Риски в экологии

Первый  пример  связан  с  моделированием  аварии  на магистральном газопроводе (МГП), которая может привести к  конкретной  чрезвычайной  ситуации (ЧС) - выбросу  газа в атмосферу и его последствиям. Сотрудниками Института ВНИИГАЗ была разработана вероятностная модель такой аварии, которая представляет собой дерево сценариев развития ЧС с учетом ее возможных последствий (см. рис. 4.). Группа экспертов оценивала вероятность отдельных событий, формирующих рассматриваемое дерево. Вероятность возникновения моделируемой ЧС условно принята равной единице. Экспертное оценивание вероятностей последствий производилось путем попарного рассмотрения каждого разветвления на дереве. Для каждой пары совокупностей событий (процессов) определялась условная вероятность, причем каждая такая пара рассматривалась как полная группа событий, поэтому сумма соответствующих условных вероятностей равнялась единице. Так, разветвление на “одностороннее истечение” и “двустороннее истечение” было охарактеризовано условными вероятностями, равными соответственно 0,78 и 0,22. Вероятность осуществления цепи событий определяется путем перемножения  вероятностей событий, составляющих эту цепь. Так, вероятность того, что выброс газа будет характеризоваться односторонним истечением, и при этом произойдут возгорание и взрыв, определяется произведением 0,78×0,40×0,66 и равна 0,21.

Рис. 4. Дерево сценариев  развития чрезвычайной ситуации (ЧС) —  разрыва магистрального газопровода  (МГП) с выбросом газа и вызываемыми последствиями (вероятностная модель) 
 

Роль  человеческого фактора  в оценках риска  и в управлении им 

В процессе количественного  оценивания риска и управления им значительные трудности вызываются наличием неопределенностей в характеристиках  надежности персонала, занятого на потенциально опасных объектах. Такие техногенные  катастрофы, как взрыв ядерного реактора на Чернобыльской АЭС или утечка токсичных газов на заводе по производству пестицидов в Бхопале (Индия), показали, что с помощью чисто инженерных, технологических или организационных методов решить проблему снижения риска не удается. В значительной степени это связано с тем, что в подобных чрезвычайных ситуациях возникают не предусмотренные сценарии развития событий, в которых реакция персонала является неадекватной, вследствие чего выполняются ошибочные действия. Проведенный в США анализ около 30 тысяч инцидентов на объектах ядерной энергетики показал, что примерно в половине из них складывалась уникальная комбинация технологических отказов и человеческих ошибок. Расширение сферы применения автоматизированных средств приводит к новым проблемам, поскольку при этом появляются новые типы отказов и ошибок. Компьютеризация приводит к опасным ошибкам, связанным с программным обеспечением. Кроме того, в этих условиях непредсказуемым образом меняется весь комплекс отношений между человеком, с одной стороны, и машиной или компьютером, с другой. Исследования, выполненные в экономически развитых странах, свидетельствуют о необходимости всестороннего изучения роли человеческого фактора в сопряженных с риском технологиях и на потенциально опасных объектах.

В течение последних  двух десятилетий методы количественной оценки человеческой надежности существенно  изменились, сейчас они резко отличаются от подходов, традиционно используемых в расчетах показателей надежности оборудования. Для изучения человеческого фактора создаются специальные технические средства - моделирующие взаимодействие человека с машиной комплексы, имитационные установки и исследовательские тренажеры. Они используются для всестороннего изучения действий персонала, анализа стратегии поведения операторов, выявления основных ошибок. Одним из направлений изучения роли человеческого фактора является выявление причин ошибочных действий людей, обслуживающих сложные технологические установки. Чтобы определить характеристики различных по природе ошибок, психологи разрабатывают их классификацию. Одна из таких классификаций была предложена в 1990 г. Ризоном в его книге «Человеческие ошибки», она представлена на рис. 6.  

Рис.6. Классификация  причин опасных действий персонала, могущих привести к техногенным чрезвычайным ситуациям (по Ризону)  

Приведенная классификация  используется в моделировании взаимодействия человека с машиной. Схема на рис. 6. показывает, что все опасные  действия, которые могут вызвать  техногенную чрезвычайную ситуацию или катастрофу, можно разделить на ненамеренные и намеренные. Первые из них, в свою очередь, подразделяются на промахи и упущения, а вторые — на оплошности и нарушения. Причинами промахов выступают недостатки внимания (например, перепутан порядок выполнения двух последовательных операций), в то время как причинами упущений являются недостатки памяти (например, оператор забыл об одном звене в цепи необходимых операций). Причинами оплошностей могут быть неправильное выполнение действующих правил (например, неверное выполнение правила, необходимого в данной ситуации, или действие по такому правилу, которое вообще неприменимо в сложившейся обстановке) или же недостаточные знания о действиях как в штатных, так и в нештатных ситуациях. Нарушения представляют собой сознательные действия, ведущие к отклонениям от нормального функционирования объекта. 

Моделирование человеческого фактора стало  неотъемлемой частью вероятностного анализа  безопасности (ВАБ) потенциально опасных  объектов. Эта часть ВАБ является наиболее сложной, она позволяет учитывать лишь сравнительно простые ошибки персонала. Серьезную проблему представляет собой учет действий персонала в стрессовых условиях аварии при неизбежном дефиците времени. Сложные ошибки, число которых может быть весьма велико, очень трудно промоделировать, а множественные ошибки (подобные совершенным на Чернобыльской АЭС) практически вообще не поддаются анализу.

Несмотря на создание современных моделей, позволяющих  в определенных рамках описывать  взаимодействие оператора с машиной, проблемы, обусловленные ролью человеческого фактора, еще далеки от решения. Актуальность этих проблем привела к возникновению новой отрасли знания — культуры безопасности. Термин “культура безопасности” был введен в 1986 г. экспертами Международной консультативной группы по ядерной безопасности (МКГЯБ) Международного Агентства по атомной энергии (МАГАТЭ) в итоговом документе по рассмотрению причин и последствий аварии в Чернобыле. В последующем документе МКГЯБ МАГАТЭ «Основные принципы безопасности атомных электростанций», опубликованном в 1990 г, культура безопасности была охарактеризована в качестве “фундаментального управленческого принципа”. Согласно принятому МАГАТЭ определению, культура безопасности - это такой набор характеристик и особенностей деятельности организаций и отдельных лиц, который устанавливает, что проблемам безопасности ядерного объекта как обладающим высшим приоритетом уделяется внимание, определяемое их значимостью. Впоследствии определение культуры безопасности было распространено на любые потенциально опасные объекты и связанные с высоким риском технологии. Так, по определению Меррита-Хельмрейха (1996), культура безопасности — это больше, чем просто группа индивидуумов, соблюдающих набор правил по безопасному ведению работ; это группа таких людей, которые в своем поведении руководствуются общей уверенностью в важности обеспечения безопасности и понимают необходимость того, чтобы каждый член коллектива сам с готовностью поддерживал нормы коллективной безопасности и помогал другим членам коллектива стремиться к этой общей цели.   

Цена  риска и принцип  оптимизации вариантов  его снижения  

Считается, что  социально-экономический ущерб  Y, обусловленный воздействием на людей присутствующих в среде обитания опасных веществ, прямо пропорционален риску угрозы здоровью R:

                     Y = aR,                                        (1)

где a — коэффициент  пропорциональности, называемый ценой риска. Риск R измеряется числом случаев смерти на 1 млн человек, проживающих в течение всей жизни (70 лет) в условиях данного риска, или же — количеством лет сокращения продолжительности жизни.

Цена риска a определяется количеством денег, приходящимся на одну дополнительную смерть или  — на один человеко-год сокращения продолжительности жизни. Использование  цены риска позволяет перейти к монетарным показателям, то есть выражать социально-экономический ущерб, определяющий потери общества вследствие нанесенного ущерба здоровью, в денежных единицах.

Средний суммарный  риск смерти для населения развитых стран считается равным приблизительно 10^-2 год^-1. Значительную долю (около 10%) от этой величины составляют вклады техногенных факторов (загрязнение среды обитания). В зарубежных публикациях цену риска часто нормируют на единицу социального риска, равную 1, и называют ценой жизни (точнее, одной среднестатистической жизни). К настоящему времени сформировались следующие концепции измерения цены человеческой жизни [4]:

·      оценивание с позиций теории человеческого капитала (“human capital” approach);

·      косвенное оценивание, с учетом немонетарных общественных затрат;

·      оценивание по готовности физических лиц платить за устранение риска смерти;

·      оценивание на основе определения страховых премий и компенсаций по суду;

·      оценивание по инвестициям общества, направленным на снижение риска преждевременной смерти отдельного индивидуума.

Ни одна из этих концепций не может считаться  совершенной и не может служить  в качестве рабочего инструмента. Рассмотрим вкратце сущность концепция использования  теории человеческого капитала. Эта концепция базируется на предположении о том, что степень полезности  индивидуума для общества зависит главным образом от его продуктивности, поскольку в этой теории каждое физическое лицо рассматривается с точки зрения его способности участвовать в процессе общественного производства и зарабатывать при этом деньги. Потеря жизни, по этой теории, приводит к снижению производительного потенциала общества, которое должно проявиться уже в ближайшем будущем. В качестве меры стоимости жизни предлагается использовать суммарную заработную плату лица, неполученную им по причине преждевременного ухода из жизни. Поэтому рассматриваемый подход называют еще концепцией способности индивидуума заработать предназначенные ему на всю жизнь деньги (“lifetime earning power of the individual” concept) или просто концепцией предстоящей зарплаты (“foregone ear-nings” approach). Теория человеческого капитала обещала простые количественные оценки жизни, поэтому на первых порах она получила сравнительно широкое распространение. Однако вскоре выяснилось, что на пути ее применения возникают существенные трудности.

Во-первых, оказалось  необходимым уточнять, кому в первую очередь причиняется ущерб от преждевременной смерти данного  лица — либо самому этому лицу, либо членам его семьи, либо тому обществу, членами которого являются это лицо и его семья. Иными словами, речь идет о приоритете результатов труда индивидуума, о соотношении микроуровня (повышение благосостояния семьи) и макроуровня (развитие общества), на которых фиксируются эти результаты. Для прояснения ситуации были введены “нетто” и “брутто” оценки жизни — первая из них учитывает только ущерб, наносимый обществу, а вторая принимает во внимание полный ущерб. Оба вида ущерба, разумеется, зависят от размера оплаты труда уходящего из жизни работника.

Во-вторых, использование  как “нетто”, так и “брутто” оценок жизни вызвало дополнительные трудности, обусловленные неполной занятостью населения, характерной  для ряда индустриально развитых стран, и действием в этих странах  системы социальной защиты. Потеря жизни работника создает вакансию на рынке труда, заполнение которой приводит к сокращению на единицу количества лиц, получающих пособие по безработице. Последнее означает сокращение расходов общества на выплату пособий и, следовательно должно считаться положительным эффектом потери работника, сопутствующим явно негативному непосредственному эффекту от этой потери. Чтобы скорректировать проводимые оценки, необходимо использовать алгебраические величины.

В-третьих, критики  концепции оценивания с позиций теории человеческого капитала указывают на ее дискриминационный характер в отношении возраста работника. Действительно, эта концепция придает больший вес несчастному случаю на производстве, вызвавшему смерть молодого рабочего, нежели неизлечимому профзаболеванию пожилого рабочего, трудившегося в сходных условиях. Отсюда следует, что жизнь молодого работника должна оцениваться выше.

В-четвертых, рассматриваемый  подход ставит в неравные условия  лиц, получающих разную оплату за свой труд — это приводит к занижению оценки жизни бедных слоев общества. Напротив, жизнь людей, относящихся к сверхвысокооплачиваемым, получает чрезмерную оценку.

Несмотря на недостатки существующих теорий, оценки одной среднестатистической жизни  в условиях действия рыночной экономики оказываются необходимыми. В зависимости от различных методов оценок, получаемые и публикуемые значения попадают  в  широкий  диапазон  значений.  Для  США  и  стран Европейского сообщества этот диапазон составляет от 0,5 до 7 млн долларов. В качестве среднего (медианного) значения часто используется величина 3,2 млн долларов за статистическую жизнь (70 лет) или приблизительно 45 тыс. долларов за один человеко-год.

Монетарная оценка одной среднестатистической жизни  используется при оценках затрат на мероприятия по снижению экологического риска, ориентированных как раз на сохранение определенного количества человеческих жизней. Такого рода оценки выполнены в США на основе анализа достаточно большого объема исходных данных [34]. В табл. 2 приведены оценки ежегодных затрат на сохранение одной среднестатистической  жизни  в  результате  проведения  экологических мероприятий, ориентированных на улучшение качества среды обитания (рассматриваются меры по снижению содержания в биосфере токсикантов и источников излучений).