Характеристика задачи в курсовой работе. Исследования в области анализа рисков. В настоящее время над проблемами анализа риска работают группы специалистов, объединяющие психологов, математиков, инженеров, специалистов по инфор¬матике, технологов различных профилей. Можно выделить три основных направления исследований в этой области: 1. Измерение риска, способы его количественного определения. Рассматриваются вопросы создания банков данных по поломкам и авариям; расчета надежности систем; построения математических моделей аварий; восприятия риска населением и т.д. Повышение безопасности крупномасштабных технологических систем.
Рассматриваются вопросы определения допустимого уровня риска (установление стандартов); выбора места расположения новых систем; взаимодействия человек-машина; разработки более безопасных технологий; определения экономически оп¬равданного уровня затрат на безопасность.
Аварии и их анализ. Рассматриваются причины возник¬новения и процесс развития аварий; организационно-управлен¬ческие вопросы подготовки к возможным авариям; управление в чрезвычайной обстановке; анализ последствий аварий. Все эти направления связаны друг с другом. И измерение риска, и анализ аварий необходимы в конечном счете для по¬вышения безопасности технологий. Посмотрим, какие резуль¬таты получены в каждом из этих направлений. 4. Выбор метода в курсовой работе Анализ подходов к измерению рисков Под измерением риска понимают определение опасности от той или иной технологии для индивидуума или группы.
Разли¬чают риск коллективный и индивидуальный. В измерениях рис¬ка можно выделить четыре основных направления. 4.1. Инженерный подход Инженерный подход применяется при оценке риска в про¬мышленных технологиях. При оценке надежности технологии исследователь может столкнуться с двумя полярными ситуа¬циями.
В первой он имеет дело со старой или традиционной технологией. В этом случае он может воспользоваться стати¬стическими данными о работоспособности технологии, о веро¬ятностях ее отказов, аварий и т.п. Имея статистические данные о нескольких отдельных элементах технологии, инженер может использовать вероятностный анализ риска для оценки веро¬ятности аварий при данной технологии. Когда же рассматривается безопасность новой технологии, то строятся так называемые деревья отказов и деревья событий.
Построение дерева отказов (fault tree) начинается с определе¬ния некоторого конечного (аварийного) состояния системы. Далее перечисляются все подсистемы и связанные с ними события, ко¬торые могут привести к аварии системы. Для каждой подсистемы эта процедура повторяется, т.е. определяются те события, которые могут привести к ее аварии. Окончание этой процедуры определя¬ется или требуемой степенью детализации, или невозможностью дальнейшего «расщепления» рассматриваемой системы.
Таким об¬разом строится дерево отказов. Отдельные элементы этого дерева могут находиться между собой в одной из двух логических зависимостей. Первая заклю¬чается в том, что событие (авария) произойдет только при од¬новременном осуществлении нескольких других событий (И), т.е. событие А может произойти, лишь если одновременно произойдут события В, С, D. Вторая ситуация имеет место то¬гда, когда, для того чтобы произошло событие А, достаточно, чтобы произошло хотя бы одно из событий В, С, D (ИЛИ). Со¬бытия или подсистемы, не подлежащие дальнейшей детализа¬ции, называются базисными.
Далее это дерево может использоваться для качественного и количественного анализа исходной системы. Качественный анализ состоит в нахождении всех возможных комбинаций ба¬зисных или элементарных событий, которые могут обусловить наступление исследуемого конечного события. Количественный анализ дерева заключается в определении вероятности насту¬пления конечного события (аварии) на основе данных о вероят¬ностях наступления базисных событий.
Деревья событий или деревья решений пред¬назначены для решения в определенном смысле обратной задачи. С их помощью пытаются воссоздать возможные последствия того или иного начального решения, действия, события. При анализе риска таким начальным событием являются авария или отказ некоторой системы. Построение дерева заключается в последова¬тельном нахождении всех возможных состояний других систем, деятельность которых связана с рассматриваемой и отказы ко¬торых могут повлиять на характер развития аварии, инициируе¬мой отказом в исследуемой системе.
Таким образом, использование деревьев определяется тем, за какими причинно-следственными связями необходимо про¬следить. Если требуется выяснить, к каким последствиям мо¬жет привести авария системы, строится дерево событий. Если требуется понять, что может стать причиной аварии системы, строится дерево отказов. Заметим, что деревья отказов и деревья событий являют¬ся взаимодополняющими методами исследования надежности сложных систем.
Действительно, если построить гипотетический граф всех возможных событий и их взаимосвязей, имею¬щих отношение к безопасности объекта, то деревья отказов и деревья событий будут представлять собой фактически разные фрагменты этого графа. Вероятностные оценки, полученные на основе одного дерева, могут использоваться для получения аналогичных оценок в другом дереве событий. 4.2. Модельный подход Второе направление в измерении риска можно назвать мо¬дельным.
В нем разрабатываются модели процессов, приводя¬щих к нежелательным событиям. К нему относятся работы, в которых пытаются найти статистически значимую зависимость между действием опасных веществ на человека и увеличением числа тех или иных заболеваний. Разрабатываются модели воз¬действия различных веществ на население непосредственно и через продукты питания. Существуют модели воздействия опасных веществ на окружающую среду, позволяющие оценить уровень ее загрязнения и даже предсказать моменты экологиче¬ских катастроф.
Так, для оценки вредного влияния сброса про¬мышленных отходов в реку строится модель распространенно¬сти загрязнения с потоком воды, оцениваются концентрации опасных веществ на различных расстояниях от места сброса. Для снабжения городов водой активно используются подзем¬ные воды влагосодержащих пластов. При этом становится акту¬альным уменьшение загрязнения подземных пластов вредными примесями.
Одним из способов достижения такой цели является установка специальных скважин, накачивающих чистую воду в пласт и создающих принудительное течение грунтовых вод, пре¬пятствующее распространению вредных примесей. 4.3