А.Г. Федорец Новый метод оценки рисков, основанный на неопределенности (№ 1, 2025)

УДК 614.8

Новый метод оценки рисков, основанный на неопределенности

 

Александр Григорьевич Федорец, канд. техн. наук, доцент, научный руководитель Автономной некоммерческой организации «Институт безопасности труда» (АНО «ИБТ»), г. Москва, Российская Федерация,
e-mail: alfed007@mail.ru

 

Аннотация. Представлен принципиально новый метод количественной оценки риска (далее – Метод ИБТ), соответствующий современной концепции риска, основанной на неопределённости. Сущность Метода ИБТ заключается в определении возможности наступления опасного события через оценку результативности предпринятых защитных мер (мер управления рисками). Метод ИБТ провозглашает принципиальный отказ от использования в риск-менеджменте понятия probability в пользу likelihood, что позволяет получать количественную оценку величины риска без привлечения данных о частоте прошлых событий.

Статьяопубликовананаанглийскомязыке: Fedorets, A.A. New method of occupational risk assessment, based on uncertainty / A. Fedorets // Reliability: Theory & Applications. – 2022. – Vol. 17, no. S3 (66). – P. 59–64. – DOI 10.24412/1932-2321-2022-366-59-64. – EDN XZIGWO.

Ключевые слова: вероятность; вероятностно-статистическая оценка риска; метод ИБТ; оценка риска; риск

 

A new method of occupational risk assessment, based on uncertainty

 

A.G. Fedorets, PhD of Technical Sciences, Associate Professor, Scientific Director of the Autonomous Non-profit Organization «Occupational Health and Safety Institute» (OHSI), Moscow, Russian Federation

 

Abstract. This article aims to present a brand new method of quantitative risk assessment (OHSI method), in line with a modern concept of risk based on uncertainty. The OHSI method has been designed to determine the possibility of dangerous event occurrence through an assessment of the effectiveness of enabled risk controls. The OHSI method has abandoned completely the use of the notion of «probability» in risk management context in favor of «likelihood», which enables a quantitative assessment of the magnitude of risk without involving historical data on event rate.

Keywords: likelihood; OHSI method; probabilistic risk assessment; risk; risk assessment

 

Введение

В начале века мировая экономика фактически перешла на новую концепцию риска, основанную на неопределенности. Это событие формально проявилось в принятии международного стандарта ISO 31000:2009. Однако фундаментальной причиной принятия этого стандарта стала фактическая непригодность для целей риск-менеджмента предыдущей концепции риска, основанной на классической (частотной) вероятности (probability), в новых крайне турбулентных социально-экономических условиях. К сожалению, в научных кругах эта революция в методологии практического риск-менеджмента осталась почти не замеченной. В большинстве научных работ до сих пор исследуются неактуальные вероятностно-статистические методы и подходы к оценке риска.

Предположение о невозможности и недопустимости применения в современном риск-менеджменте понятия «частота (прошлых событий)» подтверждается уже самим определением понятия «событие», которое в современном риск-менеджменте трактуется как «появление или изменение определенного набора обстоятельств». Для современного мира характерна такая быстрая смена технологий, социальных и производственных отношений, глобальных (климатических, эпидемиологических) «обстоятельств», что девизом нашего времени является вывод: ничто не случается дважды. Иными словами, можно утверждать, что в современных условиях сложно представить наступление даже двух значимых с точки зрения риска аналогичных «событий», к которым можно было бы применить понятие «частота».

Из представленных рассуждений следует, что применительно к риск-менеджменту «частоты» больше нет. А если нет «частоты», то в риск-менеджменте нет места ни probability в её классическом понимании, ни вероятностно-статистическим методам оценки рисков. Более того, далее будет показано, что в рамках современной концепции риска справедливо утверждение: чем выше частота опасного события, тем меньше риск, обусловленный этим событием. Разумеется, если термины «риск», «событие» и «частота» понимать согласно международным стандартам менеджмента, которые вышли из реальной экономики.

В связи с предлагаемым отказом от использования в риск-менеджменте понятий «частота» и probability и их заменой на likelihood нуждаются в пересмотре:

– самый распространенный подход к оценке риска в техносфере – probabilistic risk assessment (далее – PRA), который и по названию, и по сути основывается на устаревшей, не пригодной для современных реалий концепции классической вероятности [1, 2];

– основанные на PRA наиболее распространенные методы (технологии) оценки риска (анализ дерева событий (ETA), анализ дерева решений (VTA), анализ дерева отказов (FTA), анализ видов и последствий отказов (FMEA), анализ человеческого фактора (HRA), анализ общих отказов (CCF) и др.).

В настоящей публикации не приводится внушительный список источников, поскольку новая концепция риска пока не проникла в экономическую науку. При этом незначительное количество научных публикаций, объясняющих и поддерживающих современную концепцию риска, обусловлено как объективным отставанием экономической науки от практики (экономическая наука объясняет и обосновывает уже сложившиеся отношения), так и субъективными факторами, связанными с необходимостью смены научного подхода.

Прежде всего для перехода на новую концепцию риска требуется полная смена научного инструментария. Вместо теории вероятностей и математической статистики фундаментальным научным базисом риск-менеджмента становятся теория информации, теория игр, теория нечетких множеств, байесовский подход (субъективная вероятность). Кроме того, необходимость публикации научных трудов в рецензируемых журналах существенно затрудняет продвижение «неклассических» (нетрадиционных, несистемных) научных взглядов, которые могут негативно повлиять на индекс Хирша автора и его научно-публикационный статус в официальной науке.

Осознание несоответствия прежней концепции риска, основанной на классической вероятности и, соответственно, на частоте прошлых условно однородных событий, актуальным потребностям практического риск-менеджмента и привело автора к разработке нового метода оценки рисков, названного Методом Института безопасности труда (далее – Метод ИБТ, OHSI method). Метод основан на современном представлении о риске как влиянии неопределенности на цели (согласно ISO 31000) и практически реализован в национальном стандарте ГОСТ Р 12.0.011-2017. Что, в свою очередь, автоматически исключает из рассмотрения понятие классической вероятности (probability) и вынуждает более внимательно присмотреться к понятию субъективной вероятности, которая в современном практическом риск-менеджменте фактически представлена термином likelihood.

 

О взаимосвязи «частоты» опасного события и «риска»

Согласно современным стандартам менеджмента «событие – появление или изменение определенного (конкретного) набора обстоятельств»¹. Из чего следует, что понятие «частота события» может относиться только к событиям, обладающим идентичными наборами существенных обстоятельств (объекты, субъекты, условия, причины, последствия). Если такие события происходят случайно и достаточно часто (имеется представительная выборка), то мы действительно можем оценить вероятность (probability) наступления очередного события через относительную частоту появления этого же (!) события в прошлом. При этом, чем выше частота появления события в прошлом, тем больше вероятность его появления в будущем определенном периоде.

Кстати, если не рассматривать период определенной длительности, а говорить только о «будущем вообще», то вероятность появления такого события в будущем будет строго равна 1 (достоверность события подтверждается его предполагаемой регулярностью в будущем). Более того, чем больше тяжесть последствий события, тем менее вероятно его повторение. Очевидно, что возможность повторения катастрофических событий (вида Чернобыль, Фукусима и пр.) при полном повторении всей совокупности признаков (определенного (конкретного) набора обстоятельств) строго равна нулю. Означает ли это, что риски таких событий не надо пытаться оценивать? Безусловно, нет, но применение к оценке таких рисков вероятностно-статистических методов (на период 100 млрд лет) выглядит неубедительно.

Однако такие редкие события являются крайне информативными с точки зрения информационного подхода, основанного на неопределенности. В соответствии с теорией информации, чем выше объективная (частотная) вероятность наступления события, тем меньше его неопределённость, то есть тем меньше новой информации (и риска) оно содержит. И наоборот: чем ниже оцениваемая вероятность события, тем больше новой информации оно в себе несет в случае наступления, тем выше его неопределенность и связанный с этим риск.

С научной точки зрения обратное соотношение «частоты» и «риска» подтверждается следующими выкладками.

Классическая вероятность (probability) P в общем случае представляет собой следствие «частоты» однородных событий:

 

где n – число интересующих нас событий, а N – общее число событий (независимых испытаний).

Клод Шеннон [3] предположил, что прирост информации равен утраченной неопределённости. Несмотря на очевидность этого тезиса, он до сих пор в практике риск-менеджмента не применялся. Однако из этого предположения следует логичный вывод, что величина информации, получаемой при реализации каждого исхода, связана с «вероятностью» (probability) этого события обратным образом:

,

где I – содержащаяся в событии величина информации, уменьшающая неопределенность (так называемая «негэнтропия»), бит.

В теории информации неопределенность (информационную энтропию) Н, связанную с событием А, оценивают по классической формуле К. Шеннона

,

 

 

где p(A_i) – вероятность наступления исхода A_i события А, имеющего N возможных исходов.

Из приведенной формулы для расчета неопределенности видно, что ни информации, ни неопределённости не содержат как достоверно ожидаемые события (p(A_i) = 1), так и невозможные события (p(A_i) = 0). Максимум неопределенности достигается при равной вероятности наступления всех возможных исходов.

Отсюда следует вывод, что часто происходящие случайные события с большой частотой в прошлом при отсутствии целенаправленного вмешательства в поток событий являются так же часто ожидаемыми и в будущем. Вот почему они уже практически не содержат неопределенности, а потому не содержат и «риска» в его современном понимании. В связи с чем главным условием применения современной концепции риск-менеджмента является принципиальная недопустимость оценки риска на основе частоты прошлых событий, законов распределения случайных величин, статистических гипотез, которые имеют только один практический результат – введение в заблуждение лиц, принимающих решение.

В сфере риск-менеджмента тезис «чем выше частота опасного события, тем меньше риск, обусловленный этим событием» обосновывается тем, что если опасное событие происходит часто (по меньшей мере повторяется регулярно) и не предпринимаются меры по его предотвращению в будущем (новые меры – изменение определенного набора обстоятельств), следовательно:

– либо это событие на цели не влияет (не является опасным, не содержит неприемлемого риска);

– либо это событие на цели влияет, но в организации отсутствует менеджмент рисков и, возможно, менеджмент вообще.

Если в организации внедрена и действует результативная система риск-менеджмента, то каждое существенное для целей организации опасное событие может произойти ровно один раз. После чего принимаются результативные корректирующие действия, направленные на устранение причины произошедшего события. В результате ситуация (набор обстоятельств) изменится и именно это событие больше никогда не повторится («ничто не случается дважды»).

Таким образом, в результативных системах риск-менеджмента понятия «частота» и probability применительно к оценке риска утрачивают смысл.

 

Сущность Метода ИБТ

Изначально Метод ИБТ разрабатывался для решения задач обеспечения безопасности труда (OHS), поэтому и рассмотрим его особенности именно в этом контексте.

В задачах оценки риска в сфере безопасности труда (occupational risk) ведущая роль отводится оценке риска травмирования работников в результате воздействия опасных факторов производственного процесса (hazard). В рамках прежней вероятностно-статистической концепции риск травмирования определяется на основе общего подхода:

,

где W – будущий возможный ущерб в результате наступления случайного события, а           – классическая вероятность наступления этого события, определяемая на основе якобы² известного закона распределения                или непосредственно из частоты ν якобы однородных событий.

Каким образом при классическом подходе к оценке риска можно обеспечить управление риском, то есть установить функциональную зависимость остаточного риска от воздействия на риск? Оказывается, только принятием реагирующих мер, влияющих на тяжесть последствий W, поскольку на классическую вероятность, полученную из прошлой статистики, без применения «машины времени» повлиять невозможно.

Именно по этой причине применение в целях управления риском не классической (объективной, неуправляемой) вероятности, а субъективной (управляемой) вероятности [4] становится не только разумным, но и безальтернативным.

При оценке риска в сфере безопасности труда (occupational risk assessment) установление тяжести несчастного случая W не является простой задачей, однако диапазон значений тяжести, получаемых методом экспертных оценок (иные методы являются еще менее подходящими) находится, как правило, в пределах одного порядка величины. В то время как субъективно оцениваемые значения вероятности наступления несчастного случая могут отличаться на несколько порядков. В связи с чем задача получения по возможности наиболее взвешенной и обоснованной оценки величины вероятности наступления несчастного случая Р является на порядок более значимой и сложной, чем задача получения оценки тяжести W.

Принципиальной особенностью, научной и практической новизной Метода ИБТ является то, что он основан на совершенно новом взгляде на likelihood наступления опасного события, который строго следует из современного определения риска – вероятность наступления опасного события, обусловленного идентифицированной опасностью, определяется через общую результативность всех защитных мер, предпринятых для недопущения реализации этого события:

, 

 

где Р – вероятность наступления события, а E_Σ – суммарная результативность всех предпринятых защитных мер.

Предложенный подход:

– исключает необходимость использования частоты и статистических данных для оценки вероятности и риска (оценка риска может быть проведена и при полном отсутствии прошлых событий);

– связывает в виде функциональной зависимости вероятность наступления несчастного случая и результативность мер, предпринятых для его недопущения (при отсутствии защитных мер Р_нс= 1);

– позволяет оценить результативность и эффективность мер управления рисками, предпринимаемых в отношении неприемлемых рисков, поскольку предварительная оценка риска и оценка остаточного риска проводятся на основе одного и того же методического инструментария.

 

Практическая реализация Метода ИБТ в сфере безопасности труда

Метод ИБТ может быть проиллюстрирован такими графическими моделями, как «галстук-бабочка» или «швейцарский сыр», со следующими особенностями:

– применительно к менеджменту безопасности труда в модели «галстук-бабочка» (ISO 31010) рассмотрение множественности причин и последствий события является нецелесообразным (увеличивает неопределенность). Вследствие чего модель «галстук-бабочка» вырождается в «галстук-шнурок» (см. рисунок);

– в модели «швейцарского сыра» Дж. Ризона [5] в качестве «ломтиков сыра» указаны не конкретные защитные меры («барьеры безопасности»), обладающие заранее оценённой результативностью, а только условно обозначены группы организационных факторов.

 

Рис. Графическая модель Метода ИБТ

 

На рисунке представлена основанная на диаграмме «галстук-бабочка» графическая модель Метода ИБТ, согласно которой риск, связанный с реализацией опасного события, можно рассчитать по формуле (1), в которой вероятность (likelihood) определяется через результативность защитных мер Е_i:

 

где Е₁ ... Е₃ – предупреждающие (проактивные) защитные меры, а Е₄ – реагирующие (реактивные) защитные меры.

Как видим, реагирующие меры из оценки риска не исключаются, но учитываются в оценке риска как меры, влияющие на тяжесть исхода:

 

Отметим, что в общем случае событие с другим исходом – это уже другое «событие», в отношении которого требуется отдельная оценка риска. На практике для упрощения процедуры реагирующие (реактивные) защитные меры (например, применение СИЗ) учитываются в составе предупреждающих.

Объективность Метода ИБТ при проведении оценки риска обусловлена следующими особенностями процедуры применения метода, предусматривающей проведение оценки рисков в три изолированных друг от друга этапа:

– выявление всех имеющихся опасностей и применяемых в отношении них защитных мер;

– описание и ранжирование опасностей по степени тяжести последствий, а применяемых защитных мер – по степени результативности;

– формирование реестров опасностей и защитных мер и их применение к оценке рисков в качестве неизменных (объективных) измерительных средств.

Несмотря на простоту математического аппарата, проведение оценки рисков по Методу ИБТ требует большого числа элементарных вычислений. Поэтому в настоящее время на основе Метода ИБТ разработана детальная методика оценки рисков, которая автоматизирована и практически применяется многими организациями в виде программного комплекса «Риск-Эксперт» как для собственных целей, так и для оказания услуг по оценке рисков.

Практическая реализация Метода ИБТ посредством программного комплекса «Риск-Эксперт» подтвердила ожидаемые преимущества метода для целей оценки рисков в сфере безопасности труда в организациях, стремящихся к результативному и эффективному управлению производственными рисками.

Метод ИБТ в отличие от качественных субъективных методов (матричный метод, Файна – Кинни метод [6]):

– позволяет получить результаты оценки рисков, зависящие не от субъективного мнения эксперта, а от идентифицированных опасностей и объективных мер по обеспечению безопасности производства;

– обеспечивает переоценку остаточных рисков (после принятия мер по управлению рисками) с использованием одних и тех же измерительных инструментов (реестров), что обеспечивает объективность оценки;

– позволяет оценивать обобщенные (суммарные) уровни рисков производственных процессов, подразделений для объективного сопоставления результатов их деятельности в отличие от субъективных методов.

К настоящему времени Метод ИБТ на практике доказал свою эффективность в сфере безопасности труда. Однако общий принцип метода – выражение вероятности неблагоприятного события через согласованную оценку результативности барьеров безопасности – безусловно, заслуживает рассмотрения для применения во всех системах менеджмента структуры верхнего уровня (HLS), реализующих риск-ориентированное мышление (QMS, EMS и другие).

 

Список источников:

1.Sakurahara, T., Mohaghegh, Z., Reihani, S., Kee, E., Brandyberry, M., Rodgers, Sh. (2018), «An integrated methodology for spatio-temporal incorporation of underlying failure mechanisms into fire probabilistic risk assessment of nuclear power plants», Reliability Engineering & System Safety, vol. 169, pp. 242–257.

2. Khakzad, N., Khakzad, S., Khan, F. (2014), «Probabilistic risk assessment of major accidents: application to offshore blowouts in the Gulf of Mexico», Natural Hazards, vol. 74, pp. 1759–1771.

3. Shannon, C.E. (1948), «A Mathematical Theory of Communication», Bell System Technical Journal Published, vol. 27, issue:3, July, pp. 379–423.

4.Ramsey, F.P. (1931), «Truth and probability», in Braithwaite R.B. (ed.), The Foundation of Mathematics and Other Logical Essays, Kegan Paul, London, pp. 156–198.

5.Reason, J. (1990), «The Contribution of Latent Human Failures to the Breakdown of Complex Systems», Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series B, Biological Sciences, vol. 327, no. 1241, pp. 475–484.

6.Kokangül, A., Polat, U., Dağsuyu, C. (2017), «A new approximation for risk assessment using the AHP and Fine Kinney methodologies», Safety Science, vol. 91, pp. 24–32.