Методичні вказівки до виконання практичного завдання icon

Методичні вказівки до виконання практичного завдання




НазваМетодичні вказівки до виконання практичного завдання
Сторінка1/3
Дата27.05.2013
Розмір0.56 Mb.
ТипМетодичні вказівки
  1   2   3

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Сумський державний університет


3351 МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання практичного завдання

«Розрахунок ризику імовірнісних

структурно-логічних моделей»

з курсу „ Безпека життєдіяльності людини”

для студентів усіх спеціальностей  

денної та заочної форм навчання


Суми

Сумський державний університет

2012

Методичні вказівки до виконання до виконання практичного завдання «Розрахунок ризику імовірнісних

структурно-логічних моделей»/ укладачі: Л.А.Гладка, Н.О. Макаренко. – Суми : Сумський державний університет, 2012. – 42 с.


Кафедра «Прикладна екологія»





Зміст





С.

Вступ

4

1. Ризик та його характеристики

5

2. Класифікація небезпек

6

3. Кількісний аналіз і моделювання небезпек

11

4. Аналіз небезпек методом “дерева подій”

14

5. Аналіз небезпек методом “дерева відмов”

17

6. Кількісне оцінювання ризику небезпек

18

7. Завдання для виконання

7.1. Задача 1

7.2. Задача 2

21

22

24

^ ДОДАТОК А

26

ДОДАТОК Б

32

Список літератури

42



Вступ


Методичні вказівки призначені для допомоги студентам під час опрацювання теми «Застосування ризик-орієнтованого підходу для побудови імовірнісних структурно-логічних моделей виникнення та розвитку надзвичайних ситуацій». Тема розроблена відповідно до типової навчальної програми, що визначає зміст, обсяг навчання та форми контролю знань із нормативної дисципліни «Безпека життєдіяльності людини». Програма погоджена Міністерством надзвичайних ситуацій України і затверджена Міністерством освіти і науки , молоді та спорту України в 2011 році.

Основними питаннями теорії та практики безпеки життєдіяльності є питання підвищення рівня безпеки. Якщо виявлену небезпеку неможливо усунути повністю, необхідно знизити імовірність ризику до припустимого рівня шляхом вибору відповідного рішення. Мета вивчення теми полягає в одержанні студентами знань для здійснення професійної діяльності за спеціальністю з урахуванням ризику виникнення техногенних аварій і природних небезпек, які можуть спричинити надзвичайні ситуації та призвести до несприятливих наслідків на об’єктах господарювання. Використання цих знань у процесі опанування навчального матеріалу з нормативної дисципліни «Цивільний захист», де студенти виконують розрахунково-графічну роботу з питань моделювання сценаріїв виникнення і розвитку надзвичайних ситуацій, прогнозування наслідків їх впливу на адміністративні та територіальні одиниці, об’єкти господарювання та населення, що мешкає поблизу, відповідно до профілю підготовки, а також під час виконання окремого розділу «Охорона праці та безпека в надзвичайних ситуаціях» у дипломних проектах (роботах) спеціалістів і магістрів.


^ 1. Ризик та його характеристики


Стан сучасного розвитку суспільства, навколишнього середовища і рівнів травматизму та захворюваності свідчить про необхідність подальшого удосконалення умов життя та діяльності людини.

Знання сучасних проблем і головних завдань безпеки життєдіяльності дають змогу визначити коло обов’язків з урахуванням ризику виникнення небезпек, які можуть спричинити надзвичайні ситуації та призвести до несприятливих наслідків на об’єктах господарювання, та ін.

^ Важливою характеристикою небезпеки є шкода – якісна або кількісна оцінка збитків, заподіяних небезпекою.

Кожний окремий елемент шкоди має своє кількісне вираження: кількість загиблих, поранених чи хворих, площа ураженої території, вартість пошкоджених транспортних засобів тощо. Універсальною одиницею виміру шкоди є збитки у грошовому еквіваленті.

^ Небезпека сама по собі свідчить про потенційну можливість заподіяння шкоди. Для оцінки її ймовірності та тяжкості прояву застосовують поняття ризику.

Згідно з ДСТУ 2293-99 «ризик – це ймовірність заподіяння шкоди з урахуванням її тяжкості». Чисельно ризик визначається за формулою (1.1) :


, (1.1)


де Р – ймовірність виникнення небезпеки;

А – очікуваний розмір шкоди (збитку), що може завдати реалізована небезпека.

^ Оскільки ймовірність – величина безрозмірна, ризик повинен вимірюватися в одиницях шкоди (збитку), заподіяної небезпекою.

Ризик смертельної небезпеки (коли шкода є найтяжчою – смерть людини) розраховуєтьcя як частота за формулою (1.2):

, (1.2)

де n – кількість подій із смертельними наслідками;

N – максимально можлива кількість цих подій (кількості подій n і N обов`язково визначаються за однаковий інтервал часу, найчастіше – за один рік).

При розрахунку загального ризику величина N у формулі є максимальною кількістю усіх без винятку подій; при розрахунку групового ризику величина N – це максимально можлива кількість подій у певній групі населення (відокремлена із загальної кількості людей за певною ознакою, наприклад, за віком, професією, місцем). Як правило, ризик R подається у вигляді числа, записаного у стандартному вигляді (1.3):


, (1.3)


де , а n – будь-яке ціле число (від`ємне). При цьому пам`ятають, що 100 = 1.


^ 2. Класифікація небезпек


Програмою передбачене застосування ризик-орієнтованого підходу для побудови імовірнісних структурно-логічних моделей виникнення та розвитку надзвичайних ситуацій.

Ризик-орієнтований підхід (РОП) у галузі безпеки ґрунтується на положенні, що будь-які небезпеки (у виробничій сфері, у повсякденному житті й побуті), незважаючи на їх різноманітність, мають однакову природу виникнення і однакову логіку розвитку подій.

Основними завданнями РОП є створення наукових основ забезпечення надійності складних систем для безпеки людей і довкілля, розроблених методів оцінювання ступеня небезпеки промислових об`єктів та наукових засад концепції прийнятого ризику.

Суть концепції прийнятого ризику полягає в тому, що для досягнення бажаного, прийнятого для суспільства ризику необхідно знайти баланс і підтримувати відповідне співвідношення між витратами суспільства (як правило, обмеженими), здійсненими у природну, техногенну й соціальну сфери.

^ Оцінюючи ризик небезпеки, одночасно враховують як серйозність імовірних наслідків прояву небезпек, так і ймовірність того, що такі прояви матимуть місце.

Серйозність імовірних наслідків прояву небезпек класифікують, поділяючи їх на 4 категорії (категорія I – катастрофічні небезпеки, категорія II – критичні небезпеки, категорія III – граничні небезпеки, категорія IV – незначні небезпеки).

^ Якщо ймовірним наслідком небезпеки є смерть людини або знищення систем життєзабезпечення, таку небезпеку відносять до I категорії серйозності.

Якщо ймовірним наслідком небезпеки є серйозні травми, стійкі захворювання людей або суттєві пошкодження систем життєзабезпечення, таку небезпеку відносять до II категорії серйозності.

Якщо ймовірним наслідком небезпеки є незначні травми, нетривалі захворювання людей або невеликі пошкодження систем життєзабезпечення, така небезпека належить до III категорії серйозності.

Якщо ймовірним наслідком небезпеки є несуттєві травми людини і малопомітні пошкодження систем життєзабезпечення, така небезпека належить до IV категорії серйозності.

^ Найбільшої уваги потребують небезпеки, віднесені до I категорії серйозності й визначені як катастрофічні небезпеки.

Важливим критерієм класифікації небезпек є ймовірність (частота) їх прояву.

^ Небезпека, спричинена подією, що може обов`язково (з великою ймовірністю) відбутися, повинна бути класифікована за рівнем А (частота її прояву є великою).

Небезпека, спричинена подією, що може відбуватися декілька разів впродовж життєвого циклу, класифікується за рівнем В.

^ Небезпека, спричинена подією, що може відбуватися один-два рази впродовж життєвого циклу, може бути класифікована за рівнем С і визначена як небезпека випадкова.

Небезпеку, спричинену подією, що швидше за все не відбудеться упродовж життєвого циклу (ймовірність її прояву є близькою до нуля), класифікують за рівнем D і позначають як небезпеку віддалену.

Небезпека, спричинена подією, що швидше за все не відбудеться (ймовірність її прояву практично дорівнює нулю), повинна бути класифікована за рівнем Е і позначена як небезпека неймовірна.

Установлено буквено-цифрову систему оцінювання ризику подій усіх чотирьох категорій серйозності з урахуванням імовірності настання цих подій. Ризики 1А, 1В, 1С, 2А, 2В, 3А вважаються надмірними; 1D, 2С, 2D, 3B, 3C – гранично допустимими; 1Е, 2Е, 3Е, 3D, 4A, 4B – прийнятними; 4С, 4D, 4E – знехтуваними (табл. 1).


Таблиця 1 – Матриця оцінки ризику


^ Частота, з якою відбувається подія (ймовірність)

Категорія небезпеки (наслідки)

I

катастро-фічна

II

критична

III

гранична

IV

незначна

A (Часто)

1A

2A

3A

4A

B (Вірогідно)

1B

2B

3B

4B

C (Час від часу)

1C

2C

3C

4C

D (Віддалено)

1D

2D

3D

4D

E (Неімовірно)

1E

2E

3E

4E

Індекс ризику небезпеки

^ Класифікація ризику

Критерії ризику

1А, 1В, 1С, 2А, 2В, 3А

Неприпустимий (надмірний)

1D, 2C, 2D, 3B, 3C

Небажаний (максимально припустимий)

1Е, 2Е, 3D, 3Е, 4А, 4В

Припустимий із перевіркою (прийнятний)

4С, 4D, 4Е

Припустимий без перевірки (знехтуваний)


^ Люди схильні до ризикованої поведінки. Але людина у боротьбі за своє існування повинна дотримуватися певного допустимого порога ризикованої поведінки.

Причиною виникнення ризиків є невизначеність, яка існує у кожному виді діяльності. Успіх роботи щодо зниження рівня ризиків чи їх мінімізації залежить від управління цим специфічним видом діяльності. Схема подана на рис. 1.

Моніторинг і контроль

Кількісна та якісна оцінка ризиків

Управління ризиками

Планування управління

Ідентифікація ризиків

Заходи реагування


^ Рисунок 1 – Схема дій з управління ризиками


Управління ризиком полягає у пошуку компромісу між витратами на зменшення імовірності виникнення небезпечної події або збитку від неї і тією вигодою, яку приносить використання небезпечних технологій, матеріалів, продуктів тощо.

Очікуване значення результату небезпечної (ризикованої) діяльності є середньовиваженим усіх можливих результатів і розраховується за формулою (2.1) :

, (2.1)

де Pi і Xi – відповідно ймовірність і значення і-го результату;

n – кількість можливих результатів.


ПРИКЛАД 1. Підприємець, використовуючи застарілі технології й обладнання, випускає продукцію і одержує щорічний прибуток 750 тис. грн. Надійність роботи обладнання (ймовірність безаварійної роботи) 0,89. Оцініть доцільність подальшого випуску продукції без модернізації обладнання, якщо збитки при можливій аварії становитимуть 2 млн грн. Визначте критичну величину надійності обладнання, при якій ще доцільно його використовувати.

РОЗВ`ЯЗАННЯ

^ 1. Введемо позначення: надійність Р1=0,89; прибуток Х1 - 750000 грн; збитки Х2 = 2000000 грн.

2. Визначимо ймовірність відмови (поломки) застарілого обладнання, а відповідно, й аварії, яка при цьому виникає:



^ 3. Очікуване значення результату використання застарілих технологій і обладнання :




Отже, надійність роботи обладнання поки що достатня для одержання гарантованого прибутку.


^ 4. Визначимо критичну надійність обладнання (Ркр), при якому очікувані прибутки не покриватимуть збитків від аварії (Е=0) :









ВИСНОВОК. Отже, критичний ступінь зношеності обладнання при відомому прибутку і прогнозованих збитках становить 0,73.


^ 3. Кількісний аналіз і моделювання небезпек


Аналіз небезпек пов'язаний із питанням вивчення небезпек. Аналіз починають із попереднього дослідження, яке дозволяє ідентифікувати джерела небезпек.


При цьому вивчення небезпек проводять трьома стадіями [5]:

I – попередній аналіз небезпек (ПАН):

а) виявлення джерел небезпек;

б) визначення частин системи (підсистем), що можуть спричинити ці небезпечні стани;

в) введення обмежень та аналіз ризику;


II – виявлення послідовності небезпечних ситуацій та побудова «дерева подій» та «дерева відмов».


III – аналіз наслідків.


Між небезпеками та причинами існує причинно-наслідковий зв'язок. Небезпека є наслідком якоїсь певної причини або причин. Таким чином, причини і небезпеки утворюють ієрархічні ланцюгові структури. Графічне відображення таких залежностей нагадує гіллясте дерево. Говорячи про небезпеку об`єктів, використовують побудову «дерева подій», «дерева відмов» та інші. Побудова «дерев» виявляється найефективнішим методом при виявленні небажаних подій (пожеж, аварій, травм та інше). Така побудова необхідна тоді, коли причинно-наслідковий зв'язок не дає змоги розділяти окремі «гілки», коли вони змикаються у певних ситуаціях.

Побудова «дерева» відбувається за окремими позиціями подій, що аналізуються.

Подія характеризується тим, що при реалізації певного комплексу умов вона може відбутися або не відбутися, але в той самий час при багаторазовому повторенні підкорюється деякій статистичній закономірності (проявляється у стійкості стосовно

частоти її прояву). Подіяназивається протилежною події А, якщо вона проявляється в непояві події А. Сума вірогідностей протилежних подій дорівнює одиниці (3.1) :

(3.1)

Події називаються незалежними, якщо поява однієї з них не змінює вірогідності появи іншої події. Ці операції мають багато властивостей дій над числами, що дозволяє говорити про алгебру подій.

При побудові «дерева» використовують відповідні знаки (рис. 2), частіше за все застосовують знаки «АБО» та «І». Операція «І» вказує, що для настання події (отримання даного виходу) необхідно дотримуватися всіх умов на вході. Іншими словами, операція «І» означає: перед тим як відбудеться подія «А», повинні відбутися обидві події «Б» та «В». Операція «АБО» означає, що подія «Г» буде мати місце, якщо відбудеться хоча б одна з подій «Д» або «Е» (або обидві). «Дерево причин» будується як графічне відображення, тому використовують символи подій.

Рисунок 2 – Приклад використання логічних знаків


Імовірність відтворення декількох незалежних подій дорівнює сумі ймовірностей цих подій мінус імовірність їх спільного вступу формула – (3.2) :

(3.2)

При розрахунку числових величин необхідні дані можуть бути отримані в результаті збору та обробки статистичних даних елементів, що проаналізовані в умовах експлуатації, із нормативно-технічної документації, стандартів, паспортів на елементи об`єктів.


Робітник, який палить

Наявність іскри

Осередок запалення поблизу горючої рідини


Виникнення

пожежі

Витікання горючої рідини

Рисунок 3 – Використання логічних знаків при події виникнення пожежі


Таким чином, подія «виникнення пожежі» має місце, якщо дві події «Витікання горючої речовини» і «Осередок запалення поблизу горючої рідини» відбуваються одночасно (знак «І»), а остання (критична) подія трапляється, якщо відбувається одна з двох подій (знак «АБО») – «Наявність іскри» або «Робітник, який палить».


^ 4. Аналіз небезпек методом “дерева подій”


Логічним інструментом локалізації найбільш небезпечних ланок будь-якої системи є метод побудови “дерева подій”. Суть методу полягає у відшуканні оптимального рішення, що знижує імовірність можливості виникнення небезпечної події.

Запобігання небезпек або захист від них базується на значенні причин. Між реалізованими небезпеками й причинами існує причинно-наслідковий зв'язок. Отже, причини й небезпеки утворять ієрархічні, ланцюгові структури або системи. Графічне зображення таких залежностей чимось нагадує розгалужене дерево. У споруджуваних “деревах”, як правило, є галузі причин і галузі небезпек. Побудова “дерев” є винятково ефективною процедурою виявлення причин різних небажаних подій. Границі розгалуження “дерев” визначаються логічною доцільністю одержання нових гілок. Дерево подій є логічним представником відгуків розглянутої системи (процесу) на вихідні події. Кожна послідовність має як результат або безпечний стан, або аварійний стан та забезпечує передбаченість аварійних послідовностей від початку до кінця.

Дерево подій є наочним способом простежити

виконання таких функцій:

  • визначення аварійних наслідків;

  • визначення необхідних функцій системи безпеки;

  • квантифікування частот послідовностей.

Після виникнення ініціюючої (пікової) події, наприклад, коротке замикання, витікання небезпечних речовин,


знеструмлення, зараження джерела водопостачання, відмова елемента тощо, можуть бути генеровані такі небажані події.

Процедура операцій при аналізі дерева подій полягає в розгляді можливостей розвитку ініціюючої, або пікової, події. Далі визначають бар'єри безпеки, призначені для обмеження негативних наслідків такої події. Розвиток послідовності подій розглядають по черзі з урахуванням захисних бар'єрів. На кожному рівні дерева подій розглядають два логічних стани: успіх (так) і невдача (ні) залежно від того, виконав бар'єр своє завдання чи ні. Дерево подій дозволяє виконати як якісний, так і кількісний аналіз. У випадку кількісного аналізу гілці, що позначає успіх, присвоюється імовірність Рi, а гілці, що ідентифікується з невдачею, – 1 - Рi.

Наприклад, пікова подія – заражена вода з'явилася в системі водопостачання. На рис. 4 показаний аналіз розвитку цієї події за допомогою спрощеного «дерева подій».

Бар'єрами безпеки, що обмежують негативні наслідки цієї події, є:

- ідентифікація зараження;

- тривога, інформація, оповіщення громадськості;

- методи протидії;

- усунення загрози.

У результаті аналізу визначаємо окремі ймовірності виникнення чергових станів:

- катастрофи

(4.1)

- серйозні аварії (4.2)

- аварії (4.3)

- усунення кризової ситуації

(4.4)

- контроль над кризовою ситуацією

(4.5)


Р4

вода в системі водо-постачання Р(к)

Ні

Ні


Ні

Так

Так

Так

Заражена

Ні

Так

1-Р1

Р1

1-Р2

1-Р3

1-Р4

Р2

Р3

Катастрофа (РI)

Серйозна аварія (РII)

Аварія (РIII)

Усунення кризової ситуації (РIV)

Контроль над кризовою ситуацією (РV)

Так


Рисунок 4 – Аналіз розвитку подій за допомогою «дерева подій»

  1   2   3

Схожі:

Методичні вказівки до виконання практичного завдання iconМетодичні вказівки для виконання індивідуального завдання
Головко В.І., Верховська А. О. Робоча програма та методичні вказівки для виконання індивідуального завдання із дисципліни «Автоматизацiя...
Методичні вказівки до виконання практичного завдання iconМетодичні вказівки до виконання індивідуального домашнього завдання
Методичні вказівки до виконання індивідуального домашнього завдання з дисципліни «Інформаційна підтримка життєвого циклу технічних...
Методичні вказівки до виконання практичного завдання iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни ²Міжнародний маркетинг² для студентів напряму...
Методичні вказівки до виконання практичного завдання iconРобоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання
Містять навчальну програму, контрольні завдання, методичні вказівки до їх виконання
Методичні вказівки до виконання практичного завдання iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Менеджмент в енергетиці» для студентів спеціальності...
Методичні вказівки до виконання практичного завдання iconМетодичні вказівки до самостійного вивчення матеріалу, індивідуальні завдання та методичні вказівки до їх виконання
Робоча програма, методичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни ²Менеджмент персоналу² для студентів спеціальності...
Методичні вказівки до виконання практичного завдання iconМетодичні вказівки до виконання індивідуального завдання
Методичні вказівки до виконання курсової роботи з курсу „Бухгалтерський облік”/ Укладачі: В.І. Лисиця, Л. Б. Рябушка. – Суми: Вид-во...
Методичні вказівки до виконання практичного завдання iconМетодичні вказівки до виконання обов’язкового домашнього завдання
Методичні вказівки до виконання обов’язкового домашнього завдання з дисципліни Основи програмування та алгоритмічні мови / укладачі:...
Методичні вказівки до виконання практичного завдання iconМетодичні вказівки та завдання до виконання розрахункової роботи з дисципліни
Методичні вказівки та завдання до виконання розрахункової роботи з дисципліни «Організація планування та управління підприємством»...
Методичні вказівки до виконання практичного завдання iconМетодичні вказівки до виконання індивідуального домашнього завдання (ідз)
Методичні вказівки до виконання індивідуального домашнього завдання (ідз) з дисципліни "Фінанси підприємств" / Укладачі: канд екон...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи