Лекции для студентов

Лекции по системному анализу в чрезвычайных ситуациях. Часть 4

3. Концепции риска. Виды риска

С понятием риска связаны концептуальные (мировоззренческие подходы к безопасности жизнедеятельности). По мере развития техносферы, осознание человеком природы опасностей обеспечение безопасности жизнедеятельности рассматривалось в рамках различных концептуальных подходов, среди которых следует выделить следующие.

Концепция абсолютной безопасности (нулевой риск). Эта концепция известна также как теория высшей надежности, в сооответствии с которой полагалось, что необходимые материальные затраты на средства защиты, подготовку персонала, строгий контроль за соблюдением всех норм и правил обеспечат полную безопасность.

Детерминистский подход (теория нормальных аварий). Эта концепция получила развитие в 80-е годы в ряде стран (США, Нидерланды, Великобритания) и активно разрабатывается в настоящее время. В соответствии с этим подходом признается невозможность обеспечения абсолютной безопасности (см. аксиому 1, п. 1.1.3). В рамках этой концепции рассматривается, в частности, опасность возникновения крупных аварий с катастрофическими последствиями. Согласно классическим представлениям зависимость плотности вероятности аварий (p) от величины причиняемого ущерба (u) имеет вид , где s — дисперсия случайной величины, в данном случае количества аварий (сплошная линия на рис. 1.1. На основании такой зависимости можно считать, например, что происходит около 90% мелких аварий (так называемые проектные аварии), около 9% крупных аварий (запроектные аварии), и приблизительно 1% приходится на гипотетические аварии, вероятность которых крайне мала, и, поэтому, принимать их во внимание нецелесообразно. Так до относительно недавнего времени оценивалась потенциальная опасность аварий на атомных электоростанциях. В настоящее время в математической физике разрабатывается так называемая «теория самоорганизованной критичности», согласно которой при больших значениях u плотность вероятности имеет вид , где b = 1 (пунктирная линия на рис. 1.1). Это означает, что катастрофические аварии, хотя и редки, но вероятность их не является пренебрежимо малой, и игнорировать их возможность недопустимо.

Основным принципом детерминистического подхода является, таким образом, определение приемлемого риска, соответствующего с одной стороны практически достижимому уровню безопасности (риск настолько низок, насколько это возможно), а с другой стороны — разумно достижимому уровню безопасности с точки зрения затратно-прибыльного баланса. Другими словами, «безопасность — это то, сколько вы готовы за нее платить».

Комбинированный подход. Этот подход признает неизбежность опасных происшествий и аварий, но предполагает сведение их к минимуму на основе тщательного анализа опасностей при проектировании систем, приоритетного финансирования мероприятий по обеспечению безопасности, тщательного соблюдения законодательства в области безопасности, выполнения правил и инструкций.

Определение риска. Виды риска. Как было сказано выше, риск это количественная оценка опасности. В настоящее время не существует единой формулы для определения риска, хотя общий подход к оценке риска может быть выражен с помощью формулы

{Риск} = {вероятность события}´{значимость события} (4)

Здесь под значимостью события обычно предполагается ущерб, который может быть нанесен в результате реализации нежелательного события.

Чаще всего риск определяется как частота или вероятность возникновения события. Он может быть рассчитан как частота реализации опасностей по отношению к их возможному числу, (или отношение числа нежелательных событий к общему числу событий)

R = . (5)

Различают несколько видов рисков: индивидуальный, социальный, технический, экологический, экономический.

Индивидуальный риск обусловлен вероятностью реализации потенциальных опасностей при возникновении ОС.

 R=, (6)

где P(t) — число пострадавших (погибших) в единицу времени t (чаще в год), N(f) — общее число людей, подверженных фактору риска f в единицу времени t.

Пусть, например, число работающих в химической промышленности составляет 750 тыс. чел. Ежегодно на предприятиях химической промышленности в результате несчастных случаев погибает в среднем 150 чел. Тогда получим величину индивидуального риска как среднего числа смертей, приходящегося на одного человека в год:

 

Табл. 1. Вид опасности Индивидуальный риск Падения с высоты 9×10-5 Пожары 4×10-5 Утопление 3×10-5 Отравление 2×10-5 Огнестрельное оружие 1×10-5 Станочное оборудование 1×10-5 Автомобильный транспорт 3×10-4 Водный транспорт 9×10-6 Воздушный транспорт 9×10-6 Железная дорога 4×10-7 Падающие предметы 6×10-6 Электрический ток 6×10-6 Молния 5×10-7 Ядерная энергия 2×10-10 Общий риск гибели в результате несчастного случая 6×10-4 Вид опасности Индивидуальный риск Производство 1,6×10-4 Дорожно-транспортное происшествие 2,5×10-4 Отравления 2,7×10-4 Утопления 8,0×10-5 Пожары 4,0×10-5

В таблице 1.1 для сравнения приведены некоторые средние значения индивидуального риска гибели (в год), обусловленного различными причинами (по данным, относящимся к населению США

Индивидуальный риск характеризует, таким образом, опасность определенного вида для отдельного индивидуума.

Индивидуальный риск может быть добровольным и вынужденным. Добровольный риск обусловлен деятельностью человека на добровольной основе, вынужденному риску человек, как правило, подвергается в составе части общества (например, проживание в экологически неблагополучных регионах или вблизи источников повышенной опасности).

Социальный риск характеризует масштабы и тяжесть негативных последствий ЧС, часто выражающийся в числе погибших, раненых. Другими словами, социальный риск это зависимость частоты возникновения событий, вызывающих поражение определенного числа людей от этого числа людей. Социальный риск Rc = f(N) вводится как некоторая характеристика масштаба возможных аварий. 

Можно отметить такие виды рисков как технический риск, являющийся показателем надежности элементов техносферы, экологический риск, характеризующий масштабы экологического бедствия, катастрофы, нарушения устойчивости экологических систем, экономический риск, определяемый соотношением пользы и вреда, которые общество получает от рассматриваемого вида деятельности.

Рассмотрим подробнее экономический риск в контексте обеспечения безопасности жизнедеятельности. Его можно записать в виде

, (7)

где В — вред, П — польза, причем В = Зб +У , где Зб — затраты на достижение заданного уровня безопасности, У — ущерб, наносимый обществу, природе из-за недостаточной защищенности. Польза определяется как

П = Д — Зп — Зб — У, (8)

где Зп — основные производственные затраты, Д — общий доход.

Естественно, что должно выполняться П > 0. Таким образом, обеспечение безопасности жизнедеятельности экономически обосновано, если

Д — (Зп + Зб) > У. (9)

Отсюда мы логически подходим к концепции приемлемого риска.

Приемлемый риск сочетает понятия индивидуального, социального, технического, экологического и экономического рисков и представляет собой компромисс между приемлемым уровнем безопасности и экономическими возможностями его достижения. Материальные затраты на обеспечение безопасности, удорожая стоимость продукции, в конечном счете ложатся на общество, ухудшая качество жизни населения (рост социального риска). Таким образом, снижая все виды рисков, нельзя забывать, во что это обойдется обществу, и каким в результате окажется социальный риск.

Риск, таким образом, является приемлемым, если его величина (вероятность реализации) настолько незначительна, что ради получаемой при этом выгоды в виде материальных или социальных благ человек или общество в целом готовы пойти на риск. Зависимость приемлемого риска от выгоды показана на рис. 2.

Из рассмотренного выше следует, что можно говорить о приемлемом индивидуальном риске, приемлемом техническом риске, приемлемом экологическом риске и т.п. В развитых странах максимально приемлемым индивидуальным риском ( в год) считается риск, равный 10^-6, а пренебрежительно малым — 10^-8. (Для экологического риска максимально приемлемое значение соответствует состоянию, когда может страдать 5% биогеоценоза.)

Следует иметь в виду, что приемлемые риски, как правило, на 2 — 3 порядка «строже» фактически действующих, что свидетельствует о недостаточном уровне безопасности в системе «Человек — Окружающая среда».

Управление риском. В связи с принятием концепции приемлемого риска, соответствующей как детерминистскому, так и комбинированному подходу к обеспечению безопасности (см. выше), встают задачи оценки риска и управления риском.

Оценка риска — это анализ происхождения (возникновения) и масштабов риска в конкретной ситуации.

Управление риском следует понимать как анализ рисковой ситуации, разработка и обоснование управленческого решения, часто в форме правового акта, направленного на минимизацию риска. Примерная последовательность оценки риска может быть следующей:

1) первичная идентификация (распознавание) опасности;

2) описание источника опасности и связанного с ним ущерба;

3) оценка риска в условиях нормальной работы;

4) оценка риска по возможности гипотетических аварий на производстве, при хранении и транспортировке опасных веществ;

5) исследование возможных сценариев развития аварии;

6) статистические оценки и вероятностный анализ риска.