МЕТОДОЛОГИЯ ЛОГИКО-ВЕРОЯТНОСТНОГО КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОЦЕНИВАНИЯ И АКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ РИСКОМ АВИАЦИОННОГО ПРОИСШЕСТВИЯ В ПРЕДСТОЯЩИХ ПОЛЕТАХ
МЕТОДОЛОГИЯ ЛОГИКО-ВЕРОЯТНОСТНОГО КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОЦЕНИВАНИЯ И АКТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ РИСКОМ АВИАЦИОННОГО ПРОИСШЕСТВИЯ В ПРЕДСТОЯЩИХ ПОЛЕТАХ
Предложен методологический подход к предотвращению авиационных происшествий (АП) путем априорного оценивания и активного управления уровнем безопасности предстоящих полетов по вероятности авиационных событий на этапе планирования полетов в масштабе ведомства, отдельно взятой авиакомпании или группы компаний. Изложены принципы, способы и правила формирования процесса управления риском АП в предстоящих полетах. Приведена логико-вероятностная модель развития авиационных событий по совокупностям факторов риска при наличии факторов, предотвращающих АП.
Основополагающие международные и государственные документы, регламентирующие концепцию, принципы и технологии управления состоянием безопасности полетов (БП), в качестве основной деятельности по предотвращению авиационных происшествий (ПАП) предусматривают сбор, обобщение и анализ информации о проявлении факторов, способных привести к АП. Традиционное нормативное обеспечение БП и ПАП, построенное на основе законов и нормативных положений, позволяет достичь определенного уровня БП и остается неотъемлемым элементом деятельности авиации. Однако, сформировавшийся подход к оценке БП, построенный на анализе статистики АП и инцидентов, не позволяет отразить истинное текущее состояние БП, тем более спрогнозировать его на предстоящие полеты или на период, поскольку АП – крайне редкое явление, чтобы статистическую оценку считать достаточно достоверной. Кроме того, авиационно-транспортная система - это сложная динамическая эргатическая система, следовательно, разнесенные во времени наблюдения (измерения параметров, характеризующих ее состояния) не могут считаться равнозначными (равноточными) и требуют особого математического и методического подхода к процедурам оценки текущего состояния БП, а тем более предстоящего.
1. Стратегия ПАП с управлением БП по информации об АП и инцидентах позволяет, в лучшем случае, предотвращать повторения указанных событий по тем же причинам, поэтому названа «ретроактивной», хотя декларирует принцип «предотвращать АП, сокращая инциденты». При этом применяется самый доступный и дорогой метод познания - метод проб и ошибок, который позволяет идти по пути: от свершившихся авиационных событий - к вызвавшим их причинам (к аварийным факторам). Несомненна ценность информации о факторах, оказавшихся аварийными, и о проявившихся их сочетаниях, но выявлять эти факторы приходится при расследовании АП и инцидентов, в условиях дефицита информации, иногда по фрагментам объектов и субъектов исследования. Поэтому в Руководстве ИКАО по ПАП и в Руководстве по управлению безопасностью полетов (РУБП) делается упор на «активный поиск аварийных факторов, которые необходимо устранять и избегать» [1, 14]. Такой подход способствует реализации «проактивной» стратегии ПАП по пути: от факторов риска АП (пока они не стали аварийными) – к предотвращению АП.
Очевидная актуальность перехода от «ретроактивной» к «проактивной стратегии» ПАП обусловила необходимость проведения фундаментальных исследований, направленных на создание соответствующих научных, методических, нормативных, организационных и аппаратных основ управления уровнем БП [2].
В условиях децентрализации управления авиационными структурами, при отсутствии в РФ государственной комплексной Программы предотвращения АП как организационно-методической основы деятельности всех участников-функционеров авиационно-транспортной системы (АТС) по обеспечению БП в ГА, обострилась необходимость разработки системы реального управления уровнем БП если не на отраслевом, то на более доступном - корпоративном или межкорпоративном уровне, в пределах отдельно взятой авиакомпании (АК) или группы компаний (ГрК).
Принципы формирования процесса управления уровнем БП предстоящих полетов базируются на стандартизованной концепции безопасности, согласно которой абсолютной безопасности не бывает – некоторый риск, определяемый как остаточный, будет иметь место. Поскольку АП - объективная реальность, то не исключается возможность развития особых ситуаций (ОС) в предстоящих полетах. С позиций теории вероятностей ОС в конкретном полете следует рассматривать как подмножество случайных событий, относящихся к категории возможных, входящих в полную группу событий, и имеющих количественно оцениваемые стохастические характеристики.
Согласно концепции активного предотвращения АП в АК, безопасность предстоящих полетов достигается путем заблаговременного снижения уровня риска АП до уровня, определяемого как допустимый, представляющий собой оптимальный баланс между безопасностью и требованиями, которым должен удовлетворять процесс (услуга), включая выгодность для пользователя (эксплуатанта), эффективность затрат и др. [3]. Достижение уровня риска, соответствующего допустимому, - интерактивный процесс идентификации, количественного оценивания факторов риска АП и их совокупностей, синтеза, оценки эффективности, количественной оптимизации и практической реализации управленческих воздействий.
Под путями повышения уровня БП понимаются:
- способы активного поиска, априорной идентификации и количественной оценки факторов потенциального риска, а также синтеза факторов, исключающих, предотвращающих или снижающих вероятность развития ОС;
- критерии и методы количественной оценки уровня безопасности не только ранее выполненных, но и предстоящих полетов;
- модели развития ОС, управляемые по уровню риска АП;
- алгоритмы оценки и прогнозирования уровня риска;
- алгоритмы диагностики источников повышенного риска в объекте исследования, т.е. в АТС;
- алгоритмы формирования вариантов управляющих воздействий по регулированию уровня риска предстоящих полетов;
- алгоритмы априорной оценки эффективности авиационного риск-менеджмента на этапе планирования полетов.
Принципы подхода к процессу управления уровнем безопасности предстоящих полетов:
1. Системность охвата факторов риска АП и факторов, предотвращающих развитие ОС.
2. Комплексность показателей БП.
3. Принцип системообразующего фактора.
4. Реализуемость.
5. Применимость.
6. Прогнозируемость оцениваемых показателей.
7. Достоверность оценки и прогноза.
8. Доступность исходной информации (корпоративная самодостаточность в информационном обеспечении, в требуемых исходных данных, показателях и критериях).
9. Целенаправленность и управляемость (многоконтурная и многопараметрическая) по частным и интегральным показателям уровня БП.
10 Расширяемость массива учитываемых (прогнозируемых) факторов риска АП и факторов, предотвращающих развитие ОС.
11. Корректируемость алгоритмов и расширяемость базы данных (исходных данных и алгоритмов) при выявлении новых факторов.
12. Общность номенклатуры факторов, методики и результатов их количественного оценивания.
13. Унификация подхода (методологии), адаптируемость к другим АК и типам воздушных судов (ВС).
14. Опережающее развитие (использованием результатов фундаментальных научных исследований).
15. Нормативная согласованность (учет действующих правоотношений и перспективных положений разрабатываемых нормативных и законодательных актов в области обеспечения безопасности жизнедеятельности человека).
Реализация активной стратегии ПАП должна осуществляться всеми участниками-функционерами АТС на всех этапах жизненного цикла ВС любого типа: от начала разработки до снятия с эксплуатации. Но при управлении риском АП на корпоративном уровне, в силу ограниченности полномочий и функциональных возможностей АК, объектом управления не может являться вся АТС, под которой понимается совокупность совместно действующих ВС, комплекса наземных средств по подготовке и обеспечению полетов, системы управления процессом эксплуатации, персонала, занятого эксплуатацией ВС и наземных средств. Поэтому в качестве объекта управления подлежит рассмотрению система «Экипаж-Воздушное Судно-Среда» («Э-ВС-Ср»), которая также как АТС является сложной, динамической, многоуровневой, иерархически построенной системой. Именно ее состояние подлежит оценке, прогнозированию и коррекции (управлению) по уровню безопасности предстоящих полетов. Система «Э-ВС-Ср» рассматривается автономно, но, тем не менее, в виде подсистемы, входящей в состав АТС, функционирующей на более высоком иерархическом уровне. Те элементы АТС, которые оказывают влияние на уровень БП, но не входят в состав «Э-ВС-Ср» и в масштабе АК являются управляемыми лишь косвенно, или неуправляемыми вовсе, не должны исключаться из рассмотрения. К таким элементам следует подходить, как к источникам детерминированных или стохастических внешних воздействий на систему «Э-ВС-Ср». Степень их влияния на уровень БП так же подлежит учету, оценке и прогнозированию.
Допускаемое снижение уровня структурной сложности объекта управления с АТС до системы «Э-ВС-Ср» не исключает, а конкретизирует требования системного подхода, поскольку «Э-ВС-Ср» понимается как совокупность компонентов, находящихся в отношениях и связях между собой, образующих определенную целостность, т.е. свойство, которого нет у каждого компонента в отдельности. Формируются системные свойства путем накопления и проявления одних свойств одновременно с нивелированием, ослаблением и скрытием других при взаимодействии компонентов. Налицо сохранившиеся основные (определяющие) признаки системы [4]:
- взаимная связь компонентов;
- ограниченное множество взаимосвязанных компонентов;
- наличие противоречивого взаимодействия между взаимосвязанными компонентами.
Более того, следует выделить основные признаки объекта управления («Э-ВС-Ср»), как сложной системы: динамичность, нелинейность, многомерность, многосвязность, наличие взаимодействующих подсистем, спонтанность изменения связей и противоречие целей управления [5].
Оценку уровня безопасности предстоящих полетов применительно к системе «Э-ВС-Ср» следует рассматривать как прогнозную оценку вероятных состояний системы на соответствие показателям, характеризующим уровень БП, по состоянию компонентов и их взаимосвязей. Системный подход позволяет объединить множество фактов в единую систему знаний, когда целое и части представляют единство противоположностей. Подчиняясь целому, компоненты, каждый из которых выполняет в определенное время свои специфические функции, обладают относительной самостоятельностью, которая выражается в дифференциации, пространственно-временной локализации и специализации. Методология системного подхода достаточно полно выражается принципами [6]:
1. Физичности (системе присущи физические законы) с постулатами целостности и автономности.
2. Моделируемости (система представлена конечным множеством моделей, каждая из которых отражает определенную грань ее сущности) с постулатами дополнительности, неопределенности, действия (реакция системы на внешнее воздействие носит пороговый характер, т.е. до определенного уровня внешние воздействия компенсируются усилением одних и ослаблением других процессов, а, начиная с некоторого уровня, происходит скачок – перестройка системы).
3. Целенаправленности с постулатом выбора (система обладает способностью выбора поведения и, следовательно, способностью однозначно предсказывать способ действия; экстраполировать ее состояние невозможно ни при каком априорном знании свойств системы и ситуации).
4. Целеобусловленности (цель первична, система должна формироваться для ее достижения). В процессе функционирования цель может меняться, а в соответствии с ней должны меняться структура и способы функционирования системы. Должен быть механизм, оценивающий степень достижения цели.
5. Управляемости.
6. Относительности (одна и та же совокупность компонентов может рассматриваться как самостоятельная система и как часть).
7. Оперативности (изменения в управляемой системе должны происходить в реальном масштабе времени).
Очевидно, что чем сложнее система, тем больше пространство состояний, в которых она может находиться. Круг решаемых АК (ГрК) задач и располагаемых возможностей позволяет ограничиться рассмотрением некоторого подпространства состояний системы «Э-ВС-Ср», которое не охватывает функциональные состояния, относящиеся к нормальным, т.е. штатным, но включает в себя континуум известных функциональных состояний, которые в той или иной степени представляют угрозу БП, а именно, приводят к ОС определенной классификации:
- усложнение условий полета (УУП);
- сложная ситуация (СС);
- аварийная ситуация (АС);
- катастрофическая ситуация (КС).
Известны модели развития ОС [8], которые способствуют успеху в поиске вероятных направлений развития АП при расследовании, однако не позволяют формализовать процесс количественного оценивания текущего уровня БП, а тем более прогнозировать и управлять уровнем безопасности предстоящего полета.
В целях выработки подходов к оцениванию и прогнозированию уровня БП, к идентификации и количественной оценке факторов риска АП и факторов, предотвращающих развитие ОС, к оптимизации эффективности вырабатываемых управляющих воздействий, разработана логико-вероятностная модель развития (предотвращения) АП в полете.
Модель содержит поле ограниченного множества факторов риска (-), каждый из которых оценивается вероятностью влияния (частотой появления) Р- и условием формирования ОС той или иной тяжести. Строенные знаки факторов риска подчеркивают возможность их принадлежности к источникам: «Экипаж», «ВС», «Среда». Кроме того, имеется поле ограниченного множества факторов (+), исключающих, предотвращающих или в определенной степени снижающих вероятность развития ОС Р+. Рассматриваемые факторы риска могут быть как одиночные, так и комбинированные, т.е. в виде сочетаний двух и более факторов. Учитывая важность и весомость корреляций между показателями взаимосвязанных и взаимозависимых факторов риска, а также предполагаемую сложность их количественной оценки, целесообразно совокупности факторов, в первую очередь – наиболее весомые из идентифицируемых, рассматривать и оценивать как отдельные неделимые составные факторы (события с условиями сходимости). Возможные ОС сгруппированы и распределены по нарастанию тяжести последствий: УУП, СС, АС, КС. Модель содержит возможные варианты развития АП, отличающиеся количеством этапов:
- факторы – УУП – СС – АС – АК;
- факторы – СС – АС – АК;
- факторы – АС – АК;
- факторы – АК.
Множество вариантов ограничено объемом располагаемой информации о факторах (-) и (+), их совокупностях, взаимосвязях и взаимозависимостях. Оно может быть расширено по мере выявления новых, как одиночных, так и комбинированных, факторов (-) и (+).
Скачать полную версию статьи: