بخشی از مقاله
*** این فایل شامل تعدادی فرمول می باشد و در سایت قابل نمایش نیست ***
بررسي تحليلي روشهاي کمي ارزيابي ريسک با رويکرد مقايسه ويژگي آنها در پروژه هاي تحقيقاتي
چکيده
مقاله پيشرو حاصل مرور، طبقه بندي و بررسي تطبيقي تحقيقات علمي دهه ٢٠٠٠ در دنياست که بالغ بر ١٠٠ منبع معتبر مطالعاتي مي شود. هدف اين مطالعات نيز تعيين ، بررسي، دسته بندي، طبقه بندي، مقايسه و تجزيه و تحليل ريسک هاي اصلي و تکنيکها و روش هاي کمي ارزيابي ريسک مي باشد. پيش از اين توسط نويسنده اين مقاله تجزيه و تحليل استفاده از روشهاي کيفي ريسک در نخستين کنفرانس بين المللي HSE در پروژه هاي عمراني، معدن ، نفت و گاز ، ارائه شده بود.
بررسي تحقيقات علمي پيشين نشان داده است که تجزيه و تحليل ريسک و تکنيک هاي ارزيابي به سه دسته اصلي طبقه بندي مي شوند : الف - کيفي ب - کمي ج - تکنيک هاي پيوندي ( کيفي، کمي، نيمه کمي). تکنيک کيفي بر مبناي فرايند تخمين تحليلي و اطمينان توانايي مهندسان و مديران مي باشد. بر طبق تکنيک کمي، ريسکي به صورت کمي مد نظر قرار مي گيرد که بتواند توسط روابط رياضي تخمين زده شده و به کمک داده هاي تصادفي ثبت شده در محل کار، بيان گردد. تکنيک هاي پيوندي، اين تکنيک ها پيچيدگي سطح بالايي را به دليل مشخصه هاي منحصر به فردشان ايجاد کرده که از پراکندگي گسترده آن ها جلوگيري مي شود. تجزيه و تحليل هاي آماري مقالات منتشر شده نشان مي دهد که روش هاي کمي ارزيابي ريسک فراواني نسبي بيشتري (٦٥.٦٣%) را نسبت به دو نوع ديگر ايجاد کرده در حالي که روش هاي کيفي با (٢٧.٦٨%) رتبه دوم را دارا مي باشد، علاوه بر اين استفاده از روش هاي پيوندي به جهت پيپيدگي در فهم و اجرا در طي دوره پردازش در سطح بسيار پاييني قرار داشته است . (P.K. Marhavilas, 2011) (%6.69)
١ -مقدمه
ارزيابي ريسک روشي پرکاربرد به منظور مديريت ابزارهاي موثر در ايمني به منظور کاهش ريسک ناشي از حوادث مختلف مي باشد ولي از آنجا که احتمال برخي حوادث هرگز از بين نمي رود، اين روش الگوريتمي را به منظور ارزيابي کمي، کيفي و ترکيبي ريسک و کاهش ريسک ناشي از حوادث مختلف را تا جايي که از نظر اقتصادي مقرون به صرفه باشد ارائه مي دهد. آغاز کاربرد اين روش مروبط به صنايع هسته اي، هوانوردي و التريکي در اوايل دهه ١٩٨٠ است . ارزيابي کمي ريسک اکثرا در مواقعي مورد استفاده قرار ميگيرد که ارزيابي کيفي ريسک ، توانايي پيش بيني دقيق ريسک در واحدهاي فرآيندي را نداشته باشد. همواره بايد در نظر داشت که اين روش ، ريسک ناشي از خطرات حاد را بررسي کرده و خطرات مزمن در محدوده کاري آن قرار نمي گيرند.
در ارزيابي ريسک حوادث دو پارامتر نقش عمده اي ايفا مي کنند. پارامتر اول تکرار پذيري آن حادثه و پارامتر دوم شدت پيامدهايي است که آن حادثه بر جاي مي گذارد. تکرار پذيري يک حادثه به معناي تعداد دفعاتي مي باشد که آن حادثه در يک بازه زماني مشخص اتفاق افتاده است و شدت پيامدهاي يک حادثه به معناي تلفات ناشي از آن حادثه است . هيچ کدام از اين دو پارامتر به تنهايي براي ارزيابي خطرات کافي نيستند (بدري, ١٣٩١).
مديريت ريسک يا مهندسي ايمني در واقع در سالهاي آغازين گسترش فعاليت هاي صنعتي، به صورت درس گرفتن از حوادث رخ داده براي بهبود طراحي هاي آتي تجلي مي يافت . برمبناي تجارب کسب شده و براي جلوگيري از حوادث مشابه ، مهندسين فرآيند آموخته هاي خود را به صورت کدهاي طراحي مدون و منتشر کردند. به علت محدود بودن دامنه فعاليت هاي صنعتي در اين برهه ، عموما حوادث رخ داده محدود به تجهيزات خاص و يا نهايتا مرزهاي کارخانه ها مي ماند؛ اما پس از رشد سريع صنايع شيميايي و نفت در ابتداي دهه شصت ميلادي، تعداد و دامنه تاثير حوادث صنعتي نيز افزايش چشمگيري داشت . رخداد حوادثي چون فليکس بورو انگلستان در سال ١٩٧٤ و يا حادثه نشت گاز سمي در سوسو ايتاليا به سال ١٩٧٦ تنها نمونه هايي از اين حوادث است . اين حوادث و حوادثي از اين دست برخلاف حواث پيش از سال هاي دهه ي شصت ، تاثيري فراتر از مرزهاي کارخانه هاي مربوط داشتند. در اين زمان بود که به علت فشار شديد افکار عمومي قوانين ايمني واحدهاي صنعتي توسط جامعه اروپا مورد تصويب قرار گرفت . در آمريکا نيز پس از فاجعه هبوپال درهند به سال ١٩٨٤ که هنوز پس از گذشت سال ها فجيع ترين حادثه صنايع شيميايي شناخته مي شود و برخي حوادث رخ داده در اين کشور، قوانين متعددي در زمينه ايمني صنايع از تصويب کنگره گذشت (بدري, ١٣٩١). اين مسائل باعث به رسميت شناخته شدن مهندسي ايمني به عنوان يک شاخه کليدي و در پي آن مديريت ريسک در حيطه مهندسي گشت . بنا به نياز احساس شده در سالهاي آخر دهه شصت ميلادي بود که روش هايي براي شناسايي مخاطرات و ارزيابي و تحليل ريسک هاي به صورت کيفي و کمي ابداع و ارائه شد که روند معرفي و ابداع اين روشها تا امروز ادامه داد (علوي فر, ١٣٩٣).
منافع عمومي در زمينه تجزيه و تحليل ريسک به صورت جست و گريخته اي در طي سه دهه گذشته رشد چشمگيري داشته است ، در حالي که تجزيه و تحليل ريسک به عنوان يک روش موثر و جامع رشد يافته که به تکميل و اتمام مديريت کل تمام جنبه هاي زندگي مان مي پردازد. مديران بهداشت ، محيط و سيستم هاي زيربنايي فيزيکي تماما به ادغام تجزيه و تحليل ريسک در فرايند تصميم گيري شان مي پردازند. علاوه بر اين تطبيق همه جانبه تحليل ريسک توسط بسياري از رشته ها به همراه کاربرد آن ها توسط نهادهاي دولتي و صنعتي در تصميم گيري ها، منتهي به رشد بي ساب ق ه نظريه ، روش و ابزارهاي عملياتي شده است
(٢٠٠٩ ,Haimes). علاوه بر اين اخيرا در ايران مديريت ريسک در مراکز صنعتي ذيل مطالعات پدافند غير عامل ضرورت بسيار بيشتري نيز يافته است که توسط روشهاي ارزيابي کمي و کيفي تهديدات مترتب بر سايتهاي عملياتي در زمان جنگ و صلح اندازه گيري مي شود تا ريسک هاي عملياتي شناسايي و با يکديگر مقايسه شوند.
ريسک به عنوان احتمالاتي در نظر گرفته مي شود که دارايي مورد ارزيابي را تحت تاثير مخاطراتي قرار مي دهد اين دارايي مي تواند از جنس نرم (نرم افزاري) و يا سخت (ازنوع قابل محاسبه توسط معادل ريالي آن ) باشد (٢٠٠٦ ,Wong). اين خطرات شرايط غيرايمن يا منبع ب ال قوه اي از رويدادهاي ناخوش ايند به همراه پتانسيل خطر و ضرر هستند(٢٠٠٥ ,Reniers) . علاوه بر اين در تعريفي ديگر ريسک به عنوان اقدام تحت شرايط عدم اطمينان و شدت تاثيرات و عواقب نامطلوب نيز تعريف مي گردد. به طور کلي، خطر بر مبناي ويژگي مفهوم يا مراحلي تعريف مي شود، که بصورت اب ل قوه منجر به ضرر گردد(٢٠٠٢ ,Høj) .
بررسي روش تحقيقات علمي دهه اخير ميلادي، موارد زيادي از مقالات فني منتشر شده در مورد ايمني و تحليل ريسک را در ارتباط با رشته هاي متفاوت ي همچون مهندسي، داروسازي، شيمي، زيست شناسي، زمين شناسي و غيره ، آشکار مي کند. اين مقالات مفاهيمي چون ، ابزارها، فناوري ها، و روش هاي توسعه يافته و بخش هايي همچون برنامه ريزي، طراحي، توسعه ، يکپارچگي سيستم ، نمونه هاي اوليه ، و ايجاد زيرساخت هاي فيزيکي؛ در قابليت اطمينا ن ، کنترل کيفي، و نگهداري مد نظر قرار مي دهند.
علاوه بر اين بررسي هاي اين مقاله نشان مي دهد که تکنيک تجزيه و تحليل ريسک و ارزيابي به سه دسته اصلي تقسيم مي شود: الف - کيفي ب - کمي
ج - تکنيک پيوندي ( کيفي، کمي، نيمه کمي ).
تکنيک هاي کيفي بر مبناي فرايند تخمين تحليلي، و توانايي اطمينان مهندسان و مديران مي باشد و غالبا با روشهاي توضيحي منتج به حکم مهندسي و کارشناسانه مي گردد قضاوت کارشناسانه يا اجتهاد مهندسي را مي توان برون داد اين نوع تکنيک ارزيابي ريسک قلمداد نمود. در عوض تکنيک هاي کمي، ريسک را بر مبناي کميت مد نظر قرار مي دهد که بر مبناي روابط رياضي به کمک داده هاي تصادفي واقعي ثبت شده در محيط کار، تخمين زده مي شود (علوي فر, ١٣٩٣).
تکنيک هاي پيوندي، پيچيدگي زيادي را به دليل خصوصيات منحصر به فردشان ايجاد مي کنند که از پراکندگي گسترده آن ها
جلوگيري مي کند. نمودار شماره ١ به شرح دسته بندي تجزيه و تحليل ريسک هاي اصلي و روش هاي ارزيابي مي پردازد.
نمودار ١- روش هاي مختلف ارزيابي ريسک (علوي فر, ١٣٩٣)
٢ -روشهاي کمي ارزيابي ريسک
همانطور که پيش از اين عنوان شد، بررسي تحقيقات علمي پيشين نشان داده است که تکنيک هاي ارزيابي ريسک غالبا به سه دسته اصلي طبقه بندي مي شوند ، که عبارتند از روشهاي ارزيابي کيف ي ، کمي و ترکيبي، همچنين بنا بر تعريف ، تکنيک هاي کمي، ريسک را بر مبناي کميت مد نظر قرار مي دهد که با استفاده از روابط رياضي به کمک داده هاي تصادفي واقعي ثبت شده در محيط کار، تخمين زده مي شود.
تجزيه و تحليل هاي آماري مقالات منتشر شده نشان مي دهد که روش هاي کمي ارزيابي ريسک با ٦٥.٦٣% فراواني رتبه اول بين نسبت به دو روش ديگر، در پژوهش هاي عملياتي به خود اختصاص داده است (٢٠١١ ,P.K. Marhavilas). از اين رو مقاله پيشرو مي کوشد تا با نگاه تحليلي به روشهاي شناخته شده کمي ارزيابي ريسک به اين پرسش محققان پاسخ دهد که ؛ با توجه به زمينه تحقيق ، مختصات عملياتي، طراحي سيستم ، انسان محوري، تجهيزات محوري، احتمال مشارکت در آناليز جامع (و معيارها ديگري از اين دست ) کداميک از روشهاي معرفي شده قابليت بهتري دارد. به عبارت بهتر نتيجه اين مقاله ميتواند محقق را در شناسايي روش مناسب ارزيابي کمي ريسک با توجه به ساختار فرآيند ياري رساند. دربخش هاي بعدي ابتدا به تفکيک روشهاي کمي ارزيابي معرفي شده و سپس با توجه به معيارهاي شناسايي شده مورد مقايسه قرار خواهند گرفت .
٢ -١ - تکنيک ارزيابي ريسک نسبي
اين تکنيک از فرمول نسبي براي محاسبه ريسک کمي نسبت به خطرات استفاده مي کند. اين ريسک با مد نظر قرار دادن نتايج بالقوه رويدادها، عوامل آشکار شده ، و فاکتور احتمال محاسبه مي شود. به طور مشخص محاسبه کمي ريسک ، مي تواند توسط رابطه نسبي زير (شماره ١) داده شود.
(1) R=P.S.F
که در اين فرمول به ترتيب R: ريسک ، P: فاکتور احتمال ، S: شدت فاکتور خسارت ، F: فاکتور فراواني، هستند.
رابطه بالا سيستم منطقي را براي مديريت امنيت به منظور ايجاد اولويت براي مد نظر قرار دادن موقعيت هاي خطرناک، بوجود مي آورد. اعتبار اين اولويت ها يا تصميمات مشخصا به عنوان نقش اعتبار تخمين پارامتر P،F مي باشد و اين تخمين ها اگرچه ظاهرا ساده هستند اما نيازمند جمع آوري اطلاعات ، ديدار از محل کار، و صحبت با کارکنان در مورد فعاليت هايشان مي باشد. در اين فرايند البته مشارکت کارکنان ضروريست چراکه آن ها تنها افرادي هستند که دقيقا مي دانند چگونه اين کارها در عمل پياده مي شود. هر فاکتور در معادله قبلي مقداري را در مقياس ١-١٠ مي پذيرد، به اين ترتيب کميت R مي تواند در مقياس ١-١٠٠٠ مد نظر قرار گيرد. ما مي توانيم از جدول ٢ براي مرتبط ساختن افزايش مقدار ريسک R با سطح مورد نظر فعاليت هاي مورد نياز استفاده کنيم (٢٠٠٣ ,Ayyub, Risk analysis in engineering and economics) .
٢ -٢ - تکنيک ارزيابي ريسک ماتريس تصميم (DMRA):
روش ي سيستماتيک براي تخمين ريسک ها مي باشد، که متشکل از ريسک هاي دسته بندي شده و اندازه گيري شده بر روي مبناي قضاوتي مشخص بر مبناي احتمالات و نتايج و همچنين اهميت نسبي ايجاد شده است . ترکيب نتايج . دقت و ميزان احتمال تخميني از ريسک را به ما مي دهد. به طور مشخص ، حاصلضرب شدت ( S) و احتمال ( P) ميزاني از ريسک (R) را ايجاد مي کند که توسط رابطه شماره ٢ بيان مي شود:
(2) R=S.P
زماني که خطرات مشخص شدند، مسئله مربوط به تعيين ميزان شدت و احتمال مي بايست مد نظر قرار گيرد. در نهايت ، اين تکنيک توسط ايجاد ماتريس ريسک ( در جدول ٢) و جدول تصميم گيري ( جدول شماره ٣ ) تکميل مي گردد. تکنيک DMRA
ايجاد شده داراي دو مزيت کليدي مي باشد:
الف - تفکيکي را در ارتباط با ريسک هاي نسبي براي ساده سازي تصميم گيري انجام مي دهد.
ب - انطباق و مبناي تصميم گيري را بهبود مي بخشد.
علاوه بر اين به دليل اندازه گيري ريسک به صورت کمي بوده و همچنين به عنوان يک روش گرافيکي که مي تواند احتمالاتي
را ايجاد کند مطرح مي شود و به مديران ريسک کمک مي کند تا به اولويت بندي و مديريت ريسک هاي کليدي بپردازند
.(Marhavilas P. K., 2008)
١-٤ قابل قبول
٢ -٣ - اندازه گيري ريسک کمي خطرات اجتماعي :
ريسک هاي اجتماعي مرتبط به عمليات سيستم فني پيچيده مورد تحليل بر مبناي مجموعه سه گانه ذيل ارزيابي مي گردد
.(Kosmowski, 2002)
که در اين فرمول Sk بر مبناي سناريو رويداد k-th مي باشد ( که معمولا دسته اي از وقايع را نشان مي دهد) که در فرايند مدلسازي مشخصي تعريف مي گردند. Fk به عنوان فراواني اين سناريو مي باشد (که معمولا در يک سال بر مبناي احتمالات در هر واحد زماني ارزيابي مي گردد)، و Nk نتايج سناريو يعني ضرر بالقوه (تعداد خسارات و تلفات ) يا ضرر مالي را نشان مي دهد. بر مبناي رابطه بالا، منحني F-N، (تابع توزيع تجمعي مکمل ) ترسيم مي گردد. نمودار شماره ٢ نمونه اي از اين منحني را لگاريتم دوگانه در مقايسه با خطوط معيار توضيح مي دهد: O ( خط پايين ) و G( خط بالا) مي باشد. ريسک اجتماعي براي سيستم فني داده شده زماني مورد قبول است که منحني F-N پايين تر از خط معيار O ( تاب ع تعريف شده با توجه به برتري اجتماعي) براي تمام N باشد. اگر منحني F-N بين خط معيار ٠ و G قرار گيرد، به اين ترتيب اصل ALARP بکار گرفته مي شود تا روش هايي
را براي کاهش ريسک نشان دهد.
اگر براي هر N منحني F-N ، بالاتر از خط معيار G باشد، ريسک تحمل ناپذير بوده و سيستم مي بايست مجدادا طراحي گردد تا ريسک هاي مورد نظر را کاهش دهد. اندازه گيري ريسک اجتماعي طبق فرمول مي تواند متوسط نسبت مرگ باشد.
که در اين فرمول Fk به عنوان بسامد سناريو رويداد k-th مي باشد: و Nk تعداد تلفات حاصل از سناريو k-th است .
٢ -٤ - ابزار ارزيابي ريسک کمي ( QRA):
ابزار QRA براي ايمني خارجي کارخانه هاي صنعتي با خطر انتشار خاک ايجاد شده است . اين ابزار مبناي مناسبي را براي تجزيه و تحليل ريسک هاي اجتماعي و فردي ايجاد کرده که شامل ترکيبي از مدل هاي فرعي نمي باشد . خ لاصه اي از اين روش در نمودار ٣ نشان داده شده است . در ابتدا سناريو و فراواني تعريف شده و ريسک هاي فردي بر مبناي احتمال (فراواني) کشنده بودن آن براي افراد محافظت نشده در حومه محل هاي خطرناک تعريف مي گردد. اما ريسک هاي اجتماعي محيط واقعي را مد نظر قرار مي دهند. به عنوان مثال ، طرح هاي صنعتي به دو گروه از مدل تقسيم مي شود، که با توجه به اندازه ، شکل ، و ويژگي هاي ساختاري تعريف مي شوند. سپس سناريو انفجار مربوطه به همراه فراواني وقوع تعيين مي گردد. اين موارد شامل سناريوهايي است که يک مدل در آن مشارکت دارد. فراواني نسبتا بر مبناي استدلال غلط مي باشد. ابزار QRA احتمالاتي را براي تعريف چهار نوع از اهداف ارائه مي دهد: افراد حفاظت نشده ، اتومبيلها، خانه هاي محلي و ساختمان ادارات ، که هر کدام از آنها به همراه سطح حمايتي مربوط به خودشان در برابر تاثيرات انفجار مختلف هستند. نهايتا افزايش انفجار خاک و به جريان انداختن هواکش و اجراي بخش هاي مدل براي هر سناريو پيش بيني مي گردد.
