Системная безопасность гражданской авиации страны (анализ, прогнозирование, управление). Глава I. Системная безопасность гражданской авиации. структурно-функциональный синтез (В. Б. Живетин, 2007)

Цель системы: поддерживать допустимый уровень риска на различных уровнях авиационных систем.

Средства достижения цели: прочная законодательная структура; эффективные нормативные требования; установленный порядок выполнения полетов.

Методы и средства включают:

– применение научно обоснованных методов контроля рисков;

– юридически узаконенные обязательства системы управления безопасности полетов;

– корпоративная культура безопасности, основа практики безопасных полетов;

– эффективное внедрение стандарта правил связи по международным каналам связи;

– система сбора и обмена данными по безопасности полетов;

– профессиональное расследование авиационных происшествий с оценкой уровня достаточности системной безопасности;

– решение проблем человеческого фактора, так, например, подготовки летного состава к проведению безопасных полетов;

– систематический надзор за безопасностью полетов с целью оценки опыта.

Система управления безопасностью полетов на качественном уровне формируется в виде модели профессионалами-прикладниками международного уровня. Отметим, что в целом система управления авиацией как динамической системы включает:

– систему управления эффективностью авиации;

– систему управления безопасностью авиации.

При разработке системы управления безопасностью авиации применяется такое понятие, как менеджмент безопасности и менеджмент риска авиационных систем. Менеджмент безопасности включает как составляющую менеджмент риска.

Авиапромышленность сталкивается с риском каждый день: риск для жизни исполнителя или риск для промышленности в целом. В самом деле, риск идет рядом с бизнесом. Не все типы риска могут быть выявлены, не все меры по избавлению от риска экономически рентабельны. Риск и цена в авиации требуют механизмов рационального принятия решений. Каждодневные решения принимаются в реальное время, взвешивая возможность и неблагоприятные последствия риска и прибыль, которую можно получить, идя на риск. Этот процесс называется менеджмент риска.

Менеджмент риска – это выявление, анализ и избавление (и/или снижение до приемлемого уровня) от тех нарушений и тех величин риска, которые угрожают жизнеспособности организации.

Другими словами, возможности менеджмента риска балансируют между оценкой риска и борьбой с ним. Менеджмент риска – это составляющая менеджмента безопасности. Он включает в себя логический процесс анализа задач, особенно в оценке риска.

Результаты структурно-функционального синтеза системы менеджмента риска авиационной системы представлены на рис. 1.3.

Рис. 1.3

Рассмотрим функциональные задачи подсистем синтезированной системы (рис. 1.3).

Подсистема 1. Ее функциональные задачи направлены на разработку (формирование) стратегии уменьшения риска. Согласно структуре, после определения вероятности происшествия в подсистеме 4 должны быть оценены последствия неблагоприятного события. В результате формируется степень срочности нейтрализуемых действий. В наиболее катастрофических условиях необходимо анализировать:

1) количество возможных человеческих жертв;

2) каковы материальные потери авиаинфраструктуры, влияние на экономику государства;

3) каков ущерб окружающей среде (вред месту обитания населения);

4) каков уровень политических потерь.

Подсистема 2. Ее функциональные задачи: анализ, включая оценку риска или величину потерь, характеризуемую вероятностным показателем. При анализе необходимо рассчитать:

1) вероятность возникновения неблагоприятного события; вероятность неблагоприятных последствий;

2) степень (величину) неблагоприятных последствий, возникших после происшествия;

3) подверженность нарушениям или вероятность неблагоприятных условий.

При этом риск – это вероятность реализации события, которое приносит вред. Оценка риска включает оценку как возможности, так и последствий. Как правило, возможность причинения вреда обусловливает нарушение, а вероятность того, что эта возможность будет реализована в некоторый момент времени, представляет вероятность риска.

Подсистема 3. Ее функциональные задачи: выявление нарушений при практической реализации цели, сформированной подсистемой (1), методов реализации цели, разработанных в подсистеме (2).

Подсистема 4. Ее функциональные задачи: оценка допустимости риска по критерию безопасности, созданному данной организацией.

Согласно возможностям организации, например, один тип риска можно оценивать по последствиям выше, чем другой. Это обусловливает первоочередность мероприятий, направленных на предотвращение риска.

В качестве критериев роли риска можно использовать следующие:

1) роль риска варьируется в пределах: катастрофических (α₁); опасных (α₂); основных (α₃); второстепенных (α₄); незначительных (α₅);

2) вероятности P(α_i) ;

3) ценность, так, например, числовая, для сравнения относительной важности P(α_i).

Классификация вероятностей риска согласно ICAO

Схема классификации риска

При этом нераспознанная опасность относится к промежуточной между приемлемой и неприемлемой. При этом каждый случай должен быть рассмотрен согласно его качествам.

Так как указанные значения характеризуются различными численными вероятностными величинами, то вводится такое понятие, как управляемый риск. При этом изменение риска происходит как по нашим желаниям, так и под влиянием неуправляемых и неконтролируемых факторов риска W и V.

Внутренние факторы риска

При некачественном выполнении Государственной программы безопасности возникают рисковые ситуации, обусловленные внутренними факторами риска по следующим причинам [14].

1. Не отвечающие требованиям законопроекты и инструкции, принятые руководством (незавершенные, устаревшие и т. д.).

2. Возможные несоответствия: сотрудника регулятивного органа и поставщика услуг; наставника и сотрудника правоприменяющего органа; сотрудника регулятивного органа расследующего происшествия; вызванные недоработками сотрудника регулятивного органа и т. д.

3. Не отвечающая требованиям ICAO инфраструктура системы гражданской авиации и ее подсистем (навигационные и коммуникационные вспомогательные средства, аэродромы, организация воздушного пространства и т. д.).

4. Не отвечающее требованиям (незавершенное, несвоевременное, противоречивое) выполнение распорядительных функций, таких как лицензирование, контроль и меры наказания (вследствие ограничения денежных средств, политической ситуации, чрезвычайного положения в стране и т. д.).

5. Не отвечающие требованиям ресурсы и структура, способствующая расширению и усложнению регуляторных требований (нехватка обученного и компетентного штата, административных должностей, информационных технологий).

6. Нестабильность и неясность внутри полномочного органа гражданской авиации, подвергающие риску качество и своевременность регулятивной работы (трудовая дисциплина, государственное вмешательство, ограничение средств и т. д.).

7. Отсутствие официальных программ безопасности (добровольная подача сведений о предпосылках к происшествиям, регулирующая проверку эксплуатационной безопасности и т. д.).

8. Пренебрежение идеей безопасности (повышение количества происшествий, низкий национальный уровень понимания идеи безопасности, нежелание воспользоваться лучшими методами организации работ и т. д.).

Отметим важность и целесообразность применения менеджмента риска при принятии решений для администрации государств.

1. Избежание значимых ошибок в процессе принятия решения.

2. Уверенность в том, что все аспекты риска выявлены и рассмотрены при принятии решений.

3. Уверенность в том, что законные интересы посредников соблюдены.

4. Обеспечение тех, кто принимает решения, защитой.

5. Понятное объяснение принятых решений посредникам и общей массе.

6. Значительная экономия времени и денег.

Государственная программа безопасности полетов

Данная программа реализует на высоком (эффективном) уровне свои функции по обеспечению нормативных пределов безопасности, если созданы системы и осуществляются мероприятия, включая следующие.

1. Административный аппарат для координации и интеграции всех аспектов программы объединен в единый комплекс.

2. Контроль над всеми функциями безопасности (лицензирование, сертификация, принудительные меры и т. д.).

3. Обеспечение Государственными программами по выявлению угрозы безопасности (обязательный отчет о происшествиях, добровольный (ненаказуемый), отчет о предпосылках к происшествию, отчеты о помехах при оказании услуг и т. д.).

4. Программа имеет право на расследование авиационных происшествий и предпосылок к ним (независимо от распорядительного органа).

5. Распределение ресурсов, основанных на факторе риска, для выполнения регуляторных функций (профилактическое привлечение внимания руководства к областям повышенного риска).

6. Активное и пассивное продвижение программ безопасности в помощь операторам и для того, чтобы сделать идею безопасности общедоступной (включая базу данных по безопасности, анализ изменений, наблюдение за лучшими методами организации работ и т. д.).

7. Общенациональные мониторинговые программы по безопасности (контроль тенденций и анализ изменений, инспектирование уровня безопасности, расследование предпосылок к происшествиям, контроль за безопасностью).

8. Систематические регуляторные проверки эксплуатационной безопасности для подтверждения следования правилам безопасности всеми операторами и поставщиками услуг.

Государство обеспечивает безопасность авиационной системы своей страны, тем самым внося свой вклад в безопасность Международной авиационной системы, т. е. в глобальную авиационную систему.

При этом, реализуя свои обязательства, государство формирует необходимые системы по реализации заданных критериев безопасности полетов, которые, согласно проведенному структурно-функциональному синтезу, включают подсистемы (1–4) с соответствующими функциональными свойствами на организационно-контролирующем и управляющем уровне. Структура этих систем аналогична приведенной на рис. 1.3.

Подсистема 1 реализует свои функции, формируя принцип «что делать». Для этого государство создает структуру (с подсистемами 1–4), которая обеспечивает введение в действие стандартов ICAO в своем воздушном пространстве и аэропортах.

Подсистема 2 («как делать»): вводится орган власти как полномочный орган гражданской авиации, который полномочен обеспечивать соблюдение инструкций по безопасности полетов.

Подсистема 3 («делать»): распорядительный орган, способный выполнять активные функции, включая тщательный контроль за деятельностью всех служб, связанных с воздушными перевозками.

Подсистема 4 («контроль»): контроль за безопасностью итоговый – системы гражданской авиации. Введение в действие системы контроля безопасности по всей системе гражданской авиации при помощи наблюдения, инспектирования, проверки эксплуатационной безопасности.

Дополнительные функциональные свойства.

В подсистеме 2: проведение анализа тенденций в области безопасности.

В подсистеме 3: создание и введение в действие правил, инструкций и процедур для выполнения безопасных и квалифицированных воздушных перевозок, а также наблюдения за технологическими новшествами. Подсистема 3 включает полномочные органы гражданской авиации, задача которых – регулирование процессов авиационной системы путем поддержания эффективности системы контроля и управления безопасностью авиационной системы.

В подсистеме 3 реализуются функции обслуживания авиационных систем, в том числе создаются необходимые структуры, направленные на эксплуатацию авиационных систем и систем обслуживания.

Подсистема 4 выполняет роль контроля за итогами выполнения безопасности полета, т. е. роль регулятора или обратной связи системы управления безопасностью полетов.

При этом полномочные органы гражданской авиации осуществляют:

1) эффективную программу безопасного полета (применения авиационной техники или безопасности авиационной системы);

2) контроль за выполнением государственных законов и инструкций, касающихся воздушной безопасности и выполнения государственных целей безопасности.

Организационно-полномочные органы гражданской авиации включают производителей, создающих оборудование, которое пригодно к обеспечению полетов и существующих авиационных систем; соответствуют экономическим и авиационным требованиям покупателей.

Для осуществления контролирующих функций ICAO создана Всемирная программа контролю за безопасностью, которая проводит надзор за работой полномочных органов гражданской авиации с целью обнаружения погрешностей в работе полномочных органов гражданской авиации и их компенсаций, т. е. с целью предотвращения потерь Государственной авиационной системы. При этом реализуются основные условия управления безопасностью Государственной авиационной системы.

Безопасность – это интегральная характеристика, которая характеризуется тремя параметрами (факторами):

– риском R как вероятностью возникновения события;

– ценой Ц возникшего события или последствиями;

– степенью приемлемости П цены последствия, т. е. рассматривается характеристика Б = (R,Ц,П).

Итак, характеристика безопасности количественно характеризуется как вероятностью события, так и последствиями этого события.

В дальнейшем будем изучать динамические системы, к которым относится как система гражданской авиации, так и система управления безопасностью полетов.

В силу сказанного выше, из-за ошибок, обусловленных возмущающими факторами (внешними W и внутренними V) функционирования, как системы гражданской авиации, так и системы управления безопасностью полетов могут находиться в области как безопасных, так и опасных состояний. Этим областям состояния динамической системы соответствуют вероятности опасных (рисковых) и безопасных состояний. Области опасных (критических) и безопасных состояний разделяются граничными значениями параметров S_доп, т. е. допустимыми значениями.

При воздействии различных факторов риска (внешних W и внутренних V) вероятность Р выхода динамической системы в область опасного состояния различна.

Управление безопасностью в системе гражданской авиации связано с предотвращением аварий и происшествий, т. е. выходом параметров системы в область опасных состояний.

ICAO вводит следующие понятия:

«Авария – это случай во время маневра в воздухе, который приводит к смерти или серьезным увечьям; существенному повреждению; исчезновению самолета. Происшествие – это случай, отличный от аварии…, который может повлиять на безопасность маневра».

Авария возникает под воздействием системы факторов риска, обусловливающих ее возникновение. При этом, как сказано в документах ICAO: «Риск – это система». Согласно работам [19, 20] риск есть процесс, созданный динамической системой, характеризуемый вероятностью, зависящей от времени.

На рис. 1.4 представлены результаты структурно-функционального синтеза факторов риска, приводящих к аварии.

Неизбежность ошибок системы порождают следующие факторы риска:

1) скрытые и продолжительные неисправности в защите;

2) временная недоступность к некоторым элементам системы;

3) активные ошибки подсистем системы;

4) человеческие ошибки или нарушения.

Рис. 1.4

Система – это комплексное взаимодействие человеческого фактора, материально-технического фактора, внешней среды (внешних систем) [46].

Любой организационной структуре свойственны ошибки, которые порождают потери, обусловливающие риски.

Проблема создания систем высокой надежности, в которой ошибки не приводят к авариям, кризисам, катастрофам, была и остается сегодня актуальной.

В связи с тем, что аварии никогда не происходят только из-за одной ошибки (причины), а включают комплексную последовательность событий, анализ причин аварий должен учитывать системность, обусловливающую опасное состояние авиационной системы.

Сущность защиты состоит в следующем. Система должна содержать множество (серию) защитных механизмов различных уровней от микро– до макро-, так как сами защитные механизмы не работают идеально. При этом обеспечивается нахождение ошибок в системе, их нейтрализация до развития необходимых для аварии условий.

Выявление нарушений – это процесс идентификации тех ситуаций и условий, которые потенциально могут создать опасную ситуацию для системы гражданской авиации.

Факторы риска, влияющие на безопасность системы гражданской авиации

1. Системные ошибки связаны с неполадками в системе, обусловливающими ошибки системы в целом.

Погрешность трактуется как отказ в работе оборудования, человеческая ошибка – погрешность в работе человека.

2. Активные ошибки и латентные условия.

Активная ошибка – ошибка, которая происходит в системе, а ее результаты проявляются как итог работы системы. Латентное условие – это описание существующего нарушения, которое может дать сбой в системе, содержащее человеческий фактор, в том числе человеческие ошибки.

3. Погрешности оборудования проявляются в виде сбоя в системе, обусловленного потерей ее функциональных свойств.

Виды человеческих ошибок

Ошибка – это непреднамеренный результат человеческой деятельности. Выполнение задания происходит согласно умению, правилам, знаниям. Ошибки включают забывчивость, пропуск операции, результат ошибочного решения. Возможны «честная» нормальная ошибка при выполнении задания, грубое нарушение предписанных процедур или проверенной практикой безопасности [40].

Безопасность системы гражданской авиации реализуется посредством:

1) менеджмента безопасности;

2) менеджмента риска,

которые реализуют безопасность системы гражданской авиации на системном уровне.

В общем случае менеджмент безопасности включает:

1) структурно-функциональный синтез, который реализуется в два этапа:

– на первом этапе разрабатывается качественная модель системы, порождающей процессы, которые создают опасные ситуации;

– на втором этапе осуществляется структурно-функциональной синтез системы;

2. Структурно-функциональный анализ, который реализуется в два этапа:

– на первом этапе разрабатывается качественная модель анализа;

– на втором этапе – количественная модель, включая математическое моделирование.

Безопасность. Приоритеты изучения и анализа

Безопасность может рассматриваться на макро– и микроуровнях. Так, проблемы безопасности глобальные (макроуровня) рассматриваются промышленностью или государством. Например, система гражданской авиации контролирует частоту и величину потерь при посадке, она изучает ситуации, вырабатывает рекомендации по ее улучшению и внедряет глобальные меры по борьбе с риском.

Менеджмент риска

Менеджмент риска включает:

1) доказательство риска;

2) контроль над риском;

3) ограничение риска;

4) оптимизацию риска.

Ограничение риска. Ограничение риска требует, чтобы подверженность эксплуатационному риску была ниже заданного уровня безопасности полетов в соответствии с политикой организации. В случае когда первоначальное сравнение определит, что риск превышает заданный уровень безопасности полетов, должны быть предприняты меры по его уменьшению.

Оптимизация риска. Оптимизация риска означает определение того, как может быть уменьшена вероятность и частота каждого события или цепочки ошибочных действий, и применение всех возможных действий по снижению уровня риска. Данные действия включают:

1) изучение всех возможных причин исходных явлений для анализа того, как случившееся может быть изменено путем внедрения факторов восстановления;

2) изучение итогов внедрения факторов восстановления с целью снижения вероятности данных потерь.

Затем администрация оценивает стоимость и практичность возможных мер по снижению уровня риска и решает, применять ли меры, основанные на результатах их оценки, или нет.

Доказательство риска. Риск должен быть доказан, исходя из количества людей, подвергнутых ему, и вытекающей выгоды.

Контроль риска должен осуществляться, чтобы гарантировать, что уровень риска соответствует норме. В контроле над риском скрыта необходимость выявления хода событий, параметров, системы отчетности, требований к анализу и механизмов изменений.

Анализ ситуаций риска

Анализ ситуаций риска может быть количественным и качественным, в зависимости от информации о риске и легко доступных данных, величины опасности и других факторов. Использование количественных данных помогает внести ясность в большинство решений и должно использоваться, где это возможно. Однако некоторые из самых важных факторов в принятии решений невозможно измерить количественно. Данные факторы тоже должны быть тщательно изучены.

Риск определяется как результат вероятности опасных событий и последствий произошедших событий. Например, учитывая начальное предположение о том, что все люди на борту самолета при столкновении умрут, заданный уровень безопасности полетов должен быть связан с числом столкновений в воздухе.

Методы определения риска

I. Предварительный анализ опасности при ее идентификации применяется на ранней стадии разработки проекта, когда нет возможности использовать всесторонние методы.

II. Метод анализа характера последствий проявления неисправности – фундаментальный метод определения опасности и ее частного анализа в основном использует качественный анализ.

Процедурно метод требует полного и точного моделирования изучаемой системы, наряду с детальным знанием работы системы и связанных с ней других систем. Существенная особенность метода – это рассмотрение каждого компонента системы, неисправности (характер проявления неисправности) и влияние характера проявления неисправности на систему. Если включен анализ критического состояния, каждая неисправность классифицируется согласно объединенному влиянию вероятности ее появления и серьезности ее последствий.

В дальнейшем покажем, что риск и безопасность неразрывно взаимосвязаны не только на качественном уровне, как в случае с посадкой, но и на количественном уровне, когда рассматривается контроль и управление параметром, подлежащим ограничению по минимуму или по максимуму либо по тому и другому одновременно.

Менеджмент безопасности включает: совокупность принципов, методов управления, направленных на достижение заданного уровня безопасности (заданной цели) путем использования внутреннего потенциала системы.

Система менеджмента безопасности включает вполне определенные функциональные назначения на уровне управления процессами риска и безопасности согласно документам ICAO.

1. Планирование.

2. Руководство безопасностью.

3. Создание организации со структурой, которая реализует бизнес и менеджмент безопасности.

4. Выявление нарушений.

5. Менеджмент риска, реализующий способность к расследованию, способность к анализу безопасности, содействие безопасности и тренировкам, а также формирующий документацию менеджмента безопасности.

6. Наблюдения за безопасностью и оценкой работы.

Согласно принципу минимального риска [21] и качественной модели, система менеджмента безопасности синтезирована на структурно-функциональном уровне как система управления безопасностью полетов и представлена на рис. 1.5 (здесь СГА – система гражданской авиации).

Рис. 1.5

Приведем функциональное назначение подсистем.

Подсистема (1) – установление иерархии приемлемых уровней безопасности полетов, достижение которых является целями конкретных программ работ, т. е. целеполагание.

Подсистема (2) – обеспечение требований постоянного роста целевого приемлемого уровня безопасности полетов и текущего уровня безопасности полетов, т. е. уровня целедостижения.

Подсистема (3) – проведение методов и средств безопасности полетов на каждом из иерархических уровней, т. е. целереализация.

Подсистема (4) – регулярная оценка на каждом иерархическом уровне соответствия текущего уровня безопасности полетов назначенному целевому нормативному (приемлемому) уровню безопасности полетов и формирование выводов для подсистемы (1).

Реализация решений или управлений, сформированных системой управления безопасностью полетов, осуществляется подсистемой (3) (рис. 1.5), представляющей иерархическую систему:

– государственной власти;

– отдельных подсистем государственной власти;

– ведомственных уровней;

– корпорационных ведомственных уровней;

– на уровне отдельных предприятий и организаций.

Каждая из подсистем синтезированной структуры представляет систему со структурой, включающей подсистемы, реализующие следующие функции: что делать; как делать; делать; контроль, анализ сделанного.

Рассмотрим подсистему (1) (рис. 1.5). Она включает:

– подсистему (1–1), сформированную из старшего руководства безопасностью, решающую «что делать»;

– подсистему (1–2), в которой реализуется планирование и другие мероприятия анализа, направленные на решение «как делать»;

– подсистему (1–3), где формируется документация менеджмента безопасности;

– подсистему (1–4), где реализуется руководство информацией.

Рассмотрим подсистему (2) (рис. 1.5). Она включает:

– подсистему (2–1), в которой реализуется менеджмент риска, в том числе анализ возможных нарушений;

– подсистему (2–2), в которой реализуется способность к анализу (оценка) безопасности и риска;

– подсистему (2–3), где формируются методы борьбы с риском;

– подсистему (2–4), которая реализует контроль за результатами анализа.

Рассмотрим подсистему (3) (рис. 1.5). Она включает:

– подсистему (3–1), реализующую как организацию со структурой, бизнес;

– подсистему (3–2), реализующая как организацию со структурой, менеджмент безопасности;

– подсистему (3–3), реализующую как организацию со структурой, содействие безопасности, тренировки;

– подсистему (3–4), контроль за созданным.

Рассмотрим подсистему (4) (рис. 1.5). Она выполняет роль обратной связи и включает:

– подсистему (4–1), реализующую наблюдение за безопасностью;

– подсистему (4–2), осуществляющую выявление нарушений;

– подсистему (4–3), осуществляющую способность к расследованию;

– подсистему (4–4), осуществляющую оценку работы.

Любая система требует обратной связи по выполнению системных задач, чтобы приспособиться к различным нововведениям и процессам. Обзор программы придает вес системе менеджмента безопасности, он подтверждает, что применяется системный подход (как оппозиция нерегулируемых и несвязанных инициатив по безопасности). Через регулярный и системный обзор руководство может улучшать работу организации.

Таким образом, в монографии, согласно требованиям ICAO разрабатывается системный подход к реализации политики безопасности, более того, на структурно-функциональном уровне. Так, например, в документах ICAO (см. стр. 13) сказано:

«Эффективный менеджмент безопасности требует применения системного подхода к развитию политики безопасности, процедур и практик таким образом, чтобы организация достигала поставленных целей безопасности, как и в других типах менеджмента, менеджмент безопасности требует планирования, организации, коммуникаций и управления. Менеджмент безопасности интегрирует различные действия в неразделимое целое предотвращения аварий. В дальнейшем потребуется оценка эффективности менеджмента безопасности, чтобы завершить круг безопасности.

Существует несколько путей удовлетворения потребности организации в менеджменте безопасности, нет единой модели, подходящей под все. Размер, сложность и тип функциональных операций так же, как и корпоративная культура безопасности и условия проведения операций, будут изменять структуру, чтобы она подходила под организацию и ее уникальные обстоятельства. Использование системного подхода поможет удостовериться, что все необходимые для построения системы элементы присутствуют».

Системы менеджмента безопасности нуждаются в обратной связи (подсистема 4) по действиям безопасности, чтобы завершить круг цикла менеджмента. Через эту обратную связь оценивается работа системы и принимаются необходимые меры. Например, руководству необходима обратная связь, чтобы нейтрализовать события, противоречащие целям производства процессов, необходимых системе гражданской авиации, и осуществлять предотвращение аварий [44].

В документах ICAO [35] сказано:

«Оценка безопасности – это структурированный процесс выявления нарушений в системе и оценки риска, связанного с каждым нарушением. Приемлемость риска определяется сравнением оцененного уровня риска с предопределенным критерием оценки… Оценка риска может проводиться до внедрения изменений в систему, потенциально влияющих на безопасность, чтобы показать, что эти изменения соответствуют допустимому уровню риска. Например, когда планируются большие изменения, приобретение оборудования, изменения в организации работы, оценка безопасности может быть оправданной. Приложение 11 ICAO: «Обслуживание воздушного пространства требует, чтобы все серьезные изменения в системе Управления воздушным движением внедрялись только после того, как оценка безопасности продемонстрировала, что уровень риска допустимый. Рамки оценки безопасности должны быть настолько широкими, чтобы принимать во внимание все аспекты системы, на которые идет влияние прямо или косвенно.

Если результат оценки безопасности системы не соответствует определенному ранее критерию, необходимо искать средства модификации системы, чтобы снизить уровень риска. Этот процесс называется борьба с риском. Определение способов борьбы с риском является неотъемлемой частью процесса оценки безопасности, адекватность предложенных мер может определяться с помощью повторной оценки безопасности с условием, что эти меры уже внедрены».

Процесс анализа безопасности реализуется на системном уровне (рис. 1.6), что обеспечивает цикличность построения необходимой величины оценки риска для различных возможных мер борьбы с риском.

Рис. 1.6

Система, реализующая процесс оценки безопасности, включает подсистемы со следующими функциональными свойствами:

– подсистема (1) создает математическую модель объекта или системы, которую нужно исследовать на риск и безопасность, в которую включены факторы внешние W и внутренние V, создающие нарушения (потери, риски), документальное оформление принятого решения;

– подсистема (2) определяет последствия нарушений, создает модель математического расчета искомой вероятности риска;

– подсистема (3) создает программы расчета и осуществляет расчет численной величины искомых вероятностей;

– подсистема (4) реализует оценку (сравнение) допустимости риска.

Подсистема (1) совместно с подсистемой (2) реализует один из методов и соответствующие им средства борьбы с недопустимым риском и запускает следующий (второй) этап процесса оценки риска.

Если на втором этапе расчетная вероятность больше допустимого, подсистема (1) вводит новый метод и средства снижения риска. Если риск приемлем, то последнее решение оформляется документально и переходит к новому уровню развития (внедрения).

Отметим, что при оценке безопасности изучаемая система принадлежит иерархии систем, которые при функционировании представляют собой динамические системы [20].

Подсистема контроля (4) (рис. 1.5) системы менеджмента безопасности включает два фактора контроля и управления:

1) системные способы борьбы с неизвестными возмущающими факторами в организации;

2) формирование показателя способности организации (системы со структурой) приспосабливаться к неизвестным возмущающим факторам внешнего W и внутреннего V происхождения.

При этом безопасность означает такой уровень риска, который приемлем.

Безопасность организации так же, как и риски [19], – это динамические процессы, переменные во времени.

Стратегические показатели характеризуют изменение безопасности в виде графиков, чисел – это уровень безопасности в макро– и микросистеме. Так, например, на макроуровне это может быть количество аварий с летальным исходом в год или за последние 10 лет. На микроуровне показатели характеризуют, например, отказы элементов двигателя, системы управления, системы контроля.

Ретроспективный подход полезен в анализе тенденций, оценке риска, выборе способов контроля.

Мониторинг

Наблюдение за безопасностью, ее контроль, требует регулярного мониторинга всех подсистем авиационной системы, влияющих на безопасность организации.

Мониторинг направлен на фиксацию нарушений и последующей оценки эффективности мероприятий по безопасности. Мониторинг реализуется: на международном уровне; на уровне государства или организации.

В документах ICAO [35] сказано: «Действия по обследованию риска могут объединять весь цикл менеджмента риска и выявления нарушений через оценку риска, наблюдения и подтверждения качества».

Указанные действия включают:

– инспекции;

– обследования;

– мониторинг безопасности;

– оценку качества посредством системы оценки качества;

– аудиты безопасности, включая универсальную программу аудита.

Отметим, что суть системы оценки качества состоит в том, чтобы определить и поддерживать цели и политику качества системы гражданской авиации.

Программа оценки качества содержит в себе процедуры всех аспектов работы организации:

1) хорошо разработанные и задокументированные процедуры;

2) методы инспекции и тестирования;

3) мониторинг оборудования и операций;

4) внутренние и внешние аудиты;

5) мониторинг действий по коррекции;

6) использование статистического анализа.

Приведем главные цели универсальной программы аудита от ICAO:

1) определение уровня подчинения государств стандартам ICAO;

2) наблюдение и оценка строгого соблюдения государствами рекомендованных ICAO практик, процедур, руководств по безопасности;

3) определение эффективности внедренных государствами систем наблюдения через образование необходимых, законных, контрольных органов управления безопасностью и возможностей инспекции и аудита;

4) обеспечение государств Советом по усовершенствованию их возможностей наблюдения за безопасностью.

Цели и задачи странового аудита безопасности.

1. Надзор и уступчивость. Органы контроля, перед тем как выдавать лицензию или что-то одобрять, должны быть уверены, что требуемые международные, национальные и локальные стандарты выполняются, и что данная лицензия может быть продлена. Органы контроля вырабатывают способы выражения соответствия. От организации, в которой проводится аудит, требуется предоставление документации, подтверждающей, что требования органов контроля выполняются.

2. Области и степень риска. Аудит должен подтверждать, что менеджмент безопасности организации основывается на четких принципах и процедурах. Системы организаций существуют для того, чтобы постоянно проверять процедуры для уверенности, что они отвечают стандартам. Должны проводиться оценки того, как выявляется риск и какие принимаются меры после его выявления. Аудит должен подтвердить, что отдельные части системы работают слаженно как единое целое. Таким образом, регулярные аудиты проводятся на высоком уровне, чтобы подтвердить, что организация учитывает все стороны в менеджменте безопасности.

3. Компетенция. Организация имеет персонал профессионалов, чтобы гарантировать то, что система менеджмента риска работает так, как она и должна. В добавок к этому должна быть подтверждена компетенция персонала. Органы контроля должны оценить действия персонала в ключевых позициях. То, что индивид обладает лицензией, дающей определенные преимущества, еще не означает, что он может выполнять задания по руководству, данные организацией, например, лицензия пилота может не быть тождественной проницательности руководителя. Где существуют недостатки в умениях, организация должна убедить контролера, что справится с ними в кратчайшие сроки. Ко всему прочему, контролер должен быть заинтересован в привлечении наивысшего уровня руководства к ответственности за безопасность во время каждодневной работы организации.

4. Организация справляется с главными вопросами безопасности и соответствует своим целям.

Контроль за безопасностью или мониторинг итогов безопасности, осуществляемых подсистемой (4) (рис. 1.7), – одна из основных функций в общей стратегии системы менеджмента безопасности организации.

Система контроля безопасности или мониторинга действий по безопасности нейтрализует свои потери до аварии или серьезного происшествия.

Функции системы:

– определение релевантных индикаторов безопасности;

– развитие системы уведомления;

– развитие системы расследования происшествий;

– развитие процедур интеграции информации из всех источников;

– развитие процедур анализа информации.

Таким образом, решается задача получения критериев оценки безопасности работы системы посредством мониторинга. Показатели безопасности характеризуют допустимый уровень безопасной работы системы. Цель безопасности – сформировать обоснованный требуемый уровень безопасной работы системы.

Типичные показатели безопасности на макроуровне:

– количество авиапроисшествий в месяц;

– серьезные аварии в месяц;

– потери от различных аварий в месяц;

– проникновения на взлетно-посадочную полосу в месяц;

– летальный исход в авиакатастрофах за год.

Не существует единого показателя безопасности, подходящего под все случаи. Показатель, выбранный для того, чтобы выражать цель безопасности, должен подходить к ситуации, в которой он будет использован, чтобы было возможно провести оценку безопасности в тех же терминах, что и определение цели.

Факторы, создающие аварийные ситуации (ICAO): конструкция оборудования; человеческие и культурные факторы; корпоративная культура безопасности; факторы цены.

Человеческие факторы [40]

Человеческая система – наиболее приспосабливающаяся часть авиационной системы. «Термин «человеческие ошибки» мало полезен в руководстве по безопасности. Хотя он может показать, где в системе произошел срыв в работе, но не в состоянии объяснить почему» [35].

Модель системы, контролирующей аварийные ситуации, взаимоотношения различных компонент управления авиасистемой, синтезированная на структурно-функциональном уровне, приведена на рис. 1.9.

Рис. 1.9

Охарактеризуем кратко внешние возмущающие факторы W, действующие на человека, изменяя его функциональные свойства [30, 31, 40]:

– физические (сила, высота, зрение и слух и т. п.);

– физиологические факторы, влияющие на внутренние интеллектуально-энергетические процессы;

– психологические факторы, влияющие на психологическую готовность к любым ситуациям;

– психосоциальные факторы (финансовые проблемы; недовольство своим положением).

Человеческие ошибки

В документах ICAO (см. стр. 13) сказано: «Человеческая ошибка считается причиной или одним из основных факторов в большинстве авиааварий. Слишком часто компетентный персонал совершает такие ошибки, хотя, безусловно, они не планировали попадать в аварию. Ошибки не являются неким типом отклонений в поведении, они – естественный продукт виртуальности всех усилий человека. Ошибки должны быть приняты как нормальный компонент любой системы, в которой взаимодействуют техника и человек. «Человек может ошибаться…»

«Погрешность – это ошибка памяти, незаметная ни для кого». Погрешности в принятии решений, так, например, в планировании, ведут к ошибкам.

Человек в процессе деятельности совершает множество ошибок, часть из которых реализует происшествия, т. е. являются опасными, а часть реализует аварии, т. е. являются катастрофическими.

При этом источниками ошибок являются:

1) внешние (относительно человека) факторы W, включающие организационные, конструкцию оборудования и т. п.;

2) внутренние факторы V, включающие обучение, личные факторы, культуру и т. п.

Можно выделить:

– запланированные ошибки;

– ошибки при выполнении (промах и погрешности) задания или своего же решения;

– грубые нарушения.

Сертификационный уровень безопасности полетов определяется при допущении, что экипаж воздушного судна безошибочно выполняет все предписанные в руководстве по летной эксплуатации действия по управлению воздушным судном в простых и сложных, в том числе аварийных условиях.

Очевидно, что при оценке общего уровня безопасности полета необходимо исходить из того, что экипаж воздушного судна, как и любая другая бортовая система, имеет ограниченную надежность, все аспекты которой должны исследоваться и учитываться. Более того, в свете поставленной ICAO задачи постоянного роста безопасности полетов необходимо постоянно искать способы обеспечения работы экипажа воздушного судна, главным образом, за счет повышения ситуационной осведомленности, а также за счет совершенствования эргономики пилотской кабины.

В соответствии с результатами статистических исследований, проводимых в США, в настоящее время надежность пилота как оператора сложного человеко-машинного комплекса, очень приближенно может быть оценена показателем: 4 ошибочных действия на 1 млн. выполненных операций. Если предположить, что в течение каждого полета экипаж выполняет около 20 важных операций, неправильное выполнение которых может инициировать развитие опасных ситуаций, то, связывая эти величины с достигнутым в настоящее время уровнем безопасности в США (2,3 катастрофы на 1 млн. полетов) и долей человеческого фактора в общем числе причин катастроф (75 %), нетрудно получить еще одну приближенную оценку, что 2 из каждых 100 ошибочных действий экипажа воздушного судна приведет к катастрофам.

Степень негативного влияния человеческого фактора на безопасность полетов в первую очередь зависит от уровня профессиональной подготовки экипажей воздушных судов. В проекте Государственной программы повышения безопасности полетов воздушных судов гражданской авиации предусмотрены необходимые мероприятия по обеспечению этого процесса.

В стрессовых ситуациях, которые возникают в процессе полета даже при неполадках, вначале непосредственно не угрожающих развитием опасных ситуаций, психоэмоциональный фактор может разрушить динамические стереотипы экипажа воздушного судна, наработанные в процессе профессиональной подготовки. По-видимому, это является основной причиной того, что доля негативного влияния человеческого фактора на уровень безопасности полетов (75–80 %) долгие годы сохранялась во всем мире независимо от степени совершенства системы обучения.

Отметим, что в наибольшей степени человеческий фактор проявляется в летных происшествиях, связанных с потерей пространственного положения, сваливания, превышения установленных предельных ограничений (15 % от общего количества катастроф), а также связанных со столкновениями исправных воздушных судов с возвышенностями (также 15 % катастроф за период с 1958 по 2001 год). Основными причинами таких происшествий являются:

1) неумение экипажей выводить самолет из сложного пространственного положения;

2) неумение экипажей распознавать ненормальную работу пилотажно-навигационного комплекса;

3) отсутствие контроля за параметрами полета в процессе возникновения и развития особой ситуации;

4) неправильная работа с функциональными системами самолета, в том числе:

– пропуск операций (невыпуск закрылков перед взлетом, нерасстопоривание рулей перед взлетом, невключение реверса тяги двигателей на посадке, невключение противообледенительной системы в условиях обледенения);

– неправильное выполнение операций (неправильный ввод координат радиомаяка в вычислитель бортовой навигационной системы);

– непреднамеренное включение или выключение той или иной функциональной системы в полете (выпуск интерцепторов на взлете, включение реверса тяги двигателя в воздухе, выключение питания авиагоризонта и др.).

Для уничтожения ошибок летчика вводятся система предупреждения о приближении опасности.

Существующие системы предупреждения об опасном сближении с землей (ССОС-1, ССЩС-2, СППЗ) достаточно эффективно работают только при полетах над слабопересеченной местностью, поскольку построены на использовании сигналов от барометрического и радиовысотомеров. В сильнопересеченной и горной местности указанные системы малоэффективны по принципу действия. ICAO рекомендуется усовершенствованная EGPWS, основанная на использовании спутниковой навигации и цифровой карты местности.

Предполагается также реализовать рекомендации Международного авиационного комитета по расширению комплекса технических средств, позволяющих свести к минимуму влияние перечисленных выше ошибочных действий экипажей воздушных судов. К таким средствам должны относиться:

– усовершенствованные световые и звуковые сигнализаторы режимов работы систем при выходе параметров полета за ограничения;

– расширенная номенклатура бортовых устройств, подсказывающих экипажу необходимость выполнения определенных действий;

– блокировки, предотвращающие неправильное использование систем;

– активные средства вмешательства в парирование особых ситуаций.

Следующим важнейшим направлением должна являться работа по усовершенствованию и развитию интерфейсов в системе «Экипаж – воздушное судно – окружающая среда» [18] (разработка более совершенных форматов представления визуальной информации, звуковой сигнализации, усовершенствование пультов управления). Особое внимание должно быть уделено разработке интегрированных пультов управления с целью сокращения общего количества органов управления и решения задачи блокировки возможных неправильных действий экипажа.

В ряде случаев психоэмоциональный фактор оказывается настолько сильным, что сценарий катастрофической ситуации развивается, несмотря на наличие всех предупредительных сигналов (например, взлет с невзлетной конфигурацией, несмотря на выдачу сигнала «к взлету не готов», упорное приближение к сваливанию при наличии предупреждающих сигналов о нарушении режимов по скорости и углу атаки). Для таких случаев в интегрированном комплексе бортового оборудования должны быть предусмотрены режимы принудительного вывода воздушного судна в область безопасных параметров полета на базе теории структур [60].

В рамках следующего направления работ должны быть специализированные исследования особенностей психоэмоционального состояния экипажа воздушного судна в различных условиях полета, в том числе в стрессовых состояниях.

С учетом вышеизложенного приведем перечень новых функций комплексов БРЭО (бортового электронного оборудования), который должен быть основой для разработки программных мероприятий, направленных на снижение негативного влияния человеческого фактора на безопасность полетов:

1) раннее предупреждение экипажа о возможности столкновения воздушного судна с землей за счет использования спутниковых навигационных систем и цифровых трехмерных карт местности;

2) раннее предупреждение экипажа о возможности потери воздушным судном пространственной ориентации (в том числе о возможности сваливания) за счет более совершенных алгоритмов обработки информации по сравнению с реализованными в штатных системах и системе предупреждения критических режимов, учета факторов, характеризующих конкретные условия полета;

3) измерение массы и центровки воздушного судна на стоянке и в полете;

4) автоматический контроль параметров разбега и взлета (скорости, ускорения, пройденного на взлетно-посадочной полосе расстояния) с выдачей сигнала на прекращение взлета при их несоответствии нормативным значениям;

5) организация в рамках интегрированного комплекса авионики бортовой электронной библиотеки с функцией автоматического контроля правильности выполнения экипажем нормативной последовательности операций по управлению воздушным судном на всех этапах полета;

6) блокировка операций по управлению воздушным судном, которые могут привести к развитию осложненных ситуаций в катастрофические (например, блокировка отключения нормально работающих двигателей при отказе или пожаре в одном из двигателей);

7) представление экипажу воздушного судна предупреждающей информации об опасности в более эффективных форматах, например замена штатной сигнализации и системы предупреждения критических режимов на комплексную визуально-звуковую (в том числе речевую) сигнализацию с нарастающей интенсивностью по мере развития опасной ситуации, а также с сообщением о лимите времени до возможного катастрофического финала и с выдачей команд по его предотвращению.

Одна из основных целей системы управления безопасностью является проверка безопасности, включая качество безопасности.

Реализация цели осуществляется на следующих уровнях:

1) внешний контроль, например на уровне государственного органа надзора;

2) внутренний контроль, осуществляемый внутренней системой управления безопасностью.

Цели внутренней проверки безопасности.

1. Определение рисков, а также обнаружения потенциала, который создает источник опасных ситуаций системы гражданской авиации.

2. Обеспечение в системе управления безопасностью устойчивой структуры согласно оценке персонала, ее реализующего; соблюдение предписанных процедур и инструкций путем создания достаточного уровня компетентности персонала эксплуатирующего оборудования, способного сохранить необходимый уровень их эксплуатационных качеств.

3. Создаются необходимые меры, обеспечивающие предотвращение критических ситуаций.

4. Создаются эксплуатационные качества системы, обеспечивающие необходимый уровень безопасности предоставляемых услуг.

5. Создаются эффективные меры по обеспечению безопасности, контроля над качеством безопасности и обработки материалов, связанных с безопасностью функционирования системы гражданской авиации.

Процесс проверки безопасности реализуется в рамках системы, каждая из подсистем которой выполняет необходимые функции. Результаты структурно-функционального синтеза этой системы представлены на рис. 1.10.

Система управления технической безопасностью структурно идентична системе проверки безопасности (рис. 1.10). При этом ее подсистемы обладают следующими свойствами.

Подсистема 1: служба безопасности.

Подсистема 2: комитет безопасности.

Подсистема 3: проведение исследования по технике безопасности.

Подсистема 4: управление и распространение информации по безопасности.

Рис. 1.10

Служба безопасности. Анализ работы системы управления технической безопасностью

Приведем основные функции указанных подсистем.

Служба безопасности (подсистема 1). Команда по проверке техники безопасности включает:

– функции службы безопасности;

– критерии выбора начальника службы безопасности;

– роль лидера;

– функции начальника службы безопасности в больших или расширяющихся организациях;

– взаимосвязь начальника службы безопасности с исполнителями.

Комитет безопасности (подсистема 2): председатель комитета и члены комитета руководят следующими видами подготовки:

– начальная подготовка всего персонала;

– подготовка руководящего персонала;

– подготовка специалистов;

– подготовка рабочего персонала;

– подготовка менеджеров по технике безопасности;

– требования по продолжительной подготовке по технике безопасности.

Проведение исследования по технике безопасности (подсистема 3) реализует:

– принципы проверки;

– периодичность исследований;

– методы активного мониторинга;

– итоги исследования на всех объектах контроля.

Распространение информации по безопасности (подсистема 4) включает:

– критическую информацию по безопасности;

– информацию типа «хорошо это знать»;

– отчет руководству;

– методы содействия.

Управление информацией о безопасности (подсистема 4).

1. Общее:

– требования ICAO;

– система оповещения (отчетности) об авариях и происшествиях.

2. Потребности информационной системы.

3. Понимание базы данных:

– что такое база данных;

– ограничения базы данных;

– целостность базы данных.

4. Управление базами данных:

– защита данных о безопасности;

– возможности базы данных по безопасности.

5. Рассмотрение/разбор/анализ выборки базы данных.

Компании, реализующей полет, необходимо создать и ввести в действие систему контроля за безопасностью. Такая система должна включать подсистемы, реализующие необходимые действия по обеспечению безопасности. Синтезированная на структурно-функциональном уровне система контроля за безопасностью авиакомпании приведена на рис. 1.11.

Рис. 1.11

Выводы по разделу

Решение проблем безопасности полетов требует:

1) разработки и внедрения программ на уровне идеологических основ обеспечения безопасности полетов;

2) разработки структурно-функционального синтеза системы управления безопасностями полета, способной осуществить программы безопасности полетов;

3) практической реализации организации, синтезированной на структурно-функциональном уровне, способной выполнить программу, созданную из условия идеологического обеспечения безопасности полетов.