Управление техногенным риском. Предмет системного анализа

Лекция 1. Управление техногенным риском. Предмет системного анализа. Техногенный риск обусловлен существованием на нашей планете социосферы и ее жизнью. Социосфера возникла в процессе формирования земной цивилизации. Она включила в свой состав человечество с присущими ему производственными и иными отношениями, а также освоенную человечеством часть природной среды. Составным и важнейшим элементом социосферы стала техносфера. Техносфера представляет собой совокупность искусственных объектов в пределах географической оболочки Земли и околоземного космического пространства, созданных человеком из вещества окружающей его неживой и, частично, живой природы. К техносфере относятся также совокупность знаний и другие интеллектуально-информационные ценности, необходимые для ее функционирования и развития. Она является производственной, экономической, социальной базой современного индустриального общества и видимо наряду с информационной останется таковой и в постиндустриальном. Благодаря развитой техносфере и техническому прогрессу, современное общество добилось высокого благосостояния для своих членов, немыслимого для предыдущих поколений людей. В целом, человек, несмотря на возросшую численность населения, лучше, чем прежде, обеспечен продуктами питания, одеждой и предметами быта, обитает в большинстве случаев в условиях современного жилища. Люди научились с помощью современного транспорта и средств связи быстро преодолевать расстояния. Новейшие информационные технологии повысили взаимодействие стран и народов. Достигнутые выдающиеся результаты в электронной, атомной, космической, авиационной, энергетической, химической, биотехнологической областях науки и техники продвинули человечество на принципиально новые рубежи во всех сферах жизнедеятельности. Вместе с тем развитие техносферы, имевшее в ХХ веке исключительно высокие темпы, привело к ряду негативных результатов. По ходу развития возникли трудноразрешимые глобальные проблемы и, прежде всего, экологические. На планете и во многих ее регионах резко ухудшилась экологическая обстановка, обусловленная обострением противоречий между обществом и природой, антагонизмом между процессом развития производительных сил и необходимостью сохранения благоприятной среды обитания, усилением антропогенной нагрузки на Землю, разрушением экологического равновесия. Серьезным негативным результатом существования, функционирования и развития техносферы оказалась возможность возникновения на ее объектах различного рода аварий и техногенных катастроф, имеющих тяжелые последствия. Основным и наиболее распространенным понятием, обозначающим чрезвычайное техногенное событие, является авария. В соответствии с Федеральным законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" под аварией понимается разрушение сооружений и (или) технических устройств, неконтролируемый взрыв и (или) выброс опасных веществ. Данное определение, относящееся только к опасным производственным объектам, не исчерпывает всего диапазона аварий, поскольку они могут происходить не только на опасных, но на любых объектах техносферы. Поэтому может быть полезной и более общая формулировка, определяющая аварию как опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного или транспортного процесса, а также к нанесению ущерба окружающей природной среде. В настоящее время по отношению к техногенным бедствиям широко применяется термин "катастрофа техногенного характера" или "техногенная катастрофа". Под техногенной катастрофой понимается крупная авария, повлекшая за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей, разрушение либо уничтожение объектов, материальных ценностей в значительных размерах, а также приведшая к серьезному ущербу окружающей природной среде. Федеральным законом "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" введено также понятие "инцидент", под которым имеется в виду отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, отклонение от режима технологического процесса, нарушение нормативных правовых положений и нормативных технических документов, устанавливающих правила ведения работ на опасном производственном объекте. Инцидент - менее масштабное чрезвычайное событие, чем авария и техногенная катастрофа, и чаще всего не ведет к возникновению чрезвычайной ситуации даже локального масштаба. Используя термины "инцидент", "авария" и "техногенная катастрофа", следует иметь в виду, что во многих отраслях эти понятия употребляют с определенными особенностями. Так, например, некоторые отраслевые чрезвычайные техногенные события именуются дорожно-транспортными происшествиями, крушениями поездов, пожарами различной интенсивности (отдельный, сплошной, огневой шторм), авариями различной степени химической опасности, радиационными авариями и происшествиями и т.д. В зависимости от степени своей работоспособности техногенный объект может находиться в различных состояниях. Выделяются несколько возможных для объекта ситуаций: - нормальные условия работы (эксплуатации); - нарушение нормальных условий работы (эксплуатации); - проектная аварийная ситуация; - запроектная аварийная ситуация; - гипотетическая авария. Нормальные условия эксплуатации соответствуют проектным режимам производства или иного вида функционирования на данном объекте, предусмотренным целевым (плановым) регламентом его работы. Нарушение нормальных условий эксплуатации вызывается любым отклонением от планового регламента работы, которое требует остановки объекта или его части для ликвидации этого отклонения, но не связано с задействованием систем технологической безопасности. В частности, нарушением нормальных условий работы (эксплуатации) является инцидент, не приведший к возникновению чрезвычайной ситуации. Проектная аварийная ситуация возникает при появлении исходных событий (предпосылок, условий), ведущих к авариям, возможность которых предусмотрена выявлена, учтена) при проектировании соответствующего производства (сложной технической системы, техногенного объекта). При этом для таких случаев предусматриваются специализированные системы технологической безопасности, рассчитанные на последствия этих проектных аварий, исходя из возможного одного отказа технологического оборудования или одной ошибки оператора. Запроектными считаются аварии, вызванные не учтенными для проектных аварий исходными событиями (предпосылками, условиями), вероятность которых меньше, чем вероятность исходных событий для проектных аварий, а также наложением дополнительных отказов сверх одного отказа, в том числе в системах безопасности. Для запроектных аварий не (предусматриваются технологические меры обеспечения безопасности объекта. Гипотетические аварии относятся к числу запроектных аварийных ситуаций и характеризуются весьма малой вероятностью такого события, но значительными последствиями. Вероятность возникновения гипотетических и запроектных аварий, как правило, менее 10-8 , и их рассмотрение имеет обычно смысл, когда возникшие в их результате чрезвычайные ситуации имеют национальный, межгосударственный (транснациональный) или глобальный масштабы. Управление техногенным риском осуществляется в основном, с целью обеспечения безопасности человека, его жизнедеятельности и окружающей среды. Поскольку безопасность этих компонентов есть состояние защищенности, оно может регулироваться, т.е. фактически быть объектом управления. Поэтому часто говорят об управлении безопасностью человека, жизнедеятельности, окружающей среды. В случаях техногенных рисков, испытываемых человеком, речь может идти раздельно для персонала предприятия-источника опасности (например, потенциально опасного объекта) и проживающего вблизи населения. В этом случае по отношению к персоналу предприятия говорят об управлении профессиональным риском, управлении безопасностью профессиональной деятельности. Однако часто в сферу профессионального риска в качестве его объектов включают вблизи проживающее население и окружающую среду - природную и искусственную. Такой подход обусловлен соображением, что в конечном итоге этот риск является порождением чьей-то профессиональной деятельности. Для эффективного управления безопасностью различных видов профессиональной деятельности необходимо иметь достаточно развитую систему методов анализа и оценки сопровождающих рассматриваемый вид деятельности опасностей. Эти методы, как уже указывалось, основываются на использовании количественных показателей риска. Показатели риска должны обеспечивать сравнимость: безопасности различных видов профессиональной деятельности; состояния безопасности между отраслями промышленности и предприятиями; безопасности различных категорий работающих (профессий). Безопасность профессиональной деятельности характеризует защищенность персонала, населения прилегающих к промышленным объектам территорий и окружающей природной среды от угроз, возникающих при осуществлении рассматриваемого вида профессиональной деятельности. Степень опасности профессиональной деятельности количественно можно характеризовать риском. При этом следует иметь в виду, что безопасность и риск - инверсии, поскольку безопасность - состояние защищенности, а риск - мера опасности. То есть, при оценке, чем выше значение риска, тем меньше безопасность. Безопасность профессиональной деятельности на промышленных объектах целесообразно оценивать абсолютными и относительными показателями. Абсолютные показатели характеризуют степень безопасности напрямую, например величиной коллективного риска, или косвенно - степенью опасных загрязнений, частотой аварийных ситуаций, аварий и катастроф, площадью зон загрязнения или возможного поражения при авариях и катастрофах, степенью готовности имеющихся сил и средств к эффективной ликвидации последствий аварий. Относительные показатели характеризуют, например, индивидуальный риск смерти, сокращение продолжительности жизни и т.д. При оценке безопасности тех или иных технологических процессов целесообразно использовать абсолютные показатели риска, а по отношению к лицам из персонала - относительные. Снижение риска требует значительных затрат. Поэтому обеспечение безопасности в условиях опасных технологий и видов деятельности может реализовываться, во-первых, принятием всех необходимых осуществимых мер, или, во-вторых, снижением риска до разумно достижимого уровня. Риск смерти для опасных профессий различается на 2 - 3 порядка, а эффективность затрат на безопасность, выражаемая числом спасаемых жизней на единицу затрат, на 4 порядка. Поэтому достижение абсолютной безопасности экономически нецелесообразно, так как приводит к неэффективному расходованию средств. Второй же принцип, основанный на использовании показателя "затраты - выгоды", позволяет оптимизировать защиту путем сравнения затрат и полезности от нее. Для управления риском (или безопасностью) на основе второго принципа устанавливается уровень приемлемого риска - максимально допустимый риск, оправданный с точки зрения экономических и социальных факторов. Приемлемые уровни различаются для рисков вынужденного (профессионального) и добровольного. Средней величиной приемлемого риска в профессиональной сфере обычно принимают 2,5 • 10-4 гибели человека в год. Условия профессиональной деятельности считаются безопасными, если риск для персонала ниже приемлемого, и опасными, если превышает его. Приемлемый уровень риска для отдельных категорий персонала, в частности, сотрудников силовых структур, может быть выше, чем для других видов профессиональной деятельности в силу их специфического предназначения. Но тогда для категорий военнослужащих, подвергающихся повышенному риску, должны быть предусмотрены социально-экономические компенсации дополнительных факторов риска, связанных с осуществлением жизненно важных для государства функций (надбавки к денежному содержанию, дополнительный отпуск, санаторно-курортное обслуживание и др.). Если индивидуальный риск превосходит приемлемый, имеет место недопустимый риск. Деятельность в этом случае не должна осуществляться, если даже она выгодна для общества в целом. Однако на практике опасная деятельность бывает столь необходима, что и в условиях недопустимого риска ее приходится вести. Поэтому при экспертизе проектов, не исключающих в случае их реализации недопустимый риск, могут быть приняты разные решения - отвергнуть проект, принять особые меры защиты, предусмотреть для подвергающихся риску привлекательные социально-экономические компенсации. Кроме уровня приемлемого и недопустимого риска устанавливается также уровень пренебрежимого риска, который обычно принимается равным 10-6 1/год. Условия деятельности, в которых индивидуальный риск меньше пренебрежимого, находятся в области безусловно приемлемого (пренебрежимого) риска. Любая деятельность в этой области не требует дополнительных мер по повышению безопасности и не контролируется регулирующим органом. Объекты, являющиеся источниками риска для персонала и населения, должны классифицироваться по уровню риска на ряд категорий. Это делается в интересах обоснованного назначения специфических мероприятий по снижению риска и смягчению последствий чрезвычайных ситуаций, возникающих в результате аварий и катастроф на них. Эта классификация проводится на основе анализа риска как для персонала, так и для населения прилегающих к объекту территорий. При этом применительно к населению должны действовать более жесткие критерии классификации. Вариант шкалы опасности объектов промышленности в соответствии с риском для персонала приведен в табл. 1.3.3. Таблица 1 Классификация объектов промышленности по категориям в соответствии с риском для профессиональной деятельности С целью снижения риска производственной деятельности для персонала, населения, окружающей среды осуществляют мониторинг, ограничения, защиту. Мониторинг - это постоянный сбор информации, наблюдение и контроль за объектом, включающий процедуры анализа риска, измерения параметров технологического процесса, выбросов вредных веществ, состояния окружающей среды на прилегающих к объекту территориях. Ограничения - заключаются в лимитировании для персонала временных и пространственных параметров производственных процессов и условий работы, связанных с источниками опасности, а для населения - в установлении санитарно-защитных зон для исключения воздействия вредных факторов при нормальной эксплуатации объекта и поражающих факторов при аварии. Защита - это принятие специфических для рассматриваемого объекта мер безопасности и мер защиты. Меры безопасности - меры, препятствующие возникновению ситуаций, когда лица из персонала могут подвергнуться воздействию вредных и поражающих факторов, сопровождающих нормальную работу объекта. Меры защиты - это физические барьеры на пути распространения вредных и поражающих факторов при нормальной эксплуатации и в случае аварий. Защита является составной частью мер обеспечения безопасности, представляет собой комплекс специфических мероприятий и проводится с целью обеспечения сохранности жизни и здоровья персонала и населения, целостности и функциональных возможностей материальных объектов и окружающей среды. Сущность защиты - в возведении физических барьеров, которые препятствуют доступу вредных воздействий к защищаемому объекту, будь то человек, сооружение или природный комплекс, снижают уровень этого воздействия или нейтрализуют его. Управление техногенным риском, управление безопасностью профессиональной деятельности по большому счету сводится к разработке и реализации программ деятельности по предотвращению аварий, снижению их возможных последствий, обеспечению мониторинга, ограничений и защиты в процессе производственной деятельности. Цель этого управления - достижение приемлемого уровня риска. В качестве примеров реальных мер, осуществляемых с целью управления техногенным риском, могут быть названы: - мониторинг состояния техногенных объектов; - прогнозирование чрезвычайных ситуаций техногенного характера и оценка их риска; - рациональное размещение производительных сил по территории страны с точки зрения техногенной безопасности; - предотвращение аварий и техногенных катастроф путем повышения технологической безопасности производственных процессов и эксплуатационной надежности оборудования; - разработка и осуществление инженерно-технических мер по снижению возможных потерь и ущерба от чрезвычайных ситуаций (смягчению их возможных последствий) на конкретных объектах и территориях; - подготовка объектов экономики и систем жизнеобеспечения населения к работе в условиях чрезвычайных ситуаций; - декларирование промышленной безопасности и лицензирование видов деятельности в области промышленной безопасности; - проведение государственной экспертизы в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций; - проведение государственного надзора и контроля по вопросам и техногенной безопасности; - страхование техногенных рисков; - информирование населения о потенциальных техногенных угрозах на территории проживания; - осуществление мер защиты персонала и населения, проживающего на территориях, прилегающих к потенциально опасным объектам; - поддержание в готовности органов управления, сил и средств, предназначенных в случае аварий для проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ и т.д. Предмет системного анализа Можно, видимо, говорить о наступлении этапа научного, системно — междисциплинарного подхода к проблемам науки, образования, техники и технологии, этапа, концентрирующего внимание не только на вещественно-энергетических, но и на информационно-логических, системно-междисциплинарных аспектах, построения и исследования системно-информационной картины мира. Системный анализ — система понятий, методов (среди которых должен быть метод декомпозиции) и технологий для изучения, описания, реализации систем различной природы и характера, междисциплинарных проблем; это система общих законов, методов, приемов исследования таких систем. Любую предметную область также можно определить как системную. Предметная область — раздел науки, изучающий предметные аспекты системных процессов и системные аспекты предметных процессов и явлений. Это определение можно считать системным определением предметной области. Пример. Информатика — наука, изучающая информационные аспекты системных процессов и системные аспекты информационных процессов. Это определение можно считать системным определением информатики. Системный анализ тесно связан с синергетикой. Синергетика — междисциплинарная наука, изучающая общие идеи, методы и закономерности организации (изменения структуры, ее пространственно-временного усложнения) различных объектов и процессов, инварианты этих процессов. «Синергетика» в переводе — совместный, согласованно действующий. Системный анализ тесно связан и с философией. Философия дает общие методы содержательного анализа, а системный анализ даёт общие методы формального, межпредметного анализа предметных областей, выявления и описания, изучения их системных инвариантов. Можно дать и философское определение системного анализа: системный анализ — это прикладная диалектика. Системный анализ предоставляет к использованию в различных науках, системах следующие методы и процедуры: • абстрагирование и конкретизация; • анализ и синтез; • индукция и дедукция; • формализация; • структурирование; • макетирование; • алгоритмизация; • моделирование; • программное управление; • распознавание, классификация и идентификация образов; экспертное оценивание и тестирование и другие методы и процедуры. экспертное оценивание и тестирование и другие методы и процедуры. Системные ресурсы общества Имеются следующие основные типы ресурсов в природе и в обществе: 1. Вещество — наиболее хорошо изученный ресурс, который в основном, представлен таблицей Д. И. Менделеева достаточно полно и пополняется не так часто. Вещество выступает как отражение постоянства материи в природе, как мера однородности материи. 2. Энергия — не полностью изученный тип ресурсов, например, мы не владеем управляемой термоядерной реакцией. Энергия выступает как отражение изменчивости материи, переходов из одного вида в другой, как мера необратимости материи. 3. Информация — мало изученный тип ресурсов. Информация выступает как отражение порядка, структурированности материи, как мера порядка, самоорганизации материи (и социума). Сейчас это понятие мы будем понимать как некоторые сообщения; ниже этому понятию мы посвятим более детальное обсуждение. 4. Человек — выступает как носитель интеллекта высшего уровня и является в экономическом, социальном, гуманитарном смысле важнейшим и уникальным ресурсом общества, выступает как мера разума, интеллекта и целенаправленного действия, мера социального начала, высшей формы отражения материи (сознания). 5. Организация (или организованность) выступает как форма ресурсов в социуме, группе которая определяет его структуру, включая институты человеческого общества и его надстройки, выступает как мера упорядоченности ресурсов. Организация системы связана с наличием некоторых причинно-следственных связей в этой системе. Организация системы может иметь различные формы, например, биологическую, информационную, экологическую, экономическую, социальную, временную, пространственную и она определяется причинно-следственными связями в материи и социуме. 6. Пространство — мера протяженности материи (события), распределения её (его) в окружающей среде. 7. Время — мера обратимости (необратимости) материи, событий. Время неразрывно связано с изменениями действительности. Можно говорить о различных полях, в которые «помещен» любой человек: материальном, энергетическом, информационном, социальном, их пространственных и временных характеристиках. Пример. Рассмотрим простую задачу — пойти утром на занятия в вуз. Эта часто решаемая студентом задача имеет все аспекты: 1. материальный, физический аспект — студенту необходимо переместить некоторую массу, например, учебников и тетрадей на нужное расстояние; 2. энергетический аспект — студенту необходимо иметь и затратить нужное количество энергии на перемещение; 3. информационный аспект — необходима информация о маршруте движения и месторасположении вуза и нужно обрабатывать по пути своего движения информацию; 4. человеческий аспект — перемещение, в частности, переезд на автобусе невозможен без человека, например, без водителя автобуса; 5. организационный аспект — необходимы подходящие транспортные сети и маршруты, остановки и т.д.; 6. пространственный аспект — перемещение на определённое расстояние; 7. временной аспект — на данное перемещение будет затрачено время (за которое произойдут соответствующие необратимые изменения в среде, в отношениях, в связях). Все типы ресурсов тесно связаны и сплетены. Более того, они невозможны друг без друга, актуализация одного из них ведет к актуализации другого. Пример. При сжигании дров в печке выделяется тепловая энергия, тепловая энергия используется для приготовления пищи, пища используется для получения биологической энергии организма, биологическая энергия используется для получения информации (например, решения некоторой задачи), перемещения во времени и в пространстве. Человек и во время сна расходует свою биологическую энергию на поддержание информационных процессов в организме; более того, сон — продукт таких процессов. Социальная организация и активность людей совершенствуют информационные ресурсы, процессы в обществе, последние, в свою очередь, совершенствуют производственные отношения.