- •Isbn 5-7695-1039-0
- •Ч а с т ь I. Методологические основы системного анализа и моделирования опасных процессов в техносфере
- •Глава 3. Методические основы обеспечения безопасности
- •Процесса возникновения происшествий в техносфере
- •Процесса причинения ущерба от техногенных происшествий
- •Глава 10. Моделирование и системный анализ процесса трансформации
- •В техносфере
- •Глава 11. Основные принципы программно-целевого планирования
- •Глава 15. Моделирование и системный анализ процесса
- •1Vi предисловие
- •Часть I
- •1. Природа
- •3. Взаимодействие с окружением
- •1.2. Особенности организации и динамики систем
- •1.3. Обобщенная структура системного анализа и синтеза
- •Глава 2
- •2.1. Понятие и краткая характеристика моделей
- •2.2. Классификация моделей и методов моделирования
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3
- •3.1. Основные противоречия и проблемы современности
- •3.2. Причины и факторы аварийности и травматизма
- •3.3. Энергоэнтропийная концепция опасностей
- •3.4. Основные понятия и определения
- •3.5. Общие принципы предупреждения происшествий
- •3.7. Цель и основные задачи системы обеспечения безопасности в техносфере
- •Контрольные вопросы
- •Часть II
- •4.1. Сущность системного подхода к исследованию процессов в техносфере
- •4.2. Особенности формализации и моделирования опасных процессов
- •4.3. Основные понятия и виды диаграмм влияния
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5
- •Моделирование и системный анализ
- •Происшествий с помощью диаграмм
- •Типа дерево
- •5.3. Количественный анализ диаграмм типа дерево
- •Глава 6
- •Моделирование и системный анализ
- •Происшествий с помощью диаграмм
- •Типа «граф»
- •6.1. Граф-модель аварийности и травматизма
- •6.3. Прогнозирование показателей аварийности и травматизма на производстве
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7
- •Моделирование и системный анализ
- •Происшествий с помощью диаграмм
- •Типа «сеть»
- •7.3. Имитационное моделирование происшествий в человекомашинной системе
- •Параметры результатов моделирования
- •Контрольные вопросы
- •Часть III
- •Основные принципы системного анализа и моделирования процесса причинения техногенного ущерба
- •8.1. Краткая характеристика этапов процесса причинения техногенного ущерба
- •Контрольные вопросы
- •Глава 9
- •Высвобождения и неуправляемого распространения энергии и вредного вещества
- •9.1. Особенности моделирования и системного анализа
- •9.3. Модели и методы прогнозирования полей концентрации вредных веществ в техносфере
- •Контрольные вопросы
- •Глава 10
- •10.1. Особенности моделирования и системного анализа
- •Значения эрфик-функции Prob(Pr)
- •Контрольные вопросы
- •Часть VI
- •Глава и
- •1.1. Сущность программно-целевого подхода к управлению процессом обеспечения безопасности
- •Глава 12
- •Моделирование и системный анализ процесса
- •Обоснования требований к уровню
- •Безопасности
- •12.2. Социально-экономические издержки, учитываемые при нормировании безопасности в техносфере
- •12.3. Оптимизация требований к уровню безопасности
- •Контрольные вопросы
- •Глава 13
- •13.1. Программа обеспечения безопасности создаваемого производственного и технологического оборудования
- •27 Последняя подсис тема
- •13.2. Модели и методы обеспечения подготовленности персонала по мерам безопасности
- •Модели и методы обучения персонала
- •13.3. Модели и методы учета влияния рабочей среды
- •13.4. Модели и методы учета средств защиты персонала
- •Результаты ресурсных испытаний
- •Контрольные вопросы
- •Глава 14
- •14.1. Принципы контроля безопасности производственных и технологических процессов
- •Контрольные вопросы
- •Моделирование и системный анализ процесса поддержания требуемого уровня безопасности
- •15.1. Общие принципы поддержания требуемого уровня безопасности
- •15.2. Модели и методы поддержания готовности персонала к обеспечению безопасности
- •15.3. Модели и методы оптимизации контрольно-
- •Булевы события и операции
- •Правила для булевых преобразований
- •Справочные данные об вредных веществах и параметрах, влияющих на их рассеяние в атмосфере
- •Поверхности
- •103300 (Условия — стационарные) щ, кг/с
3.5. Общие принципы предупреждения происшествий
После уяснения основных понятий приступим к формулирова-го базовых принципов предупреждения происшествий в технос-гре, т. е. тех стратегических положений, реализация которых по-
тала бы максимально ослабить ущерб, причиняемый техно-енно-производственными опасностями. При решении этой зада-[ будем исходить из энергоэнтропийной концепции и других ут-врждений, касающихся объекта и предмета исследования.
Напомним, что, согласно принятой только что концепции, лестно увязывать природу техносферных опасностей со стремле-тем энергетических и других термодинамических потенциалов к Выравниванию. В качестве же объекта и предмета системного ана-*за и моделирования процессов в техносфере будут рассматри-аться соответственно человекомашинные системы и объектив-.ге закономерности возникновения и предупреждения происше-вий при их функционировании.
Следуя принятым соглашениям, можно утверждать, по мень-ней мере, о таких двух кардинальных принципах обеспечения бе-эпасности в техносфере: 1 — полный отказ или максимально эзможное сокращение в ней энергоемких технологических про-ессов; 2 — исключение условий образования там происшествий, гевидно, что первое условие является радикальным средством,
скольку вообще приводит к устранению потенциальной воз-эжности какого-либо ущерба, исключая техногенно-производ-зенные опасности или минимизируя их уровень. Соблюдение
второго принципа оставляет такие опасности, но не позволяет
: реализоваться в разного рода происшествиях.
Однако нетрудно видеть ограниченность первого кардинального травления, поскольку его осуществление равносильно отказу от югих достижений цивилизации. Ведь она определяется в том чис-
и энерговооруженностью общества, о чем свидетельствует тот акт, что энергопотребление одного жителя так называемых раз-
гых стран в десятки раз больше, чем в развивающихся, и растет 10 быстрее прироста численности их населения. Например, в про-1ом столетии энергопотребление первых выросло в 6,7 раза, а
79
вторых
— в 4, что и стало одной из главных причин
обострения упомянутых
выше биосферных и техносферных проблем.
Не отрицая целесообразности и перспективности следования первому принципу обеспечения безопасности, оставим его и перейдем ко второму, не менее конструктивному пути. Нетрудно догадаться, что исключение условий возникновения техногенных происшествий означает на практике необходимость решения таких трех задач: а) недопущение ошибочных и несанкционированных действий персонала; б) устранение условий возникновения отказов технологического оборудования и в) предупреждение нерасчетных внешних воздействий на людей и технику со стороны окружающей среды.
Правомерность же последних трех задач или подпринципов обеспечения безопасности в техносфере логично вытекает из принятой выше концепции. Более того, в ней указаны и способы их реализации. Для этого необходимо обеспечить соответственно: а) профессиональную пригодность и технологическую дисциплинированность работающих; б) высокую надежность и эргономичность используемого ими технологического оборудования; в) комфортные для людей и безвредные для техники условия рабочей среды. При одновременном соблюдении данных трех условий может быть исключено появление предпосылок к происшествиям, вызванных несовершенством всех компонентов рассматриваемой человеко-машинной системы.
Учитывая практическую невозможность или экономическую нецелесообразность полного соблюдения сформулированных ранее трех условий — исключения всех ошибок, отказов и нерасчетных внешних воздействий, необходимо руководствоваться еще одним (четвертым) подпринципом: г) исключение возможности образования из этих отдельных предпосылок причинной цепи техногенного происшествия. Для этого необходимо воздействовать на технологию (центральный компонент модели объекта исследования на рис. 3.6), т. е. устанавливать такой порядок подготовки и проведения работ, при котором учитывалась бы реальная возможность появления отдельных предпосылок и предусматривались меры по их своевременной локализации.
И все же нельзя считать достаточными только что сформулированные принципы и подпринципы, так как они практически не реализуемы, а потому и не обеспечивают требуемой безопасности. Вот почему необходим еще один, завершающий, принцип: 3 — подготовка к неизбежным происшествиям с целью снижения ущерба от них. Выполнение условий «3» и «г» также может достигаться воздействием на технологию, путем своевременного и качественного контроля персонала и оборудования, а также заблаговременной подготовкой к оказанию помощи пострадавшим и ведению различных аварийно-спасательных работ.
80
На этом, пожалуй, можно и ограничиться в изложении наибо-; общих принципов предупреждения техногенных происшествий !; обеспечения, за счет этого — безопасности в техносфере. Не-удно видеть, что все семь сформулированных здесь руководя-положения (3 принципа и 4 подпринципа) логично вытека-из принятой здесь концепции и сделанных на ее основе рас-1ений. Конечно же могут быть сформулированы и дополни-чьные условия, необходимые для обеспечения произволствен-з-экологической безопасности и извлекаемые из других исход-: предпосылок.
Однако и приведенных здесь принципов достаточно не только 1Я предупреждения аварийности и травматизма в техносфере, и снижения тяжести от них. В совокупности они указывают тьные способы обеспечения безопасности и оставляют мало l для Его Величества Случая. Более того, руководство этими эинципами позволит в последующей практической работе «увидеть лес за отдельными деревьями» и сделать правильные акцен-при выработке конкретных мероприятий по предупреждению ехногенных происшествий. Но об этом ниже, после того как обо-уеи состав методов системного исследования и совершенство-шия интересующих нас процессов в техносфере.
3.6. Методы исследования и совершенствования безопасности в техносфере
При обосновании методов будем исходить из того, что деятель-2тъ человека в техносфере обычно направлена на ее познание и еобразование, осуществляемые в соответствии с известной фор-улой: «От живого созерцания к абстрактному мышлению и от них I практике». Следовательно, используемые при этом методы долж-[ удовлетворять данному требованию и иметь последовательность фических и теоретических этапов. Цель эмпирического этапа кет состоять в выявлении закономерностей, а теоретического — | формулировании на их основе способов совершенствования ис-1едуемых здесь человекомашинных систем. Выбор и обоснование состава основных научных методов так-; должны осуществляться с учетом специфики выбранного объек-i и потребностей практики. Необходимость в таких методах осо-гнно обозначилась в последнее время в связи с созданием новых Йразцов техники, технологии и материалов, значительным рос-эм энерговооруженности производства и транспорта, а также из-i недостаточности имеющихся статистических данных по аварий-эсти и травматизму, невозможности их экспериментального изу-ния.
Специфичность же рассматриваемого здесь объекта и предмета тределяется также объективной сложностью системы «человек—
81
машина—среда»,
обусловленной наличием в ее составе
нескольких, самих по себе сложных и
взаимосвязанных компонентов,
целенаправленностью
или стохастичностью поведения отдельных
из них.
Последняя особенность связана с тем,
что такие компоненты,
как человек и машина, могут вести себя
самым неожиданным образом
вследствие случайных воздействий
внешней среды, чрезвычайной
нестабильности собственных параметров.
Неопределенность
усугубляется и тем, что выходные
характеристики одних компонентов
данной системы являются для других
входными воздействиями.
Проиллюстрируем влияние внешних и внутренних факторов, определяющих качество функционирования человекомашинной системы, на примере информационной насыщенности и эмоциональной напряженности этого процесса, а также отношения к нему персонала. Оказывается, что высокая информационная насыщенность труда человека-оператора снижает вероятность своевременного обнаружения им возможных отклонений параметров. Незначительная же эмоциональная напряженность более благотворно влияет на трудовую деятельность персонала в сравнении с полным отсутствием таковой или постоянным его пребыванием в стрессовых состояниях.
Более того, повышение мотивации и добросовестное отношение к работе способствуют росту безошибочности людей, однако излишняя ответственность и добросовестность приводят их к ненормальной возбужденности и возможным срывам. Приобретение навыков повышает надежность выполнения технологических операций, но слишком богатый практический опыт часто приводит человека к излишней самонадеянности. Все это в совокупности как раз и указывает на объективную сложность рассматриваемых здесь процессов в техносфере, а также необходимость использования современных методов ее исследования и совершенствования.
Поэтому можно утверждать, что основным специальным научным методом исследования безопасности процессов в техносфере может служить системная инженерия. В своей основе данный метод является наилучшим способом реализации на практике таких требований диалектического материализма, как объективность, всесторонность и конкретность рассмотрения явлений и объектов, учет их развития и взаимосвязи с другими объектами и явлениями. Не случайно поэтому системную инженерию часто называют «прикладная диалектика».
Как уже отмечалось выше (см. разд. 1.3), системная инженерия является составной частью общей теории систем и базируется на принципах не только системного анализа и системного синтеза, но также кибернетики и синергетики. В соответствии с рекомендациями системной инженерии основными этапами исследова-
82
: являются эмпирический системный анализ, проблемно-ори-„.лрованное описание объекта и цели исследования, теорети-Цский системный анализ и синтез. Сама же данная процедура на иметь итеративный характер, основанный на так называ-рой гибкой системной методологии.
Обоснование и выбор основного специального научного мето-. совершенствования безопасности процессов в техносфере бу-|м делать с учетом природы и длительности жизненного цикла .__ветствующих человекомашинных систем, а также количества акторов, реально определяющих качество их функционирова-л. Исходя из большой продолжительности создания и эксплуа-дии современных производственных объектов, исчисляемой есятками лет, и огромного многообразия факторов, влияющих г„ протекающие там процессы, можно утверждать, что главным методом обеспечения и совершенствования безопасности ехносферы должно быть программно-целевое планирование и уп-вление соответствующим процессом.
Необходимость и возможность применения данного метода для овершенствования безопасности техносферных процессов может быть подтверждена с помощью рассмотренных выше представле-
i о природе аварийности и травматизма. Основной особеннос-
ью возникновения техногенных происшествий в человекомашин-г_лх системах, как это было ранее показано, является многообразие и случайный характер отдельных предпосылок, что не означа-г, однако, их неуловимости и неподвластности людям. Следова-.ельно, для своевременного выявления и устранения их негативкой части требуется планомерная и целенаправленная работа, т. е. необходимо управление соответствующими процессами.
При уточнении содержания понятия «управление» нужно исходить из данной выше интерпретации процессов в техносфере ак функционирования человекомашинных систем. Безопасность другие свойства таких систем, как известно, обеспечиваются «свойствами отдельных компонентов, что требует большого числа Рмероприятий по обеспечению их взаимной совместимости, реа-влизуемых на всех этапах жизненного цикла рассматриваемых сис-|тем.
Следовательно, под управлением процессом обеспечения безопасности в техносфере будет подразумеваться совокупность взаимосвязанных мероприятий, осуществляемых в целях установления, обеспечения, контроля и поддержания требуемого уровня качества и безопасности функционирования соответствующих человекомашинных систем. Это означает, что такие мероприятия должны проводиться при создании и эксплуатации технологичес-■ кого оборудования, отборе и подготовке эксплуатирующего его | персонала, обеспечении и поддержании подходящей для них ра-f бочей среды.
83
Эффективное
управление безопасностью техносферы
требует также
точного формулирования цели, определения
способов и условий
ее достижения, оценки необходимых для
этого ресурсов. Использование
при этом количественных показателей
способствует конкретизации
задач обеспечивающей системы, повышает
достоверность
оценки безопасности и сокращает расход
соответствующих
ресурсов. В целом же программно-целевое
планирование и управление
обеспечением безопасности техносферных
процессов потребует
на практике разработки соответствующих
целевых программ
и создания системы оперативного
управления их выполнением.
Таким образом, методологической основой системного исследования и совершенствования безопасности интересующих нас процессов в техносфере является совокупность всеобщего, общенаучных и специальных научных методов анализа и синтеза сложных систем. Указанные методы закладывают базу для формирования инструментария соответствующих учебных дисциплин, а также успешного решения на их основе проблем аварийности и травматизма в техносфере. Конкретные же подходы к использованию предложенных здесь методов исследования и совершенствования безопасности техносферы будут рассмотрены ниже, после уточнения структуры, целей и задач соответствующей системы, а также обоснования состава ее количественных показателей и критериев.
