3.2.Концепция приемлемого (допустимого) риска

Традиционная техника безопасности базируется на категорическом импера­тиве —~ обеспечить безопасность, не допустить никаких аварий. Как показывает практика, такая концепция неадекватна законам техносферы. Требование абсолют­ной безопасности, подкупающее своей гуманностью, может обернуться трагедией для людей потому, что обеспечить нулевой риск в действующих системах невоз­можно.

Современный мир отверг концепцию абсолютной безопасности и пришел к концепции приемлемого (допустимого) риска, суть которой в стремлении к такой безопасности, которую приемлет общество в данный период времени, исходя из тех­нических и экономических возможностей.

Восприятие общественностью риска и опасностей субъективно. Люди сильно реагируют на события редкие, но сопровождающиеся большим числом единовре­менных жертв, например авиакатастрофа.

В то же время частые события, в результате которых погибают единицы или не­большие группы людей, не вызывают столь напряженного отношения. Ежедневно в стране погибает на производстве 40-50 человек, в целом от различных опасностей лишаются жизни более 1000 человек. Hq эти сведения менее впечатляют, чем ги­бель сразу 5-10 человек в одной аварии или каком-либо конфликте. Это необходимо иметь в виду при рассмотрении проблемы приемлемого риска. Субъективность в оценке риска подтверждает необходимость поиска приемов и методологий, лишен­ных этого недостатка.

В некоторых странах, например в Голландии, приемлемые риски установлены в законодательном порядке.

Максимально приемлемым риском для экосистем считается тот, при котором мо­жет пострадать 5 % видов биогеоценоза.

На самом деле приемлемые риски на 2-3 порядка «строже» фактических. Сле­довательно, введение приемлемых рисков является акцией, прямо направленной на защиту человека.

3.3.Вероятностная оценка и прогнозирование

событий опасного типа

Опасность связана с возникновением непредвиденных событий, возможность проявления которых может быть выражена с помощью числовых шкал. С этой це­лью используются балльные оценки, частоты несчастных случаев, коэффициенты частоты травматизма и т.д. Наиболее подходящей мерой безопасности является ве­роятность (Р) того, что в теченне некоторого интервала времени (t) пребывания человека в данной системе не произойдет нарушения жизненных параметров его организма вследствие неблагоприятного воздействия окружающей среды. Эта ве­роятность обозначается как ДО, т.е. характеризует уровень безопасности.

Опасность системы «человек - среда» (Q), как свойство, противоположное без­опасности, можно записать как

Q(t)=1-P(t)

Функции P(t) и Q(t)имеют следующие свойства (рис. 3.1):

1. 0<P(t)< 1; 0 <Q(t)< 1;

2. P(t) и Q(t) — монотонные соответственно невозрастающая и неубывающая функции;

3. P0 = (1); P(оо) = 0; Q(0) = 0; Q(оо) = 1.

Вероятностная мера безопасности (опасности) — это числа, лежащие в интер­вале от 0 до 1.

Функции Q{t), P(t) могут быть «негладкими», ступенчатыми. В один период вре­мени безопасность человека может быть больше, в другой — меньше, но с увеличе­нием интервала времени вероятность подвергнуться неблагоприятному воздействию со стороны окружающей среды неуклонно возрастает.

Рис. 3.1. Функция безопасности P{t) — невозрастающая (1),

функция опасности Q(t) — неубывающая (2)

В вероятностном смысл & безопасность жизнедеятельности не является вели­чиной абсолютной. Как бы ни велика была безопасность человека в той или иной жизненной системе, вероятность несчастного случая всегда остается величиной, от­личной от нуля. Любой вид деятельности человека опасен.

От начала жизненного пути человека вероятность получить неблагоприятное воздействие окружающей среды неуклонно возрастает, и скорость нарастания тем выше, чем опаснее среда.

Из теории вероятностей известна теорема, которая гласит, что вероятность со­вместного наступления двух событий равна произведению вероятности одного из них на вероятность наступления другого события при условии, что первое насту­пило. Применительно к безопасности человека эту теорему можно сформулировать таким образом: вероятность несчастного случая равна произведению вероятности реализации опасного фактора в окружающей человека среде на вероятность попада­ния человека или части его организма в зону действия этого события при условии, что оно произойдет.

Опасность человека в системе «человек - среда» Q(t) есть функция опасности среды и вероятности неблагоприятного для организма человека воздействия при возникновении опасного фактора. Согласно теореме о произведении вероятностей:

Q(t) = Q_c(t)-P_nop(t),

где Q_c(t) — опасность среды, т.е. вероятность того, что за время t в окружающей человека среде реализуется опасный фактор; P_nop(t) — вероятность поражения орга­низма человека, т.е. попадания организма в целом или его органов в зону действия опасного или вредного для здоровья фактора в случае его реализации.

Если поражение организма человека происходит с неизбежностью, как только реализуется опасное явление в окружающей среде, т.е. Р_пор(t) = 1 и Q(t) = Q_c(t), то опасность (безопасность) системы «человек — среда» отождествляется с опасностью (безопасностью) среды. Возьмем для примера систему «самолет — пассажир». Ава­рия самолета в полете наверняка приводит к неблагоприятным последствиям для пассажира. В этом случае вероятность поражения равна единице, и опасность для человека целиком определяется вероятностью аварии самолета.

Если опасный фактор проявляется определенно и прогнозируется достаточно точно и в пространстве, и во времени, т.е. Q_c(t) = 1, то опасность системы опреде­ляется целиком вероятностью попадания человека в зону действия этого фактора. В этом случае Q(t) = P_nop(f). Опасность системы «человек - среда» отождествляется с вероятностью, например попадания под колеса автомобиля, попадания части тела под вращающийся режущий инструмент и т.д.

Использование вероятностной меры^; для определения безопасности имеет ряд предпочтений. Во-первых, математическая теория вероятностей хорошо разработа­на. Имеется множество положений, базирующихся на теории вероятностей, которые могут быть применены и в теории безопасности. Во-вторых, количественно вероят­ность выражается числами, изменяющимися от 0 до 1, что весьма удобно в расчетах. Кроме того, интервал чисел, выражающих вероятность, имеет четко выраженные границы, и, следовательно, всегда можно оценить степень близости безопасности к теоретическому идеалу. Но, вместе с тем, численное значение вероятности весьма трудно рассчитать аналитически, не на основе статистических данных, а на основе физических параметров, характеризующих взаимодействующие элементы.

Статистическая вероятность несчастного случая

Непосредственно дать количественную оценку безопасности по вероятностной шкале практически возможно только экспертным методом. Однако точность и до­стоверность таких оценок весьма невелики, хотя любой человек в своей жизни бес­конечное число раз оценивает и прогнозирует степень опасности-безопасности сво­их действий, решений, поступков.

Дать более или менее точную оценку вероятности можно лишь на основании «статистических испытаний». Разумеется, экспериментальное воспроизводство не­счастных случаев невозможно. Однако сама по себе жизнедеятельность множества людей — это своеобразные «опыты», часть из которых завершается травмировани­ем, заболеванием, смертью. Поэтому статистические методы в некоторых случаях приемлемы для оценки безопасности.

Обозначим через N общее число людей, занятых в данной сфере жизнедеятель­ности, а через п — число людей, подвергнувшихся неблагоприятным воздействиям среды, тогда отношение Q_x = n/N будет характеризовать частоту несчастных случа­ев. Иначе ее называют статистической вероятностью.

Известно, что при увеличении числа опытов частота событий будет приближать­ся к его вероятности, поэтому статистическую вероятность для оценки безопасности следует использовать для контингентов с численностью более 1000 человек.

Пример 1. Ежегодно в России в результате отравления алкоголем погибает 30 тыс. чело­век. Если принять, что в той или иной степени алкоголь употребляют около 80 млн человек, то статистическая вероятность погибнуть от алкоголя состав­ляет

Q_{смертельного алкогольного отравления=} n/N= 30х10³/(80х10⁸) = 0,37х^-3

Пример 2. На производстве в стране погибает около п = 14 тыс. человек в год, а числен­ность работающих составляет примерно N= 120 млн человек. Следователь­но, опасность гибели среднестатистического человека в производственных условиях определяется как

Q_{гибели на производстве}= n/N = 1,4х 10⁴(1,2х10⁹) =10^-5

Пример 3. В дорожно-транспортных происшествиях в стране погибает около 60 тыс. че­ловек в год (с учетом умерших в больницах), следовательно, опасность гибе­ли среднестатистического жителя страны в ДТП, отнесенная ко всему насе­лению страны, оценивается величиной статистической вероятности 2x10^-4.

Таким образом, по примерам 1 и 3 риск гибели выше приемлемого почти в 100 раз.

Точно так же можно оценить степень опасности для человека в любой сфере жизнедеятельности и построить графики изменения опасности в течение определен­ного периода времени, например, суток, недели, года и т.д.

Частоты событий могут быть использованы для оценки вероятностей возникно­вения неблагоприятных для человека явлений в зависимости от длительности пребывания человека в той или иной системе. Если известна вероятность q события А (например, несчастного случая) в течение времени Г, то вероятность Q_n того, что это событие хотя бы один раз произойдет за время пТ, согласно теореме о повторении опытов, определяется по формуле

Q_n=1-(l-q)ⁿ.

Это выражение следует из биноминального закона распределения вероятностей

Q_m,_n ⁼ C_n^mq^m(l-q)^n-m,

где Q_m,n — вероятность того, что событие А произойдет ровно m раз при п опытах; п — общее число опытов; m — число опытов, где произошло событие А.

Приведенное выше выражение применяется в том случае, когда вероятности по­явления событий А в каждом опьгге одинаковы. Под «опытом» можно понимать, на­пример, присутствие человека в некоторой системе в течение времени Т. Повторение «опытов» п означает в этом случае общую длительность пТ пребывания человека в системе.

Если система, где находится человек, меняет свои свойства или он переходит в другую систему, то вероятность того, что событие А произойдет, рассчитывается по формуле

Q_s =1-П_i=1(1-q_i)

где q_i— вероятность события А в i-й группе одинаковых «опытов»; s — количество групп «опытов» с одинаковыми условиями их реализации.

Пример 4. Житель г. Новосибирска планирует посетить г. Москву, при этом он может совершить путешествие на самолете, поезде или тем и другим транспортом. Какой вариант поездки является наиболее безопасным, если известно, что вероятность погибнуть в результате катастрофы самолета оценивается ста­тистической вероятностью 0,35x10^-8 за 1 час полета, а на железнодорожном транспорте — 0,14* 10^-8? Время в пути в одну сторону составляет соответ­ственно: поездом — 50 часов, самолетом — 4 часа.

Вероятность погибнуть в авиакатастрофе оценивается из выражения

Qс=1-(1-0,35х10^-8).

Разлагая бином (1 - 0,35 х 10^-8) в ряд и находя первые два члена, будем иметь сле­дующий результат Q_c = 1 - (1 - 4x0,35* 10^-8) = 1,4x10^-8.

Аналогично рассчитывается вероятность летального исхода при поездке желез­нодорожным транспортом в одну сторону Q_ж= 1 — (1 — 50*0,14x10^-8) ⁼ 7,0^х 10^-8.

Вероятность несчастного случая при использовании смешанного транспорта (туда самолетом, обратно поездом) будет оцениваться величиной

Q_СЖ = 1 - (1 - 7,0х10^-8)х(1 -1,4x10^-8) – 10^-7.

Как видно из расчетов, авиатранспорт, хотя и характеризуется большей опасно­стью для пассажира попасть в неприятность за единицу времени, учитывая меньшие затраты времени на путешествие, оказывается более безопасным, чем железнодо­рожный транспорт.

Частоты неблагоприятных событий дают фиксированные оценки опасности (без­опасности) «среднестатистического индивида» в больших системах (т.е. имеющих

в качестве компонента хотя бы один живой элемент). Этот показатель может быть использован лишь для сравнительных оценок. Он не позволяет исследовать влия­ние различных параметров систем на показатели безопасности и оптимизировать их. Поэтому для оценки вероятности событий, определяющих безопасность людей, находят большее распространение не прямые методы, а косвенные, позволяющие по известным вероятностям неопасных массовых событий определять вероятности опасных, но редких событий, связанных с ними причинно-следственными зависи­мостями.