Философские основания социологического знания

1. Введение

На протяжении долгого времени существования морского флота и мореплавания люди стремятся предотвратить морские происшествия и обеспечить безопасность человеческой жизни на море. С ростом технического прогресса улучшается конструкция судна, навигационные устройства и механизмы, поддерживается на высоком уровне гидрографическое и гидрометеорологическое обеспечение мореплавания, а также постоянно совершенствуется подготовка моряков. Тем не менее, аварии морских судов не прекращаются, они происходят в различных условиях эксплуатации, при плавании в открытом море и стеснённых условиях, при проведении грузовых операций в порту, и во время ремонта. Причины большинства аварий довольно многообразны. Они могут быть следствием технических недостатков при постройке и ремонте судов, небрежности технической эксплуатации и судовождения, погодных условий.

Известно, что в социо-технической системе безопасной эксплуатацией судов наиболее слабой подсистемой является социальная составляющая. Именно человеческий фактор, который часто не зависит от квалификации моряков, а от психологического состояния в данной реальности, проявляется в качестве причины многих морских аварий.

Резолюция ИМО А.947(23) – «Принципы и цели организации в отношении концепции человеческого элемента» подтверждает наличие тесной взаимосвязи между человеческим элементом и безопасностью мореплавания, учитывает факторы усталости судовых экипажей, вовлечённых в процесс эксплуатации судов, при принятии ими эксплуатационных решений, а также принимает концепцию человеческого элемента.

Концепция заключается в том, чтобы значительно повысить уровень безопасности на море и качество морской окружающей среды через обращение к вопросам человеческого элемента с целью улучшения его возможностей, где человеческий элемент определяется как комплексный, многогранный вопрос, затрагивающий безопасность на море и защиту морской окружающей среды. Он затрагивает весь спектр человеческой деятельности, выполняемой судовыми экипажами; береговыми службами управления; органами, издающими нормативные документы; классификационными обществами; судостроительными заводами; законодательными органами и другими соответствующими сторонами, и они нуждаются в сотрудничестве, для того чтобы эффективно решать вопросы человеческого элемента [1].

Морские происшествия характеризуются причинной обусловленностью, неизбежностью и случайностью. Можно предположить, что причинная обусловленность проявляется в процессе несения вахты. Причина представляет собой взаимодействие между элементами одного и того же материального образования, таким как морское судно, а элементами этого образования являются укомплектованность экипажем, организации вахтенной службы, навигационное оборудование, размерения судна и т.д. Следствием в этом случае являются последствия, возникающие во взаимодействующих элементах. При аварии морского судна эти последствия выражаются, например, следующим образом.

Например, при расследовании посадки на мель теплохода «True North» 07 августа 2004 года были сделаны следующие выводы, что местоположение судна, определённое с помощью глобальной спутниковой навигационной системой GPS отличалось от действительного местоположения из-за ошибки выбора (ввода) судоводителем геоида в приёмоиндикаторе GPS; чрезмерное доверие к точности определения местоположения GPS в стеснённых водах и отсутствие контроля судоводителем положения места судна с помощью других средств навигации, например с помощью параллельных индексов на экране радиолокационной станции (РЛС); отсутствии требований по подготовке и выдаче квалификационного свидетельства судоводителя для данного типа судна, участвовавшего в аварии, по использованию параллельных индексов РЛС; отсутствие должного визуального и радиолокационного наблюдения, применительно к преобладающим условиям.

Причины морских аварий могут быть случайными и необходимыми, взаимодействия между элементами, входящими в состав одного и того же материального образования, а также составляющими разные морские образования. В первом случае морская авария является результатом взаимодействия элементов в силу присущих им внутренних свойств, а в другом они могут вступить во взаимодействие случайно, при воздействии каких-либо внешних обстоятельств.

2. Ассоциативно-структурная идентификация морского происшествия

Социо-техническую систему управления состоянием безопасной эксплуатацией судна

можно представить как результат взаимодействия подсистемы "Ходовой мостик" (технического элемента) и социального элемента, включающего судоводителя и подчиненную ему вахтенную службу судна. С топологической точки зрения рассматриваемая модель взаимодействия должна представлять собой цикл по преобразованию производственной информации в силовые управляющие действия.

Основную роль в социальном элементе, естественно, играет судоводитель, поскольку именно он обрабатывает информацию, выбирает и принимает решения по оптимальному управлению состоянием безопасной эксплуатации, а вахтенная служба является лишь исполнителем этих управлений, доводя их до множества технических средств судна. Описание модельного взаимодействия элементов в рассматриваемой социо-технической системе сводится к тому, что технический элемент формирует поток сообщений I о текущем состоянии безопасной эксплуатации, а социальный элемент (судоводитель), обрабатывая полученные сообщения, преобразует их в поток силовых действий I₀, идущий на объект управления [2].

Представим модель аварийной и критической ситуации (Рис.1) в виде направленного графа состояний G(X, V).

 

Рис.1

 

Исходными вершинами  графа G(X, V)  являются состояния нормального функционирования подсистем, образующих организационно-техническую систему в целом. Так состояние нормального функционирования подсистемы человеческий элемент соответствует вершине X₁, подсистемы технических средств – вершине X₃, подсистемы организационных средств - вершине X₅, а вершины  направленного графа X₇ и X₁₀ отражают  состояния нормального функционирования средств технической и организационной диагностики организационно-технической системы несения вахты. Ребра v V графа G(X, V) представленные на Рис.1 в виде сплошных линий фиксируют направленные переходы подсистем организационно-технической системы несения вахты из состояния в состояние. Так управленческой ошибке человеческого элемента отвечает вершина X₂, отказу технических средств - вершина X₄, сбою организационных средств - вершина X₆. Вершины направленного графа X₈, X₉, X₁₁, X₁₂  соответствуют состояниям средств диагностики при фиксации  ложных или  скрытых отказов и сбоев в технической и организационной подсистеме соответственно. Действительно, с точки зрения последствий отказов судовых технических средств и сбоев в организации несения вахты при обеспечении безопасной эксплуатации судна целесообразно рассматривать только скрытые и ложные. При этом  под скрытыми техническими отказами и организационными сбоями следует понимать события, при которых ни средства технической диагностики, ни организационные контрольные мероприятия не парируют эти события. В то же время ложными отказами и ложными сбоями необходимо считать самопроизвольно вырабатываемые сигналы об отказах и сбоях при нормальной работе подсистем организационно-технической системы. Ребра ν V направленного графа G(X, V) в виде пунктирных линий показывают эволюционные пути развития ситуаций при наличии ошибок человеческого элемента, скрытых или ложных отказов и сбоев технических или организационных средств. Конечными вершинами эволюционной диаграммы Рис.1 являются вершины X₁₃ и X₁₄, которые определяют состояния аварийности и критичности организационно-технической системы несения вахты в целом.

Пусть в случайные моменты времени совершает ошибки человеческий элемент, а средства диагностики обнаруживают ложные или скрытие отказы и сбои в технической и организационной подсистеме [3]. Тогда учитывая, что критическая ситуация в организационно-технической системе, фиксируемая состоянием X₁₄,  будет складываться лишь в случае подачи сигнала о ложных отказах и сбоях, а так же при  парировании средствами технической или организационной диагностики скрытых отказов и сбоев, модель такой ситуации можно представить так.

X₁₄ = X⁰₁₄  X¹₁₄  X²₁₄  X³₁₄  X⁴₁₄  X⁵₁₄,(1)

 

Состояние организационно-технической системы несения вахты, классифицируемое как аварийное (вершина направленного графа P₁₃) , определяется ошибками человеческого элемента, отказами  или сбоями  технической или организационной подсистемы, а так же отказами средств диагностики. Модель аварийной ситуации, которая складывается в организационно-технической системе несения вахты, можно записать так

X₁₃ = X⁰₁₃  X¹₁₃  X²₁₃  X³₁₃,(2)

 

Математические модели (1) и (2) составленные в рамках ассоциативно-структурного подхода, способны обеспечить как процесс оценки надежности организационно-технической системы несения вахты, так и  процесс прогнозирования эффективности вложения ресурса в поддержание системы менеджмента безопасной эксплуатацией на судах компании [4].

 

3. Энтропийный подход к аварийной и критичной ситуации

Представленная выше, структура системы представляет собой дискретное множество состояний X_i, где i = 1,2, …, N.

p_i = P{X_i}, 0 ≤ p_i ≤ 1

 

является вероятностью состояний X_i. Если все состояния различны, то

.

 

Следуя Колмогорову (5), мы рассматриваем p_i как объективное свойство состояния X_i. Вероятность               p_i является мерой определённости появления X_i. Мерой неопределённости              состояния X_i является величина

.

 

Для ассоциативно-структурного подхода к аварийной ситуации энтропия системы будет определяться как:

(3)

 

Величина S есть мера информации, которую мы получаем при полном выяснении того, какое именно состояние реализовалось, при этом обычно выбирают b=2.

Как упоминалось выше, морские происшествия характеризуются причинной обусловленностью, неизбежностью и случайностью, при этом существуют принципы однонаправленности времени и причинности, которые выражаются во временной структуре динамики системы. Исходя из этого, определим производную по времени выражения (3) и приравняем её к нулю:

 

(4)

т.е.

 

Отсюда следует, что степень неопределённости информационной составляющей системы управления состоянием безопасной эксплуатацией судна возрастает во времени, а, следовательно, возрастает информационная энтропия системы.

На практике невозможно определить все неявные риски, следовательно, некоторая неопределённость существует в каждой системе управления безопасной эксплуатацией судов. Так как авария не возникает спонтанно, а состоит из предшествующих ей событий и факторов, способствующих аварии, то предполагается существование некоторой информационной энтропии системы, при которой, процесс протекания аварии может быть необратимым, где:

d_iS0

 

изменение энтропии в результате процессов, происходящих внутри самой системы, при аварийной или критичной ситуации.

Характер изменения энтропии во времени может быть различен. Так как неопределённость присуща любой системе, то главной задачей социального элемента этой системы является  поддержание состояния безопасной эксплуатации судна на определённом уровне, при

d_iS = const,

 

когда процесс развития аварийной ситуации может быть обратимым или d_iS = 0на интервале времени, где SS_кр,

Следовательно, для устойчивого функционирования системы необходимо, чтобы неопределённость самой системы находилась на постоянном уровне, то есть в пределах заданной для безопасной эксплуатации судна. Исходя из этих представления, можно заключить, что условия равновесия S = max, d_iS = 0 позволяют составить некоторое представление о структуре системы. Максимальная энтропия означает низшую степень организованности и, соответственно, наибольшую неупорядоченность, которые возможны при факторах, сопутствующих аварийной и критичной ситуации.

 

4. Заключение

Аварийная ситуация не скоротечна, а состоит из целой цепочки событий, осуществляющихся продолжительное время. Система управления безопасной эксплуатации судов устанавливает меры защиты от всех установленных видов риска. А также непрерывно совершенствуют навыки управления безопасностью персонала на берегу и на судах, включая подготовленность к аварийным ситуациям, как в отношении безопасности, так и в отношении защиты окружающей среды. Тем не менее, когда риски явно не могут быть идентифицированы, но эти неявные факторы могут привести и обычно приводят к аварийной ситуации, возникает необходимость определения неявных рисков. Данный подход к аварийной ситуации позволит выработать рекомендации и процедуры по выявлению неявных рисков, подлежащих внедрению в систему управления безопасной эксплуатации судов и предотвращению загрязнения окружающей морской среды.

 

Литература

1. Сборник № 23 резолюций ИМО. – СПб.: ЗАО ЦНИИМФ, 2004. - С. 15 – 23.
2. Меньшиков В. И. Организованность социо-технической системы, обеспечивающей поддержание заданного уровня состояния безопасной эксплуатации судна / В. И. Меньшиков, М. А. Пасечников, К. В. Меньшикова, М. А. Гладышевский // Вестн. МГТУ: Труды  Мурман. Гос. техн. Ун-т – 2006. – Т. 9.  № 2. -  С. 268 – 280.
3. Меньшиков В. И. Организованность социо-технической системы, обеспечивающей поддержание заданного уровня состояния безопасной эксплуатации судна / Меньшиков В. И., Пасечников М. А., Меньшикова К. В. Гладышевский М. А. // Вестн. МГТУ: Труды  Мурман. Гос. техн. Ун-т – 2006. – Т. 9,  № 2. -  С. 268 – 281.
4. Меньшиков В. И. Модель надёжности организационно-технической системы несения вахты / В. И. Меньшиков, А. А. Анисимов,  Б. Л. Тропин // Научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и курсантов ГМА им. С. О. Макарова: Тезисы докладов 2007.
5. Колмогоров А. Н. Теория информации и теория алгоритмов – М.: Наука, 1987. – 304 с.

 

 

Авторы:

 

Кузьминых Илья Сергеевич, аспирант Мурманского Государственного Технического Университета, кафедра судовождения, ilkuz@list.ru, г. Мурманск 183010, ул. Шмидта д. 3, кв.10.

 

Тропин Борис Леонидович, аспирант Мурманского Государственного Технического Университета, кафедра судовождения.

 

Хотели бы получить 3 печатных экземпляра, адрес: г. Мурманск 183010, ул. Шмидта д. 3, кв.10.