Индивидуальный и коллективный риск. Летального риска. Оценка производственного риска

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 (см. рис.).

Восприятие риска и опасностей общественностью субъективно. Люди резко реагируют на события редкие, сопровождающиеся большим числом единовременных жертв. В то же время частые события, в результате которых погибают единицы или небольшие группы людей, не вызывают столь напряженного отношения.

Ежедневно на производстве погибает 40…50 человек, a в целом по стране от различных опасностей лишаются жизни более 1000 человек. Но эти сведения менее впечатляют, чем гибель 5-10 человек в одной аварии или каком-либо конфликте.

Это необходимо иметь ввиду при рассмотрении проблемы приемлемого риска.

Субъективность в оценке риска подтверждает необходимость поиска приемов и методологи, лишенных этого недостатка.

По мнению специалистов, использование риска в качестве оценки опасностей является предпочтительнее, чем использование трофитопных показателей.

Основные положения теории риска.

В сентябре 1990 г. в г. Кельне состоялся Первый Всемирный конгресс по безопасности деятельности, как научной дисциплине, проходивший, под девизом “Жизнь в безопасности”. Специалисты из разных стран в своих сообщениях и докладах постоянно оперировали понятием «риск».

В советской технической литературе по безопасности это понятие пока не получило соответствующего признания.

В. Маршалл дает следующее определение: риск — частота реализации опасностей.

Наиболее общим определением признается такое: риск — это количественная оценка опасности.

Количественная оценка — это отношение числа тех или иных неблагоприятных последствий к их возможному числу за определенный период. Определяя риск необходимо указать класс последствий, т.е. ответить на вопрос: риск чего?

Формально риск — это частота. Но пo-существу между этими понятиями имеет место существенная разница, т.к. примени­тельно к проблемам безопасности о возможном числе неблагоприятных последствий приходится говорить с известной долей условности.

Прежде чем перейти к рассмотрению других аспектов проб­лемы риска, приведем примеры. В качестве примера приведем зарубежные данные, характери­зующие индивидуальный риск.

Индивидуальный риск фатального исхода в год, обусловленный, различными причинами (по данным, относящимся ко всему населению США)

Автомобильный транспорт 3*10 -4
Падения 9*10 -5
Пожар и ожог 4*10 -5
Утопление 3*10 -5

Отравление 2*10 -5
Огнестрельное оружие 1*10 -5

Станочное оборудование 1*10 -5
Водный транспорт 9*10 -6

Воздушный транспорт 9*10 -6

Падающие предметы 6*10 -6

Электрический ток 6*10 -6

Железная дорога 4*10 -6

Молния 5*10 -7

Все прочие 4*10 -5

Общий риск 6*10 -4

Ядерная энергия (100 реакторов) 2*10 -10

Прямой ответ на вопрос, как рассчитывать риски, дают методы теории надежности. Эти методы основываются на объединении блок-схем сложных технических устройств и теории вероятностей, при этом учитывается человеческий фактор. Смысл риска может быть различным:

1) для каждой опасной связи в эргатической системе, т. е. системе, одним из элементов которой является человек, индивидуальный риск для i - го человека от j - й опасности есть годовая частота доли реализации опасности:

где nj -- количество пострадавших от j-го вида опасности, чел.;

Nj -- количество подвергшихся j -му виду опасности, чел.;

Ф -- время, за которое произошли события, год;

Среди других возможных методов оценки риска следует упомянуть матрицы риска, деревья причин, деревья событий и др.

В качестве иллюстрации перечислю лишь некоторые наиболее употребительные концепции риска и соответствующие показатели, широко обсуждаемые в последнее время: страховой риск, профессиональный риск, индивидуальный риск, коллективный или групповой риск, потенциальный территориальный риск, социальный риск, ожидаемый ущерб, коэффициент риска, индекс риска, классы условий труда по степени вредности и опасности, классы профессионального риска предприятий, категории доказанности риска и т. д.

В этом обилии концепций проявляется тенденция к возможно более тонкой дифференциации понятий и показателей риска.

Риск R можно описать как обычное произведение частоты опасного события Pопас.соб на тяжесть последствия Sпослед: R = Pопас.собSпослед.

Концепция тяжести (серьезности) последствия в определенном смысле может включать и ущерб данного последствия, выраженный в денежном эквиваленте.

Индивидуальный риск дифференцируется по характеру или тяжести поражения. Например, различают индивидуальный риск общего травматизма и риск травматизма с летальным исходом, причем каждый из этих видов риска дополнительно дифференцируется по отраслям экономики и т. д.

Показатель индивидуального риска наиболее часто используется при анализе рисков благодаря простоте и наглядности данной концепции. Приведем примеры расчета индивидуального риска.

Пример 1 . Определим риск Rпр гибели человека на производстве в нашей стране за 1 год, если известно, что ежегодно погибает около n = 7 тыс. человек, а численность работающих составляет примерно N = 70 млн человек:

Пример 2 . Ежегодно в России вследствие различных опасностей неестественной смертью погибает около 500 тыс. человек. Принимая численность населения страны равной 145 млн человек, определим риск гибели Rстр жителя страны от опасностей:

Пример 3 . Определим, используя данные предыдущих примеров, риск Rд попадания в фатальный несчастный случай, связанный с ДТП, если ежегодно погибает в этих происшествиях 35 тыс. человек:

Риск смерти в различных отраслях промышленности варьирует в очень широких пределах. От 110-2 на человека в год при производстве горчичного газа до 110-6…110-5 в швейной и обувной промышленности. Если же взять все отрасли промышленности, то средний риск смерти от профессиональной деятельности практически не изменился за последние 50-60 лет и составляет в настоящее время около 610-4 на человека в год. Это значит, что ежегодно из 1 млн работающих в разных отраслях 600 умирают за счет воздействия факторов производственной деятельности.

Таким образом, оставшийся практически неизменным в течение продолжительного времени уровень риска, обусловленный суммой производственных факторов, несмотря на расширение производства, можно рассматривать как социально приемлемый. Иначе говоря, на данном этапе общество может мириться с уровнем риска 610-4 на человека в год, учитывая пользу, которую оно извлекает от производственной деятельности. Приведенные выше значения соответствуют риску смерти от болезней в возрасте 30 лет, то есть когда он минимален.

Что же касается риска смерти, обусловленного внутренней средой обитания, то есть в результате различного вида заболеваний и старения, то он составляет в среднем на планете 110-2 на человека в год. Это значит, что из 1 млн человек, включающих все возрастные группы, ежегодно умирает от болезней и старости 10 тыс. Следует отметить, что риск смерти от злокачественных новообразований различных органов и тканей составляет 210-3 на человека в год, а ведущим является риск смерти от сердечно-сосудистых заболеваний, который равен 510-3.

В процессе жизнедеятельности человек подвержен воздействию факторов естественной среды обитания. К ним относятся землетрясения, наводнения, ураганы, грозы и т. д. Они являются причиной смерти 10 человек из 10 млн ежегодно. Таким образом, риск смерти, обусловленный естественной средой обитания, составляет примерно 110-6 на человека в год.

Коллективный, или групповой, риск простым образом связан с индивидуальным риском: то есть коллективный риск для группы людей равен индивидуальному риску (для одного человека), умноженному на число N людей в группе.

Пример 4 . Индивидуальный риск летального исхода при курении (одна пачка в день) составляет 3,610-3 1/год. Необходимо найти коллективный риск летального исхода при курении в стране с населением 145 млн человек, если доля курящих составляет 0,4 всего населения. Согласно определению коллективного риска, для этой группы людей имеем:

Rкол = 0,41451063,610-3 210103,

то есть более 210 тыс. человек может ежегодно умирать от рака легких, вызванного курением.

Для характеристики условий труда (факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса), не отвечающих нормативным требованиям, целесообразно ввести понятие производственного риска (не путать с профессиональным риском, который определяется отношением финансовых показателей возмещения вреда и фонда зарплаты за определенный период).

Для упрощения можно учитывать наличие хотя бы одного вредного или опасного производственного фактора, не соответствующего требованиям нормативных документов. Наличие такого фактора может способствовать возникновению производственно обусловленного заболевания, привести со временем к профзаболеванию, стать предпосылкой для общих заболеваний либо спровоцировать несчастный случай на производстве.

Пример 5. По данным официальной статистики, в 2003 г. в России в промышленности, в строительстве, на транспорте и на предприятиях связи в условиях, не отвечающих требованиям санитарно-гигиенических норм, было занято 2,4 млн человек (n). Общая численность работающих в этих отраслях (тоже по статистическим данным) составляла 10,3 млн человек (Nраб). Производственный риск в 2003 г. в соответствии с этими данными равнялся

Rпр = n/Nраб = 2,4106/(10,3106) = 0,23.

Заметим, что Rпр = 0, если все рабочие места соответствуют нормативным условиям труда, и Rпр = 1, если ни одно рабочее место не удовлетворяет санитарно-гигиеническим нормам хотя бы по одному параметру.

Потенциальный территориальный риск -- это частота реализации поражающих факторов аварии, катастрофы, экологического бедствия в рассматриваемой точке территории.

Распределение потенциального территориального риска для данного опасного события напоминает топографическую карту, на которой с помощью изолиний и соответствующих цифр показаны максимальные значения частоты смертельного поражения человека за один год для каждой точки площадки объекта и прилегающей территории. Частота или риск смертельного поражения человека определяется при условии его постоянного местонахождения в данной точке.

Такие распределения потенциального территориального риска широко используются при анализе чрезвычайных ситуаций и проектировании мероприятий по их предотвращению. В случае взрывов и выбросов при авариях такие распределения риска должны включать как сценарии аварии с одинаковой массой выброса по всем направлениям ветра, так и зону поражения для отдельного сценария при заданном (предпочтительном) направлении ветра.

Пример 6 . Эпицентр взрыва имеет радиус r0 = 2,3 м -- это зона 100%-го поражения. Предполагая изотропность взрыва и нормальное распределение поражающих факторов, необходимо найти радиусы изолиний для значений потенциального территориального риска 10-3 1/год и 10-6 1/год. Нормальное распределение R(r) потенциального территориального риска как функции от расстояния до эпицентра взрыва имеет вид

где e = 2,718 -- основание натурального логарифма. Вычисление коэффициента дает: = 0,04 1/м2. Подставляя значения заданных территориальных рисков при двух неизвестных радиусах изолиний, находим r1 и r2: R1 = 10-3 = r1 = 8,7 м, R2 = 10-6 = r2 = 12,2 м. Таким образом, в радиусе 9 м от эпицентра вероятность поражения человека остается очень высокой.

Социальный риск характеризует тяжесть или катастрофичность последствий реализации опасного события. Известный специалист в области безопасности и теории рисков Б. Маршалл определяет социальный риск как «зависимость риска (частоты возникновения) событий, состоящих в поражении определенного числа людей, подвергаемых поражающим воздействиям определенного вида при реализации определенных опасностей, от этого числа людей; социальный риск характеризует масштаб катастрофичности опасности». Часто для анализа социального риска используются методы теории вероятностей, так как социальный риск представляет собой дискретное распределение вероятности опасного события по числу пострадавших N.

Ожидаемый ущерб -- это математическое ожидание величины ущерба при возникновении опасного события за определенный период времени.

Ожидаемый ущерб обычно выражается в денежном эквиваленте и чаще всего учитывает ущерб материального имущества. Он подлежит обязательному страхованию, так как включает не только ущерб на производственном объекте, но и возможный экологический ущерб. В любой организации осуществляется также обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве.

Ожидаемый ущерб, как и социальный риск, -- нетривиальная характеристика опасного события с точки зрения теории вероятностей, допускающая тонкую дифференциацию при анализе причин и последствий.

Ущерб для человека может быть разнообразным: риск гибели, риск травмы, риск болезни и т.д. Для сравнения любых видов опасности определяют риск летального исхода от них rijлет. Тогда ущерб от реализации опасности будет:

x r i.j = rijлетxo,

где Хo -- стоимость человеческой жизни.

При ri.jлет = 1 имеем Хrij = Хo. Т. е. ущерб, связанный с гибелью человека, есть стоимость человеческой жизни, и значит, риск -- категория экономическая. Такой подход вызывает возражения определенного круга лиц, которые утверждают, что человеческая жизнь свята и не подлежит денежной оценке.

Однако на практике с неизбежностью возникает необходимость в такой оценке именно в целях безопасности людей, если вопрос ставится так: «Сколько надо израсходовать средств, чтобы спасти человеческую жизнь?» По зарубежным исследованиям человеческая жизнь оценивается от 650 тыс. до 7 млн долларов США.

Задача для расчета риска

• 1,5 минуты занятий альпинизмом соответствует величине индивидуального риска летального исхода 1?10-6 год. Определить годовое количество погибших альпинистов, если за последние 3 года их выезжало в горы 40 тыс. чел., при этом затрачено непосредственно на восхождение каждым альпинистом по 2,5 сут
• 1,5 мин = 0,025 час
• 2,5 мин = 60 час
• 40000:3?60 = 8?105 чел/час
• 8?105:0,025?1?10-6=32 чел

Как отмечалось выше, под понятием индивидуального риска (Ш) понимают вероятность поражения отдельного человека в течение определенного периода времени в результате воздействия исследуемых факторов опасности при реализации неблагоприятного случайного события с учетом вероятности ее пребывания в зоне поражения.

С математической точки зрения индивидуальный риск определяется как произведение вероятности гибели человека, находящегося в данном регионе, от возможных источников опасности и вероятности ее пребывания в зоне поражения.

Индивидуальный риск рассматривают как основное понятие, во-первых, в связи с приоритетностью человеческой жизни как высшей ценности, во-вторых, в связи с тем, что именно индивидуальный риск может быть оценен с большими выборками с достаточным уровнем достоверности, что дает возможность определить другие важные категории риска во время анализа опасностей и устанавливать приемлемые и неприемлемые уровни риска.

В общем случае количественно индивидуальный риск выражается отношением числа пострадавших людей из определенной причины к общему числу людей, рискующих за определенный период времени (апостериорное определение).

Английские ученые предложили при определении индивидуального риска вместо критерия "гибель человека" использовать критерий "получение человеком того или иного степени поражения".

Например, можно определить такое значение интенсивности того или иного фактора поражения, за действия которого значительное количество людей получит серьезные повреждения, которые потребуют длительного лечения; возможны смертельные случаи для небольшого количества людей с повышенной чувствительностью к воздействиям факторов поражения. Конкретное значение интенсивности того или иного фактора поражения названное "опасной дозой", т.е. дозой, которая может повлечь смерть человека, однако это происходит не обязательно, поскольку люди в зависимости от возраста, пола, состояния здоровья и т.п. имеют разные восприимчивость и сопротивляемость организма. В этом случае под индивидуальным риском понимают частоту воздействия "опасной дозы" на конкретного человека в определенном месте.

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

В общем случае индивидуальный риск от некоторой опасности, рассчитывается для определенной территории исследования, характеризуются вероятностью гибели отдельного лица из населения за период времени 1 год. Так, если имеется достаточно статистических данных, оценку индивидуального риска (Ш) можно получить по формуле

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 п можно понимать как общее число пострадавших, так и число смертельно травмированных или другой показатель тяжести последствий.

Трактовать понятие индивидуальный риск с учетом конкретных видов деятельности и статистических данных о несчастных (смертельных) случаев за определенный период времени, возникшие в результате этой деятельности. Например, если специалисты определили, что индивидуальный риск для пассажиров гражданской авиации составляет 1*10 -5 (1/год), то в статистическом плане это означает, что следует ожидать один смертельный случай в результате несчастного случая, связанного с отказом самолета, на 100 тысяч пассажиров за год.

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 другой неестественной события. Среднегодовое значение риска для конкретного человека зависит от источников опасности и времени их воздействия.

В большинстве стран мира статистические данные о индивидуальные или коллективные риски от различных несчастных случаев систематически собираются и публикуются.

Значение индивидуального риска разделены на 3 категории: 1-бытовые риски (риски, которым подвергается каждый житель страны независимо от профессии и образа жизни); 2 - професйні риски (риски, связанные с профессией человека); 3 - добровольные риски (риски, которые касаются личной жизни, в частности непрофессиональные занятия альпинизмом, прыжки с парашютом и т.д.); добровольные риски можно рассматривать как собственные интересы и плату за удовольствие. Заметим, что наибольшие риски в категории 1 связаны с болезнями, за ними следуют несчастные случаи; в категории 2 - работа на морских платформах при разработке месторождений континентального шельфа; в категории 3 - занятия альпинизмом.

Профессиональные риски реализуются в условиях нарушения технологического режима на ПОО, на которых оборудование достигло предела износа, вследствие ошибок персонала и т.д. Любая технология несет определенный риск как для человека, так и для окружающей среды. Однако человек может выбрать, работать в условиях повышенного риска, или найти себе другую работу.

Аналогично бытовые риски также являются добровольными. Определены индивидуальные риски несчастных случаев, убийств, самоубийств, отравлений, заболеваний, потери трудоспособности в Украине. Так, индивидуальный риск смертности от несчастных случаев, связанных с транспортными средствами, по состоянию на 2005 г. составлял 2,06-10 -4 , а риск смертности группы вследствие различных отравлений, в том числе алкоголем - 2,83 10- 4 , риск самоубийств - 2,25 10 -4 , риск погибнуть от огня и пламени - 5,8 10- 5 . Как видим, риск смертности населения от несчастных случаев в быту очень высокий. Особое беспокойство вызывает риск смертности вследствие различных отравлений и самоубийств, поскольку они имеют наибольшие значения среди других причин несчастных случаев.

Индивидуальный риск во многом определяется квалификацией и готовностью индивидуума к действиям в опасной ситуации, его защищенностью. Индивидуальный риск, как правило, следует определять не для каждого человека, а для групп людей, которые примерно одинаковое время находятся в различных опасных зонах и имеют одинаковые средства защиты. Рекомендуется оценивать индивидуальный риск для персонала объекта и 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 конкретный рабочее время (на один час работы или один технологический цикл).

Оценим зоны индивидуального риска для потенциально опасного объекта и транспортной магистрали по которой осуществляется перевозка опасных грузов.

Индивидуальный риск это свойство местности, исследуется, в пределах которой существует вероятность неблагоприятного события (эта вероятность создается потенциально опасным объектом),поэтому индивидуальный риск является удобной характеристикой для пространственного планирования деятельности вокруг потенциально опасного объекта, как правило он показывается контурами одинаковых значений риска вокруг объекта (рис. 5.1).

Необходимо отметить, что общепризнанных критических значений индивидуального риска для тех или иных производственных объектов нет. Выбор конкретного значения в интервале, рекомендуется различными учеными, - от 10 -8 до 5х 10 -5 зависит от особенностей производственного объекта, уровня аварийности, уровня экономического развития. Как правило, приемлемая величина недобровольного индивидуального риска равна 10 -6 (за год). Неприемлемый риск имеет вероятность реализации негативного события более 10 -3 . При значениях риска от 10 -3 до 10 -6 принято различать переходную область значений риска. Характерные значения индивидуального риска естественной и принудительной смерти людей от воздействия условий жизни и деятельности приведены ниже в табл. 6.2.

Таблица 5.2

Характерные значения индивидуального риска

Для видов деятельности, для которых существенным является количественная оценка риска может быть предложена структура оценки приемлемости риска, что показана на рис. 5.2. Устанавливается значение, выше которого риск считается абсолютно неприемлемым (верхний уровень), и значение, ниже которого риск считается абсолютно приемлемым (нижний уровень).

По сути, "лимит приемлемости риска" определяется уровнем, выше которого риск не может быть оправдан, кроме экстраординарных обстоятельств.

Рис. 5.2. Структура оценки приемлемости риска

Однако, всегда необходимо стараться улучшить этот верхний лимит и, по крайней мере, во многих обстоятельствах мочь его достичь. Ниже этот лимит приемлемости риск может допускаться только в ответ на преимущества, которые связываются с деятельностью, которая рассматривается, но только если выполняется требование ALARA (as low as risk acheivable) - до такой степени, насколько это практически целесообразно достичь. Срок целесообразно практически предполагает, что необходимо выполнить некоторые вычисления в плоскости, что связывает риск с возможными последствиями опасности. С совершенствованием практик управления риском и уменьшением риска может быть достигнута точка, в которой стоимость, связанная с дальнейшим снижением риска, будет достаточно высокой, чтобы оправдать дальнейшие преимущества снижение риска. Соответственно, "цель риска" определяется уровнем, ниже которого риск считается широко приемлемым. Как только продемонстрирована соответствие с этим целевым уровнем риска, нужно ожидать, что законодательные.

Существует уровень риска, который можно считать настолько малым, что им можно пренебречь. Если риск от какого объекта не превышает такого уровня, нет смысла принимать дальнейших мер по повышению безопасности, поскольку это требует значительных затрат, а люди и окружающая среда через действие других факторов все равно будут подвергаться почти предыдущем риска. С другой стороны, является уровень максимального приемлемого риска, который нельзя превосходить, которые бы не были расходы. Между двумя этими уровнями лежит область, в которой и нужно уменьшать риск, отыскивая компромисс между социальной выгодой и финансовыми убытками, связанными с повышением безопасности.

Социальный риск определяется количеством потерь (например, погибших среди населения), что, как правило, вычисляется статистически. Он во многих случаях является синонимом коллективного риска. Характеристика социального риска обычно показывается как F N - диаграмма (частота - количество потерь, английском versus Frequency Number of Fatalities): последствия чрезвычайной ситуации (например, в результате аварии) для реципиентов риска (например, для населения) в пределах определенной территории описываются функциональной зависимостью прогнозируемой частоты от величины потерь при ЧС (аварии). F N - диаграмма (еще используется название F N - кривая) является дискретным аналогом этой зависимости, она широко используется при анализе риска и опасностей. F N - диаграмма в случае, если количество данных и диапазон их изменений очень большой, конечно строится в логарифмическом масштабе. На этих диаграммах накопленная (комуля-тивна) частота различных последствий сценария НС (результатов аварий) отображается как функция последствий в виде числа летальных исходов или других видов ущерба от бедствия. Она может быть апрок-симована кривой-графиком непрерывной функции.

таким образом определяется предельная кривая частоты НС (нежелательных последствий), которая может использоваться, прежде всего, для сравнения опасностей и как исходные данные проектировщиками и специалистами по безопасности. Считается, что кривая отделяет верхнюю область недопустимо большого риска от области приемлемого риска, расположенной ниже и влево от кривой. Кривую, таким образом, можно использовать как критерий безопасности, что определяет верхнюю границу допустимой вероятности. Если это условие выполняется, основная цель достигнута. Для определения данных характеристик необходима реальная статистика НС.

Поскольку границы оправданного риска, как правило, трудно рационально обосновать, при решении расчетных или эксплуатационных технических задач следует использовать сравнение с риском в аналогичных ситуациях. При этом в анализе следует принимать во внимание благоприятный случай. Установленный таким образом крайне неблагоприятный случай угрозы нужно сравнить по частоте и величине с аналогичными рисками, что уже ранее имели место. При этом необходимо учитывать, что на частоту влияют как пространственная, так и временная протяженность данных явлений. Кроме того, нужно учитывать продолжительность каждого события и степень стабильности начальных параметров.

Из таблицы 5.3-5.5 видно, что риск летального исхода 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 выполнении следующих условий:

Проблема риска проанализирована глубоко и всесторонне;

Анализ проведен до принятия решений и подтверждено имеющимися данными в определенном временном интервале;

После наступления неблагоприятного события анализ и заключение о риске, полученные на основании данных, которые были, не меняются;

Анализ показывает, и результаты контроля все время подтверждают, что угроза не может быть уменьшена цене оправданных расходов.

Принятую оценку допустимого риска и указаны условия нужно выполнять строго и рассматривать как первый шаг к количественного сравнения. При необходимости в дальнейшем, когда будет накоплено больше опыта, эта оценка может быть изменена. Установленную оценку допустимого риска можно воспринимать как оправданную границу; она должна служить лишь основой относительной шкалы рисков, которые принимаются.

Таблица 5.3

Вероятность летального исхода с внепроизводственных причин

Таблица 5.4

Вероятность летального исхода из производственных причин

Продолжение табл. 5.4

Сформулированы положения подтверждают также, что нецелесообразно задавать детерминированную предел риска. Наоборот, более приемлемыми параметрами представляются вероятность р, что отделяет оправданный риск от условно оправданного, и вероятность р и, что отделяет условно оправдан риск, то есть соответствующий определенным условиям, от неоправданного. К условиям, при которых летальный риск р э в диапазоне р и <р э <р и может быть допущен, относятся указанные выше четыре требования к анализу риска. Эти требования должна соблюдать ухвалююча решение лицо, всегда сравнивая риск, что меняется, например, с повышением максимально допустимой эффективности, исключением неблагоприятных ситуаций и т.п. Для летального риска принимают значение оправданного р=10 8 и, с большим безопасным промежутком, неоправданного р и =10~ 5 на человека в год.

Если речь идет исключительно о риск материальных потерь, метод сравнения при оценке риска не вызывает сомнений. В этом случае можно принимать решение, оценивая только экономический эффект.

Сущность нормирования, регулирования и управления обеспечением безопасности при ее основными компонентами (социально-экономическим, военным, научно-техническим, промышленным, экологическим, демографическим) с использованием рисков сводится к требования не превышения величин рисков Я(ґ), которые формируются и реализуются, по выражениям (1) - (5) величин приемлемых рисков на заданном временном интервале £

ч < №)]. (6)

Величина устанавливается и назначается органами высшего государственного управления с учетом возможностей и потенциала страны, уровня научных обгрунтовувань отечественного и мирового опыта.

Реализация требования (6) будет осуществляться, исходя из того, что определяющими рисками Я(ґ) есть две группы рисков:

индивидуальные риски (чел./год) потери жизни и здоровья человека от указанных выше возможных неблагоприятных процессов и явлений;

экономические риски (грн./ч) от неблагоприятных процессов и явлений, учитывающие уязвимость социальной (Л), естественной (5) и техногенной (Т) сфер по выражениям (1) - (4).

В экономические риски Я(ґ) включаются экономические убытки от потери жизни и здоровья людей, от поражения окружающей природной среды и технической инфраструктуры.

Для анализа риска необходимо сформулировать шкалу приемлемых граничных Я с (ґ) рисков и тех, которыми пренебрегают, а также методику оценки стоимости и убытков от потери человеческих жизней.

Научное обоснование приемлемых рисков заключается в разработке методологии определения предельных (недопустимых) рисков Я с (ґ) іпризначення запасов п г для этих рисках в форме:

ик {и)] = ^ . (7)

Для количественной оценки величин рисков Я^) могут использоваться все основные выражения (1) - (5), а величины запасов п к должны быть больше единицы п > 1). Учитывая передовой отечественный и зарубежный опыт, диапазон изменения этих запасов на первых стадиях может быть достаточно широким (2< n R <10).

Идентифицированы количественные критерии риска фатальности приведены ниже в табл. 5.6 (полученные из разных источников). Представленные значения касаются индивидуального риска, однако критерии социального риска также могут быть предложены для использования в некоторых обстоятельствах. Обращает на себя внимание, что стандарты риска, которые предлагаются EPA (Агентство по охране окружающей среды США), является низким в сравнении с рядом других регулятивных нормативов. Принимая во внимание более высокий лимит терпимого риска для работающих в сравнении с тем же для общественности, надлежащим образом ставить ударение, что не берется во внимание то, что стоимость жизни работающего меньше, чем жизнь члена общества. Исторически сложилось так, что для работающих устанавливаются более высокие допустимые риски из-за того, что их сложнее контролировать. Например, работающий с излучениями гораздо ближе к источнику и больше испытывает радиационных опасностей, чем представители общественности, поэтому он неизбежно подвергается более высокому риску последствий воздействия радиации.

Таблица 5.6

Критерии индивидуального риска

Вид риска
Великобритания
Максимальный допустимый индивидуальный риск работника	1 на 1000 человек.
Допустимый риск для тех кто работает с излучением.	от 1 на 4000 ідоіна 20000 человек.
Максимальный допустимый общественный индивидуальный риск	1 на 10000 человек за год
Эталон для нового объекта и разработки	1 на 100000 человек.
Нидерланды
Максимальный допустимый общественный индивидуальный риск для существующих ситуаций	1 на 100000 человек.
Максимальный допустимый общественный индивидуальный риск для нового развития	1 на 1000000 человек.

Продолжение табл. 5.6

Вид риска	Величина риска (усредненная за год)
Максимальный допустимый общественный индивидуальный риск вокруг аэропортов, выше которого требуется переселение.	1 на 20000 человек.
Широко прийнеятний общественный индивидуальный риск	1 на 1000000 человек.
Австралия
Приемлемый риск общественности в жилых зонах, далеко от опасного производства	1 на 1000000 человек.
Приемлемый полный риск внутри опасных индустриальных зон	1 на 10000 человек.
Гонг Конг
Максимальный риск смерти от несчастного случая на опасных установках	1 на 100000 человек.
Основа для лимитов дозы
Приемлемый риск человека, который работает с излучением	1 на 10000 человек.
Приемлемой общественный риск	от 1 на 1000000 чел. до 1 в 100000 человек
Предыдущие нормативы регулирования в США
Декларируемый уровень	4 на 1000 человек, в течение жизни (117500)
Минимальный уровень	1 на миллион человек, в течение жизни (1 на 70000000)
Эксплуатация гражданских энергетических установок
Риск мгновенной фатальности от события на реакторе	1 на 2 млн. лиц.
Индивидуальный риск скрытой фатальности	2 на 1 млн. человек.
Стандарты ЭРА
Риск развития онкологического заболевания для индивида.	10 -6 , в течение жизни (1 на 70000000)
Уровень, при котором повторное воздействие в целом оправдывается.	10 -4 , в течение жизни (1 на 700000)

Хотя выявлены количественные критерии риска для жизни (фатальности) находятся в широком диапазоне числовых значений, некоторые важные моменты могут быть выделены, как указано ниже:

Уровне риска в повседневной жизни является основным эталоном, на который широко ссылаются специалисты регулирования при введении стандартов риска;

События, в результате которых один несчастный случай со смертельным выходом происходит с частотой 10 -6 (1 на млн. чел.), обычно в обществе не замечается, а события с частотой летального исхода 10 -3 расцениваются как несчастные случаи;

эффективный декларируемый уровень индивидуального риска, при котором принимается регулятивная действие по уменьшению общественного риска, может быть идентифицирован в диапазоне 10 -4 ... 5>10 -5 год;

эффективный минимальный уровень индивидуального риска, при котором никогда не принимается регулятивная действие по уменьшению общественного риска, может быть идентифицирован величиной 10 -7 (1 на 10 млн. чел. за год);

эффективный декларируемый уровень может влиять количество населения, находящегося под экспозицией данной опасности, и ряд других факторов, поэтому в некоторых обстоятельствах регулятивная действие может применяться тогда, когда риск ниже, чем 10 -4 ... 5><10 -5 год;

Приемлемый уровень риска для работающих конечно немного выше, чем риск для общественности, он иногда возможен при величине до 10 -3 за год;

Стандарты (нормативы) для новой разработки и эксплуатационной практики обычно устанавливаются несколько выше, чем для существующих ситуаций и вмешательств, принимая во внимание относительную осуществимость снижения риска в этих разных обстоятельствах.

При разработке проектов создания объектов, потенциально опасных для населения, уровень риска целесообразно сравнивать с минимальным уровнем фонового риска на всех уровнях, поскольку недопустимо создавать какой-либо объект лишь на том основании, что уровень риска в данном случае ниже регионального, тогда как он значительно превышает национальный уровень.

Для территории стран бывшего СССР уровень риска (смерть от неестественных причин) близок к 10 -3 /год -1 , что на 3-5 порядков выше нормативный уровень, установленный в странах ЕС. Очевидно, что ориентироваться на этот фоновый уровень не следует. Представляется целесообразным выделить несколько уровней, на которых может быть оценен фоновый риск: мировой, национальный (уровень страны), региональный.

Согласно современным представлениям, мероприятия по обеспечению безопасности людей планируются исходя из предположения о том, что в случае смерти человека экономический ущерб составит сумму, равную экономическом эквивалента человеческой жизни. Фундаментальные исследования этой проблемы следует осуществлять для основного критерия управления риском с использованием показателя стоимости продления жизни. Если на предыдущих стадиях анализа определено, что уровень риска для ряда районов региона превышает допустимые значения, то могут быть проведены оценки социальной значимости риска для населения в терминах суммарного экономического ущерба от гибели, травматизма людей и материальных потерь в результате чрезвычайной ситуации. Экономический эквивалент социального ущерба нелинейно связан со степенью риска. В связи с отмеченным выше положением, для расчета экономического ущерба как реально существующий уровень фонового риска рекомендуется принимать значение 10 -5 /год.

Стандарты (нормативы) для новой разработки и эксплуатационной практики необходимо устанавливать немного выше, чем для существующих ситуаций и вмешательств, принимая во внимание относительную осуществимость снижения риска в этих разных обстоятельствах.

Одной из наиболее часто употребляющихся характеристик опасности является индивидуальный риск - вероятность (частота) поражения отдельного индивидуума в результате воздействия исследуемых факторов опасности. Этот вид риска, которому подвергается индивидуальное лицо, рассматривается в качестве первичного понятия, во-первых, в связи с приоритетом человеческой жизни как высшей ценности и, во-вторых, в связи с тем, что именно индивидуальный риск может быть оценен по большим выборкам с достаточной степенью достоверности, что позволяет определять другие важные категории риска (например, потенциальный, территориальный) при анализе техногенных опасностей и осуществлять назначение приемлемого и неприемлемого уровня риска.

Коллективный риск - масштаб ожидаемых последствий для людей от потенциальных аварий. Фактически коллективный риск определяет ожидаемое количество смертельно травмированных в результате аварий на рассматриваемой территории за определенный период времени. Наиболее удобно пользоваться этим понятием для сравнения различных территорий хозяйственной деятельности, однако для разработки мер безопасности применение коллективного риска неэффективно, так как из анализа аварийности и травматизма выявлено, что основной ущерб от несчастных случаев, как результатов событий, зачастую не рассматривается.

Как индивидуальный, так и коллективный риски могут быть переведены в сферу экономических и финансовых категорий, если установить стоимость человеческой жизни и использовать математическое определение риска. Такой подход широко обсуждается, вызывая возражения определенного круга лиц, которые считают человеческую жизнь бесценной и все финансовые сделки на этой почве недопустимыми. Однако, на практике неизбежно возникает необходимость денежной оценки человеческой жизни именно с целью обеспечения безопасности людей. В большинстве промышленно развитых стран этот вопрос решается путем страхования индивидуальных рисков, в том числе фатальных.

Социальные риски - это риски, пронизывающие все общественные слои, группы, одни из которых выступают субъектами, а другие - объектами риска. Управлять ими можно на основе совместного, взаимовыгодного участия и согласованности интересов участников.

13. Оценка риска с использованием интервального анализа

Задачи с интервальными неопределенностями и неоднозначностями являются важнейшей сферой приложений интервального анализа, а само интервальное описание неопределенности - одним из наиболее популярных, наряду с нечетким (размытым) и вероятностным (стохастическим) описаниями. При этом может показаться, что интервальное описание неопределенности является наименее информативным среди других, наиболее «скупым» на детали, поскольку учитывает лишь границы возможных значений неизвестной величины. Но эта же «скупость» оборачивается «экономностью» интервальных моделей и большей развитостью математического аппарата для их исследования. К примеру, ни в теории нечетких множеств, ни в теории вероятностей не достигнуто той развитости методов решения систем уравнений с неопределенностями, как это имеет место для интервальных систем уравнений.

Большое разнообразие постановок задач с интервалами на входе доставляет идентификация в условиях неопределенности, когда данные об объекте, получаемые в результате измерений, либо каким-нибудь другим способом, не известны точно, но нам все равно требуется найти или как-то оценить параметры объекта.

Вплоть до конца прошлого века модели неопределенности, используемые при оценке параметров и идентификации, имели, главным образом, стохастический или вероятностный характер, основываясь на известных распределениях рассматриваемых величин и т.п. Но во многих практических ситуациях недостаточно информации для того, чтобы считать неопределенные факторы подчиняющимися какой-либо вероятностной модели (к примеру, отсутствует статистическая однородность результатов испытаний), либо эти факторы могут не удовлетворять тем или иным (часто весьма обременительным) условиям, которые на них налагает вероятностная модель неопределенности. Таковыми являются требования независимости исходных величин или специальный вид их распределений и т.п.

В настоящее время интервальное представление факторов неопределенности привлекает все большее внимание инженеров, как наименее ограничительное и наиболее адекватное многим практическим постановкам задач.

Задача оптимизации состоит, как известно, в нахождении наилучшего значения некоторой целевой функции на допустимом множестве, задаваемом обычно системой ограничений (уравнений и/или неравенств). Для решения задачи оптимизации в последние десятилетия было предложено большое количество подходов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. Тем не менее, общими чертами большинства из них являются

Локальный характер, и, как следствие, неспособность находить гарантированно глобальный оптимум целевой функции,

Гарантированные оценки точности полученных решений либо находятся подобными методами с большим трудом, либо не находятся вообще.

Методы глобальной оптимизации, основанные на применении интервального анализа, свободны от этих недостатков, так как способны исследовать целые куски области определения целевой функции, имеющие ненулевую меру. Более того, интервальные методы не теряют решений-оптимумов.

Интервальный тип данных и интервальная арифметика реализуются на современных ЭВМ, например, представлением интервала как пары чисел - одного для левого конца интервала, а другого для правого. При этом существующее аппаратное обеспечение, в частности, арифметика чисел с плавающей точкой, используются без каких-либо изменений, так как корректность получающейся интервальной арифметики может быть обеспечена так называемыми направленными округлениями. Например, там, где в задачах внешнего интервального оценивания в процессе вычислений требуется округление результата, нижняя граница интервала должна округляться вниз, а верхняя граница интервала - вверх. Таким образом, даже неизбежные ошибки округления при вычислениях с плавающей точкой будут строго и систематически учитываются в процессе выполнения интервальной программы.

В статистике интервальных данных (СИД) элементами выборки являются не числа, а интервалы, в частности, порожденные наложением ошибок измерения на значения случайных величин. Подробнее этот сравнительно новый, но весьма перспективный раздел эконометрики рассмотрим в главе 9. Здесь дадим лишь общее представление о статистике интервальных данных в сравнении с классической математической статистикой. Прежде всего отметим, что СИД входит в теорию устойчивости (робастности) статистических процедур и примыкает к интервальной математике. В СИД изучены практически все задачи классической прикладной математической статистики, в частности, задачи регрессионного анализа, планирования эксперимента, сравнения альтернатив и принятия решений в условиях интервальной неопределенности и др. Основная идея СИД является общеинженерной - каждая величина должна приводиться вместе с погрешностью ее определения. К сожалению, эта идея еще не стала общеэкономической.

Рассмотрим развитие в течение последних 15 лет асимптотических методов статистического анализа интервальных данных при больших объемах выборок и малых погрешностях измерений. В отличие от классической математической статистики, сначала устремляется к бесконечности объем выборки и только потом - уменьшаются до нуля погрешности. Разработана общая схема исследования, включающая расчет двух основных характеристик - нотны (максимально возможного отклонения статистики, вызванного интервальностью исходных данных) и рационального объема выборки (превышение которого не дает существенного повышения точности оценивания и статистических выводов, связанных с проверкой гипотез). Она применена к оцениванию математического ожидания и дисперсии, медианы и коэффициента вариации, параметров гамма-распределения и характеристик аддитивных статистик, для проверки гипотез о параметрах нормального распределения, в т.ч. с помощью критерия Стьюдента, а также гипотезы однородности двух выборок по критерию Смирнова, и т.д. Разработаны подходы к учету интервальной неопределенности в основных постановках регрессионного, дискриминантного и кластерного анализов.

Многие утверждения СИД отличаются от аналогов из классической математической статистики. В частности, не существует состоятельных оценок: средний квадрат ошибки оценки, как правило, асимптотически равен сумме дисперсии этой оценки, рассчитанной согласно классической теории, и квадрата нотны. Метод моментов иногда оказывается точнее метода максимального правдоподобия. Нецелесообразно с целью повышения точности выводов увеличивать объем выборки сверх некоторого предела. В СИД классические доверительные интервалы должны быть расширены вправо и влево на величину нотны, и длина их не стремится к 0 при росте объема выборки. СИД позволяет снять некоторые противоречия между метрологией и классической математической статистикой. Например, вторая из названных дисциплин утверждает, что путем увеличения числа измерений можно сколь угодно точно оценить параметр, а первая вполне справедливо оспаривает это утверждение. Результаты СИД уточняют интуитивные представления метрологов (которые сосредотачивались, впрочем, вокруг весьма частного с точки зрения эконометрики вопроса - оценивания математического ожидания) и развенчивают "гордыню" математической статистики. (за точность этого вопроса не отвечаю пардон заранее)))

ФГБОУ ВПО «СГГА»

Кафедра «Безопасности жизнедеятельности»

Методические указания к практической работе

по ’’Безопасности труда’’

ОЦЕНКА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО РИСКА

Цель работы : изучить теоретическое обоснование риска. Научится определять риск индивидуальный и групповой (социальный) в конкретных ситуациях.

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с общими сведениями. Записать определения.

2. Выполнить практические задачи.

Общие сведения

Опасность - одно из центральных понятий дисциплины безопасность труда. Опасность хранят все системы, имеющие энергию, химически или биологически активные компоненты, а также характеристики (параметры), не соответствующие условиям жизнедеятельности человека. Можно сказать, что опасность - это риск неблагоприятного воздействия.

Практика свидетельствует, что абсолютная безопасность недостижима. Стремление к абсолютной безопасности часто вступает в антагонистические противоречия с законами техносферы.

Возможны следующие определения риска:

1) это частота реализации опасностей;

2) это количественная оценка опасности.

Различают опасности реальные и потенциальные. В качестве аксиомы принимается, что любая деятельность человека потенциально опасна. Реализация потенциальной опасности происходит через причины и приводит к нежелательным последствиям. Например, печь в палатке или большая высота геодезического сигнала имеют потенциальную (скрытную) опасность. Нежелательное последствие - пожар, реализуется через причину - нарушение правил пожарной безопасности или использование печи в палатке.

Сейчас перед специалистами ставится задача не полного исключения опасности, что в принципе не возможно, а достижение заранее заданной её величины путем изменения величины риска реализации потенциальной опасности. При этом сопоставляются затраты и получаемая от снижения риска выгода.

Поскольку абсолютная безопасность (нулевой риск) недостижима, современный мир пришел к концепции приемлемого (допустимого) риска, суть которой заключается в стремлении к такой безопасности, которую принимает общество в данное время. При этом увеличивается уровень технического развития, экономические возможности, социальные, политические и другие аспекты жизни общества.

Приемлемый риск, это компромисс между уровнем безопасности и возможностями её достижения.

На рис.1 предлагается пример определения приемлемого риска. Рисунок отражает, например, следующую ситуацию. После крупной аварии на АЭС правительство решило повысить надёжность всех ядерных реакторов . Затраты значительно повысились и заметно снизился технический риск, но средства были взяты из государственного бюджета и, следовательно, уменьшится финансирование социальной сферы (здравоохранения и образования), что, в свою очередь, приведёт к увеличению социально-экономического риска. Поэтому и необходим в таких ситуациях компромиссный подход - приемлемый риск.

Р Суммарный риск (Рт + Рсэ)

https://pandia.ru/text/78/248/images/image007_35.gif" width="50" height="12"> риска Социально-экономический

https://pandia.ru/text/78/248/images/image008_34.gif">.gif" height="11">.gif" height="21">.gif" height="21">.gif" height="11"> 10-6 риск (Рсэ)

https://pandia.ru/text/78/248/images/image017_21.gif" width="61"> 10-7

Технический риск (Pт)

Затраты на безопасность (увеличение)

Рис.1. Определение приемлемого риска

Ось (Р) – риск гибели человека за год.

Использование концепции ‘’риска’’ даёт дополнительные возможности повышения безопасности техносферы. В этом случае к техническим, организационным, административным добавляют ещё и экономические методы управления риском. К таковым можно отнести страхование, денежные компенсации ущерба, платежи за риск и пр. Есть здравый смысл в том, чтобы законодательно ввести квоты (платы) за риск. При этом возникает проблема расчёта риска. Существуют следующие методы оценки риска: статический, вероятностный, моделирования, экспертных оценок, социологических опросов и др. все эти методы дают приблизительную оценку, поэтому целесообразно создавать базы и банки данных по рискам в условиях предприятий, регионов и т. п.

Практическая часть данной работы предполагает закрепление полученной информации при решении задач.

В первой задаче имитируется метод экспертной оценки . На практике для экспертной оценки приглашаются специалисты высокой квалификации, имеющие большой практический опыт.

Экспертная оценка позволяет решить проблему, когда отсутствует математический аппарат или недостаточно исходных данных. Вам, как «экспертам», предлагается проанализировать информацию таблицы №1, которая, в какой то степени, заменит Вам отсутствие опыта.

Задачи 2 и 3 решаются статическим методом. Для решения этих задач используйте формулу для определения индивидуального риска:

где Р - индивидуальный риск (травмирования, гибели, болезни и пр.)

n – количество реализации опасности с нежелательными последствиями за определённый период времени (день, год и т. д.)

N - количество объектов (людей, приборов и пр.) на которые распространяется опасность.

Пример решения задачи по предложенной формуле.

Условие. Ежегодно неестественной смертью в России погибает, например 280 тыс. человек. Определить индивидуальный риск гибели жителя страны при населении в 141 млн. человек.

Р гибели = 280 тыс. / 141 млн. = 1,99 х 10-4

Иначе можно сказать, что ежегодно примерно 20 изчеловек погибает неестественной смертью.

При решении задачи 4 используйте имитацию метода экспертной оценки и статистического.

Практические задачи.

Задача 1. Дать экспертную оценку риска своей настоящей деятельности (учёба) и будущей работы по специальности в соответствии с дипломом, например – инженер по охране труда .

Опыт и интуицию эксперта вам заменит информация таблицы 1. В таблице (из зарубежных источников) приведён ряд профессий, сгруппированных по степени индивидуального риска летального (смертельного) исхода за год.

При оценке степени риска вашей будущей профессиональной деятельности допустимо коллективное обсуждение.

Таблица 1

Классификация профессиональной безопасности.

	Условия профессиональной деятельности	Риск смерти (на человека в год)	Профессия
	Безопасные		Текстильщики, обувщики и т. п.
	Относительно безопасные		Строители и т. п.
	Опасные		Рыбопромысловики, верхолазы и др.
	Особо опасные	Больше	Лётчики-испытатели и др.

Задача 2. Определить индивидуальный риск гибели на производстве, в котором занято 65 млн. человек при условие, что ежегодно регистрируется 4500 случаев смертельного исхода. Сравнить полученный результат с вашей экспертной оценкой в задаче 1.

Задача 3. Определить риск гибели в дорожно-транспортном происшествии (ДТП), если известно, что ежегодно гибнет в ДТП около 40 тыс. человек.

Задача 4. Определить свой индивидуальный риск летального исхода за конкретный год. В качестве информации для экспертной оценки используйте данные индивидуального риска фатального исхода в год для населения США (табл. 2). При этом можно субъективно менять коэффициенты и набор опасностей, учитывая характер вашей жизни.

Сравнить величину Вашего риска с результатом задачи 1, с результатом расчёта гибели по неестественным причинам для России и с общим риском гибели в год среднестатистического жителя США. Сделать выводы.

Таблица 2

Причина	Риск (США)
Автотранспорт (как пример) Падение Пожар и ожог Утопление Отравление Огнестрельное оружие Станочное оборудование Водный транспорт Воздушный транспорт Падающие предметы Электрический ток Железная дорога Все прочие		2,83 * 10-4
Риск суммарный

Задание разработал доцент кафедры БЖД