Владимир Живетин - Системная безопасность гражданской авиации страны (анализ, прогнозирование, управление)

• Название: Системная безопасность гражданской авиации страны (анализ, прогнозирование, управление)
• Автор: Владимир Живетин
• Жанр: Математика
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-98664-053-2, 978-5-903140-38-1

Монография посвящена разработке теоретических основ системного анализа, прогнозирования, управления рисками и безопасностью авиации. Рассмотрены методы и средства обеспечения нормативных социальных и экономических показателей риска в рамках вероятностной теории на системном уровне путем структурно-функционального синтеза и анализа. Разработанный метод доведен до инженерных методик, приводятся примеры расчетов показателей риска и безопасности.

---

При этом отказ от количественной оценки фактического или ожидаемого уровня безопасности полетов означает отказ от выполнения требований ICAO, т. е. нарушение требований Международных организаций и невозможность реализации полетов по международным маршрутам, посадки отечественных воздушных судов на аэродромы иных стран.

1.3. Менеджмент безопасности. Структурно-функциональный синтез

«Авиация – это цельная система, включающая все необходимое для безопасности перелетов» [35].

Система включает: самолеты; аэропорты; контроль над воздушным пространством; ремонт; экипаж; наземную службу поддержки; диспетчеров; системы контроля и управления. При этом система безопасности должна охватывать все ее подсистемы.

1.3.1. Структурный синтез факторов риска

Безопасность – это интегральная характеристика, которая характеризуется тремя параметрами (факторами):

– риском R как вероятностью возникновения события;

– ценой Ц возникшего события или последствиями;

– степенью приемлемости П цены последствия, т. е. рассматривается характеристика Б = (R,Ц,П).

Итак, характеристика безопасности количественно характеризуется как вероятностью события, так и последствиями этого события.

В дальнейшем будем изучать динамические системы, к которым относится как система гражданской авиации, так и система управления безопасностью полетов.

В силу сказанного выше, из-за ошибок, обусловленных возмущающими факторами (внешними W и внутренними V) функционирования, как системы гражданской авиации, так и системы управления безопасностью полетов могут находиться в области как безопасных, так и опасных состояний. Этим областям состояния динамической системы соответствуют вероятности опасных (рисковых) и безопасных состояний. Области опасных (критических) и безопасных состояний разделяются граничными значениями параметров Sдоп, т. е. допустимыми значениями.

При воздействии различных факторов риска (внешних W и внутренних V) вероятность Р выхода динамической системы в область опасного состояния различна.

Управление безопасностью в системе гражданской авиации связано с предотвращением аварий и происшествий, т. е. выходом параметров системы в область опасных состояний.

ICAO вводит следующие понятия:

«Авария – это случай во время маневра в воздухе, который приводит к смерти или серьезным увечьям; существенному повреждению; исчезновению самолета. Происшествие – это случай, отличный от аварии…, который может повлиять на безопасность маневра».

Авария возникает под воздействием системы факторов риска, обусловливающих ее возникновение. При этом, как сказано в документах ICAO: «Риск – это система». Согласно работам [19, 20] риск есть процесс, созданный динамической системой, характеризуемый вероятностью, зависящей от времени.

На рис. 1.4 представлены результаты структурно-функционального синтеза факторов риска, приводящих к аварии.

Неизбежность ошибок системы порождают следующие факторы риска:

1) скрытые и продолжительные неисправности в защите;

2) временная недоступность к некоторым элементам системы;

3) активные ошибки подсистем системы;

4) человеческие ошибки или нарушения.

Рис. 1.4

Система – это комплексное взаимодействие человеческого фактора, материально-технического фактора, внешней среды (внешних систем) [46].

Любой организационной структуре свойственны ошибки, которые порождают потери, обусловливающие риски.

Проблема создания систем высокой надежности, в которой ошибки не приводят к авариям, кризисам, катастрофам, была и остается сегодня актуальной.

В связи с тем, что аварии никогда не происходят только из-за одной ошибки (причины), а включают комплексную последовательность событий, анализ причин аварий должен учитывать системность, обусловливающую опасное состояние авиационной системы.

Сущность защиты состоит в следующем. Система должна содержать множество (серию) защитных механизмов различных уровней от микро– до макро-, так как сами защитные механизмы не работают идеально. При этом обеспечивается нахождение ошибок в системе, их нейтрализация до развития необходимых для аварии условий.

Выявление нарушений – это процесс идентификации тех ситуаций и условий, которые потенциально могут создать опасную ситуацию для системы гражданской авиации.

Факторы риска, влияющие на безопасность системы гражданской авиации

1. Системные ошибки связаны с неполадками в системе, обусловливающими ошибки системы в целом.

Погрешность трактуется как отказ в работе оборудования, человеческая ошибка – погрешность в работе человека.

2. Активные ошибки и латентные условия.

Активная ошибка – ошибка, которая происходит в системе, а ее результаты проявляются как итог работы системы. Латентное условие – это описание существующего нарушения, которое может дать сбой в системе, содержащее человеческий фактор, в том числе человеческие ошибки.

3. Погрешности оборудования проявляются в виде сбоя в системе, обусловленного потерей ее функциональных свойств.

Виды человеческих ошибок

Ошибка – это непреднамеренный результат человеческой деятельности. Выполнение задания происходит согласно умению, правилам, знаниям. Ошибки включают забывчивость, пропуск операции, результат ошибочного решения. Возможны «честная» нормальная ошибка при выполнении задания, грубое нарушение предписанных процедур или проверенной практикой безопасности [40].

1.3.2. Система менеджмента безопасности. Структурно-функциональный синтез

Безопасность системы гражданской авиации реализуется посредством:

1) менеджмента безопасности;

2) менеджмента риска,

которые реализуют безопасность системы гражданской авиации на системном уровне.

В общем случае менеджмент безопасности включает:

1) структурно-функциональный синтез, который реализуется в два этапа:

– на первом этапе разрабатывается качественная модель системы, порождающей процессы, которые создают опасные ситуации;

– на втором этапе осуществляется структурно-функциональной синтез системы;

2. Структурно-функциональный анализ, который реализуется в два этапа:

– на первом этапе разрабатывается качественная модель анализа;

– на втором этапе – количественная модель, включая математическое моделирование.

Безопасность. Приоритеты изучения и анализа

Безопасность может рассматриваться на макро– и микроуровнях. Так, проблемы безопасности глобальные (макроуровня) рассматриваются промышленностью или государством. Например, система гражданской авиации контролирует частоту и величину потерь при посадке, она изучает ситуации, вырабатывает рекомендации по ее улучшению и внедряет глобальные меры по борьбе с риском.

Менеджмент риска

Менеджмент риска включает:

1) доказательство риска;

2) контроль над риском;

3) ограничение риска;

4) оптимизацию риска.

Ограничение риска. Ограничение риска требует, чтобы подверженность эксплуатационному риску была ниже заданного уровня безопасности полетов в соответствии с политикой организации. В случае когда первоначальное сравнение определит, что риск превышает заданный уровень безопасности полетов, должны быть предприняты меры по его уменьшению.

Оптимизация риска. Оптимизация риска означает определение того, как может быть уменьшена вероятность и частота каждого события или цепочки ошибочных действий, и применение всех возможных действий по снижению уровня риска. Данные действия включают:

1) изучение всех возможных причин исходных явлений для анализа того, как случившееся может быть изменено путем внедрения факторов восстановления;

2) изучение итогов внедрения факторов восстановления с целью снижения вероятности данных потерь.

Затем администрация оценивает стоимость и практичность возможных мер по снижению уровня риска и решает, применять ли меры, основанные на результатах их оценки, или нет.

Доказательство риска. Риск должен быть доказан, исходя из количества людей, подвергнутых ему, и вытекающей выгоды.

Контроль риска должен осуществляться, чтобы гарантировать, что уровень риска соответствует норме. В контроле над риском скрыта необходимость выявления хода событий, параметров, системы отчетности, требований к анализу и механизмов изменений.

Анализ ситуаций риска

Анализ ситуаций риска может быть количественным и качественным, в зависимости от информации о риске и легко доступных данных, величины опасности и других факторов. Использование количественных данных помогает внести ясность в большинство решений и должно использоваться, где это возможно. Однако некоторые из самых важных факторов в принятии решений невозможно измерить количественно. Данные факторы тоже должны быть тщательно изучены.