних систем та об’єктів в результаті втручання в природну середу або стихійного лиха. Небажані події екологічного ризику можуть проявлятися як безпосередньо в зонах втручання, так і за їх межами:

Rо = Δ О (t) / О,

де :Rо – екологічний ризик

Δ О–число антропогенних екологічних катастроф та стихійних лих в одиницю часу t

О - число потенційних джерел екологічних руйнувань на розглядаємій території.

Економічний ризик визначається відношенням користі та шкоди, яке одержує суспільство від розглядаємого виду діяльності:

RЕ = Ш / К *100,

де : RЕ – економічний ризик, %

Ш – шкода суспільству від розглядаємого виду діяльності

К – користь.

Використання розглянутих видів ризику дозволяє виконувати пошук оптимальних рішень по забезпеченню безпеки життєдіяльності як на рівні підприємства, так і на макрорівнях в масштабах інфраструктур.

2.3.Методи визначення ризику:

- інженерний — спирається на статистику, розрахунки частоти проявлення небезпек, імовірнісний аналіз безпеки та на побудову "дерев" небезпек;

- модельний — базується на побудові моделей впливу небезпек як на окрему людину так і на соціальні, професійні групи;

- експертний — за ним ймовірність різних подій визначається досвідченими спеціалістами-експертами;

-соціологічний(соціометрична оцінка) — базується на опитуванні населення та працівників.

Частіше вказані методи доцільно використовувати комплексно.

2.4.Управління ризиком

Основним питанням безпеки життєдіяльності є питання підвищення рівня безпеки, тобто зниження імовірності ризику до припустимого рівня. Це можливо досягти кількома шляхами:

Ø повна або часткова відмова від робіт, операцій та систем, які мають високий ступінь небезпеки

Ø заміна небезпечних операцій іншими, менш небезпечними

Ø удосконалення технічних систем та об’єктів

Ø розробка та використання спеціальних засобів захисту

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

Ø ліквідація наслідків аварій та катастроф з наступним їх аналізом.

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 зветься управління ризиком.

2.5. Кількісний аналіз ризику.

Мета кількісного аналізу ризику – вибір найбільш ефективної системи захисту від небезпеки. Рішення про проведення кількісного аналізу тієї чи іншої небезпеки приймають на етапі якісного аналізу ( див.Пр.зан.№1)

Для обраної небезпеки визначають кількісні характеристики:

¨ імовірність виникнення небезпеки

¨ очікувані втрати при реалізації небезпеки (найчастіше цю величину вимірюють у грошах)

¨ ступінь ризику.

Для визначення ймовірності виникнення небезпеки, а також вибору більш діючих методів захисту від неї, при виконанні кількісного аналізу використовують методику побудови «дерева відмов».

Дерево відмов – структурно – логічна схема, яка пов'язує небезпечну подію (головну) з основними (вихідними) подіями, які спричинили появу головної події.

Основні події знаходяться в основі дерева відмов і ймовірності їхньої появи відомі. Дерево відмов будують, застосовуючи «зворотну» логіку, тобто відповідають на питання: в результаті чого відбулася подія?

При побудові дерева відмов застосовують два види символів:

А.Логічні символи

	«І» – вихідна подія відбувається, якщо усі Вхідні події трапляються одночасно
	«АБО» – вихідна подія відбувається, якщо трапляється будь–яка з вхідних подій

Б.Символи подій

	Найбільш розповсюджений тип подій, на який накладені додаткові характеристики (головна подія)
	Основна (вихідна) подія, забезпечена достатніми даними

Після побудови дерева відмов визначають ймовірність реалізації головної події. Для цього складають логічне вираження, що пов'язує ймовірність головної події з ймовірностями основних подій. З цією метою використовують наступні залежності.

Для логічного символу «І»

Вираження для визначення ймовірності настання головної події:РI = РII Ч РIII

Для логічного символу «АБО»

Вираження для визначення ймовірності настання головної події:РI = 1– (1–РII) Ч (1–РIII)

Завдання для практичного заняття:

1.Опрацювати теоретичні відомості практичного заняття та рекомендовану літературу за темою.

2.Вибрати небезпеку, яка має за результатами якісного аналізу, найбільш високий ранг і виконати для неї кількісний аналіз ризику виникнення небезпек при експлуатації технічної системи( початком задачі є тема практичного заняття № 1)

2.1. Побудувати дерево відмов;

2.2.Скласти логічне вираження для визначення імовірності головної події;

2.3. Запропонувати захисні заходи;

2.4. Скласти для кожного з захисних заходів нове логічне вираження для визначення імовірності головної події;

2.5. Вказати ефект від упровадження заходів.

3. Зробити висновки.

Приклад виконання

1. Після обрання небезпеки, яка має, згідно з результатами якісного аналізу, найбільш високий ранг, будуємо дерево відмов для небезпечної події «пожежа».

2. Складаємо логічне вираження для визначення ймовірності головної події:

3.Пропонуємо захисні заходи й оцінюємоефект від їхнього впровадження

4.Нові логічні вираження для обчислення ймовірності головної події:

своєчасна заміна вилки і шнура:

Р1 = Р7 Ч (1– (1–Р9) Ч (1–Р11) Ч (1–Р12));

виконання вимоги «не залишати включеною праску без догляду»:

Р₁ = Р₇ Ч (1– (1–Р₈) Ч (1–Р₉) Ч· (1–Р₁₀) Ч (1–Р₁₁) Ч (1–Р₁₂)) = 0.

5. Висновки: з двох запропонованих захисних заходів виконання

вимоги «не залишати включеною праску без догляду» є більш ефективним, оскільки дозволяє уникнути появу головної події.

Контрольні запитання

1. Що таке ризик?

2. Яка мета кількісного аналізу?

3. Які характеристики небезпеки використовуються при виконанні кількісного аналізу?

4. Яким чином обираються захисні заходи?

5. Що таке дерево відмов?

6. Назвіть символи, що застосовуються при побудові дерева відмов.

7. Які залежності використовуються для обчислення імовірності реалізації небезпеки?

8. На підставі чого здійснюється вибір оптимального захисного заходу?