Методы анализа риска

В основе выбора методов анализа риска

• этапы функционирования объекта (проектирование, эксплуатация, ремонт);

• критерии приемлемого риска;

• тип опасного объекта и характер опасности;

• наличие ресурсов для проведения анализа;

• опыт и квалификацию исполнителей;

другие факторы.

Методы анализа риска:

• детерминированные;

• вероятностно-статистические;

• комбинированные;

• в условиях неопределенности нестатической природы.

Методы на стадии идентификации опасностей:

• «Что будет, если..?»;

• проверочный лист;

• анализ опасности и работоспособности;

• анализ видов и последствий отказов;

• анализ «дерева отказов»;

• анализ «дерева событий»;

• соответствующие эквивалентные методы.

Задание

Построить ментальную карту «Основные понятия анализа риска».

Ход работы

1. Группе выбрать руководителя команды.

2. На сайте www.mind42.com каждому завести аккаунт.

3. Руководителю команды создать поле новой карты «+ New mind map» под названием, соответствующим названию темы «Основные понятия теории надежности». Через падающее меню, расположенное сверху, под названием «Основные понятия теории надежности», команду «Colloboration» в поле «Collaborator email addresses» ввести электронные адреса всех членов команды и преподавателя, закончив операцию командой «Invite».

4. Членам группы через свой электронный адрес принять приглашение для присоединения к созданию ментальной карты. Группе разбиться на две команды, распределив между собой подтемы:

• «Основные этапы анализа риска». С глубиной развертки не менее двух позиций, например: «Основные этапы анализа риска – этап анализа – краткая характеристика: проводимые мероприятия»;

• «Методы анализа риска». С глубиной развертки не менее двух позиций, например: «Методы анализа риска – метод анализа – краткая характеристика: проводимые мероприятия»;

• «Методы анализа на стадии идентификации опасностей». С глубиной развертки не менее двух позиций, например: «Методы анализа на стадии идентификации опасностей – метод – краткая характеристика: проводимые мероприятия»

5. Составить ментальную карту, подробно рассмотрев (собрав, проанализировав, обобщив) информацию.

6. По установленной форме (Приложение А) оформить отчет по лабораторной работе. Информацию о проделанной работе в отчете представить в виде ссылки на карту и фотографий с экрана (команда Print Screen).

Лабораторная работа №7. Показатели безопасности систем «человек - машина»

Цель:

• развитие умений расчета показателей безопасности систем «человек-машина» (СЧМ).

Задачи:

• закрепление знаний по основополагающим понятиям.

Основные теоретические сведения

Надежность характеризует безошибочность (правильность) решения стоящих перед СЧМ задач оценивается вероятностью правильного решения задач, которая, по статистическим данным, определяется соотношением

()

где n_ор и N₀ − соответственно число ошибочно решенных и общее число решаемых задач.

Во многих случаях решающим фактором не решения задач является человеческий.

Основными показателями деятельности человека-оператора являются:

• быстродействие;

• точность;

• надежность;

• работоспособность.

Быстродействие

Основная информационная модель, описывающая время, требуемое для реагирования оператору

T = a + b·I

где T – время затраченное оператором,

а – затраты времени при обработке информации от момента поступления сигнала до реализации решения,

b – время, необходимое на обработку единицы информации,

I – количество обработанной информации.

Количество информации можно определить по следующим формулам.

Формула Хартли определяет количество информации (бит)

()

где N – возможное количество равновероятных сообщений, шт

m – количество букв в алфавите, шт; n – количество букв в сообщении, шт.

Когда события не равновероятны используется формула Шеннона

где p_i – вероятность i-го события

Формула Калмогорова

I=K·i

где I – информационный объем текста,

K – количество символов в тексте,

i – информационный объем одного символа.

Точность работы оператора − степень отклонения некоторого параметра, измеряемого, устанавливаемого или регулируемого оператором, от своего истинного (заданного или номинального) значения.

В работе оператора следует различать случайную и ситематическую погрешности. Случайная погрешность оператора оценивается величиной среднеквадратической погрешности, систематическая погрешность − величиной математического ожидания отдельных погрешностей.

Систематические можно устранить или скомпенсировать поправкой.

n – число измерений

a_i - результат i-го измерения

А_ср – среднеарифметическое значение (математическое ожидание случайной величины)

ü надежность

ü работоспособность

Своевременность решения задачи СЧМ оценивается вероятностью того, что стоящая перед СЧМ задача будет решена за время, не превышающее допустимое:

()

f(T) – функция плотности времени решения задачи системой «человек-машина».

По статистическим данным

()

n_cp – число несвоевременно решенных СЧМ задач.

В качестве общего показателя надежности используется вероятность правильного и своевременного решения задачи:

P_cчм =P_пр⋅P_cв. ()

Безопасность труда человека в СЧМ оценивается вероятностью безопасной работы P_б

()

где Р_воi – вероятность возникновения опасной или вредной для человека производственной ситуации i-го типа; Р_отi – вероятность неправильных действий оператора в i-й ситуации; n – число возможных травмоопасных ситуаций.

Степень автоматизации СЧМ характеризует относительное количе- ство информации, перерабатываемой автоматическими устройствами

()

где I_оп – количество информации, перерабатываемой оператором; I_счм – общее количество информации, циркулирующей в СЧМ.

Экономический показатель характеризует полные затраты на СМЧ. В общем случае эти затраты складываются из затрат на создание (изготовление) системы С_и, затрат на подготовку операторов С_оп и эксплуатационных расходов С_э:

W_счм=k_н(C_и+C_оп)+С_э

где k_н – нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных затрат (С_и+С_оп).

Эргономические показатели учитывают совокупность специфических свойств СЧМ и представляют иерархическую структуру, включающую в себя ценностную эргономическую характеристику (эргономичность СЧМ), комплексные (управляемость, обслуживаемость, освояемость и обитаемость СЧМ), групповые (социально-психологические, психологические, физиологические, антропометрические, гигиенические) и единичные показатели.

Надежность оператора – свойство качественно выполнять трудовую деятельность в течение, определенного времени при заданных условиях. Ошибками оператора являются: невыполнение требуемого или выполнение лишнего (несанкционированного) действия, нарушение последовательности выполнения действий, неправильное или несвоевременное выполнение требуемого действия. В зависимости от последствий ошибки могут быть аварийными и неаварийными.

Надежность оператора характеризуется показателями безошибочности, готовности, восстанавливаемости и своевременности. Показателем безошибочности является вероятность безошибочной работы. Для типовых, часто повторяющихся операций, в качестве показателя безошибочности может использоваться интенсивность ошибок

где Р_j – вероятность безошибочного выполнения операций j-го типа; λ_j – интенсивность ошибок j-го вида; N_j, n_j – общее число выполненных операций j-го вида и допущенное при этом число ошибок; Т_j – среднее время выполнения операций j-го вида.

Для участка устойчивой работоспособности оператора можно найти вероятность безошибочного выполнения операций:

где k_j – число выполненных операций j-го вида; r – число различных типов операций (j=1, 2, ...r). Коэффициент готовности оператора представляет собой вероятность включения оператора в работу в любой произвольный момент времени:

где Т0 – время, в течение которого оператор по тем или иным причи- нам не находится на рабочем месте; Т – общее время работы оператора. Показатель восстанавливаемости – возможность самоконтроля опе- ратором своих действий и исправления допущенных ошибок, т.е. пред- ставляет вероятность исправления оператором допущенной ошибки:

P_исп=P_к·P_об·P_и.

где Р_к – вероятность выдачи сигнала системой контроля; Р_об – вероятность обнаружения оператором сигнала контроля; Р_и – вероятность исправления ошибочных действий при повторном выполнении операций.

Надежность деятельности оператора не остается величиной постоянной, а меняется с течением времени. Это обусловлено как изменением условий деятельности, так и колебаниями состояния оператора. Среднее значение вероятности безошибочной работы оператора

где Рi – вероятность наступления i-го состояния СЧМ; Роп/i – условная вероятность безошибочной работы оператора в i-м состоянии; m – число рассматриваемых состояний СЧМ. Для систем непрерывного типа показателем надежности является ве- роятность безотказного, безошибочного и своевременного протекания производственного процесса в течение времени t:

где Рт (t) – вероятность безотказной работы технических средств; Коп – коэффициент готовности оператора; Рсв – вероятность своевременного вы- полнения оператором требуемых действий; Рисп – вероятность исправления ошибочных действий. Для СЧМ дискретного типа: