08.2008

Метод оценки опасности видов транспорта

к. т. н. Н. И. Плотников, ЗАО Исследовательский Проектный Центр авиаменеджер®, журнал «Проблемы безопасности полетов»

Содержание:

Предлагается метод оценки реальной опасности полетов воздушным транспортом по сравнению с другими видами транспорта. Проблема валидности сравнительной оценки опасности видов транспорта исходит из мировой практики использования различных единиц исчисления и из-за отсутствия универсальных классификаций. Предлагается метод рейтинга и рэнкингов видов транспорта на основе официальной статистики происшествий. Показаны ограничения метода, связанные с иррациональной природой мотивации потребителей транспортных услуг.

Проблемы методов учета безопасности полетов

Мировую практику выяснения причин происшествий можно определить как моделирование безопасности полетов, в результате чего исследователь получает спектр факторов, которые позволяют принять решения. Существующая систематика количественного исчисления аварийности воздушного транспорта насчитывает десятки параметров по масштабам измерений, типам летательных аппаратов, видам авиации, единицам измерений. Эти расчеты имеют смысл для частных решений и задач. Объектами исчисления является аварийность:

- мирового флота;

- флота страны;

- ВС одного назначения флота страны;

- флота авиакомпании;

- авиации общего назначения;

- коммерческой авиации;

- ВС с одним двигателем;

- ВС с двумя двигателями;

- военной авиации;

- истребителей;

- вертолетов;

- реактивного флота;

- реактивного и турбовинтового флота;

- пилотов профессионалов;

- пилотов любителей.

Исчисления также проводят по:

- классификации факторов (причины);

- числу факторов;

- тяжелым происшествиям (потеря фюзеляжа);

- добровольным сообщениям.

Единицы исчисления: число аварий в год; число человеческих жертв на 1 млн. перевезенных; число человеческих жертв на 100 млн. пассажиро-километров (миль); число аварий в год на 100 тысяч часов суммарного налета; число аварий в год на 100 тысяч посадок; число аварий в год на 100 млн. пассажиро-километров (миль); средний налет ВС на одну катастрофу; средний налет потерпевшего аварию ВС при достижении определенного суммарного налета парком с начала эксплуатации.

На протяжении десятилетий государственные авиационные ведомства разных стран и международные авиационные сообщества испытывают трудности в полноте сбора статистической глобальной информации об авиационных происшествиях. Статистические выборки в абсолютном большинстве были неполны и нерепрезентативны для создания генерализованной картины исследования безопасности. С другой стороны, используемые классификации и единицы исчисления аварийности также создавали сложности количественных расчетов. Даже самые распространенные единицы расчета – число потерь (ВС, погибших людей) на число полетов (посадок), потери на летный час создавали сложности для анализа. Так при расчете потерь на летный час возникали искажения из-за того, что трансконтинентальные полеты длятся до 10 часов и более, а множество региональных полетов в среднем продолжаются 1,5 часа. Приведем пример, насколько критичны и вновь выдвигаемые методы.

Группа исследователей Массачусетского технологического института (MTI) предложила метод оценки безопасности, названный Q-статистикой [1]. В соответствии с Q-статистикой вероятность гибели любого пассажира севшего в любой самолет определяется как сумма коэффициентов выживания к общему количеству полетов в рассматриваемый период статистической выборки:

Увеличить plotnikov8-2008-1.gif (4кб)
.

Коэффициент выживания определяется как отношение выживших в катастрофе людей к общему числу находившихся на борту и варьируется от долей процентов, если выживает один пассажир, до ста процентов, когда погибают все. Авторы методики рассчитали вероятность гибели пассажиров на внутренних авиалиниях для разных стран на основе статистики 1987 - 1996 г. в 14,7 млн. полетов с 15 катастрофами. Таким образом, вероятность угодить в катастрофу для США оказалась равной одному человеку на 7 млн. полетов. Это равнозначно ежедневным полетам какого-либо пассажира в течение 19 тысяч лет. Общий свод предпринятого анализа по избранной методике оставляет вопросы (табл. 1).

Увеличить plotnikov8-2008-2.gif (6кб)

Разброс данных и противоречия очевидны. American Airlines и TWA в исследуемый период не имели потерь и не попали в статистику. Австралия много десятилетий имеет низкую аварийность, что часто цитируется, но там была и низкая интенсивность авиаперевозок. В развитых странах, кроме США, показатель на международных авиалиниях оказался выше почти в три раза, что вызывает сомнения не в расчетах, а валидности метода. Показатели безопасности после длительной безупречной деятельности могут быть «испорчены» на последующий большой период только одной катастрофой.

Винером (Weener) в 1990 г. была выполнена оценка глобальной статистики безопасности полетов: число авиационных происшествий (АП) на 1 млн. полетов за период 1980 - 1989 г. В настоящее время в аналитических международных обзорах приводится карта мира с коэффициентами аварийности. Данные за один и тот же период нередко различаются. Эти оценки за разные периоды в нашей работе выведены экспертным путем и осреднением из разных источников (табл. 2). Влияние кросскультурных, инфраструктурных, методологических факторов для объяснения выставленных данных требует специального исследования. Многие страны не публиковали данных и не делятся информацией до сих пор.

Увеличить plotnikov8-2008-3.gif (29кб)

Одним из средств исследования безопасности являются классификации. Классификация – система соподчиненных понятий (классов объектов) какой-либо области знаний и деятельности человека, используемая как средство для установления связей между этими понятиями или классами объектов [2]. Классификация является мощным средством познания. Универсальная и научно обоснованная классификация деятельности в авиации до сих пор не создана. Существуют многочисленные классификации причин происшествий от воздействия, так называемого феномена «человеческого фактора».

Мотивация потребностей и выборов перемещения

Общественное сознание может содержать устойчивые искаженные представления о той или иной деятельности. Особенно, когда подобная информация формируется научной средой и распространяется массовым тиражом [3]. Эти представления продвигаются средствами массовой информации в виде мифов. Одним из них является суждение об относительной безопасности воздушного транспорта. Чаще всего утверждается, что поездка на автомобиле намного опаснее полета на самолете. Это утверждение основано на простом расчете: количество аварий или жертв, поделенных на расстояние. В соответствии со сложившейся классификацией в разных странах приводятся сравнительные данные об аварийности на разных видах транспорта. Эти данные будут различаться, пока не возникнет универсальная система классификаций происшествий перемещения людей. Общественная оценка риска на разных видах транспорта происходит двумя путями:

1) статистика происшествий в меру ее надежности и в меру нашей осведомленности об этих данных;

2) восприятие личным и общественным сознанием безопасности поездки при принятии решения.

Статистику составляют государственные, ведомственные и исследовательские структуры, заинтересованные в регулировании и наличии истинных данных для анализа. Восприятие риска сознанием иррационально и, как правило, значительно отклоняется и не согласуется с уже несомненными фактами. Вместе с тем и то и другое требует переосмысления и тщательного исследования.

Мотивация поездки. Мотивация, как основа причины поведения человека и социальных групп, может определяться количественными оценками путем опросов. Ниже представлена, осредненная из разных источников, количественная оценка мотивации людей возмещать ресурсы за разные продукты и услуги (табл. 3).

Увеличить plotnikov8-2008-4.gif (16кб)

Затем рассмотрим мотивацию и основные критерии выбора при принятии решения человеком о поездке. При этом, подразумеваем, что мотивация – цель поездки для разных выборов заранее определена как деловая. Мотивация связана с перебором следующих вариантов операторов перемещения (табл. 4).

Увеличить plotnikov8-2008-5.gif (19кб)

Далее происходит подсознательная или рациональная оценка ресурсов, риска разных способов перемещения и сам выбор. Перебор вариантов перемещения, показанных в табл. 4, осуществляется как горизонтально относительно расстояния, так и вертикально – в выборе вида транспорта. Перечень выстраивается следующим образом:

Увеличить plotnikov8-2008-6.gif (3кб)

Формирование рейтинга опасности видов транспорта

Основной показатель статистики происшествий – объемы потерь и ущербов, происшедших во времени и пространстве. Весомость окончательных показателей зависит от: а) надежности учетной системы; б) классов и единиц измерения: в данном случае – расстояний в километрах (милях) или в часах полета. Сравнительная оценка опасности видов транспорта была выполнена в работе [4]. В нашей работе предлагается метод структурирования рангов статистических количественных данных по пяти видам транспорта и трех типов часто используемых показателей: a) число погибших, чел.; b) число погибших на 1 млн. перевезенных; c) число погибших на 100 млн. пкм. Подобное структурирование по одному параметру или показателю называют рэнкингом. Рассмотрим статистические данные по перевозкам и меру опасности разных видов транспорта (табл. 5).

plotnikov8-2008-7.pdf (56кб)

На основании этих данных выводим средние значения (табл. 6). Показатель опасности транспорта может определяться общим ущербом или абсолютными показателями жертв – число погибших. Иная оценка опасности может быть основана на сравнении относительных показателей использования видов транспорта - число погибших, приходящихся на число перевезенных. Далее сделаем выборку и построим рэнкинг опасности R(i) по указанным данным. Мы видим, что воздушный транспорт оказывается не самым безопасным из рассматриваемых видов транспорта. По числу погибших ВТ занимает второе место по опасности. По числу погибших на 1 млн. перевезенных ВТ занимает первое место по опасности. По числу погибших на 100 млн. пкм ВТ занимает четвертое место по опасности.

Увеличить plotnikov8-2008-8.gif (30кб)

Остается выяснить какой из выбранных трех показателей сравнения опасности (a; b; c) является наиболее корректным и весомым для ответа на вопрос. Исследуем причину и мотивацию, по которой люди отправляются в поездку. Утверждение о том, что полет на самолете во много раз безопаснее, чем поездка на автомобиле, основывается на числе жертв, приходящихся на пассажиро-километры, пкм (пассажиро-мили, пм). Однако сознание и потребность пассажира сосредоточены на сути предстоящей поездки, как главной мотивации, а затем на оценке рисков и ресурсов. Именно риск и прогноз конкретной поездки рассчитывается крайне затруднительно, несмотря на то, что существуют аналитические формулы и статистика. Если же опираться на суть, то есть на поездку, то при сравнении по числу перемещений на автомобиле и на самолете по существующим данным риск оказывается примерно равным: один случай на миллион поездок туда и обратно. При этом мы учитываем, что частота использования этих видов транспорта разная. Возможно: один полет и 100 поездок на автомобиле в год, 10:1, или другое, близкое к этому соотношение.

Для данного исследования альтернативной частотой использования разных видов транспорта можно пренебречь, так как это связано чаще с расстоянием и расходами. Известно, во время «войны тарифов» дерегулирования в США в 1970-х годах пассажиры отдавали предпочтение полетам из-за доступных цен. Этот экспертный расчет относится к коммерческой авиации. В авиации общего назначения (АОН) аварийность стабильно выше более чем в 10 раз. Следовательно, и риски во столько же раз не в пользу полетов. Еще один довод. Автомобильные аварии заканчиваются большей частью травмами и увечьями. Авиакатастрофы – в основном гибелью людей с последующими трудностями опознания останков. Шанс попасть в инцидент с получением телесных повреждений 1:30000 на поездку в автомобиле и 1:90000 на один полет. Вероятность попадания в самолет, который опасно сблизится с другим самолетом, менее 30 метров, составляет 1:15000. Сведем сравнения в табличку, где цифры означают число шансов попасть в беду, в скобках - АОН. В итоге рациональных расчетов мы остаемся перед множеством вопросов (табл. 7).

Увеличить plotnikov8-2008-9.gif (9кб)

Иррациональная оценка опасности

Исследование психологического восприятие риска и опасности, возможно, продвинет нас к более точному ответу на вопрос, какой вид транспорта самый опасный? Одним из самых трудных моментов является человеческое восприятие риска. Психология давно изучает механизмы поведения человека и его расхождения с суждениями и намерениями. Для того чтобы определить, как разные группы людей воспринимают риск, и сравнить его с фактическим рейтингом на основе статистики, были выполнены психометрические исследования разных групп людей. Пионером психометрических исследований считают C. Старра (Starr). Представленные здесь данные являются оценкой группы исследователей [5]. Результаты показали большой разброс оценок (табл. 8).

plotnikov8-2008-10.pdf (51кб)

Исследования психометрического восприятия рисков ставят нас в крайнее затруднение при изучении предмета безопасности вообще – с целью рационального воздействия и сознательного управления. Возможной причиной этого является дефицит знаний разных социальных групп о той или иной деятельности. Так определяемое как статистически опасное (рэнкинг 7) рентгеновское излучение воспринимается обследуемыми как весьма отдаленный вред (22; 17; 24). С другой стороны, риски от автомобилей, курения, алкоголя, оружия в восприятии близки к экспертным данным. Но данные, выданные экспертами, также не являются истинными и серьезно отличаются от статистики. Автомобили по восприятию риска оказываются на первом месте, АОН на 12-м, а коммерческая авиация – на 16-м месте, что принципиально не соответствует статистическим данным. Из первоисточника [5], который исследовался и цитировался ранее [6], нам не известно, кто был избран в качестве экспертов, и как была организована экспертиза. Но совершенно ясно, что эксперты подвержены мифу об особой опасности автотранспорта и безопасности воздушного.

Вышеизложенные подходы заслуживают безусловного внимания и совершенствования для расчетов рисков и безопасности. История событий дает статистическую картину. На этой основе строится модель, возможно – математическая функция и даются прогнозы, рассчитываются тренды рисков. Социальные накопления компетентности многих людей (ресурсы знаний) дают объективные вероятности рисков. Одним из приемлемых способов снижения неопределенностей и риска может быть организованные экспертизы. Экспертная матрица заполняется и представляется в системе координат, которая дает многомерное представление о рисках объектов. Кластеры предлагаемой матрицы делятся на две пары экспертных суждений: фатальные – не фатальные, известные – не известные. Поскольку оценку риска без выбора разных рисков или вариантов человек не делает, то сознательные или подсознательные микросуждения у нас могут распределяться по этой же схеме: «ехать – не ехать» риск 1 – риск 2; если ехать: «поездом - самолетом» риск 3 – риск 4; и так далее. При этом каждый из рисков помещается в матрицу, типа:

Увеличить plotnikov8-2008-11.gif (11кб)

Можно построить экспертные матрицы для исследования риска и практического использования. Каждая неопределенность многомерна, его оценка может выполняться во всех четырех ячейках матрицы. В простейшем случае – постановкой вопросов. Кроме того, каждому объекту может назначаться весовая оценка. Представление законченной экспертизы может выполняться в формализованном виде.

Иррациональный выбор. Люди после рациональных выводов принимают иррациональные решения, которые оказываются ближе к истине. Только этим можно объяснить и пояснить, что гибель людей в одном случае быстро стирается сознанием, в другом – кровоточит десятилетиями. Потому, что это разные бытийные процессы и события (совместное с человеком бытие). Американский психолог Д. Стаунтон и писатель Стивен Кинг на статистической выборке 50 авиакатастроф и 200 железнодорожных крушений выявили иррациональный дар предчувствия сенситивных людей. Коэффициент загрузки обреченных рейсов падал с обычного 0,75 до 0,6. По сравнению со статистическими не являющимися на рейс пассажирами, купившими заранее билет, на эти рейсы не приходили или отказывались от полета 15-20%. Из числа отказавшихся половина отказывалась заранее, тогда, как обычно отказывалось вдвое меньше. Это исследование не единично. Ранее были сообщения с описанием ситуаций и причин, по которым люди не попадали или отказывались от обреченных рейсов. Это были «неожиданности» дома и на работе, «опоздания», внезапные «болезни», перебронирования авиабилетов и вылеты на другом рейсе, или трезвенник вдруг напивался перед вылетом, и его отстраняли [7].

Выводы

Характерным моментом построения большинства классификаций безопасности является отождествление построенных схем и систем всей деятельности участников воздушного транспорта с классификацией АП, которая является ее частью - ничтожной по продолжительности, но трагической по результату. Таким образом, модели и системы деятельности воздушного транспорта, которые могли бы служить образами управления позитивной деятельностью, представляются как модели «человеческого фактора» или даже еще уже – как модели расследования происшествий.

Сравнительный анализ показателей исчисления аварийности можно выполнить в зависимости от назначения того или иного показателя, мотивации заинтересованных участников авиаиндустрии, целей и решаемых задач от получаемой информации. Основными заинтересованными участниками являются потребители, пилоты, эксплуатанты, изготовители техники, правительство, авиационные ведомства, общественность, СМИ, международное сообщество.

В информации об абсолютных данных заинтересовано большинство участников. Относительные и частные показатели, например, такие как аварийность истребителей, могут интересовать военное ведомство государства для заключений о военном паритете и преимуществах.

Предложенный метод сравнительной оценки опасности разных видов транспорта составлен на логике здравого смысла и может рассматриваться как качественный - для широкого общественного восприятия. Разработка количественных методов требует детальных научных исследований: классификации сбалансированных координат и шкал, единиц измерения, обеспечение сбора мировой статистики аномальной и нормальной деятельности авиации и воздушного транспорта.

Вероятно, главным выводом следует считать недостаточную состоятельность методологии статистических расчетов рисков техногенной деятельности, с одной стороны, и неудовлетворительной информированности общественного сознания, с другой стороны. Результаты вообще ставят под сомнение целесообразность изучения реакции восприятия и общественного мнения по некоторым вопросам техногенной деятельности человека. Мы видим, насколько различается официальная статистика расчетов опасности разных видов жизнедеятельности и технократической активности людей от меры восприятий разными общественными группами.

Ответ на вопрос. Наша экспертная оценка реальной опасности полетов может быть закончена, необходимо дать ответ на вопрос, поставленный в начале. Представляется, что наиболее обоснованным показателем для сравнения является отношение ущерба к общему количеству выполненной работы в соответствующих единицах исчисления. В частном случае - число жертв на число перевезенных людей. Если исходить от определения безопасности полетов, то основной мерой исчисления и измерения безопасности следует принять меру потерь, приходящихся на полет. Исчисление потерь на расстояние, на время (налет) и в других единицах измерения также имеют смысл и частные значения. Они могут быть дополнительными для управления процессами оптимизации безопасности и для информирования общественности. Таким образом, безопасность полетов является исчисляемой вероятностной и фактологической величиной потерь ресурсов, приходящихся на полет. В этом смысле, воздушный транспорт является самым опасным.

Литература

1. Flying Safety 1987. - № 12.

2. Ожегов С. И., Шведова Н. Ю. Толковый словарь русского языка. - М.: 2003. – 942 с.

3. Джонсон Д. А. Советы авиапассажирам. – М.: 1989. – 304 с.

4. Олянюк П. В. Мировая система воздушного транспорта. Изд. 2. - СПб.: 2006. – 282 с.

5. Slovic P. Perception of risk // Science. –1987. - V. 236, № 4799. - Р. 280-285.

6. Плотников Н. И. Ресурсы воздушного транспорта. – Новосибирск: НГАЭУ, – 2003. - 345 с.

7. Медведев Ю. «Внутренний голос» предупреждает о беде / Век. – 2002, № 5.