Можно выделить 4 методических подхода к определению риска.

1. Инженерный, опирающийся на статистику, рас­чет частот, вероятностный анализ безопасности, постро­ение деревьев опасности.

2. Модельный, основанный на построении моделей предпосылок происшествия в системе с учетом воздействия вредных факторов на отдельного человека, социальные, профессиональные группы и т. п.

3. Экспертный, когда мера определенности (вероятность, возможность) событий опреде­ляется на основе опроса опытных специалистов, т. е. экспертов.

4. Социологический, основанный на опросе населения.

Перечисленные методы отражают разные аспекты риска. Поэтому применять их необходимо в комплексе.

Совместное воздействие совокупности опасностей на человека принято называть сочетанным, которое по своему характеру может быть аддитивным (когда эффект воздействия равен сумме воздействий от каждого фактора в отдельности), синергетическим (когда суммарный эффект выше аддитивного воздействия) и антагонистическим (кода суммарный эффект ниже аддитивного воздействии) [2]. Как правило, в БЖД ограничиваются рассмотрением аддитивного эффекта и для оценки воздействия совокупности опасностей на человека применяют показатель эффекта суммации

П = ∑ ∑ (n_{i j} / ПДУВ _{i j} ), i I , j J , (1.3)

где соответственно I, J – множества видов вредных веществ и каналов их распространения, (n _{i j}) – фактическое (измеренное или расчетное) значение параметра (например, концентрации), а ПДУВ _{i j} – предельно допустимый уровень воздействия, например, концентрация вредного вещества i вида, распространяющегося и действующего по каналу j вида относительно человека. Устанавливая области допустимых значений на показатель эффекта суммации и сравнивая с его расчетно-экспериментальными значениями классифицируют качество окружающей и (или) рабочей среды.

1.4. Характеристика нервной системы и анализаторов человека [5].

В процессе эволюции у человека сформировалась и продолжает совершенствоваться естественная система защиты от опасностей. Часто возникает необходимость рационального дополнения этой системы техническими средствами обеспечения безопасности. Основа естественной системы защиты от опасностей – нервная система, управляющая деятельностью мышц и состоящая приблизительно из 10 млрд. нейронов и 70 млрд. вспомогательных клеток. Одно из основных свойств нервной системы — передача возбуждений с помощью рефлексов: безусловных, которые рождаются вместе с человеком, и условных, вырабатываемых в течение всей жизни в ответ на действие различного рода раздражителей.

Посредством безусловных рефлексов человек неосознанно отвечает на опасности, угрожающие его организму, что способствует самосохранению. С помощью условных рефлексов человек осознанно и адекватно реагирует на опасности, способствуя избежанию их действия (уменьшению уровня риска) или снижая тяжесть последствий.

Другое основное свойство нервной системы – торможение или остановка двигательного акта нервным центром. Процессы возбуждения и торможения чередуются случайным образом и приводят к разнообразию деятельности.

Идентификация опасностей невозможна без своевременного формирования в центральной нервной системе перцептивных (чувственных) образов, которые служат субъективным отражением в сознании человека свойств действующих на него объектов. Этот процесс включает три стадии: обнаружение, распознание (опознание), различение.

Главные средства (физиологическая основа), необходимые для приема информации и формирования чувственных образов, это анализаторы (чувственные приборы), посредством которых человек ощущает раздражения. Они состоят из трех частей: рецепторов; проводящих нервных путей; сенсорных центров коры больших полушарий головного мозга или центров спинного мозга. Свойства анализаторов — адаптивность и избирательность.

Функция рецептора заключается в превращении энергии раздражителя в нервный процесс. Вход рецептора приспособлен к приему сигналов определенного вида (модальности). Выход посылает единые для всей нервной системы сигналы (импульсы).

Проводящие нервные пути передают импульсы в кору головного мозга со скоростью около 120  м/с. Там они обрабатываются и снова возвращаются в рецепторы. Таким образом, возникает обратная связь. В процессе взаимодействия рецепторов и сенсорных центров формируются чувственные образы. Мозговой конец анализатора состоит из ядра и рассеянных по коре больших полушарий элементов, обеспечивающими нервные связи между различными анализаторами.

Понятие об анализаторах введено в физиологию И. П. Павловым в 1909 г. Их ранжируют следующим образом (в скобках даны единицы измерения): зрительный (лк), слуховой (дБ), тактильный (г/мм²), вкусовой (мг/л), двигательный (кг), температурный (°С), вестибулярный (м/с²).

Основными характеристиками анализаторов служат пороги: абсолютный, дифференциальный и оперативный.

Минимальную силу раздражителя, способную вызвать ощущение, называют нижним абсолютным порогом чувствительности, а максимально допустимую – им абсолютным порогом. Интервал между нижним и верхним абсолютными порогами – диапазон чувствительности анализатора.

Дифференциальный порог – это минимальное различие между двумя раздражителями (сигналами) либо между двумя состояниями одного раздражителя, вызывающее едва заметную разницу ощущений. Дифференциальный порог dI прямо пропорционален исходной силе раздражителя I:

dI/I = k, (1.4)

где k — константа (k = 0,01 для зрительного, k = 0,1 для слухового и k = 0,3 для тактильного анализаторов).

На основании полученной зависимости установлена взаимосвязь:

S = k lg I + C, (1.5)

где С – постоянная величина.

Формула (1.5) представляет собой основной психофизический закон (закон Вебера-Фехнера), согласно которому интенсивность ощущения S прямо пропорциональна логарифму силы раздражителя I. Данный закон не действует в области боли, где наблюдается примерно прямо пропорциональная зависимость между раздражением и ощущением.

Однако дифференциальный порог определяет предельные возможности анализатора. Оптимальную различимость сигналов характеризует оперативный порог различения, представляющий собой то наименьшее значение различения между (двумя) сигналами, при котором скорость и точность различения достигают максимума. Обычно оперативный порог различения в 10...15 раз больше дифференциального.

Величины порогов не стабильны. Находясь в зависимости от многих трудно учитываемых факторов, порог рассматривают как статистическое понятие.

1.5. Концепция приемлемого (допустимого) риска [1,9]

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.

Восприятие общественностью риска и опасностей 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, в целом по стране от различных опасностей лишаются жизни более 1000 человек в день. Но эти сведения менее впечатляют, чем гибель 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. По мнению специалистов, использование риска в качестве оценки опасностей предпочтительнее, чем использова­ние традиционных показателей.

Приемлемый риск сочетает в себе технические, эко­номические, социальные и политические аспекты и пред­ставляет некоторый компромисс между уровнем безо­пасности и возможностями ее достижения.

Прежде всего, нужно иметь в виду, что экономичес­кие возможности повышения безопасности технических систем не безграничны. Затрачивая чрезмерные средства на повышение безо­пасности, можно нанести ущерб социальной сфере, на­пример, ухудшить медицинскую помощь. При увеличении затрат технический риск снижается, но растет социальный. Суммарный риск имеет минимум при определенном соотношении между инвестициями в техническую и социальную сферы. Это обстоятельство и нужно учитывать при выборе риска, с которым общество пока вынуждено мириться.

В России (в области пожарной безопасности) и других странах, например в Голландии, прием­лемые риски установлены в законодательном порядке. Максимально приемлемым уровнем индивидуального рис­ка летального исхода обычно считается 10^–6 в год. Пренебрежительно малым считается индивидуальный риск гибели 10 ^{– 8} в год. Максимально приемлемым риском для экосистем считается тот, при котором может пострадать 5% видов биогеоценоза. Обычно в качестве верхних границ индивидуального дифференциального риска берут [2, с. 348]: 10 ^{– 5} ли / (чел.-год); 10 ^{– 4} несчастных случаев постоянной нетрудоспособности (нс пн) / (чел.-год); 10 ^{– 3} несчастных случаев временной нетрудоспособности (нс вн) / (чел.-год).

Управление риском. Как повысить уровень безопасности? Это основной вопрос теории и практики безопаснос­ти. Очевидно, что для этой цели средства можно расхо­довать по трем направлениям [1,7]: 1) совершенствование технических систем и объектов;

2) подготовка персонала; 3) ликвидация последствий.

Априорно трудно определить соотношение инвести­ций по каждому из этих направлений. Необходим спе­циальный анализ с использованием конкретных данных и условий. Переход к риску открывает принципиально новые возможности повышения безопасности техносферы. К техническим, организационным, административ­ным добавляются экономические методы управления риском. К последним относятся: страхование, денежная компенсация ущерба, платежи за риск и др. Специалис­ты считают целесообразным в законодательном порядке ввести квоты за риск.

Для расчета риска необходимы обоснованные дан­ные. Острая потребность в данных в настоящее время признана во всем мире на национальном и международ­ном уровне. Необходима тщательно аргументированная разработ­ка базы и банков данных и их реализация в условиях предприятия, региона. В основе управления риском лежит методика срав­нения затрат и получаемых выгод от снижения риска.

Последовательность оценки риска [9,10]:

Стадия 1 – предварительный анализ опасности (ПАО): 1) Выявить источники опасности; 2) Определить части системы, которые могут вызвать эти опасности; 3) Ввести ограничения на анализ, т. е. исклю­чить опасности, которые не будут изучаться; 4) Установить меры определенности (частоты, вероятности, возможности) реализации опасностей.

Стадия 2 – выявление последовательности опасных ситуаций, построение дерева событий и опасностей.

Стадия 3 – анализ последствий и установление мер ущерба.

Стадия 4 – расчет показателей риска.

1.6. Принципы обеспечения безопасности

Принципов обеспечения безопасности много. Их мож­но классифицировать по нескольким признакам [1]. По признаку реализации их условно делят на 4 класса: 1) ориентирующие: активности оператора; гуманизации деятельности; деструкции; замены оператора; классификации; ликвидации опасности; системности; снижения опасности; 2) технические: блокировки; вакуумирования; герметизации; защиты расстоянием; компрессии; прочности; слабого звена; флегматизации; экранирования; 3) управленческие: адекватности; компенсации; контроля; обратной связи; ответственности; плановости; стимулирования; эффективности; 4) орга­низационные: защиты временем; информации; несовместимости; нормирования; подбора кадров; последовательности; резервирования; эргономичности.

Некоторые принципы относятся к нескольким клас­сам одновременно. Принципы обеспечения безопасности образуют систему. В то же время каждый принцип об­ладает относительной самостоятельностью.

В качестве примера раскроем один из важных организационных принципов – принцип нормирования (и тесно связанный с ним принцип резервирования) при учете аддитивного действия совокупности ОВФ, см. формулу (1.3). Для обеспечения безопасности человека (или любого живого организма) устанавливают предельно допустимые уровни воздействия (концентрации) любого фактора, которые определяют порог здоровья, репродуктивности и работоспособности. По отношению к клиническому уровню воздействия (обычно связанному с 50 % летальным исходом индивидуумов), как правило, для всех негативных факторов эти предельно допустимые уровни воздействия на два – четыре порядка ниже. Этим обеспечивается «запас безопасности» индивидуумов.