В соответствии с рекомендациями системной инженерии второй (после определения системы) задачей совершенствовании безопасности должен быть выбор показателей результативности ее функционирования. Необходимость в этом вызвана также отсутствием сейчас общепринятых показателей. Естественно, что последнее обстоятельство не способствует росту эффективности управления процессом обеспечения безопасности в техносфере за счет более точного определения действительного состояния дел работе по предупреждению техногенных происшествий и боле рационального расходования необходимых ресурсов.
Естественно, что приоритет должен быть отдан количественным, а не качественным показателям системы обеспечения безопасности, поскольку эффективное управление предполагает точное определение цели и количественное измерение траектории движения к ней в пространстве возможных состояний. Кроме топ по сравнению с количественными показателями качественные обладают большей степенью неопределенности и требуют поэтому значительных коэффициентов «запаса прочности». Обоснование же состава количественных показателей целесообразно начать уточнения требований к ним.
Для определения требований к разрабатываемым показателям напомним, что одной из основных задач системы обеспечения безопасности является исключение аварийности и травматизма, снижающих рентабельность производственных процессов в техносфере. Следовательно, о степени достижения данной цели в первую очередь необходимо судить по тому, насколько уровень безопасности сказывается на результативности таких процессов. Отсюда вытекает первое требование: выбранные показатели должны быть связаны с показателями эффективности и экономичности перечисленных процессов.
Второе требование к разрабатываемым показателям обусловлено задачами, решаемыми соответствующей системой и состоящими главным образом в обеспечении безопасности проведения конкретных технологических процессов. Такие процессы рассматриваются здесь как функционирование системы «человек-машина-среда», безопасность которой достигается требуемым качеством и взаимной совместимостью ее компонентов. Исходя из этого можно утверждать, что выбираемые показатели безопасности функционирования системы должны базироваться на параметрах, характеризующих качество соответствующих человеко-машинных систем и интенсивность использования их отдельных компонентов.
Другие требования к разрабатываемым показателям могут определяться целями исследования и совершенствования системы обеспечения безопасности, заключающимися в системном анализе и моделировании техносферных процессов и выработке рекомендаций по повышению их эффективности. Поэтому показатели качества рассматриваемой системы должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к критериям оценки ее эффективности, а также использоваться в задачах стратегического планирования и оперативного управления в роли критериев оптимизации и ограничений. Следовательно, данные показатели должны быть наглядными, универсальными и чувствительными к изменению своих параметров.
Анализ известных показателей безопасности и результативности функционирования сложных систем показал, что наиболее полно предъявленным требованиям удовлетворяют вероятностно - возможностные показатели. Действительно, данная группа показателей - интегральная характеристика качества тех систем, явления и процессы в которых имеют стохастический характер, широко используется при оценке их надежности, эффективности. Так, вероятность возникновения происшествий при выполнении конкретных работ, ожидаемый от них средний ущерб и предполагаемые средние затраты на обеспечение безопасности могут наглядно указывать не только на возможность появления таких событий, но и на связанные с ними издержки.
Другое достоинство предлагаемых показателей качества рассмат-риваемой здесь системы обусловлено наличием хорошо разработанного математического аппарата случайных процессов и бурным развитием соответствующего инструментария нечетких множеств. Это обстоятельство позволит прогнозировать вероятностно - возможностные показатели человеко-машинных систем и их отдельных компонентов с помощью соответствующих методов теории надежности, теории эрготехнических систем и теории возможностей [25,29,30].
В результате же аналитического и имитационного моделирования или использования других методов исследования процессов в этих системах могут быть рассчитаны как показатели безошибочности и своевременности действий персонала по выполнению конкретных обязанностей или безотказности используемого им технологического оборудования, так и определяемые ими характеристики безопасности. Наконец, вероятностно - возможностные показатели системы обеспечения безопасности могут быть легко сопряжены с количественными характеристиками экономичности производственных процессов, а также проконтролированы достаточно объективными методами при профотборе и подготовке персонала, создании и эксплуатации производственного и техно-логического оборудования.
С учетом приведенных соображений базовым показателем системы обеспечения безопасности может быть вероятность Рδ(τ) проведения конкретного техносферного процесса без происшествий в течение некоторого времени τ и в условиях, установленных нормативно-технической документацией. Физический смысл этого показателя - объективная мера невозможности появления происшествий при таких обстоятельствах.
Другими показателями безопасности и результативности фун-кционирования соответствующей системы могут быть такие, как:
Q(τ) = 1 - Рδ(τ) - вероятность возникновения хотя бы одного (любого) происшествия (аварии, несчастного случая, катастрофы) за это же время проведения;
Mτ(Z) - математическое ожидание (ожидаемые средние задержки) времени прекращения технологического процесса вследствие возможных в этих условиях происшествий;
Mτ[Y] - математическое ожидание величины социально-эко-номического ущерба от возможных в нем происшествий в течение заданного времени τ;
Mτ(S) - математическое ожидание величины экономических расходов (ожидаемые средние затраты) на обеспечение безопасности выполнения конкретного процесса в течение установленного времени τ.
Совместно с только что перечисленными основными показателями качества системы обеспечения безопасности могут использоваться и другие, более частные количественные показатели. В качестве таких дополнительных показателей следует применять наработку на происшествие, оцениваемую математическим ожиданием времени до его возникновения, и интенсивность их появления. Эти, а также другие интегральные и частные показатели будут использоваться в дальнейшем по мере необходимости.
Анализ выбранных выше основных показателей подтверждает возможность количественной оценки безопасности объектов техносферы и результативности системы ее обеспечения. Это обосновывается тем, что вероятность Рδ(τ) и задержки Mτ(Z) могут быть учтены при оценивании эффективности проведения производственных и технологических процессов, направленных, напри-мер, на снабжение электроэнергией или сырьем, решение транспортных проблем. Такой учет может достигаться включением ве-роятности Рδ(τ) в формулу для определения коэффициента оперативной готовности соответствующих объектов, а математического ожидания Mτ(Z)- для коэффициента их технического использования.
Показатель тяжести последствий возможных происшествий Mτ(Y) рассчитывается известными методами теории вероятностей и уже широко используется в исследованиях безопасности. Он также должен учитываться при калькуляции издержек, связанных с проведением отдельных техносферных процессов. Все перечисленные выше показатели следует рассматривать как компоненты вектора E(t).
Учитывая массовый характер выполнения однотипных произ-водственных и технологических процессов, а также достаточно развитую систему информации об аварийности и травматизме, использование выбранных показателей в качестве критериев оценки эффективности системы обеспечения безопасности не вызывает принципиальных трудностей. Для этого достаточно регистрировать
а) интенсивность и длительность проводимых на объектах работ,
б) экономические расходы и трудозатраты на обеспечение безопасности,
в) количество и тяжесть имевших место происшествий, да проводить расчеты по статистическому оцениванию выбранных нами показателей.
Неизмеримо большую сложность представляет априорная оценка предложенных показателей безопасности и результативности системы ее обеспечения. Дело в том, что предварительное оценивание подобных количественных показателей возможно лишь на основе моделей, связывающих выбранные показатели рассматриваемой и любой другой человеко-машинной системы с показателями качества и взаимной совместимости ее компонентов. Наиболее перспективные из таких моделей будут подробно исследованы во второй и третьей частях рассматриваемой работы.
В завершение отметим, что сущность изложенных методологических основ обеспечения безопасности в техносфере, базирующихся на объективных противоречиях, причинах и факторах техногенных происшествий, включает в себя следующее:
а)энергоэнтропийную концепцию и вытекающую из нее наиболее общую классификацию объективно существующих опасностей;
б)объект, предмет, основные понятия и принципы системного анализа и моделирования опасных процессов в техносфере;
в)основные специальные научные методы системного исследования и системного совершенствования рассматриваемых техносферных процессов;
г)структуру, цель и основные задачи системы обеспечения безопасности в техносфере, базовые показатели и критерии оценки ее эффективности.
Хотелось бы подчеркнуть не только значимость и универсальность всех изложенных выше основополагающих принципов системного анализа, системного синтеза и моделирования рассматриваемых здесь процессов, но и их подготовительный характер.