От «Титаника» до «Фукусимы». Алгоритмы техногенных катастроф - А. Попета

Д. В. Мун, В. В. Попета, A. B. Попета, П. Е. Смолков

От «Титаника» до «Фукусимы». Алгоритмы техногенных катастроф

© Д. В. Мун, В. В. Попета, A. B. Попета, П. Е. Смолков 2016

© 000 Издательский дом «Библио-глобус», 2016

Нашим родителям посвящается…

Вступительное слово ко второму изданию

Уважаемые читатели!

Сегодня ни для кого не секрет, что с каждым годом людей на Земле становится все больше, технологии и инфраструктура становятся всё сложнее, неуклонно растут количество и масштабы техногенных катастроф.

В идеале реальность техногенных опасностей должна порождать в обществе адекватную социальную реакцию, запускающую коллективные защитные функции, основанные на анализе прошлого, оценке настоящего и прогнозировании будущего. И поскольку будущие угрозы и опасности зарождаются уже сейчас, ответные меры для безопасного и стабильного будущего жизнеустройства необходимо незамедлительно закладывать и разрабатывать сегодня.

Одной из таких мер является серия научно-популярных книг Профессионального сообщества «Объединение инженеров» под названием «Библиотека безопасности жизнедеятельности».

Первая книга серии, которую вы держите в руках, повествует о том, как изначально неверное построение взаимодействия людей со сложными и опасными техногенными системами, принимаемые нами на повседневном уровне решения и выборы, а также невнимание к проблемам «человеческого фактора», в итоге неизбежно приводят к катастрофическим последствиям.

Согласно глубокому убеждению авторов данной книги, будущих масштабных техногенных аварий вполне возможно избежать. Поскольку именно в правильно выстроенной и научно-обоснованной работе с людьми и кроется главный потенциал повышения надежности функционирования сложных технологических объектов. Или, говоря простым языком, наша с вами повседневная безопасность.

Вступив в третье тысячелетие, нам необходимо обернуться и ещё раз внимательно посмотреть на то, что уже произошло, дабы сделать выводы и не допускать повторения прошлых ошибок.

Надеюсь, данная книга будет интересна не только специалистам по риск-менеджменту, но и широкому кругу читателей.

Желаю всем приятного чтения!

Предисловие ко второму изданию

Вероятность.

Пусть это будет единственная формула в данной книге.

Частотное (статистическое) определение вероятности. Вероятность – предел отношения количества наступлений события А (п) к количеству наблюдений события (N). При N стремящимся к бесконечности.

Данное определение вероятности, равно как и другие её определения, классическое или аксиоматическое, однозначно предоставляет нам понимание, что вероятность какой-либо техногенной катастрофы измерить невозможно.

Чтобы измерить вероятность выпадения «орла» при броске монеты, мы должны подбросить монету как можно большее количество раз. Если мы подбросим монету, например, два раза (N=2) и в обоих случаях выпадет орел (п=2), значит ли это, что вероятность «орла» равна единице, т. е. ста процентам? Конечно нет. Мы можем измерять только при N, стремящимся к бесконечности. Чем больше N, тем точнее измеряется вероятность.

Другой пример. Допустим, пожар в каком-то конкретном помещении может быть по следующим причинам: короткое замыкание; сварочные работы; нарушение режима курения на производстве. Допустим, есть задача выяснить вероятность пожара в этом помещении. Исходя из определения вероятности, чтобы найти её, я должен как можно большее количество раз N устраивать в этом помещении короткое замыкание, запускать туда сварщиков и курящих людей, чтобы моё число N было как можно больше. Потом измерять n, т. е. сколько раз при этом произошел пожар. Потом, по формуле, посчитать вероятность. Звучит абсурдно, не правда ли?

Что уж там говорить об измерении вероятности каких-либо техногенных катастроф. АЭС Фукусима. Если бы мы хотели найти вероятность катастрофы, произошедшей на Фукуси-ме, то должны были бы как можно большее количество раз N устраивать цунами, при этом тщательно измерять, сколько раз n на АЭС произошла катастрофа, наподобие той, которую мы наблюдали не так уж и давно.

Всё это звучит вроде бы очень абсурдно и нелепо. Однако, нам могут возразить, что современными компьютерными средствами можно смоделировать условия, вызывающие катастрофу. Действительно так. Можно смоделировать миллионы, миллиарды N. Действительно, можно создать модель АЭС Фукуси-мы, моделировать цунами много-много раз, искать вероятность катастрофы. Можно было бы создать и компьютерную модель Саяно-Шушенской ГЭС и моделировать высокие нагрузки на неисправном оборудовании. Компьютер выдаст, в каких условиях и сценариях, и в каком их количестве, n из всех моделирований Ν, могла бы наступить катастрофа.

Да, современные компьютерные модели могут заменять реальность, моделировать и предсказывать будущее. Определять вероятность катастрофических событий, исходя из допущений этих моделей.

Однако, если мы адекватны, то хорошо понимаем, что невозможно выявить и определить всё то разнообразие техногенных катастроф, которое может наступить. Некоторые катастрофы, наступая, поражают наше воображение тем, что мы даже и представить себе такого не могли. Не могли такого допустить, сделать таких допущений ни в нашей голове, ни в компьютерной модели. Следовательно, человек не сможет создать адекватные компьютерные модели по каждому определённому виду техногенной катастрофы. По каким-то систематическим явлениям, да. По редким, уникальным, разовым событиям – нет, не может. Следовательно, точная априорная вероятность многих техногенных катастроф, с которыми мы в будущем будем иметь дело, нам неизвестна. Следовательно, неизвестна и условная вероятность, т. е. вероятность наступления события при реализации тех или иных условий. Например, вероятность катастрофы на АЭС при условии цунами.

Более того, даже если нам станет известна априорная вероятность катастрофы, то мы не сможем предсказать, когда именно это произойдет. Учёные, имеющие дело с вероятностными теориями, не редко сходили от этого с ума. Предположим, нам достоверно известно, что условная вероятность катастрофы на АЭС при цунами равна 1/100 (1 %). Т. е., если мы 100 раз обрушим цунами на АЭС, то 1 раз из 100 на АЭС будет катастрофа. Какой по счету будет этот раз? Первым или сотым? А может быть сорок восьмым? Мы не знаем. Может быть, в компьютерной модели, или в реальном мире, неважно, мы обрушим цунами на АЭС девяносто девять раз, а на сотый раз наступит катастрофа. Это будет соответствовать вероятности 1/100, т. е. 1 %. А может быть, мы обрушим цунами сорок семь раз, а катастрофа наступит на сорок восьмой. Тоже будет соответствовать вероятности 1/100. Катастрофа вполне может быть и первой по счету, сразу при первом обрушении цунами в нашем безумном эксперименте. И это тоже будет соответствовать вероятности 1/100 (1 %). Только тогда при последующих 99 опытах катастрофы как-бы не будет, но это уже не важно, если мизерная вероятность реализуется при первой же возможности.

В чьей воле, в чьих руках, находится реализация мизерной вероятности катастрофы? В воле господа Бога или в воле человека? Или в воле случая?

Мы же знаем, что вероятность техногенной катастрофы, любой, не равна нулю. Пусть даже вероятность пренебрежимо мала, но у таких событий она есть, потому что есть условия его вызывающие, есть причины и источники события. Чему точно равна эта вероятность, мы в большинстве случаев не знаем, как мы обсудили. Важен тот факт, что у любой техногенной катастрофы есть очень малая вероятность, пусть даже близкая к нулю, но есть. И эта вероятность может реализоваться в любой момент. Например, завтра. То есть можно утверждать, что завтра может быть самая страшная за всю историю техногенная катастрофа, вероятность которой близка к нулю. И это утверждение не противоречит определению вероятности, простыми словами, не противоречит тому, как устроен наш мир.

Обобщим наши рассуждения кратко. Вероятность многих техногенных катастроф, с которыми мы столкнемся, неизвестна, в силу определения вероятности и того, что техногенные катастрофы – это редкие уникальные события. Даже если вероятность техногенной катастрофы крайне мала, то это может произойти завтра, т. к. ничто не запрещает вероятности, пусть даже и малой, реализовываться в любой момент.

Что мы можем с этим сделать? Только изучать сценарии реализации катастроф и исключать в будущем их причины и источники. Если последствия реализации события носят катастрофический характер, а вероятность крайне мала, то направлять основные ресурсы на поиск его точной вероятности не надо. Лучше предпринимать попытку исключить катастрофу, исключив вероятность такого события, сведя её в ноль, исключая причины и источники катастрофы. Книга, которую вы держите в руках, как раз об этом. Исследует причины и источники техногенных катастроф. Действительно, если есть минимальная вероятность катастрофического события, лучше взять её реализацию или не реализацию в человеческие руки, не оставляя на волю злого Рока, злого случая.