Системний аналіз як метод дослідження в БЖД

Системний аналіз – це методологічні засоби, що використовуються для визначення небезпек, які виникають у системі “людина – життєве середовище”, її підсистемах, або на рівні окремих елементів цих систем та їхнього впливу на людину.

Методологічними засобами системного аналізу можуть бути, як загальновідомі способи досліджень (аналіз і синтез, математичне і фізичне моделювання, морфологічний аналіз), так і відносно нові (метод сценаріїв, побудови та аналізу дерева цілей, теорії ризику, катастроф та ризику тощо) методи досліджень.

Системний аналіз безпеки як метод дослідження сформувався наприкінці 50-х років, коли виникла нова наукова дисципліна, що зветься “Безпека систем”.

Безпека систем - це наука, що застосовує інженерні та управлінські принципи для забезпечення необхідної безпеки, вчасного виявлення ризику небезпек, застосування засобів із запобігання та контролю цих небезпек протягом життєвого циклу системи та з урахуванням ефективності операцій, часу та вартості.

Ідея або концепція безпеки систем вперше була використана у ракетобудуванні наприкінці 40-х років XX століття. У подальшому вона виокремилася в окрему дисципліну та використовувалась головним чином у ракетобудівних, авіабудівних та аерокосмічних об'єднаннях. До 40-х років конструктори та інженери орієнтувалися виключно на метод спроб та помилок при розробці безпечних конструкцій. Такий підхід виправдовував себе у часи, коли системи та конструкції були відносно простими. Наприклад, в авіаційній промисловості розв'язання подібних проблем часто полягало у використанні методу “літай - усувай недоліки – літай”. Авіаційна техніка розроблялася на основі вже існуючих або відомих технологій. Потім вона експлуатувалася до того моменту, доки не виникали проблеми чи, у найгіршому випадку, аварії. Якщо встановлювалося, що причиною аварії були помилки в конструкції, то ці конструктивні недоліки усувалися і літаки літали знову. Якщо ж встановлювалося, що причиною аварії були помилкові дії пілотів, то проводилося додаткове навчання, змінювалася програма навчання або ж застосовувалися інші організаційні заходи. Цей метод добре працював, коли літаки літали повільно та низько і будувалися з фанери, дроту і тканини. Однак оскільки системи ставали все більш складними та можливості літаків, такі як швидкість і маневреність, зросли, збільшилася ймовірність значних наслідків аварії системи або однієї з багатьох її складових. Такі чинники призвели до виникнення системного інжинірингу, з якого потім зрештою виникла концепція безпеки систем.

Будь яке сучасне робоче місце може розглядатися як результат останніх досягнень у галузі безпеки систем. Багато правил норм, законів і основних критеріїв безпеки, що використовуються сьогодні у промисловості у більшості своїй є прямими наслідками дійсної або усвідомлюваної потреби у такій контрольній доктрині. Нові правила та норми безпеки вводилися після того, як сталася аварія або після того як хтось далекоглядно передбачив можливість і запропонував контроль, щоб запобігти такій події. Незважаючи на те, що перша з вказаних причин часто була головною при запровадженні правил і нормативів з безпеки друга також має важливе значення у прийнятті багатьох вимог з безпеки, які використовуються сьогодні в народному господарстві. Обидві ці причини є основою, на якій базується діяльність інженерів з охорони праці.

Перший метод – створення правил з безпеки після того як нещасний випадок або аварія сталися подібний до методу “літай – усувай недоліки – літай”, що розглядався раніше.

Другий метод – передбачення можливої аварії та спроба її запобігання за допомогою використання різних контрольних операцій, регулювання тощо є саме тим методом, який використовує спеціаліст з безпеки систем коли аналізує якусь конструкцію, умови праці чи технологію. Однак там, де це можливо, концепція безпеки систем йде на крок вперед можливих інцидентів і насправді намагається виключити ризик цих подій з процесу взагалі. З появою безпеки систем як науки метод забезпечення безпеки і надійності систем “літай - усувай недоліки – літай” перетворився на метод гарант безпеки систем, який названо “визначення, аналіз та виключення”.

Розглянемо застосування системного аналізу при вивченні небезпек в системі “людина - життєве середовище”. На мал.1.2 представлена модель розбиття цієї складної системи на підсистеми згідно принципів системно-структурного підходу. Показаний розподіл на підсистеми першого рівня “людина – виробниче середовище”, “людина – побутове середовище”, “людина – надзвичайна ситуація” не є вичерпним і може мати інші підсистеми. Наприклад, в 1-й рівень розподілу можна включити підсистему “людина – довкілля”, “людина – космос” тощо. Подальше розбиття на більш простіші підсистеми 2-го, 3-го і наступних рівнів дозволяє спростити складність системи і полегшити в подальшому її вивчення. Процес розбиття на підрівні має сенс до тих пір, поки взаємозв’язки в підсистемі не стають очевидними стосовно питання, яке вирішується при її вивченні. Наприклад, в показаному розподілі, вивчення підсистеми n-го рівня “людина – цеглина” чи “людина – шестірня” не дають конкретних знань з питання небезпеки між двома елементами такої системи або ці знання не є важливими. А от попередні підсистеми “людина – будинок” чи “людина – верстат” такі зв’язки утримують.

Треба зазначити, що елементи системи можуть нести різне навантаження, що впливає на її складність (мал.1.3). Так в системі “людина – побутове середовище” використання елементу “людина” у понятті особа може означати небезпечну ситуацію для окремого пішохода, який переходить вулицю, лижника, що спускається з гори тощо.

Коли під терміном “людина” розуміється група людей, то рамки небезпек суттєво розширюються. Тепер небезпечна ситуація може скластися для людей міста, в якому вийшов з ладу водогін, або для мешканців будинку у зв’язку з пожежею тощо.

Якщо ж елемент “людина” охоплює все населення Землі, то зрозуміло, що йдеться про глобальні небезпеки, такі як потепління клімату, озонові діри, перенаселення, збіднення родючості ґрунтів тощо. Таким чином точність визначення поняття “елемент” визначає величину системи чи підсистеми і масштаб проблеми, яка вирішується.

Системи мають властивості, яких немає і навіть не може бути у елементів, що складають її. Ця найважливіша властивість систем називається емерджентністю і лежить в основі системного аналізу. Наприклад, сукупність людей і територія на якій вони проживають (елементи) створюють нову систему – країна, яка має герб, гімн, органи влади, тобто елементи, яких окремо взяті люди і територія не мають.

Система “людина - життєве середовище” є складною в тому розумінні, що в неї, як правило, входить велика кількість перемінних, що визначає безліч зв'язків між ними. Відомо, що чим більше перемінних та зв’язків між ними має система, тим важче ці зв'язки піддаються математичній обробці і виведенню універсальних законів. Складності вивчення систем “Л – ЖС” обумовлюються також і тим, що ці системи є багаторівневими, містять у собі позитивні, негативні та гомеостатичні зворотні зв'язки і мають багато емерджентних властивостей.

Для вивчення небезпек в системах любого рівня можна використовувати різні засоби пізнання. Наприклад, підсистема “людина - виробниче середовище” вивчається окремою галуззю знань, яка практично оформилася в самостійну науку “Охорона праці”. В ній сформувався певний методологічний комплекс наукового пізнання для вивчення виробничих небезпек, їхніх властивостей та розробки заходів і засобів щодо їх запобігання. Підсистема 3-го рівня “людина - тварина” з точки зору небезпек вивчається в розділі “Охорона праці в ветеринарії”, яка окрім методології “Охорони праці” включає власні методи пізнання.

У складі дисципліни “Безпека життєдіяльності” діє багато систем. Основним завданням при використанні знань, понять і уявлень про системи є отримання нової інформації для розробки методів і заходів запобігання аваріям, травмам і негараздам.

У змісті своєї організації кожна система повинна мати:

1. Центральну (головуючу) підсистему.

2. Певні зв'язки за характером “кожна підсистема пов'язана з кожною”.

3. Всі підсистеми повинні мати єдиний характер (штучний чи матеріальний).

Таким чином головною системою, яка вивчається у безпеці життєдіяльності, є система “людина - життєве середовище”, а системний аналіз цієї галузі знань - це методологічні засоби, що використовуються для визначення небезпек, які виникають в системі “людина - життєве середовище” чи на рівні компонентних складових її, та їх вплив на самопочуття, здоров'я та життя людини