Предварительный анализ опасностей 5 страница
Таблица 7.1.1
Ранжировка суждений о риске
Полученная ранжировка неадекватна реальному положению вещей. Несомненно, что ущерб от стихийных бедствий велик и ежегодное число жертв стихийных бедствий оценивается 250-300 тыс. человек. Однако число жертв курения составляет до 2,5 млн. чел. каждый год, что в восемь раз превышает число жертв, связанных с использованием автотранспорта.
Как показали исследования, на субъективное восприятие риска влияет множество факторов. Представляется необходимым привести только главные.
Оценка вероятностей наступления событий. Оценка вероятности наступления каких-либо событий является наиболее часто используемой операцией как в формальных методах принятия решений в условиях риска, так и в методах, основанных на профессиональных суждениях. Возможности человека правильно определять вероятности неопределенных событий существенно влияют на его способности оценивать степень риска в целом. Его оценки нарушают многие фундаментальные принципы рационального поведения.
Люди часто переоценивают надежность малых выборок, полагая, что их свойства характерны для всей совокупности. Малая выборка рассматривается как репрезентативная для суждения о характеристиках генеральной совокупности (эффект "репрезентативности"). Вероятности того или иного события часто определяются на основе того, как часто люди сталкивались с ними в прошлом (эффект "представительности"). Событие считается более вероятным, если человек может его представить, вспомнить аналогичные примеры. Это ведет к переоценке вероятностей ярких, запоминающихся событий и недооценке других.
Замечено, что люди плохо учитывают априорные вероятности и при оценке вероятности стремятся использовать преимущественно свой опыт ("эгоцентризм"), игнорируя и считая ненадежной любую другую априорную информацию. При оценке надежности оборудования технических систем это может приводить к большой переоценке вероятности аварий, если последние имели место, и к недооценке - в случае безотказной работы оборудования.
Известно также, что человек недостаточно охотно меняет уже сложившиеся представления о вероятностях тех или иных событий под влиянием вновь поступившей информации. Если информация не согласуется с его представлениями, он склонен считать ее случайной и ненадежной ("консерватизм").
Значительное влияние на оценки людей оказывают точки отсчета. Когда в экспериментах людям давали разные значения вероятности события в качестве первого приближения и затем просили их скорректировать, ответы существенно отличались друг от друга и тяготели к точкам отсчета (эффект "якоря").
Исследования показали, что человек, как правило, недооценивает вероятность очень вероятных событий и переоценивает вероятность маловероятных событий. Одновременно существует гипотеза, что человек не воспринимает вероятности порядка 10-6, т.е. когда вероятность неблагоприятного исхода составляет один шанс из миллиона.
При оценке вероятностей двух последовательных независимых событий люди стремятся установить между ними связь (иллюзия "Монте-Карло"). При оценке вероятности совершения одновременно двух независимых событий люди часто игнорируют тот факт, что эта вероятность не может превосходить вероятности каждого из них в отдельности (Р(А) или Р(В) больше Р(А и В)).
Значимость последствий. Большую роль при этом играет то, какие потребности индивидуума могут быть удовлетворены в результате осуществления благоприятного исхода и какую угрозу ему может представлять неблагоприятный исход. Негативные последствия могут быть ранжированы с точки зрения их значимости для человека. Наиболее значимы последствия, ставящие под угрозу жизнь и здоровье человека, далее идут разнообразные последствия, связанные с семейным благополучием, карьерой и т.д.
Распределение угрозы во времени и пространстве. На восприятие риска оказывает большой влияние характер распределения негативных последствий во времени и пространстве. Так, чем ближе местожительство людей к рисковому предприятию, тем больше беспокойства они проявляют. Замечено также, что люди относятся терпимее к частым, распределенным во времени, мелким авариям, чем к более редким катастрофам с большим числом жертв, даже если суммарные потери в первом случае гораздо больше, чем во втором.
Связь между возможными последствиями и их вероятностями. Опыт деятельности страховых фирм показывает, что люди по-разному оценивают степень риска от ситуаций с возможно малой вероятностью наступления катастрофических событий (землетрясения, наводнения) и ситуаций с большей вероятностью менее значимых потерь (автопроисшествие). Они активно пытаются уберечь себя от последних, например покупкой страховок, и проявляют безразличие к первым. Психологи объясняют этот феномен тем, что люди в практической деятельности стараются абстрагироваться от маловероятных событий.
Контролируемость ситуации. Возможность контроля за развитием событий, использование своих навыков для избежания негативных последствий оказывает большое влияние на оценку приемлемости всей ситуации. Замечено, что люди предпочитают принимать участие в таких событиях, где много зависит от их личного мастерства.
Возможность свободного выбора. Имеются в виду два различных вида деятельности. Использование большинства современных промышленных технологий носит для людей "обязательный" характер в отличие от таких видов деятельности, как употребление сигарет, занятие горнолыжным спортом и т.п. Замечено, что чем больше степень добровольности в использовании той или иной технологии, тем больше уровень риска, на который согласны идти люди.
Степень новизны технологии. Общество проявляет большую терпимость к старым, хорошо им известным науке и технологиям, чем к новым, относительно которых у них мало опыта.
Личностные характеристики лица, принимающего решения (свойства личности). Этот фактор оказывает влияние как на субъективную оценку вероятностей событий, так и на оценку серьезности возможных последствий. Он же играет существенную роль и при оценке ситуации в целом. Пол, возраст, образование, образ жизни, эмоциональный настрой, социальные нормы и обычаи общества, степень доверия к органам власти, техническим экспертам, средствам массовой информации и другие факторы влияют на поведение человека при оценке уровня риска и безопасности.
ВЫВОД: люди в условиях аварии проявляют лишь те качества, которые в них были заложены, развиты и укреплены, и которые неоднократно можно было наблюдать до аварии. И ничего более! С этой точки зрения культура безопасности, гуманизация технического образования, воспитание и привитие общечеловеческой культуры специалисту должны стоять в одном ряду с развитием техники, и занимать тем более ответственную позицию, чем более опасной является та или иная отрасль техники.
МЕТОДОЛОГИЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ОШИБОК
Методы прогнозирования частоты ошибок человека основываются на классическом анализе и включают следующие этапы:
- составление перечня основных отказов системы;
- составление перечня и анализ действий человека;
- оценивание частоты ошибок человека;
- определение влияния частоты ошибок человека на интенсивность отказов рассматриваемой системы;
- выработка рекомендаций, внесение необходимых изменений в рассматриваемую систему и вычисление новых значений интенсивности отказов.
Одним из основных методов анализа надежности работы человека является построение дерева вероятностей (дерево исходов). При использовании этого метода задается некоторая условная вероятность успешного или ошибочного выполнения человеком каждой важной операции либо вероятность появления соответствующего события. Исход каждого события изображается ветвями дерева вероятностей. Полная вероятность успешного выполнения определенной операции находится суммированием соответствующих вероятностей в конечной точке пути успешных исходов на диаграмме дерева вероятностей. Этот метод с некоторыми уточнениями может учитывать такие факторы, как стресс, вызываемый нехваткой времени; эмоциональная нагрузка; нагрузка, определяемая необходимостью ответных действий, результатами взаимодействий и отказами оборудования.
Следует заметить, что данный метод обеспечивает хорошую наглядность, а связанные с ним математические вычисления просты, что в свою очередь снижает вероятность появления вычислительных ошибок. Кроме того, он позволяет специалисту по инженерной психологии легко оценить условную вероятность, которую в противном случае можно получить только с помощью решения сложных вероятностных уравнений.
ПРИМЕР. Оператор выполняет два задания - сначала x, а затем y. При этом он может выполнять их как правильно, так и неправильно. Другими словами, неправильно выполняемые задания - единственные ошибки, которые могут появляться в данной ситуации. Требуется построить дерево возможных исходов и найти общую вероятность неправильного выполнения задания. Предполагается, что вероятности статистически независимы.
Для решения поставленной задачи воспользуемся деревом возможных исходов, изображенным на рис. 7.2 и введем следующие обозначения:
Рs - вероятность успешного выполнения задания;
Рf - вероятность невыполнения задания;
s - успешное выполнение задания;
f - невыполнение задания;
Рx - вероятность успешного выполнения задания x;
Рy - вероятность успешного выполнения задания y;
- вероятность невыполнения задания x;
- вероятность невыполнения задания y.
Согласно рис. 7.2.1, вероятность успешного выполнения задания равна Рs=Рx(Рy. Аналогично находится выражение для вероятности невыполнения задания:
Рf = Рx( + (Рy + ( = 1 - Рx(Рy.
Из рис. 7.2.1 следует, что единственным способом успешного выполнения системного задания является успешное выполнение обоих заданий - x и y. Именно поэтому вероятность правильного выполнения системного задания определяется как Рx(Рy.
Для оценки надежности работы операторов технических систем необходимо учитывать следующие факторы:
- качество обучения и практической подготовки;
- наличие письменных инструкций, их качество и возможность неправильного их толкования;
- эргономическиe показатели рабочих мест;
- степень независимости действий оператора;
- наличие операторов-дублеров;
- психологические нагрузки.
Рис. 7.2.1. Схема дерева исходов
Оценивание частоты ошибок человека следует проводить только после рассмотрения всех этих факторов, так как они влияют на качество работы оператора. Полученные оценки должны затем включаться в процедуру анализа дерева отказов.
ПРИНЦИПЫ ФОРМИРОВАНИЯ БАЗ ОБ ОШИБКАХ ЧЕЛОВЕКА
Базы данных об ошибках человека необходимы для анализа и прогнозирования безопасности рассматриваемой системы, предупреждения опасных ситуаций. Их можно разделить на следующие три категории.
Базы экспериментальных данных: содержат результаты лабораторных экспериментов и заслуживают большего доверия, чем базы данных иного типа, поскольку в меньшей степени подвержены влиянию субъективных оценок, способных приводить к ошибкам. Однако необходимо иметь в виду, что с какой бы тщательностью ни формировались подобные базы данных, в них всегда присутствует значительный элемент субъективности.
Базы эксплуатационных данных: являются более реальными, чем базы экспериментальных данных, однако сформировать такие базы довольно трудно, поскольку для этого требуется тщательная регистрация действий в реальных условиях эксплуатации. Подобные базы данных дают более удовлетворительные результаты, чем лабораторные исследования, поскольку в лабораторных условиях часто ставятся надуманные задачи.
Известны [69] крупные базы эксплуатационных данных о параметрах эксплуатации оборудования. Одной из них является "Система регистрации и оценок данных о качестве работы (OPREDS)", позволяющая автоматически следить за всеми действиями оператора. Однако она приемлема только в некоторых ситуациях (например, в системах коммутации). Другим примером является "Банк данных о частоте ошибок по вине человека (SHERB)", созданный фирмой Sandy. Ниже, в качестве примера, приведены оценки ошибок операторов из документа WASH-1400 [69].
1. Выбор не простого переключателя, а управляемого с помощью ключа (это значение не учитывает ошибки принятия решения в случае, когда оператор неправильно воспринимает ситуацию и полагает, что данный ключ выбран правильно) - частота ошибок 10-5.
2. Выбор переключателя (или двух переключателей), не похожего по форме или по расположению на нужный переключатель при условии отсутствия ошибки в принятии решения; например, оператор включает переключатель с большой рукояткой вместо малого переключателя - частота ошибок 10-4.
3. Обычная ошибка человека при выполнении операции (например, неправильное считывание таблички и в результате выбор ошибочного переключателя) - частота ошибок 3(10-3.
4. Обычная ошибка (упущение) человека, если в зале управления отсутствует сигнализация о состоянии параметра, упущенного оператором (например, отказ, связанный с невозвращением испытательного клапана с ручным переключением в исходное положение после завершения технического обслуживания) - частота ошибок 10-2.
5. Простые арифметические ошибки при проведении самопроверки, но без выполнения повторных вычислений - частота ошибок 3(10-2.
6. Частота ошибок 1/Х - при условии, что оператор дотягивается до неправильного переключателя (или пары переключателей) и выбирает похожий переключатель (или пару переключателей). Здесь Х - число неправильных переключателей (или пар переключателей), расположенных рядом с нужным переключателем. Формула 1/Х применима, если имеется до пяти или шести переключателей. При большем числе переключателей частота ошибок уменьшается, так как оператор тратит в этом случае больше времени, отыскивая нужный вариант. При числе переключателей до пяти или шести оператор не думает об ошибке, и поэтому более вероятно, что он не ведет тщательный поиск.
7. Персонал другой рабочей смены не проверяет оборудование, если только не дается письменной директивы или специального перечня для проверки - частота ошибок 10-1.
8. Обычная частота ошибок при условии напряженной работы оператора, при которых очень быстро происходят опасные действия, - частота ошибок 0,2-0,3.
Базы субъективных данных: составляются на основе экспертных оценок. Создание таких баз обходится сравнительно дешево и не вызывает особых трудностей, поскольку большой объем информации может быть получен от небольшого числа опрошенных экспертов.
Чтобы базы субъективных данных можно было использовать при анализе надежности работы человека, необходимо:
- обеспечить требуемую точность данных; для баз субъективных данных характерны определенные погрешности, поэтому нужно иметь в виду, что их точность всегда меньше, чем точность баз экспериментальных данных;
- гарантировать представительность экспертных оценок.
Субъективные данные должны поступать только от тех лиц, которые считаются высококвалифицированными специалистами, способными справиться с этой работой и которые, кроме этого, могли бы наблюдать за выполнением подобных заданий другими экспертами. Например, лучше получать данные от операторов, чем от специалистов по инженерной психологии; учитывать конкретный характер работы. Необходимо очень тщательно выбирать используемый метод оценки с учетом характера оцениваемой работы; правильно установить уровень экспертного оценивания. Факторы, определяющие качество оцениваемой работы, должны выявляться на начальном этапе оценочной деятельности. Кроме того, необходимо четко определить типы ошибок, характерных для рассматриваемого процесса выполнения задания; четко определить процедуру оценивания. Для получения субъективных оценок необходимо четко описать применяемую процедуру; например, это может быть метод парного сравнения.
Основное преимущество базы субъективных данных состоит в широком охвате всех параметров, по которым требуется иметь данные об ошибках.
ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРТИЗЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ПРИЧИНЫ, ЗАДАЧИ И СОДЕРЖАНИЕ ЭКСПЕРТИЗЫ
Причиной проведения исследований может быть, например:
- необходимость проверки системы;
- принятие решения относительно целесообразности и места размещения;
- принятие решения о приобретении какого-либо вида оборудования;
- разработка перечня вопросов для поставщиков;
- проверка инструкций по эксплуатации;
- улучшение безопасности существующих систем;
- выявление опасностей для работающих на предприятии;
- выявление опасностей для предприятия и оборудования;
- выявление опасностей для населения;
- выявление опасностей для окружающей среды.
Содержание этапов и работ при проведении экспертизы приведено в таблице 8.1.
Следует определить физические пределы (границы) обследуемой системы с учетом возможности ее взаимодействия с соседними системами или зданиями, а также предусмотреть любые ограничения временного и финансового характера.
Общие задачи и цели исследования обычно устанавливаются лицом, ответственным за реализацию проекта или за работу предприятия; им может быть, например, руководитель проекта, инженер-проектировщик или руководитель предприятия. Необходимо определить обязанности каждого члена группы. Задачи и цели исследования гораздо легче и проще установить, если руководитель имеет глубокое представление о методах исследования.