Επαναπροσδιορισμός Ρίσκου: Αντικειμενικό Ρίσκο και Σύστημα Διαχείρισής του Παράδειγμα στην Ναυτιλία ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΠΛΟΙΟΥ ΚΑΙ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΩΝ Επαναπροσδιορισμός Ρίσκου: Αντικειμενικό Ρίσκο και Σύστημα Διαχείρισής του Παράδειγμα στην Ναυτιλία ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Σπυρίδων Δ. Ξακουστής Επιβλέπων: Νικόλαος Π. Βεντίκος Επίκουρος Καθηγητής Ε.Μ.Π. Αθήνα, Απρίλιος 2013

2

3 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΠΛΟΙΟΥ ΚΑΙ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΜΕΤΑΦΟΡΩΝ Επαναπροσδιορισμός Ρίσκου: Αντικειμενικό Ρίσκο και Σύστημα Διαχείρισής του Παράδειγμα στην Ναυτιλία ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ Σπυρίδων Δ. Ξακουστής Επιβλέπων: Νικόλαος Π. Βεντίκος Επίκουρος Καθηγητής Ε.Μ.Π. Εγκρίθηκε από την τριμελή εξεταστική επιτροπή την 25 η Απριλίου Νικόλαος Π. Βεντίκος Επ. Καθηγητής Ε.Μ.Π.... Χαρίλαος Ν. Ψαραύτης Καθηγητής Ε.Μ.Π.... Δημήτριος Β. Λυρίδης Επ. Καθηγητής Ε.Μ.Π. Αθήνα, Απρίλιος 2013

4 ... Σπυρίδων Δ. Ξακουστής Διπλωματούχος Ναυπηγός Μηχανολόγος Μηχανικός Ε.Μ.Π. Copyright Σπυρίδων Δ. Ξακουστής 2013 Με επιφύλαξη παντός δικαιώματος. All rights reserved. Απαγορεύεται η αντιγραφή, αποθήκευση και διανομή της παρούσας εργασίας, εξ ολοκλήρου ή τμήματος αυτής, για εμπορικό σκοπό. Επιτρέπεται η ανατύπωση, αποθήκευση και διανομή για σκοπό μη κερδοσκοπικό, εκπαιδευτικής ή ερευνητικής φύσης, υπό την προϋπόθεση να αναφέρεται η πηγή προέλευσης και να διατηρείται το παρόν μήνυμα. Ερωτήματα που αφορούν τη χρήση της εργασίας για κερδοσκοπικό σκοπό πρέπει να απευθύνονται προς τον συγγραφέα. Οι απόψεις και τα συμπεράσματα που περιέχονται σε αυτό το έγγραφο εκφράζουν τον συγγραφέα και δεν πρέπει να ερμηνευθεί ότι αντιπροσωπεύουν τις επίσημες θέσεις του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.

5 Ευχαριστίες Ιδιαίτερες ευχαριστίες οφείλω στον επιβλέποντα καθηγητή, κ. Νικόλαο Βεντίκο για την ανάθεση του θέματος, την συνεργασία που είχαμε, καθώς και για την εμπιστοσύνη που μου έδειξε. Θεωρώ επίσης υποχρέωσή μου, να ευχαριστήσω την οικογένειά μου, για την στήριξη και την συμπαράσταση που μου προσέφεραν όλα αυτά τα χρόνια. Τους είμαι πραγματικά ευγνώμων. Τέλος, ευχαριστώ θερμά τους καλούς φίλους συμφοιτητές που έκανα κατά την διάρκεια των φοιτητικών μου χρόνων, που έκαναν τoν χρόνο των σπουδών μου πιο ευχάριστο και εύκολο. Αθήνα, Απρίλιος 2013 Σπυρίδων Δ. Ξακουστής

6 Περίληψη Το ρίσκο είναι ένα πολύ σημαντικό στοιχείο της ανθρώπινης ζωής, καθώς εμπεριέχεται σε όλες σχεδόν τις δραστηριότητες. Πολλοί αναλυτές προσπάθησαν να το εξηγήσουν και να βρουν τρόπους για να το ελέγξουν και να το ελαχιστοποιήσουν, ώστε να κάνουν την καθημερινή ζωή πιο ασφαλή. Θα περίμενε κανείς ότι μέχρι τώρα θα είχε αναπτυχθεί ένας κοινά αποδεκτός ορισμός του ρίσκου. Άλλωστε η αναφορά στην έννοια του ρίσκου είναι σύνηθες φαινόμενο στα επιστημονικές και τεχνικές αναλύσεις. Ωστόσο, δεν υπάρχει ένας σαφής ορισμός του τι είναι ρίσκο. Πιο συγκεκριμένα, είναι γνωστό ότι το ρίσκο μπορεί να αντιπροσωπεύει διαφορετικά πράγματα σε διαφορετικούς ανθρώπους, ανάλογα με την εμπειρία τους, τις γνώσεις τους και τις επικρατούσες συνθήκες και περιστάσεις. Λόγω όμως της παρούσας κατάστασης, δημιουργούνται προβλήματα όχι μόνο στην ανάλυση και διαχείριση του ρίσκου αλλά και στην επικοινωνία σχετικά με αυτό. Ο διαχωρισμός της έννοιας του ρίσκου από την μεθοδολογία εκτίμησής του έχει γίνει σχεδόν αδύνατος. Βασικός σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη της φύσης του ρίσκου, καταγραφή της υπάρχουσας αντίληψης σχετικά με το ρίσκο και προσπάθεια για επαναπροσδιορισμό του ρίσκου. Η διπλωματική αυτή εργασία θα παρουσιάσει και θα εξετάσει τους διάφορους ορισμούς του ρίσκου. Οι δύο κύριες κατηγορίες του ρίσκου, το υποκειμενικό και το αντικειμενικό θα αναλυθούν, μαζί με τα κριτήρια αποδοχής ρίσκου και τις θεμελιώδεις αρχές στις οποίες βασίζονται. Αυτές οι διαφορετικές προσεγγίσεις θα αναλυθούν με παραδείγματα από τις θαλάσσιες μεταφορές. Επίσης, θα υπάρξει μια προσπάθεια να αναδειχτεί το οντολογικό ρίσκο. Η οντολογική και κατά συνέπεια, αντικειμενική φύση του ρίσκου θα εξηγηθεί μέσω πειραμάτων/παραδειγμάτων. Για την προώθηση του, εισάγεται ένα σύστημα μοντελοποίησης του ρίσκου με βάση το οποίο μπορούν να αναλυθεί το αντικειμενικό ρίσκο. Το μοντέλο σύστημα, συνοδεύεται από μια προτεινόμενη μεθοδολογία για την έκφραση και ποσοτικοποίηση του ρίσκου και της αβεβαιότητας που περικλείει. Λέξεις Κλειδιά: Αντικειμενικό Ρίσκο, Οντολογικό Ρίσκο, Αβεβαιότητα Ρίσκου, Σύστημα Ρίσκου, Σύστημα Συστημάτων Ρίσκου, Ρίσκο Θαλασσίων Μεταφορών Περίληψη 6

7 Abstract Risk is an important element in life, as it is involved in nearly all activities. Many researchers have tried to explain and find a way to control it and minimize it, in order to make every-day life safer. One would expect that a commonly accepted definition of risk would have been developed by now after all, references to risk are frequent in scientific and technical papers. However there is no universally concrete definition of what is risk. In particular, it is known that risk can represent different things to different people given their experience, knowledge, and prevailing conditions and circumstances. Due to the current situation, problems arise not only in the fields of risk analysis and risk management, but in risk communication too. The distinction between the concept of risk and how it is described and measured is nearly impossible. The scope of this thesis is the study of the nature of risk, the recording of the current perception about risk, along with an effort to redefine risk. Various definitions will be presented and analyzed. The two main types of risk; subjective and objective will be analysed along with the acceptance criteria and the fundamental principles that are based upon. These different concepts of risk will be examined thoroughly with examples in maritime transport. Moreover, there will be an effort to shed some light on ontological risk. Ontological aspects of risk are presented and explained through experiment/examples. A modelling system of objective risk will be introduced, along with a proposed method for the description and quantification of risk and its inherent uncertainty. Key Words: Objective Risk, Ontological Risk, Uncertainty of risk, Risk System, Risk System of Systems, Risk in Maritime Transport Abstract 7

8 Λίστα Πινάκων Πίνακας 4.1: Ανάλυση Ορισμών Ρίσκου 68 Πίνακας 4.2: Πίνακας Ρίσκου.80 Πίνακας 4.3: Προσεγγίσεις για τον προσδιορισμό της πιθανότητας..81 Πίνακας 4.4: Η κλίμακα IPCC για την έκφραση του βαθμού εμπιστοσύνης. 91 Πίνακας 4.5: Κατηγοριοποίηση της αβεβαιότητας σε επίπεδα...92 Λίστα Σχημάτων Σχήμα 1.1: Ρυθμιστικές αρχές της ασφάλειας στην ναυτιλία.19 Σχήμα 1.2: Τα 5 βήματα του FSA...20 Σχήμα 1.3: Το ατύχημα του Τιτανικού και η Σύμβαση SOLAS 22 Σχήμα 3.1: Ο περίπατος του μεθύστακα. 42 Σχήμα 3.2 : Καμπύλη κόστους και αποτελεσματικότητας.46 Σχήμα 3.3 : Αποτελέσματα από διάφορα σενάρια που περιλαμβάνουν και τον παράγοντα της αβεβαιότητας Σχήμα 3.4 : Οι τρεις δραστηριότητες της διαχείρισης συστημάτων. 49 Σχήμα 3.5 : Φάση Ανάπτυξης 50 Σχήμα 3.6 : Διαδικασία System Engineering. 51 Σχήμα 3.7 : Κύκλου ζωής των προϊόντων. 52 Σχήμα 3.8 : Γραφική απεικόνιση συνάρτησης πυκνότητας πιθανότητας κανονικής κατανομής 55 Σχήμα 3.9 : Αθροιστική συνάρτηση κατανομή κανονικών κατανομών. 55 Σχήμα 3.10 : Κατανομές Γάμμα για διάφορες τιμές των a,p..57 Σχήμα 3.11 : Συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας εκθετικής κατανομής για διάφορες τιμές του α=λ 58 Σχήμα 3.12 : Αθροιστική συνάρτηση πιθανότητας εκθετικής κατανομής για διάφορες τιμές του α=λ 58 Σχήμα 3.13 : Συνάρτηση πυκνότητα πιθανότητας τριγωνικής κατανομής.59 Σχήμα 3.14 : Αθροιστική συνάρτηση πιθανότητας τριγωνικής κατανομής..60 Σχήμα 4.1 : Περιοχή αποδεκτού ρίσκου σύμφωνα με την αρχή ALARP..75 Σχήμα 4.2 : Πίνακας Ρίσκου Σχήμα 4.3 : Καμπύλη F-N με δύο πιθανολογικές περιοχές για μη αποδεκτό (intolerable) και αμελητέο (negligible) ρίσκο, με την περιοχή ALARP στο ενδιάμεσο.82 Σχήμα 4.4 : Παράδειγμα καμπυλών F-N όπου η μία είναι αποδεκτή και η άλλη όχι λόγω της υπέρβασης του άνω αποδεκτού ορίου..82 Σχήμα 4.5 : Παράδειγμα ενός προφίλ αβεβαιότητας για ανάλυση των επιπτώσεων στην υγεία της διαχείρισης απορριμμάτων υπό δύο διαφορετικά σενάρια πολιτικής...91 Σχήμα 4.6 : Πίνακας λίστας σεναρίων 96 Σχήμα 4.7 : Καταστάσεις σεναρίου ρίσκου 97 Λίστα Πινάκων & Σχημάτων 8

9 Σχήμα 4.8 : Feeder Vessel Σχέδιο Γενικής Διάταξης Πλοίου, Πλάγια όψη και κάτοψη.. 99 Σχήμα 4.9 : 4,400 TEU Post Panamax container vessel, πλάγια όψη 99 Σχήμα 4.10 : Εννοιολογικό μοντέλο για σενάριο ρίσκου σύμφωνα με FSA 100 Σχήμα 4.11 : Δένδρο Γεγονότων Σύγκρουσης μέρος α Σχήμα 4.12 : Δένδρο Γεγονότων Σύγκρουσης μέρος β Σχήμα 4.13 : Πείραμα βράχου που πέφτει 104 Σχήμα 4.14: Το σύστημα πέτρας-ανέμου-εργάτη. 105 Σχήμα 4.15 : Το σύστημα μπάλας-πλατφόρμας-ελατηρίου-δύναμης Σχήμα 4.16 :Το πείραμα του ανεστραμμένου εκκρεμούς 107 Σχήμα 5.1 : Καταστάσεις Συστήματος MBORS Σχήμα 5.2 : Πηγές κινδύνου στο MBORS 112 Σχήμα 5.3 : Συνέπειες και MBORS..113 Σχήμα 5.4 : Διορθωτικές ενέργειες στο MBORS. 114 Σχήμα 5.5 : Ολοκληρωμένο σύστημα MBORS 114 Σχήμα 5.6 : Μαρκοβιανή απεικόνιση του MBORS Σχήμα 5.7 : MBORS με πολλές καταστάσεις ρίσκου και βλάβης 115 Σχήμα 5.8 : Σύνθετο MBORS Σχήμα 5.9 : MBORS ως Σύστημα Συστημάτων Σχήμα 5.10: Ανάλυση πειράματος του βράχου με MBORS. 118 Σχήμα 5.11 : Ανάλυση πειράματος BPDP με MBORS 119 Σχήμα 5.12: Ανάλυση πειράματος ανεστραμμένου εκκρεμούς με MBORS 120 Σχήμα 5.13: Μεθοδολογία Συλλογιστική πορεία Demspter Shafer Σχήμα 5.14 : Διαχωρισμός της κατανομής μιας μεταβλητής σε διαστήματα ίσης πιθανότητας 125 Σχήμα 6.1: Σύστημα Ρίσκου Πλοίου Σχήμα 6.2 : Ανάλυση σύγκρουσης με το MBORS Σχήμα 6.3 : Σύστημα σύγκρουσης δύο πλοίων με MBORS. 133 Σχήμα 6.4 : Σύστημα Συστημάτων MBORS στην Ναυτιλία 134 Σχήμα 6.5 : Κατανομή αβεβαιότητας συχνοτήτων σύγκρουσης..138 Σχήμα 6.6 : Αθροιστική κατανομή αβεβαιότητας συχνοτήτων σύγκρουσης Σχήμα 6.7 : Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας της c(x) Λίστα Πινάκων & Σχημάτων 9

10 Περιεχόμενα Ευχαριστίες... 5 Περίληψη... 6 Abstract... 7 Λίστα Πινάκων... 8 Λίστα Σχημάτων... 8 Πρόλογος Κεφάλαιο 1. Εισαγωγή Εισαγωγή στην Ασφάλεια Η έννοια της Ασφάλειας Έννοιες που συνδέονται με την ασφάλεια Η ασφάλεια στις θαλάσσιες μεταφορές Ιστορική Αναδρομή Κεφάλαιο 2. Βιβλιογραφική Επισκόπηση Ρίσκο Είδη ρίσκου Αποδεκτά επίπεδα ρίσκου και κριτήρια Ανάλυση και Διαχείριση Ρίσκου (Risk Analysis and Management) Κεφάλαιο 3. Θεωρητικό Υπόβαθρο Μαρκοβιανή αλυσίδα Εισαγωγή στην μαρκοβιανή αλυσίδα Μαθηματική έκφραση της μαρκοβιανής αλυσίδας Παράδειγμα μαρκοβιανής αλυσίδας Ειδικές περιπτώσεις μαρκοβιανής αλυσίδας Systems Engineering Ιστορική Αναδρομή Θεμελιώδεις έννοιες Ορισμός του System Engineering Σκοπός του System Engineering Διαχείριση Συστημάτων (System Engineering Management) Πολυπλοκότητα Πίνακας Περιεχομένων 10

11 3.2.7 Μοντελοποίηση Συστημάτων Γραφικές Αναπαραστάσεις Συστημάτων Στοιχεία Πιθανοτήτων Συνάρτηση Πυκνότητας Πιθανότητας (Probability Density Function) Αθροιστική Συνάρτηση Κατανομής (Cumulative Distribution Function) Παράμετροι συνεχών κατανομών Συνεχείς Κατανομές Κατανομή Γάμμα Εκθετική κατανομή Τριγωνική Κατανομή Κεφάλαιο 4. Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου Ετυμολογία του όρου ρίσκου Ορισμοί του ρίσκου Είδη Ρίσκου Αποδεκτά επίπεδα Ρίσκου Αρχές Κριτηρίων Αποδοχής Ρίσκου Κριτήρια Αποδοχής Ρίσκου Υποκειμενικό Ρίσκο Αντικειμενικό Ρίσκο Οντολογική πλευρά του ρίσκου Παράγοντες αντικειμενικού ρίσκου Δυνατότητα - Πιθανότητα απώλειας (Likelihood of a loss) Συνέπειες (Consequences) Αβεβαιότητα (Uncertainty) Ορισμός του αντικειμενικού ρίσκου Αντικειμενικό ρίσκο και βασικές αρχές Το ρίσκο ως μια κατάσταση του κόσμου (state of the world) Πλαίσιο Ρίσκου Παραδείγματα τριπλέτας ρίσκου Πειράματα Ρίσκου Το πείραμα του βράχου που πέφτει (The Falling Boulder Experiment) Το πείραμα βράχου εργάτη Το πείραμα ανεστραμμένου εκκρεμούς Κεφάλαιο 5. Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου Πίνακας Περιεχομένων 11

12 5.1 Γενικό Μοντέλο Ρίσκου Markov Based Objective Risk System (MBORS) Ερμηνεία του πειράματος του βράχου Εξήγηση του πειράματος BPDP Εξήγηση του πειράματος του ανεστραμμένου εκκρεμούς Αβεβαιότητα και MBORS Θεωρία Dempster Shafer Monte Carlo Simulation Bayesian statistical modeling Εντροπία Κεφάλαιο 6. Παράδειγμα του Μοντέλου MBORS με εφαρμογή στην Ναυτιλία Παράδειγμα MBORS στην ναυτιλία Αριθμητικό παράδειγμα Κεφάλαιο 7. Συμπεράσματα - Προτάσεις Βιβλιογραφία Πίνακας Περιεχομένων 12

13 Πρόλογος Η συγκεκριμένη Διπλωματική Εργασία εκπονήθηκε στον Τομέα Μελέτης Πλοίου και Θαλασσίων Μεταφορών, υπό την επίβλεψη του Επίκουρου Καθηγητή Ε.Μ.Π. κ. Νικόλαου Βεντίκου, κατά το χρονικό διάστημα Οκτωβρίου 2012 Απριλίου Βασικός σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η μελέτη της φύσης του ρίσκου, καταγραφή της υπάρχουσας αντίληψης σχετικά με το ρίσκο και προσπάθεια για επαναπροσδιορισμό του ρίσκου. Συγκεκριμένα επιχειρείται μια διερεύνηση, παρουσίαση και ανάλυση των υπαρχόντων ορισμών του ρίσκου για την καλύτερη κατανόηση του, καθώς και η προσπάθεια εισαγωγής πειραμάτων για την μελέτη και αξιολόγηση του ρίσκου. Για την ανάλυση του δημιουργείται ένα σύστημα μοντελοποίησης ρίσκου, με βάση το οποίο μπορούν να εκφρασθούν και να εξετασθούν οι περισσότερες αν όχι όλες, δραστηριότητες που εμπεριέχουν ρίσκο. Έναυσμα για την υλοποίηση αυτής της εργασίας ήταν οι εργασίες των Terje Aven και Eugene A.Rosa σχετικά με την οντολογική φύση του ρίσκου και την αντιμετώπιση του ως αντικειμενικό με την χρήση πειραμάτων για την απόδειξή του. Μια ρηξικέλευθη θεωρία που αντιτίθεται σε όλες τις υπάρχουσες θεωρήσεις και μελέτες του ρίσκου μέχρι σήμερα. Η πρωτοτυπία της εργασίας έγκειται στο γεγονός ότι επιχειρεί να γκρεμίσει την βάση του ρίσκου που έχει δημιουργηθεί ως σήμερα, ώστε να δημιουργήσει καινούργιους κοινούς επιστημονικούς πυλώνες για την μελέτη του ρίσκου. Παρουσιάζεται και εξετάζεται μια καινούργια άποψη σχετικά με το ρίσκο που αν εφαρμοστεί θα αλλάξει τον τρόπο ανάλυσης, αξιολόγησης και αντιμετώπισης του ρίσκου. Το ρίσκο δεν θα εξαρτάται από την αντίληψη του εκάστοτε αναλυτή, αλλά θα είναι κοινό για όλους. Στο κεφάλαιο 1, παρουσιάζονται συνοπτικά βασικές έννοιες που συνδέονται με την ασφάλεια και αναλύονται βάση της διεθνούς βιβλιογραφίας θέματα που αφορούν τον χώρο της ναυτιλίας. Το κεφάλαιο 2 καλύπτει μια εκτενή βιβλιογραφική επισκόπηση που απαρτίζεται από δημοσιεύσεις για το ρίσκο, την φύση του, τα κριτήρια και τις αρχές που το διέπουν καθώς και τρόπους ανάλυσης, μελέτης και διαχείρισης του ρίσκου. Οι δημοσιεύσεις έχουν κατηγοριοποιηθεί σε επιμέρους θεματικές ενότητες, ανάλογα με το ακριβές αντικείμενο έρευνας που παρουσιάζουν. Για κάθε δημοσίευση αφιερώνονται μία έως δύο παράγραφοι, στις οποίες αναλύονται η μεθοδολογία της έρευνας και τα βασικά της συμπεράσματα. Το κεφάλαιο 3 περιλαμβάνει το θεωρητικό υπόβαθρο που απαιτείται για την καλύτερη κατανόηση του συστήματος ρίσκου που παρουσιάζεται σε επόμενο κεφάλαιο. Παρουσιάζεται η μέθοδος της μαρκοβιανής αλυσίδας και το πλαίσιο του systems engineering. Επίσης παρουσιάζονται τα βασικά στοιχεία πιθανοτήτων τα Πρόλογος 13

14 οποία θα χρησιμοποιηθούν στην συνέχεια της εργασίας. Στο κεφάλαιο 4 γίνεται μια εισαγωγή στην έννοια του ρίσκου και στις βασικές έννοιες που σχετίζονται με αυτό. Παρουσιάζονται οι σημαντικότεροι ορισμοί του ρίσκου ανά κατηγορίες, μαζί με τα κυριότερα είδη του ρίσκου. Αναλύονται τα κριτήρια αποδοχής ρίσκου και οι βασικές αρχές πάνω στα οποία βασίζονται. Τέλος γίνεται μια προσπάθεια για ανάλυση και έκφραση του οντολογικού ρίσκου, μέσω αντικειμενικής προσέγγισης και πειραμάτων ρίσκου. Στο κεφάλαιο 5 εισάγεται και αναλύεται ένα αντικειμενικό σύστημα ανάλυσης ρίσκου. Παρουσιάζονται οι βασικές μέθοδοι υπολογισμού της αβεβαιότητας και εκλέγεται μία από αυτές για την χρήση της στο παραπάνω σύστημα. Το κεφάλαιο 6 περιλαμβάνει ένα παράδειγμα του συστήματος ρίσκου από την ναυτιλία, καθώς και ένα αριθμητικό παράδειγμα για υπολογισμό του ρίσκου σύγκρουσης φορτηγού πλοίου. Στο κεφάλαιο 7 περιλαμβάνονται τα συμπεράσματα αυτής της διπλωματικής εργασίας, καθώς και προτάσεις για περαιτέρω ανάλυση του αντικειμενικού ρίσκου. Πρόλογος 14

15 Κεφάλαιο 1. Εισαγωγή Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή 15

16 Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή 16

17 1.1 Εισαγωγή στην Ασφάλεια Στη σύγχρονη εποχή η ασφάλεια χρησιμοποιείται ως βασικός όρος σε τομείς όπως η βιομηχανία, η οικονομία, η ναυτιλία, για να προσδιορίσει την αποφυγή ατυχημάτων και την προστασία της ανθρώπινης ζωής, της ανθρώπινης περιουσίας και του περιβάλλοντος. Παρά τις προσπάθειες αποφυγής ατυχημάτων και σοβαρών περιστατικών, λάθη, σφάλματα και αστοχίες συμβαίνουν και θα συμβαίνουν πάντα, καθώς καμία ανθρώπινη δραστηριότητα και κανένα μηχάνημα δεν μπορεί να είναι απόλυτα ασφαλές. 1.2 Η έννοια της Ασφάλειας Ο όρος ασφάλεια σημαίνει διαφορετικά πράγματα σε διαφορετικούς ανθρώπους. Έτσι υπάρχει πληθώρα ορισμών: Ασφάλεια είναι η κατάσταση κατά την οποία προστατεύεται κάποιος από πνευματικές, φυσικές, κοινωνικές, οικονομικές, πολιτικές, συναισθηματικές, επαγγελματικές, ψυχολογικές, εκπαιδευτικές ή άλλου είδους συνέπειες οι οποίες θα μπορούσαν να θεωρηθούν ως μη επιθυμητές. Ως ασφάλεια, μπορεί να οριστεί ο έλεγχος των κινδύνων που έχουν αναγνωρισθεί, και η διατήρηση τους αποδεκτά επίπεδα, με την έννοια την προστασία των ατόμων ή των αντικειμένων που εκτίθενται στο ρίσκο από την ίδια την έκθεση ή από τις συνέπειές της. Ασφάλεια είναι η κατάσταση μείωσης του ρίσκου πρόκλησης υλικών ζημιών ή ανθρωπίνων βλαβών, και η διατήρησή του σε αποδεκτά επίπεδα, μέσω μιας συνεχούς διαδικασίας αναγνώρισης κινδύνων (hazard identification) και διαχείρισης ρίσκου (risk management). (International Civil Aviation Organization, 2006) Στην διεθνή βιβλιογραφία, η έννοια της ασφάλειας συναντάται ως safety αλλά και ως security. Πρέπει να σημειωθεί ότι παρότι και οι δύο αυτοί αγγλικοί όροι μεταφράζονται ως ασφάλεια στα ελληνικά, έχουν διαφορετική σημασία και δεν πρέπει να συγχέονται. Ο όρος safety αφορά περιστατικά τα οποία δεν προκαλούνται από πρόθεση όπως κόπωση υλικού, κακών καιρικών συνθηκών και ανθρώπινου λάθους. Ο όρος security αφορά περιστατικά τα οποία προκαλούνται από πρόθεση, όπως τρομοκρατικές ενέργειες, κλοπές, πειρατεία ή κάποια άλλη παράνομη πράξη (Ψαραύτης et al, 2007) Έννοιες που συνδέονται με την ασφάλεια Για την καλύτερη κατανόηση της έννοιας της ασφάλειας παραθέτονται μερικές από τις έννοιες με τις οποίες είναι συνδεδεμένη η ασφάλεια. Ατύχημα (accident): απόκλιση από την ομαλή λειτουργία του συστήματος με ανεπιθύμητες συνέπειες. Γεγονός (event): Γενικός όρος που χρησιμοποιείται για την περιγραφή κάποιου συμβάντος. (π.χ. ατυχήματος) Ρίσκο (risk):πολύπλοκη έννοια η οποία αναλύεται στην συνέχεια της εργασίας. Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή 17

18 Κίνδυνος (hazard): Κατάσταση που μπορεί να οδηγήσει σε βλάβη. Συμβάν (incident): Απόκλιση από τις επιθυμητές συνθήκες λειτουργίας κατά την οποία προέκυψε ελάχιστη ή μηδαμινή βλάβη. Συνέπειες (consequences): Εκπίπτοντα αποτελέσματα γεγονότων, είτε θετικά είτε αρνητικά (ανεπιθύμητα) Η ασφάλεια στις θαλάσσιες μεταφορές Η ασφάλεια των πλοίων και γενικότερα των θαλασσίων μεταφορών ρυθμίζεται μέσω διατάξεων και κανονισμών που συμφωνούνται σε διεθνείς διασκέψεις αντιπροσωπειών των κυβερνήσεων των διαφόρων χωρών υπό την αιγίδα του Διεθνή Ναυτιλιακού Οργανισμού (International Maritime Organization - IMO). Ο οργανισμός αυτός είναι ένας διεθνής οργανισμός αρμόδιος για θέματα που αφορούν κυρίως την ναυτική ασφάλεια, την προστασία του θαλασσίου περιβάλλοντος, την ασφάλεια ναυσιπλοΐας και την προστασία έναντι παράνομων ενεργειών στο θαλάσσιο περιβάλλον. Οι κανονισμοί αυτοί για να τεθούν σε εφαρμογή πρέπει να επικυρωθούν από επαρκή αριθμό κρατών ή τουλάχιστον από αριθμό κρατών που αντιπροσωπεύουν συγκεκριμένο ποσοστό του παγκόσμιου εμπορικού στόλου. Οι κανονισμοί που ορίζονται από τον ΙΜΟ ή από τον αντίστοιχο Νηογνώμονα, συνήθως αφορούν περιορισμούς (συχνά εμπειρικούς) και ελάχιστες απαιτήσεις επί των τιμών των μεταβλητών του προβλήματος που καλείται να επιλύσει ο Ναυπηγός. Η εφαρμογή των κανονισμών είναι απαραίτητη προϋπόθεση ώστε το πλοίο να θεωρηθεί ασφαλές (για κάποια συγκεκριμένη δραστηριότητα) και να λάβει τα απαραίτητα πιστοποιητικά που χρειάζονται για την λειτουργία του. Εκτός από τον ΙΜΟ, και άλλοι φορείς παίζουν σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη, υλοποίηση και εφαρμογή πολιτικών και κανονισμών για τη θαλάσσια ασφάλεια. Τέτοιοι φορείς είναι τα κράτη σημαίας (flag states), τα κράτη λιμένος (port states), ο IACS (International Association of Classification Societies), διεθνείς φορείς, οργανισμοί εργασίας, περιβαλλοντικές οργανώσεις, ασφαλιστικές εταιρείες κλπ. Οι πολιτικές σχετικά με την θαλάσσια ασφάλεια που προωθούνται από τους παραπάνω φορείς, ταξινομούνται σε διάφορες κατηγορίες που περιλαμβάνουν μεταξύ άλλων, εκπαίδευση και πιστοποίηση των ναυτικών, καταλληλότητα για εργασία, καταγραφή της κόπωσης του πληρώματος, εξοπλισμό του πλοίου, επικοινωνίες πλοίου πλοίου και πλοίου ξηράς, κανονισμούς πυρόσβεσης, διαδικασίες έρευνας και διάσωσης, περιβαλλοντική προστασία, διαδικασίες έκτακτης ανάγκης και εγκατάλειψης του πλοίου κλπ. (Ψαραύτης, 2003) Ο έλεγχος της τήρησης των κανονισμών συνήθως ανατίθεται σε ειδικούς επιθεωρητές πλοίων. Το πρόβλημα που προκύπτει όμως είναι ότι δεν υπάρχει κάποιο αντικειμενικό σύστημα για τον έλεγχο και ποσοτική μέτρηση τήρησης των κανονισμών. Έως τώρα δεν είναι δυνατό να αποσαφηνιστεί για δεδομένους κανονισμούς, ποια είναι η πιθανότητα αστοχίας του συστήματος υπό δεδομένες συνθήκες λειτουργίας (μέγεθος πλοίου, καιρό, ταχύτητα, περιοχή κλπ). Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή 18

19 Σχήμα 1.1: Ρυθμιστικές αρχές της ασφάλειας στην ναυτιλία Η ποσοτικοποίηση της ασφάλειας εκφράζεται μέσω της έννοιας του ρίσκου. Με διάφορες μεθόδους μελετάται και αναλύεται το πόσο επιρρεπές και ευάλωτο είναι το πλοίο σε ατυχήματα με αρνητικές συνέπειες και εξαρτάται από πλήθος παραγόντων όπως κατά πόσο πιθανό είναι να προκύψει κάποιο ατύχημα, το είδος των κινδύνων, η διάρκεια και το είδος έκθεσης σε κίνδυνο και πολλά άλλα. Η πιο γνωστή μέθοδος ανάλυσης και διαχείρισης κινδύνου είναι η Τυπική Αποτίμηση Ασφαλείας (Formal Safety Assessment FSA). Η FSA ορίζεται ως μια ορθολογική και συστηματική διαδικασία, που έχει ως στόχο την αποτίμηση των ρίσκων που συνδέονται με τις δραστηριότητες της ναυτιλίας, την προστασία του θαλασσίου περιβάλλοντος καθώς και την εκτίμηση κόστους-οφέλους από την εφαρμογή μέτρων για τον μετριασμό αυτών και αποτελείται από πέντε βήματα στάδια. Αποτελείται από: 1) την αναγνώριση των εμπλεκόμενων κινδύνων σε μια δραστηριότητα, 2) την εκτίμηση του ρίσκου που προέρχεται από τους κινδύνους που αναγνωρίσθηκαν στο πρώτο βήμα, 3)την διερεύνηση των διαθέσιμων εργαλείων για την μείωση του ρίσκου (Risk Control Options - RCO), 4) την ανάλυση κόστους κέρδους από την εφαρμογή των RCO, και 5) προτάσεις για την λήψη αποφάσεων που θα βασίζονται στις πληροφορίες που συλλέχθηκαν κατά τα προηγούμενα βήματα. Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή 19

20 Σχήμα 1.2: Τα 5 βήματα του FSA 1.5. Ιστορική Αναδρομή Στα αρχαία χρόνια, η ασφάλεια δεν υπήρχε ως έννοια. Τα ατυχήματα θεωρούνταν αναπόφευκτα ή προϊόντα της θέλησης των θεών. Η ασφάλεια αναπτύχθηκε τον 19 ο αιώνα με την βιομηχανική επανάσταση, όπου χιλιάδες ανθρώπινες ζωές χάνονταν στα εργοστάσια, γεγονός που οδήγησε στην ανάγκη ανάπτυξης μεθόδων αποτροπής των θανάτων. Στις θαλάσσιες μεταφορές ίσχυε ένα σύστημα, όπου σε περίπτωση ατυχήματος τα ενδιαφερόμενα μέρη ανελάμβαναν το μερίδιό τους στις προκύπτουσες οικονομικές συνέπειες. Η κυριαρχούσα λογική ήταν ότι οι πλοιοκτήτες ή οι ιδιοκτήτες του μεταφερόμενου φορτίου, ήταν υπεύθυνοι για την διασφάλιση της ασφαλούς διεξαγωγής των ταξιδιών. Όμως, η ανάγκη περιορισμού των οικονομικά δυσβάσταχτων συνεπειών που αναλαμβάνονταν σε ατομικό επίπεδο, οδήγησε σε από κοινού ιδιοκτησίες πλοίων, αλλά και στην εμφάνιση των ασφαλιστών, οι οποίοι ανελάμβαναν τις οικονομικές συνέπειες αντί του ιδιοκτήτη, έναντι κάποιο ποσού ανά ταξίδι ως ασφάλιστρο. Σύμφωνα όμως με τα στατιστικά δεδομένα της εποχής εκείνης, η ασφάλιση του πλοίου δεν οδήγησε σε μείωση των ανθρώπινων απωλειών, καθώς δεν υπήρχε κάποια ιδιαίτερη φροντίδα για την ασφάλεια του πληρώματος. Ιστορικά, η ναυτιλιακή κοινότητα δεν αποδέχθηκε εύκολα την παρέμβαση κρατικών φορέων για την βελτίωση του επιπέδου ασφαλείας καθώς αυτό θεωρήθηκε ότι παραβιάζει τις αρχές του ελεύθερου διεθνούς εμπορίου και είναι πιθανό να προσδίδει Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή 20

21 πλεονεκτήματα σε όσους εφαρμόζουν λιγότερο αυστηρούς κανόνες. Αυτή η laissezfaire αντίληψη κυριάρχησε μέχρι τα μέσα του 19 ου αιώνα. Την εποχή της βιομηχανικής επανάστασης, λόγω της ανάγκης μεταφοράς των πρώτων υλών από το ένα μέρος στο άλλο, αναπτύχθηκε ιδιαίτερα η ναυτιλιακή δραστηριότητα. Έτσι η ανάπτυξη της ασφάλειας εισάχθηκε όχι μόνο στα εργοστάσια, αλλά και στους υπόλοιπους εργασιακούς χώρους, συμπεριλαμβανομένων των πλοίων. Σταδιακά, άρχισε η ασφάλεια όσων εργάζονταν στα πλοία να αντιμετωπίζεται από τις κρατικές αρχές των βιομηχανικών χωρών. Πιο συγκεκριμένα, το 1850, η βρετανική κυβέρνηση καθιέρωσε ναυτικό τμήμα στο υπουργείο εμπορίου, το οποίο επιλήφθηκε των θεμάτων. Με την ανάπτυξη της ναυτιλιακή δραστηριότητας, το νομοθετικό πλαίσιο γινόταν όλο και πιο περίπλοκο, καθώς αφορούσε παραπάνω από μία χώρες. Η ανάγκη για την ομογενοποίηση των συνθηκών, οδήγησε στην βαθύτερη εισχώρηση των κρατικών αρχών στα ναυτιλιακά θέματα, καθώς ήταν οι μόνες με αρμοδιότητα να υπογράφουν τέτοιου είδους συμφωνίες. Την ίδια περίοδο άρχισαν να εμφανίζονται οι πρώτοι νηογνώμονες. Οι νηογνώμονες ήταν ιδιωτικοί οργανισμοί με στόχο την ασφάλιση των πλοίων έναντι αμοιβής με μία παραπάνω υπηρεσία. Έπρεπε να πληροφορούν με όσο το δυνατόν μεγαλύτερη ακρίβεια τους ασφαλιστές, για την κατάσταση του πλοίου και την ποιότητα του εξοπλισμού του. Στην συνέχεια όμως, ο ρόλος τους επεκτάθηκε, και η συμβολή του στην βελτίωσης της ασφάλειας στα πλοία υπήρξε καθοριστική. Παρ όλα αυτά, στην Βρετανία συνεχίστηκε ο τεράστιος αριθμός των ατυχημάτων και νεκρών. Χαρακτηριστικό είναι ότι το έτος 1867, κατεγράφησαν 1,313 ατυχήματα που κόστισαν την ζωή σε 2,340 ναυτικούς και σε 137 επιβάτες. Λόγω ισχυρισμών περί αναξιόπιστων και μη ασφαλών βρετανικών πλοίων, θεσπίστηκε η νομοθεσία Plimsoll. Σύμφωνα με αυτήν την νομοθεσία, η λειτουργία πλοίων που έθετε σε κίνδυνο την ανθρώπινη ζωή, αντιμετωπιζόταν ως εγκληματική ενέργεια. Επίσης, με αυτή την νομοθεσία καθιερώθηκαν τα γνωστά σύμβολα της γραμμής φόρτωσης στην πλευρά του πλοίου Plimsoll signs, και αφαιρέθηκε από τον πλοίαρχο η αποκλειστική ευθύνη για την ασφαλή φόρτωση του πλοίου. Αξίζει να σημειωθεί ότι η οριστική θέση της γραμμής φόρτωσης καθιερώθηκε δια νόμου το Η ανάγκη για θέσπιση ακριβέστερων και αυστηρότερων μέτρων για την ασφάλεια στον χώρο της ναυτιλίας έγινε επιτακτική και τέθηκε ως προτεραιότητα, σε διεθνές επίπεδο, μετά το τραγικό ατύχημα του Τιτανικού το 1912, όπου 1,503 άνθρωποι έχασαν την ζωή τους. Το ατύχημα αυτό οδήγησε στην σύγκλιση της πρώτου διεθνούς συνδιάσκεψης για την ασφάλεια της ανθρώπινης ζωής στην θάλασσα, υπό την ονομασία SOLAS (Safety Of Life At Sea), και υπογράφθηκε η Διεθνής Σύμβαση για την Ασφάλεια Ζωής στην Θάλασσα (International Convention for the Safety of Life at Sea SOLAS Convention). Η σύμβαση αυτή, έχει έκτοτε τροποποιηθεί πολλές φορές ανταποκρινόμενη στις νέες συνθήκες, με απώτερο σκοπό την μέγιστη δυνατή προστασία των επιβατών και του πληρώματος κάθε πλοίου. Μεταξύ άλλων αναφέρονται στην συνθήκη η βελτίωση στο σχεδιασμό και τον εξοπλισμό των πλοίων, η βελτίωση των συστημάτων πυρασφάλειας, η οργάνωση σχεδίων διάσωσης, η εκπαίδευση του πληρώματος, η χρήση ελικοπτέρων, όπως φαίνεται και στο σχήμα 1.3 (Σπύρου, 2010). Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή 21

22 Σχήμα 1.3: Το ατύχημα του Τιτανικού και η Σύμβαση SOLAS Πηγή: International Maritime Organization Οι κανονισμοί όμως δεν ήταν αρκετοί για την πρόβλεψη της αξιοπιστίας ενός πλοίου. Έτσι, μετά τον δεύτερο παγκόσμιο πόλεμο αναπτύχθηκαν μέθοδοι για την ανάλυση της αξιοπιστίας κυρίως των ηλεκτρονικών συστημάτων και εξοπλισμών του σκάφους, αφού οι ηλεκτρονικές βλάβες αποτελούσαν έναν από τους πιο σημαντικούς λόγους ναυτικών ατυχημάτων. Οι πρώτες εφαρμογές αυτών των μεθόδων έγιναν το 1960 από το Υπουργείο Εθνικής Άμυνας των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής. Στην συνέχεια το 1963, παρουσιάσθηκε στην οργάνωση SNAME (Society of Naval Architects and Marine Engineers) μια ανάλυση με τίτλο «Μηχανική Αξιοπιστίας με Εφαρμογή στην Ναυτιλία», για να ακολουθήσει μια άλλη ανάλυση με τίτλο «Αξιοπιστία στην Ναυπηγική» το Αυτές οι δύο επιστημονικές εκθέσεις αποτέλεσαν το έναυσμα για την περαιτέρω ανάπτυξη αυτών των μοντέλων, και εισαγωγή νέων μεθόδων για την αντιμετώπιση του ρίσκου, με σκοπό την προώθηση της ασφάλειας στην θάλασσα. Όμως οι σημαντικότερες αλλαγές στο νομοθετικό πλαίσιο σχετικά με την θαλάσσια ασφάλεια, προήλθαν μετά από σημαντικά ναυτικά ατυχήματα και τις μεγάλου μεγέθους καταστροφές που προκάλεσαν. Με αφορμή την τεράστια οικολογική καταστροφή που προκάλεσε το ατύχημα του Exxon Valdez το 1989 με την εκροή εκατό χιλιάδων περίπου τόνων αργού πετρελαίου στην θάλασσα, οι Ηνωμένες Πολιτείες Αμερικής, πήραν πρωτοβουλία και εξέδωσαν μια νομοθεσία που έως και σήμερα έχει παγκόσμια εμβέλεια, την Oil Pollution Act (OPA 90). Σύμφωνα με αυτή την νομοθεσία επιβάλλονται απαιτήσεις διπλού κύτους τόσο για τα νεόδμητα πετρελαιοφόρα όσο και για τα υπάρχοντα, καθορίζοντας συγκεκριμένα όρια ηλικίας για τα πλοία (από το 2005 πρέπει να είναι από 23 έως 30 ετών) και προθεσμίες για Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή 22

23 τον παροπλισμό των πετρελαιοφόρων μονού κύτους (Talley et al, 2004) Μια άλλη μεγάλη αλλαγή στους υπάρχοντες κανονισμού προήλθε με αφορμή το ναυάγιο του πετρελαιοφόρου ERIKA και την εκροή πάνω από τριάντα χιλιάδων τόνων αργού πετρελαίου στα ανοιχτά των γαλλικών ακτών, το Η Ευρωπαϊκή Ένωση εξέδωσε μια σειρά προτάσεων συγκεκριμένων δράσεων για την αποφυγή πρόκλησης παρόμοιων ατυχημάτων, οι οποίες ονομάσθηκαν πακέτα ERIKA I και ERIKA II. Τα πακέτα αυτά παρουσιάστηκαν στο Ευρωπαϊκό Συμβούλιο του Biarritz, και ζητήθηκε η ταχεία έγκριση των μέτρων του πακέτου ERIKA I λόγω των φανερών ελλείψεων που παρουσιάστηκαν κατά τον απολογισμό των μέτρων που εφαρμόζονταν μέχρι τότε. Το πακέτο αυτό, περιέχει μεταξύ άλλων την απόσυρση των δεξαμενοπλοίων μονού τοιχώματος, αυστηρότερους ελέγχους από τους νηογνώμονες και τον απαραίτητο έλεγχο του πλοίου στους λιμένες (port state control). Το δεύτερο πακέτο μέτρων το οποίο ως σήμερα δεν έχει εγκριθεί περιέχει α) οδηγία για την δημιουργία κοινοτικού συστήματος παρακολούθησης, ελέγχου και ενημέρωσης για την θαλάσσια κυκλοφορία, β) κανονισμό για την σύσταση ταμείου αποζημίωσης (Ταμείο COPE) για ζημιές που οφείλονται σε πετρελαϊκή ρύπανση στα ευρωπαϊκά ύδατα, γ) κανονισμό για την ίδρυση Ευρωπαϊκού Οργανισμού για την Ασφάλεια στη Θάλασσα (EMSA), η οποία προβλέπεται «να ασκεί καθήκοντα παροχής τεχνικής βοήθειας, βοήθειας στα υποψήφια προς ένταξη κράτη, δράσεις κατάρτισης, συλλογής πληροφοριών και αξιοποίησης των βάσεων δεδομένων για την ασφάλεια στη θάλασσα, να εκτελεί καθήκοντα επιτήρησης της ναυσιπλοΐας, καθήκοντα αξιολόγησης και ελέγχου των νηογνωμόνων, επιτόπιες επιθεωρήσεις κα να συμμετέχει στις έρευνες κατόπιν θαλασσίου ατυχήματος» ( m, πρόσβαση στις 20/3/13) Τέλος, ένας από τους σημαντικότερους κανονισμούς στο πλαίσιο της θαλάσσιας ασφάλειας σε παγκόσμιο επίπεδο θεσπίστηκε από τον ΙΜΟ και αφορά τον Διεθνή Κώδικα Διαχείρισης για την Ασφαλή Λειτουργία των Πλοίων και την Προστασία του Θαλασσίου Περιβάλλοντος (International Safety Management Code ISM Code). Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή 23

24 Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή 24

25 Κεφάλαιο 2. Βιβλιογραφική Επισκόπηση Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Επισκόπηση 25

26 Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Επισκόπηση 26

27 2.1 Ρίσκο Το ρίσκο είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται πολύ συχνά στον τομέα της μηχανικής. Η θεωρία ρίσκου, η ανάλυση ρίσκου, η εκτίμηση ρίσκου και η διαχείριση ρίσκου, είναι μόνο μερικά δείγματα των εννοιών και των μεθόδων που μπορούν να βρεθούν στην διεθνή βιβλιογραφία. Όμως παρόλη την ευρεία διάδοση και μελέτη του, δεν υπάρχει κάποιος σαφής ορισμός του ρίσκου, παρά μόνο μια πληθώρα ορισμών που εκφράζει το ρίσκο όπως το αντιλαμβάνεται ο εκάστοτε αναλυτής του. Η Althaus (2005), προσπαθώντας να προσεγγίσει πιο επιστημονικά την έννοια του ρίσκου, κάνει μια ιστορική αναδρομή του ρίσκου. Αναλύει την ετυμολογία της λέξης που σύμφωνα με τις μελέτες της, βρίσκεται υπό αμφισβήτηση αφού υπάρχουν πολλές εκδοχές από διάφορες εποχές και δραστηριότητες. Στην συνέχεια αναφέρει τις διαφορετικές αντιλήψεις που επικρατούν σχετικά με το ρίσκο και πως χρησιμοποιείται στους διάφορους επιστημονικούς και μη τομείς της ανθρώπινης ζωής, όπως στα μαθηματικά, στην ιατρική, στα οικονομικά, στην κοινωνιολογία, στην νομική, στην φιλοσοφία, στην θεολογία, στις τέχνες και στην ψυχολογία. Είναι μια αξιόλογη προσπάθεια που δείχνει ότι το ρίσκο είναι μια πολυδιάστατη έννοια. Προσφέρει στον αναγνώστη τις διάφορες οπτικές γωνίες και αρχές υπό τις οποίες μελετάται το ρίσκο ανάλογα με τον επιστημονικό τομέα. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατή η ολιστική θεώρηση του ρίσκου, η ανάλυση του υπό διαφορετικά πλαίσια, η κάλυψη λογικών κενών στην θεωρία του ρίσκου. Επικεντρώνεται όμως στην ανάπτυξη του ρίσκου, με μόνο σκοπό την αναζήτηση των πολιτικών κριτηρίων που το διέπουν. Το ρίσκο είναι μια έννοια η οποία πρέπει να αποσαφηνιστεί, με κύριο στόχο την σωστή εφαρμογή των μέτρων του και την ελαχιστοποίηση των απωλειών, ειδικά των ανθρώπινων. Αν γίνει αυτό θα φανούν όλες οι αρχές οι οποίες το διέπουν μαζί με τα πολιτικά κριτήρια. Η χαώδης ποικιλία των ορισμών του ρίσκου οδήγησε και τον Aven (2012a), να κάνει μια επισκόπηση των πιο γνωστών ορισμών του ρίσκου. Βασίστηκε στο Oxford English Dictionary (2011) για να βρει τις επικρατέστερες εκδοχές της ετυμολογίας του ρίσκου. Έδωσε παραδείγματα της χρήσης της έννοιας του ρίσκου στην καθημερινή ζωή. Ταξινόμησε τους ορισμούς σε κατηγορίες ανάλογα με τα χαρακτηριστικά στα οποία βασίζονται οι ορισμοί του ρίσκου. Τέλος καθόρισε έξι πιθανές εκδοχές μονοπάτια ιστορικής εξέλιξης της έννοιας του ρίσκου με βάση τις προηγούμενες κατηγορίες ρίσκου. Το αποτέλεσμα αυτής της έρευνας ήταν ότι μέσω των εκδοχών κατέληξε σε έξι βασικές κατηγορίες του ρίσκου που ισχύουν στις μέρες μας. Από αυτές ξεχώρισε την κατηγορία των ορισμών του ρίσκου που κύριο χαρακτηριστικό τους είναι η αβεβαιότητα και οι πιθανές συνέπειες ενός ατυχήματος. Ως συνέπειες θεωρεί τα αποτελέσματα ενός ατυχήματος είτε θετικά είτε αρνητικά, καθώς σύμφωνα με τον Aven, ο χαρακτηρισμός μια συνέπειας ως θετική ή αρνητική εξαρτάται από αυτόν που εκτίθεται στο ρίσκο. Εν μέρει, ο γραφών συμφωνεί με αυτήν την άποψη, αλλά Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Επισκόπηση 27

28 πιστεύει πως με βάση τον ουμανισμό κα το καθήκον προστασίας του περιβάλλοντος, οποιαδήποτε απώλεια ανθρώπινης ζωής ή καταστροφής του φυσικού περιβάλλοντος μπορεί να θεωρηθεί αποκλειστικά και μόνο αρνητική. Ένα από τα προβλήματα που προκύπτουν από τον μεγάλο αριθμό των ορισμών του ρίσκου είναι η δυσκολία διάκρισης του ρίσκου από τον τρόπο και μέτρα αντιμετώπισής του, καθώς και από τον ορισμό της έκθεσης κάποιου σε αυτό. Σύμφωνα πάλι με τον Aven (2012b), ο ορισμός της έκθεσης σε κάποιο ρίσκο εξαρτάται από τον ορισμό που θα χρησιμοποιηθεί για την περιγραφή του ρίσκου. Με την χρήση ενός μοντέλου ρίσκου έκθεσης, η πραγματική έννοια της έκθεσης σε ρίσκο υφίσταται μόνο για την κατηγορία ορισμών με κύριο χαρακτηριστικό την πηγή κινδύνου ή το ίδιο το ατύχημα, καθώς οι άλλες κατηγορίες στηρίζονται στην αβεβαιότητα και τις συνέπειες ενός ατυχήματος που δεν υποδηλώνουν καθαρά το πώς εννοείται η έκθεση σε κίνδυνο. Επίσης θεωρεί ότι η ευπάθεια (vulnerability) ενός συστήματος στο ρίσκο ορίζεται ως η απόκριση συνέπειες από την έκθεση του συστήματος, σε συγκεκριμένες συνθήκες και πηγές κινδύνου Είδη ρίσκου Το ρίσκο με το πλαίσιο υπό το οποίο μελετάται σήμερα θεωρείται υποκειμενικό. Εξαρτάται άμεσα από το πλαίσιο υπό το οποίο μελετάται καθώς και από την αντίληψη του αναλυτή του ρίσκου. Η αντίληψη που έχει κάποιος σχετικά με το ρίσκο επηρεάζεται από συναισθήματα, προηγούμενες εμπειρίες και το γνωστικό επίπεδο γύρω από αυτό. Σύμφωνα με τον Wynne (1992) ανεξάρτητα από το επάγγελμα και την εμπειρία ενός ατόμου, όλοι οι άνθρωποι είναι με κάποιο τρόπο προκατειλημμένοι (ψυχολογικά, ηθικά, ιδεολογικά κτλ.) όταν έρχονται αντιμέτωποι με το ρίσκο. Οι υποστηρικτές του υποκειμενικού ρίσκου ισχυρίζονται ότι το ρίσκο είναι μια έννοια που έχει δημιουργήσει ο άνθρωπος, δεν τίθεται η ύπαρξή του ως μια απτή οντότητα παρά μόνο ως αποκύημα της ανθρώπινης σκέψης, επομένως δεν μπορεί να είναι παρά κάτι υποκειμενικό. Οι Douglas και Wildavsky (1982) υποστηρίζουν ότι ο άνθρωπος αντιμέτωπος με το ρίσκο αναγκάζεται να θέσει κάποιες προτεραιότητες οι οποίες είναι πάντα υποκειμενικές, ειδικά σε θέματα ζωής και θανάτου. Επίσης οι διάφορες μεθοδολογίες που έχουν αναπτυχθεί για την μελέτη και διαχείριση του ρίσκου είναι σε κάποιο βαθμό υποκειμενικές, καθιστώντας το ρίσκο υποκειμενικό. Η πρώτη απόπειρα ανάλυσης της άλλης πλευράς του ρίσκου, της αντικειμενικής, έγινε από τον Rosa (2010). Στην προσπάθεια να απαντήσει τα ερωτήματα που έθεσαν οι Aven και Renn (2009) για την φύση του ρίσκου από μια προηγούμενη ανάλυση του Rosa (1998), έθεσε τις βάσεις για την ανάπτυξη του αντικειμενικού ρίσκου. Σύμφωνα με τον Rosa, το ρίσκο είναι μια κατάσταση του κόσμου (state of the world), με την έννοια ότι το ρίσκο προϋπάρχει και δεν εξαρτάται από τον οποιοδήποτε παρατηρητή και γενικά για το πώς ο άνθρωπος αντιλαμβάνεται το ρίσκο. Το ρίσκο περιλαμβάνει αβεβαιότητα η οποία είναι αναπόφευκτη, καθώς είναι εγγενής ιδιότητά Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Επισκόπηση 28

29 του, αλλά δεν πρέπει να συγχέεται με την πιθανότητα. Η πιθανότητα είναι απλά μια μέθοδος έκφρασης της αβεβαιότητας αλλά είναι λανθασμένη καθώς είναι ένα υποκειμενικό μέγεθος όπως αποδεικνύεται στην συνέχεια αυτής της εργασίας. Επίσης το ρίσκο περιλαμβάνει και τις συνέπειες που προκύπτουν από ένα ατύχημα, αλλά ο Rosa αρνείται να τις αξιολογήσει δίνοντάς του κάποιον χαρακτηρισμό σοβαρότητας, καθώς ο δείκτης σοβαρότητας συνεπειών εκφράζει κάποια υποκειμενική αντίληψη που υπάρχει σε σχέση με το ρίσκο και τις αντίστοιχες συνέπειες, παρουσιάζοντας παραδείγματα αντιλήψεων του ρίσκου και των συνεπειών του. Σημειώνει ότι πρέπει να αποσαφηνιστούν οι έννοια της αντίληψης του ρίσκου, της αξιολόγησής αλλά και της διαχείρισής του. Για την καλύτερη κατανόηση των παραπάνω παρουσιάζει ένα παράδειγμα με ένα βράχο που βρίσκεται σε μια πλαγιά και υπάρχει κίνδυνος να πέσει πάνω σε ένα ζευγάρι που περνάει από κάτω. Ο Rossa πραγματοποιεί την μετάβαση από το πλήρες θεωρητικό ρίσκο (Rossa, 1998) σε μια μορφή πρακτικού ρίσκου (Rossa, 2010). Αν και αφήνει αρκετές απορίες σχετικά με το ρίσκο και την φύση του, δίνει το έναυσμα για την περαιτέρω ανάπτυξη του αντικειμενικού ρίσκου. Έτσι ο Rossa συνεργάζεται με τους Aven και Renn (Aven et al. 2011), μετατρέποντας το απλό παράδειγμα του βράχου σε ένα πείραμα για την κατανόηση της φύσης του ρίσκου. Με βάση το πείραμα εξετάζονται οι κυριότερες ορισμοί του ρίσκου ταξινομημένοι σε 3 βασικές κατηγορίες: (α) το ρίσκο ως έννοια που στηρίζεται στα γεγονότα, στις συνέπειες και στις αβεβαιότητες, (β) το ρίσκο όπως μοντελοποιείται με την ποσοτική του έννοια (αντιπροσωπεύοντας τις τυχαίες αβεβαιότητες), και (γ) το ρίσκο ως οι διάφορες υποκειμενικές περιγραφές του. Ερμηνεύοντας το πείραμα με την κατηγορία (α), προκύπτει ότι το ρίσκο είναι μια κατάσταση του κόσμου που εξαρτάται άμεσα από την αβεβαιότητα σχετικά με το γεγονός και τις συνέπειες, καθιστώντας το ρίσκο ως αντικειμενικό ή διυποκειμενικό (inter-subjective), δηλαδή κάτι ανάμεσα σε υποκειμενικό και αντικειμενικό. Με την κατηγορία (β) προκύπτει ότι οι στατιστικές πιθανότητες δεν αρκούν για την εξάλειψη της πιθανότητας και πρόβλεψη του ρίσκου, καθώς ακόμα και αν είναι επαρκώς αιτιολογημένες, παραμένουν διυποκειμενικές απόψεις μεταξύ ειδικών. Τέλος, η κατηγορία (γ) εκφράζει καθαρά υποκειμενικές απόψεις και αντιλήψεις ειδικών και εμπειρογνωμόνων σχετικά με το ρίσκο, καθιστώντας το ρίσκο έντονα υποκειμενικό. Το πείραμα αυτό άνοιξε τον δρόμο για την επιστημονική και πειραματική διερεύνηση της φύσης του ρίσκου. Το ρίσκο δεν είναι πλέον μια απλή θεωρητική έννοια, αλλά μια οντότητα που μπορεί να εξακριβωθεί και να μετρηθεί με πειράματα. Με αυτήν την πεποίθηση συμφωνεί και ο Huang (2011). Σύμφωνα με τον Huang, τα πειράματα ρίσκου είναι απαραίτητα για την απόδειξη της οντολογικής και κατά συνέπεια αντικειμενικής φύσης του ρίσκου. Εισάγει ένα πείραμα ρίσκου παρόμοιο με το παραπάνω, το οποίο περιέχει έναν εργάτη που κινδυνεύει να πλακωθεί από έναν βράχο που βρίσκεται στερεωμένο σε έναν γάντζο, αλλά το μετατρέπει σε ένα απλό πρόβλημα μηχανικής, αντικαθιστώντας τον εργάτη με ένα ελατήριο, και το μέτρο των πιθανών συνεπειών με την μέτρηση της παραμόρφωσης του ελατηρίου. Επίσης Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Επισκόπηση 29

30 εισάγοντας το γνωστό πείραμα του ανεστραμμένους εκκρεμούς για την μελέτη του ρίσκου, δείχνει ότι το ρίσκο μπορεί και πρέπει να μελετηθεί ως ένα σύστημα με συγκεκριμένες εισόδους και εξόδους στο οποίο μπορούν να εφαρμοστούν σημεία ελέγχου για την εξασφάλιση της δυναμικής ισορροπίας του συστήματος. Μια άλλη πρόταση του Huang είναι η χρήση της θεωρία ουρών (queuing theory) για την ανάλυση του ρίσκου. Η μια πιο πρακτική ένδειξη προς την αντιμετώπιση του ρίσκου ως συστήματος επεκτείνει το πεδίο μελέτης του οντολογικού ρίσκου, δίνοντας μια καλή βάση για μια πρώιμη μοντελοποίηση του. Αντίθετα η θεωρία ουρών δεν βρίσκει τουλάχιστον άμεση απόκριση και εφαρμογή στις υπάρχουσες θεωρήσεις του ρίσκου, καθώς ακόμη διερευνάται η ίδια η φύση και ο ορισμός του αντικειμενικού ρίσκου. Ένα παράδειγμα - πείραμα ρίσκου στην ναυτιλία εισάγουν οι Ventikos και Xakoustis (2012). Το παράδειγμα αποτελείται από δύο πλοία που κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση και υπάρχει κίνδυνος σύγκρουσης μεταξύ τους. Εξετάζοντας το ρίσκο με την οντολογική προσέγγιση, αποφαίνεται ότι το ρίσκο προϋπάρχει ως κατάσταση ανεξάρτητα από οποιονδήποτε παρατηρητή, και περιμένει κάποιο ερέθισμα από μια πηγή κινδύνου για να εκδηλωθεί. Οι κίνδυνοι μπορεί να είναι γνωστοί ή όχι σε αυτούς που εκτίθενται στο ρίσκο, και χαρακτηρίζονται από αβεβαιότητα ως προς την εμφάνιση, το είδος και τις συνέπειες τους. Όμως ερμηνεύοντας το παράδειγμα με τον παραδοσιακή (υποκειμενική) προσέγγιση του ρίσκου, εξηγείται ότι τα μοντέλα προσομοιάζουν μόνο ένα μέρος από τα πιθανά σενάρια και τις αντίστοιχες συνέπειες αφού αποτελούν προϊόν απόψεων ειδικών και μικρού αριθμού στατιστικών στοιχείων, χωρίς να καλύπτονται οι μαύροι κύκνοι. Σύμφωνα με τoν Talbeb (2007), οι μαύροι κύκνοι είναι γεγονότα τα οποία χαρακτηρίζονται από τρία χαρακτηριστικά: α) δεν έχουν ξανασυμβεί και η πραγματοποίησή τους φαντάζει απίθανη, β) φέρουν ακραίες συνέπειες, και γ) μετά από την πραγματοποίησή τους, λογικοποιούνται οι αιτίες που το προκάλεσαν αυθαίρετα. Σύμφωνα με την Hermansson (2012), το υποκειμενικό ρίσκο λαμβάνοντας υπ όψιν μερικά μόνο μέρη του ρίσκου, όπως είναι το οικονομικό και το πιθανοθεωρητικό σκέλος, μπορεί να είναι πιο εύκολο να υπολογιστεί, αλλά αποκλείει πολλούς παράγοντες του ρίσκου, μοιράζοντας το ρίσκο άνισα στις διάφορες πληθυσμιακές ομάδες μιας κοινωνίας. Υποστηρίζει πως για να υπάρξει αντικειμενικό ρίσκο, το ρίσκο πρέπει να μελετηθεί υπό όλα τα πιθανά πρίσματα καθώς και να εξετασθούν και να παρουσιασθούν όλες οι πιθανές απόψεις σχετικά με το ρίσκο. Επίσης πρέπει να αναγνωρισθούν και να συμπεριληφθούν όλες οι πιθανές πληθυσμιακές ομάδες που εκτίθενται στο ρίσκο, ακόμα και οι περιθωριοποιημένες, μαζί με όλες τις πιθανές συνέπειες. Μόνο με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατή η λήψη σωστών και δικαιολογημένων αποφάσεων που έχουν ως στόχο το κοινό καλό. Η έννοια του αντικειμενικού ρίσκου όπως ορίζεται από την Hermansson έχει εφαρμογή κυρίως στην λήψη αποφάσεων για μέτρα μείωσης κοινωνικού ρίσκου. Μέσω της ολιστικής ανάλυσης του ρίσκου σε όλους τους τομείς επιτυγχάνεται Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Επισκόπηση 30

31 διαφάνεια των αποφάσεων και πρόληψη συνεπειών οι οποίες μπορεί να μην είχαν προβλεφθεί μέσω της παραδοσιακής μεθοδολογίας διαχείρισης ρίσκου. Όμως για την επιλογή κριτηρίων σύμφωνα με την Hermansson, απαιτείται ανοιχτός διάλογος των αναλυτών ρίσκου με τις διάφορες κοινωνικές ομάδες που όπως είναι προφανές δεν μπορεί να εφαρμοστεί πρακτικά σε διεθνές επίπεδο. 2.3 Αποδεκτά επίπεδα ρίσκου και κριτήρια Το ρίσκο πρακτικά δεν μπορεί να εξαλειφθεί τελείως, παρά μόνο να μειωθεί σε κάποιο βαθμό. Έτσι, ένα μεγάλο πρόβλημα στην καταπολέμηση του ρίσκου είναι τα αποδεκτά επίπεδα ρίσκου. Είναι δύσκολο να καθορισθούν καθώς εξαρτώνται από πολλούς παράγοντες. Για αυτό τον λόγο έχουν εισαχθεί ειδικά κριτήρια για την αξιολόγηση του αποδεκτού ρίσκου. Σύμφωνα με τον Vanem (2011), τα κριτήρια αποδοχής ρίσκου εξαρτώνται από συγκεκριμένες αρχές, από τα ήθη και αξίες της κάθε χώρας αλλά και από την αντίληψη που έχει ο αναλυτής σχετικά με το ρίσκο. Οι αρχές αυτές στηρίζονται κυρίως στα οφέλη που θα επιφέρει μια πιθανή μείωση του επιπέδου του ρίσκου και τα αντίστοιχα οικονομικά κόστη. Οι ηθικές αξίες και τα πρότυπα επηρεάζουν την λήψη αποφάσεων σχετικά με το ρίσκο, καθώς καθορίζουν ποια μέτρα μείωσης ρίσκου είναι απαραίτητα και ποια όχι, την εξάρτηση των μέτρων από τις συνέπειες και από την ιδεολογικά και ηθικά σωστή πρακτική που πρέπει να τηρείται. Για την καλύτερη κατανόηση των παραπάνω, ο Vanem φέρνει παραδείγματα κριτηρίων από την ναυτιλία, καταλήγοντας ότι οι αρχές και οι ηθικές αν και φαίνονται ασυμβίβαστες αρχικά, στην πραγματικότητα μπορούν να συνδυαστούν συμπληρώνοντας η μία την άλλη, σε ένα κοινό θεσμικό πλαίσιο για την καταπολέμηση του ρίσκου. Η εξάρτηση του ρίσκου όμως από τις ηθικές αξίες που ισχύουν σε κάθε χώρα διεγείρουν προβλήματα τόσο στην απόφαση όσο και στην εφαρμογή των κριτηρίων αποδοχής ρίσκου. Για αυτό το λόγο, αν και θεωρούνται αναπόσπαστο κομμάτι των κριτηρίων, τα ήθη πρέπει να απομονωθούν ώστε να υπάρχει μια κοινή και αντικειμενική μεθοδολογία αξιολόγησης των επιπέδων του ρίσκου. Με αυτόν τον τρόπο, οι αξίες που διέπουν τα κριτήρια δεν συγχέονται με τα διάφορα ήθη και φαίνονται πιο καθαρά, με αποτέλεσμα την αποδοτικότερη ανάλυση των κριτηρίων. Οι Abrahamsen και Aven (2011), υποστηρίζουν ότι τα κριτήρια αποδοχής ρίσκου δεν πρέπει να καθορίζονται από τις βιομηχανίες αλλά από την κοινωνία και τις αντίστοιχες θεσμικές αρχές. Με χρήση της θεωρία χρησιμότητας (utility theory), απέδειξαν ότι τα κριτήρια ρίσκου τα οποία λαμβάνονται από τους αναλυτές ρίσκου των βιομηχανιών, κατά γενική ομολογία δεν εκφράζουν και δεν υπηρετούν το κοινό καλό, παρά μόνο τους οικονομικούς στόχους των εταιρειών. Αυτό γιατί όταν η κοινωνία παρατηρήσει αυξημένες απώλειες, προσπαθεί να υιοθετήσει αυστηρότερα Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Επισκόπηση 31

32 κριτήρια αποδοχής ρίσκου, τα οποία όμως δεν ταιριάζουν στα εκάστοτε ιδιωτικά βέλτιστα κριτήρια ρίσκου της κάθε βιομηχανίας. Με την κοινωνία σε κυρίαρχη θέση για την λήψη αποφάσεων και την θέσπιση κριτηρίων αποδοχής ρίσκου, εισάγονται κάποια ελάχιστα μέτρα μείωσης ρίσκου που πρέπει να τηρούνται, που σταδιακά οδηγούν στην μείωση των ατυχημάτων και στην βελτίωση της καθημερινής επαγγελματικής ή μη ζωής των πολιτών της. Όμως, με την λήψη υποχρεωτικών μέτρων, μπαίνει σε δεύτερη μοίρα η καινοτομία και η δημιουργικότητα των μηχανικών και αναλυτών ρίσκου. Αυτό γιατί με την αλματώδη ανάπτυξη της τεχνολογίας, συνεχώς εισάγονται βελτιωμένοι μέθοδοι και τρόποι αντιμετώπισης του ρίσκου που συχνά είναι οικονομικά αποδοτικότεροι από τα αντίστοιχα υποχρεωτικά μέτρα. Μάλιστα τα υποχρεωτικά αυτά μέτρα, λόγω της γραφειοκρατίας και των μελετών που απαιτούνται να υλοποιηθούν, παίρνουν τόσο καιρό να προσαρμοστούν στις νέες εξελίξεις, που όταν αλλάξουν τα μέτρα αυτά θεωρούνται ήδη παρωχημένα εμποδίζοντας την εισαγωγή των νέων τεχνολογιών στην βιομηχανία. Χαρακτηριστικό παράδειγμα της προσπάθειας εισαγωγής καινοτομιών τόσο στην σχεδίαση του πλοίου όσο και στην παρεχόμενη ασφάλεια είναι πρόταση των Goal Based Standards. Σύμφωνα με την Hope (2007), τα Goal Based Standards, είμαι μια προσέγγιση η οποία επιτρέπει την εφαρμογή και απορρόφηση των νέων τεχνολογιών στην ναυτιλία. Σύμφωνα με αυτή την προσέγγιση τίθενται κάποιοι στόχοι προς επίτευξη αλλά χωρίς τον καθορισμό των τρόπων και των μέσων που πρέπει να χρησιμοποιηθούν για την εκπλήρωσή τους. Για παράδειγμα η εμπόδιση των ανθρώπων να πέφτουν από την άκρη του γκρεμού είναι ένας στόχος προς επίτευξη. Σύμφωνα με την παραδοσιακή προσέγγιση θα πρέπει να υπάρχει κάποιος συγκεκριμένο μέτρο για την αποφυγή αυτού του ρίσκου, όπως κάγκελα ύψους 1,5 μέτρων. Όμως με την Goal Based προσέγγιση μπορούν να χρησιμοποιηθούν οποιαδήποτε μέτρα, αρκεί να μην πετυχαίνεται ο στόχος, δηλαδή να πέσει ο άνθρωπος από τον γκρεμό. Παρά όμως την σχεδιαστική ελευθερία και την εξοικονόμηση χρημάτων μέσω την χρήση καινοτομιών που επιτρέπει η προσέγγιση των Goal Based Standards, απέχει πολύ από την εφαρμογή της στην ανάλυση του ρίσκου. Ο τομέας της ασφάλειας περιέχει ήδη μεγάλο αριθμό μεθοδολογιών για την αποτροπή και μείωση του ρίσκου, δημιουργώντας πρόβλημα στην αξιολόγηση των μέτρων αυτών λόγω της διαφορετικότητάς και της πολυπλοκότητας τους. Έως ότου βρεθεί κάποιο αντικειμενικό κριτήριο για την ποσοτικοποίηση των κινδύνων που αποτρέπονται με το εκάστοτε μέτρο, η προσέγγιση αυτή είναι πρακτικά δύσκολο να εφαρμοσθεί. Μία από τις ευρέως διαδεδομένες και χρησιμοποιούμενες αρχές κριτηρίων αποδεκτών επιπέδων ρίσκου είναι η αρχή ALARP (As Low As Reasonably Practicable). Σύμφωνα με αυτή την αρχή τα επίπεδα του ρίσκου πρέπει να μειωθούν όσο είναι πρακτικά δυνατό στην δραστηριότητα. Στις διάφορες χώρες η αρχή αυτή συναντάται με διαφορετικό όνομα. Στην Αγγλία ορίζεται ως SFAIRP (So Far As Is Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Επισκόπηση 32

33 Reasonably Practicable) και στην Αμερική ως ALARA(As Low As Reasonably Achievable). Στην πραγματικότητα όμως, η ALARP και η ALARA είναι αρκετά διαφορετικές αρχές. Η πρώτη εκφράζει τι είναι πρακτικά δυνατό και πραγματοποιήσιμο, συμπεριλαμβάνοντας τα αντίστοιχα κόστη, τις όποιες δυσκολίες στην εφαρμογή κτλ. Η αρχή ALARA όμως εκφράζει τι είναι δυνατό χάρης στο επίπεδο και την ανάπτυξη της τεχνολογίας, το οποίο μπορεί να μην είναι οικονομικά και πρακτικά εφικτό. Σύμφωνα με τους Jones και Aven (2011), η αρχή ALARP εφαρμόζεται μόνο όταν τα επίπεδα ρίσκου βρίσκονται κάτω από το ανώτατο όριο ρίσκου που έχει ορισθεί από τις αρχές. Για παράδειγμα, στην Αγγλία, ο οργανισμός που είναι υπεύθυνος για την υγιεινή και ασφάλεια στην εργασία HSE(2011), εξέδωσε κανονισμούς (Safety and Health at Work Act, HSWA), ορίζοντας το μέγιστο όριο ρίσκου για ανθρώπινες απώλειες ως 10-5 για το απλό κοινό και 10-3 για τους εργασιακούς χώρους. Για επίπεδα ρίσκου πάνω από αυτά τα όρια, τα μέτρα μείωσης ρίσκου εφαρμόζονται ανεξαρτήτως κόστους. Η ALARP εκφράζει την αποδοτικότητα και πρακτικότητα των μέτρων μείωσης ρίσκου μέσω του ποσοστού οφελών (σε όλους τους τομείς) οικονομικού κόστους μέτρων και πιο συγκεκριμένα εκφράζει ότι τα κόστη δεν πρέπει να είναι σε ακαθάριστη δυσαναλογία με τα οφέλη. Με τον όρο ακαθάριστη δυσαναλογία εννοείται ότι τα κόστη δεν πρέπει να ξεπερνούν τα οφέλη που προκύπτουν από την εφαρμογή των μέτρων, εκτός από μερικές περιπτώσεις που τα κόστη μπορεί να είναι πολλαπλάσια των οφελών που προκύπτουν. Τέτοιες περιπτώσεις αφορούν καταστάσεις κοινωνικού ρίσκου κυρίως, όπου τα ατυχήματα αν και έχουν μικρή πιθανότητα εμφάνισης έχουν σημαντικές συνέπειες από άποψη ανθρωπίνων και οικονομικών απωλειών. Για την σωστή εφαρμογή της ALARP, απαιτείται κατάλληλος και ακριβής καθορισμός των κοστών και των οφελών που προκύπτουν από τα μέτρα μείωσης ρίσκου. Ο επακριβής προσδιορισμός των οφελών είναι ένα δύσκολο έργο, και για μικρές μεταβολές των επιπέδων του ρίσκου προσδιορίζεται μέσω του βαθμού προτίμησης (strength of preference), ο οποίος με την σειρά του προσδιορίζεται από την προθυμία ενός ατόμου της κοινωνίας να πληρώσει (willingness to pay, WTP) για την μείωση του ρίσκου. Έτσι με την WTP σε ένα αντιπροσωπευτικό δείγμα του πληθυσμού, υπολογίζεται το κόστος που κάποιος είναι πρόθυμος να πληρώσει για την αποφυγή ενός κινδύνου, και με κατάλληλες διαδικασίες προκύπτει και το κόστος μιας στατιστικής ζωής το οποίο εξαρτάται από την χώρα και το μέσο κατά κεφαλήν εισόδημά της HE και Wang (2010). Σύμφωνα με τους HE και Wang (2010), το κόστος στατιστικής μιας στατιστικής ζωής εξαρτάται κυρίως από τον πληθυσμό μια χώρας και το προκύπτον κατά κεφαλήν εισόδημα. Έτσι το κόστος μιας στατιστικής ζωής στην Αμερική είναι μεγαλύτερο από το αντίστοιχο της Κίνας αφού οι αποδοχές στην Αμερική κατά μέσο όρο είναι μεγαλύτερες. Το μέτρο αυτό θεωρείται από πολλούς, απάνθρωπο και ηθικά κατακριτέο αφού η ανθρώπινη ζωή είναι ανεκτίμητη και επιπλέον αυτό το μέτρο Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Επισκόπηση 33

34 ωφελεί τους ανθρώπους με μεγαλύτερες οικονομικές δυνατότητες. Όμως αναγκαστικά στην διαδικασία λήψης μέτρων και αξιολόγησης των μέτρων αυτών απαιτείται κάποιο είδους οικονομική εκτίμηση της ανθρώπινης ζωής, ώστε να μπορεί να γίνει ανάλυση των πιθανών οφελών και κατάλληλη αιτιολόγηση των μέτρων μείωσης ρίσκου που εφαρμόσθηκαν. 2.4 Ανάλυση και Διαχείριση Ρίσκου (Risk Analysis and Management) Η ανάλυση ρίσκου αποτελεί το αρχικό στάδιο της διαδικασίας αντιμετώπισης του ρίσκου. Αναγνωρίζονται οι πιθανοί κίνδυνοι με τις αντίστοιχες πιθανές συνέπειες, και πραγματοποιείται μια ποσοτική ή ποιοτική (ανάλογα με τις περιστάσεις) ανάλυση των κινδύνων με κάποια από τις διαθέσιμες μεθοδολογίες. Στην συνέχεια διερευνώνται τα διαθέσιμες επιλογές για την μείωση του ρίσκου σε κάποιο αποδεκτό επίπεδο μαζί με τα πιθανά κόστη αλλά και οφέλη που θα προκύψουν. Τα στοιχεία αυτά μαζί με κάποιες προτάσεις μέτρων, τα λαμβάνει ο υπεύθυνος για την διαχείριση του ρίσκου, δηλαδή ο υπεύθυνος για την λήψη αποφάσεων σχετικά με την στρατηγική μείωσης ρίσκου. Μετά από κατάλληλη επεξεργασία των δεδομένων, των προβλέψεων σχετικά με το ρίσκο και των διαθέσιμων πόρων, λαμβάνονται οι αποφάσεις για το αν το ρίσκο χρήζει αντιμετώπισης και πρέπει να εφαρμοσθούν μέτρα μείωσης του ρίσκου ή αν το ρίσκο βρίσκεται σε αποδεκτά επίπεδα και δεν πρέπει να ληφθούν περαιτέρω μέτρα. Σύμφωνα με τον Haimes (2009), η ανάλυση ρίσκου πρέπει να πραγματοποιείται με μοντελοποίηση του ρίσκου και με την αντιμετώπισή του ως σύστημα. Τα διάφορα σενάρια ρίσκου πρέπει να ενταχθούν σε ένα σύστημα όπου πρέπει να αναγνωρισθούν και να ληφθούν υπ όψιν οι διάφορες εγγενείς σχέσεις μεταξύ του συστήματος και των υποσυστημάτων που το αποτελούν. Η λειτουργία του συστήματος διαταράσσεται και απειλείται από εσωτερικές ή εξωτερικές πηγές κινδύνου που αποτελούν την είσοδο στοιχείων στο σύστημα και προκαλούν αναγκαστικές αλλαγές στις καταστάσεις του συστήματος. Ο σωστός και ακριβής καθορισμών των καταστάσεων του συστήματος είναι απαραίτητη προϋπόθεση για την σωστή ανάλυσή τους. Σε αυτό τον τομέα επίσης προτείνει ότι η κάθε κατάσταση του συστήματος μπορεί να αναπαρασταθεί ως ένα διάνυσμα που εξαρτάται μεταξύ άλλων, από το resilience 1 και το vulnerability 2 του συστήματος. Καταλήγει ότι το ρίσκο είναι μια πολυδιάστατη έννοια που εξαρτάται από πολλούς παράγοντες όπως τον χρόνο, την πιθανότητα εμφάνισης ατυχήματος, τις πιθανές συνέπειες, και του διανύσματος των καταστάσεων του συστήματος, και κατά συνέπεια η ανάλυσή του απαιτεί την συμβολή πολλών επιστημονικών πεδίων. 1 Το resilience εκφράζει τον βαθμό ετοιμότητας και αντοχής του συστήματος, κατά το οποίο μπορεί να συνεχίσει την λειτουργία του μετά από ατύχημα. 2 Το vulnerability εκφράζει το πόσο ευπαθές και επιρρεπές είναι ένα σύστημα, στο να αποκλίνει από την ομαλή λειτουργία του, λόγω κάποιου ατυχήματος. *Οι παραπάνω όροι δεν μεταφράσθηκαν καθώς δεν βρέθηκε κάποιος δόκιμος όρος που να τους εκφράζει κατάλληλα στα ελληνικά. Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Επισκόπηση 34

35 Η παραπάνω προσέγγιση οδηγεί και αυτή στην ανάγκη για την αναγωγή του ρίσκου σε σύστημα. Όμως το σύστημα δεν πρέπει να περιλαμβάνει πιθανότητες, αλλά αβεβαιότητα. Η αβεβαιότητα πρέπει να θεωρηθεί ως μια εγγενής ιδιότητα του ρίσκου και κατά συνέπεια του συστήματος, και να μελετηθούν όλα τα είδη της, ώστε το σύστημα να ανταποκρίνεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στην πραγματικότητα. Σύμφωνα με τον Haimes (2012a) στην ανάλυση, και κατ επέκταση στην διαχείριση αλλά και στην επικοινωνία του ρίσκου πρέπει να ακολουθούνται δέκα βασικές αρχές - οδηγίες: 1. Η αρχή της ολότητας (holistic principle) είναι ο κοινός παρανομαστής που συνδέει την ανάλυση ρίσκου με την μηχανική συστημάτων (systems engineering). 2. Η διαδικασία μοντελοποίησης, ανάλυσης, διαχείρισης και επικοινωνίας του ρίσκου πρέπει είναι μεθοδική, πειθαρχημένη, συστηματική, ενιαία και ανάλογη της κρισιμότητας του συστήματος και του ρίσκου που αντιμετωπίζεται. 3. Η ποσοτική ανάλυση του ρίσκου απαιτεί μοντελοποίηση και χρήση παραμέτρων για τις διάφορες καταστάσεις του συστήματος, 4. Τα πολύπλοκα συστήματα (ρίσκου), απαιτούν χρήση πολλαπλών μοντέλων για την βέλτιστη απεικόνιση της πραγματικής κατάστασης του συστήματος. 5. Η μοντελοποίηση του συστήματος και η ενσωμάτωση των υπό-συστημάτων πρέπει να προέρχεται από την ανάλυση των εγγενών ιδιοτήτων του συστήματος και από τις σχέσεις αλληλεξάρτησής του με τα άλλα στοιχεία. 6. Η σύγκρουση και ο ανταγωνισμός πολλαπλών στόχων που έχουν τεθεί είναι συνήθης κατάσταση στην ανάλυση ρίσκου, 7. Η ανάλυση ρίσκου πρέπει να λαμβάνει υπ όψιν της τα δύο είδη αβεβαιότητας, την επιστημονική και την τυχαία αβεβαιότητα. 8. Η ανάλυση ρίσκου πρέπει να είναι προετοιμασμένη για ρίσκα με μικρή πιθανότητα εμφάνισης αλλά καταστροφικών συνεπειών (οι μαύροι κύκνοι που προαναφέρθηκαν) 9. Το χρονικό πλαίσιο είναι κεντρικός παράγοντας στις διαδικασίες του ρίσκου. 10. Η ανάλυση ρίσκου πρέπει να είναι ολιστική, προσαρμοστική, μέσα στα αποδεκτά όρια, και πρέπει να υποστηρίζεται από κατάλληλη συλλογή δεδομένων, από μεθοδολογίες ποσοτικοποίησης της αποτελεσματικότητας της διαδικασίας, και από απαραίτητα κριτήρια αποδοχής ρίσκου που θα αποτελέσουν την βάση των ενεργειών. Οι αρχές αυτές είναι μόνο μερικές από αυτές που ισχύουν στα συστήματα. Όμως δεν διευκρινίζεται πως για να μπορούν να εφαρμοστούν αυτές οι αρχές στην μοντελοποίηση και ανάλυση ρίσκου, πρέπει το ρίσκο να ορισθεί διαφορετικά από ότι τώρα, δηλαδή πρέπει να ακολουθηθεί η αντικειμενική προσέγγιση του ρίσκου. Σύμφωνα με την Paté-Cornell (2012), η ανάλυση και διαχείριση ρίσκου γίνεται ακόμη δυσκολότερη σε θέματα που αφορούν γεγονότα που αποκαλούνται μαύροι Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Επισκόπηση 35

36 κύκνοι (black swan events) και τέλειες καταιγίδες (perfect storm events). Όπως αναφέρθηκε οι μαύροι κύκνοι είναι σπάνια γεγονότα που δεν έχουν ξανασυμβεί, όταν πραγματοποιούνται φέρουν ακραίες συνέπειες, και μετά την πραγματοποίησή τους δημιουργούνται εξηγήσεις για τα αίτιά τους και αυθαίρετα θεωρούνται ως πιθανά γεγονότα. Τα perfect storm γεγονότα, πήραν την ονομασία τους από το ομώνυμο βιβλίο, και εκφράζουν ένα συνδυασμό γνωστών γεγονότων, που είναι σαν συνδυασμός θεωρείται απίθανο να συμβεί. Σύμφωνα με την Paté-Cornel, οι μαύροι κύκνοι αντιπροσωπεύουν την τυχαία αβεβαιότητα (όχι μόνο των παραμέτρων αλλά και του φαινομένου), ενώ οι τέλειες καταιγίδες αντιπροσωπεύουν την επιστημονική αβεβαιότητα. Εξηγεί πως για την αντιμετώπιση αυτών των ατυχημάτων απαιτείται η σωστή συνεργασία για την έγκαιρη αναγνώριση και αντίδραση στους προάγγελους που παρατηρούνται. Τέλος καταλήγει πως για τέτοιου είδους γεγονότα, τα στατιστικά δεδομένα δεν αρκούν και πρέπει να χρησιμοποιηθούν άλλες μέθοδοι, όπως η Bayesian method και η PRA (συμπεριλαμβάνοντας όμως τον ανθρώπινο παράγοντα). Κεφάλαιο 2: Βιβλιογραφική Επισκόπηση 36

37 Κεφάλαιο 3. Θεωρητικό Υπόβαθρο Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 37

38 Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 38

39 3.1. Μαρκοβιανή αλυσίδα Η μαρκοβιανή αλυσίδα είναι ένα μαθηματικό σύστημα που περιγράφει τις μεταβάσεις από μια κατάσταση σε μια άλλη, μεταξύ ενός πεπερασμένου αριθμού πιθανών καταστάσεων. Πρόκειται για μια τυχαία διαδικασία με κύριο χαρακτηριστικό της ότι δεν έχει μνήμη, με την έννοια ότι η επόμενη κατάσταση εξαρτάται μόνο από την τρέχουσα κατάσταση και όχι από την αλληλουχία των προηγούμενων γεγονότων που προηγήθηκαν. Αυτό το συγκεκριμένο χαρακτηριστικό έλλειψης μνήμης των προηγούμενων καταστάσεων ονομάζεται ως μαρκοβιανή ιδιότητα (Markov property) Εισαγωγή στην μαρκοβιανή αλυσίδα Η μαρκοβιανή αλυσίδα αναπτύχθηκε από τον Andrey Markov το Όπως αναφέρθηκε είναι μια τυχαία διαδικασία η οποία έχει ένα σύνολο πιθανών καταστάσεων σταδίων, S={s 1,s 2,,s r }. Η διαδικασία ξεκινάει από κάποιο από αυτά τα στάδια και προχωράει διαδοχικά από το ένα στάδιο στο άλλο. Κάθε κίνηση ονομάζεται βήμα. Η διαδικασία αυτή, χρησιμοποιείται είτε για διακριτές τιμές χρόνου είτε για συνεχείς τιμές. Η διακριτού χρόνου τυχαία διαδικασία, περιλαμβάνει ένα σύστημα το οποίο είναι σε μια συγκεκριμένη κατάσταση σε κάθε βήμα, με την κατάσταση να μεταβάλλεται τυχαία μεταξύ των διαφόρων βημάτων. Αυτά τα βήματα θεωρούνται συνήθως ως χρονικές στιγμές, αλλά μπορούν να θεωρηθούν και ως φυσική απόσταση ή σαν οποιαδήποτε άλλη διακριτή μεταβλητή. Σύμφωνα με την μαρκοβιανή ιδιότητα, η υπό όρους πιθανότητα κατανομής για το σύστημα στο επόμενο στάδιο (και σε όλα τα μελλοντικά βήματα), εξαρτάται μόνο από την τρέχουσα κατάσταση του συστήματος. Το επόμενο αυτό στάδιο του συστήματος μια μαρκοβιανής αλυσίδας είναι πολύ δύσκολο να προβλεφθεί με βεβαιότητα, δεδομένου ότι το σύστημα αλλάζει τυχαία. Ωστόσο, μπορούν να προβλεφθούν οι στατιστικές ιδιότητες του μέλλοντος του συστήματος. Αν η αλυσίδα τη στιγμή αυτή βρίσκεται σε μια κατάσταση s i, τότε στο επόμενο βήμα, μετακινείται στην κατάσταση s j, με πιθανότητα p ij, η οποία όπως προαναφέρθηκε δεν εξαρτάται από τις προηγούμενες καταστάσεις της αλυσίδας. Υπάρχει βέβαια και το ενδεχόμενο στο επόμενο βήμα η αλυσίδα να παραμείνει στην ίδια κατάσταση με πιθανότητα p ii.οι αλλαγές της κατάστασης του συστήματος ονομάζονται μεταβάσεις (transitions), και οι πιθανότητες που σχετίζονται με τις διάφορες αλλαγές του συστήματος ονομάζονται πιθανότητες μετάβασης (transition probabilities). Το σύνολο των πιθανών καταστάσεων και των πιθανοτήτων μετάβασης από το ένα στάδιο στο άλλο, αποτελούν στην ουσία την μαρκοβιανή αλυσίδα. Θεωρητικά, υποθέτουμε ότι στον ορισμό των διαδικασιών - δραστηριοτήτων έχουν συμπεριληφθεί όλα τα πιθανά στάδια με τις αντίστοιχες πιθανές μεταβάσεις, ώστε να υπάρχει πάντα μια επόμενη κατάσταση/στάδιο, και η μαρκοβιανή διαδικασία να συνεχίζεται για πάντα. Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 39

40 3.1.3 Μαθηματική έκφραση της μαρκοβιανής αλυσίδας Η μαρκοβιανή αλυσίδα είναι μια ακολουθία τυχαίων μεταβλήτών x 1, x 2,, x n οποίες χαρακτηρίζονται από την μαρκοβιανή ιδιότητα. οι ( X = x X = x X = x X = x ) = ( X = x X = x ) Pr /,,..., Pr / n n n n+ 1 n+ 1 n Οι πιθανές τιμές του X i αποτελούν ένα μετρήσιμο σύνολο S, το οποίο ονομάζεται χώρος καταστάσεων της αλυσίδας (chain state space). Η πιθανότητα της μετακίνησης από την κατάσταση i στην κατάσταση j σε n χρονικά βήματα δίνεται από τον τύπο: r ( n) ij = Pr( n = / 0 = ) = ik kj k = 1 p X j X i p p Όπου r το σύνολο των πιθανών καταστάσεων του συστήματος Η μονό-βηματική μετάβαση δίνεται από τον τύπο: p = Pr( X = j/ X = i) = p p ij n 0 ik kj Παράδειγμα μαρκοβιανής αλυσίδας Ένα πρώτο παράδειγμα για την κατανόηση της μαρκοβιανής αλυσίδας είναι το παρακατω. Σύμφωνα με τους Kemeny, Snell και Thompson (1974), στη χώρα του Οζ όλα είναι τέλεια εκτός από τον καιρό. Ποτέ δεν έχουν καλό καιρό δύο μέρες στην σειρά. Αν έχουν μια καλή μέρα, είναι το ίδιο πιθανό να βρέξει ή να χιονίσει την επόμενη μέρα. Αν βρέξει ή χιονίσει, είναι το ίδιο πιθανό να έχει τον ίδιο καιρό και την επόμενη μέρα. Αν υπάρξει μετάβαση από χιόνι σε βροχή ή το αντίθετο, μόνο τις μισές φορές υπάρχει πιθανότητα να κάνει καλό καιρό. Με τις παραπάνω πληροφορίες είναι δυνατό να σχηματιστεί μια μαρκοβιανή αλυσίδα. Θεωρώντας ως τις πιθανές καταστάσεις του συστήματος την βροχή (R), τον καλό καιρό (Ν), και το χιόνι (S), είναι δυνατή η κατασκευή του παρακάτω πίνακα πιθανοτήτων μετάβασης, ο οποίος καλείται πίνακας μετάβασης (transition matrix). Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 40

41 Ο παραπάνω πίνακας αντιπροσωπεύει τις πιθανότητες για τα διάφορα είδη καιρών του παραδείγματος. Η πρώτη σειρά δείχνει την πιθανότητα βροχής (RR), την πιθανότητα καλοκαιρίας (RN) και την πιθανότητα χιονόπτωσης (RS) αν η πρώτη κατάσταση της αλυσίδας είναι βροχερός καιρός. Ομοίως η δεύτερη σειρά δείχνει τις αντίστοιχες πιθανότητες για τον καιρό ξεκινώντας από καλοκαιρία, και η τρίτη σειρά τις αντίστοιχες πιθανότητες ξεκινώντας από χιονόπτωση. Σύμφωνα με τον ορισμό της μαρκοβιανής αλυσίδας και το πρόγραμμα MatrixPowers, είναι δυνατή η πρόβλεψη των πιθανοτήτων του καιρού έξι χρονικών βημάτων, δηλαδή έξι ημερών. Για την επιλογή της αρχικής κατάστασης από την οποία θα ξεκινήσει η μαρκοβιανή αλυσίδα, χρησιμοποιείται μια κατανομή πιθανότητας των πιθανών καταστάσεων την οποία καλούμε διάνυσμα πιθανότητας (probability vector). Ένα τέτοιο διάνυσμα έχει μόνο μια σειρά με r στοιχεία, το άθροισμα των οποίων ισούται με ένα. Έτσι αν το διάνυσμα πιθανότητας συμβολιστεί με u, και ο πίνακας μετάβασης με P, τότε η πιθανότητα η αλυσίδα να είναι στην κατάσταση s i μετά από n βήματα, είναι το iοστό n n στοιχείο του διανύσματος: u = up Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 41

42 3.1.5 Ειδικές περιπτώσεις μαρκοβιανής αλυσίδας Απορροφητική μαρκοβιανή αλυσίδα (Absorbing markov chain) Μια κατάσταση s i μιας μαρκοβιανής αλυσίδας ονομάζεται απορροφητική, αν είναι αδύνατο να την αφήσει (δηλαδή η πιθανότητα μετάβασης της p ii =1). Μια μαρκοβιανή αλυσίδα ονομάζεται απορροφητική, αν έχει τουλάχιστον μια απορροφητική κατάσταση και αν από κάθε κατάσταση είναι πιθανό να φτάσεις στην απορροφητική κατάσταση (όχι απαραίτητα σε ένα βήμα). Σε μια τέτοιου είδους αλυσίδα, μια κατάσταση η οποία δεν είναι απορροφητική, ονομάζεται μεταβατική. Σχήμα 3.1: Ο περίπατος του μεθύστακα Χαρακτηριστικό παράδειγμα μιας απορροφητικής μαρκοβιανής αλυσίδας είναι ο περίπατος του μεθύστακα (σχήμα 3.1) Ένας μεθύστακας προχωράει κατά μήκος ενός δρόμου με τέσσερα οικοδομικά τετράγωνα. Αν βρίσκεται στη γωνία των οικοδομικών τετράγωνων 1, 2,ή 3 μπορεί να προχωρήσει αριστερά ή δεξιά με ίση πιθανότητα. Συνεχίζει μέχρι να φτάσει την γωνία 4 στην οποία βρίσκεται ένα μπαρ, ή μέχρι την γωνία 0 στην οποία είναι το σπίτι του. Αν φτάσει είτε στο σπίτι του είτε στο μπαρ, μένει εκεί και δεν συνεχίζει τον περίπατό του. Σύμφωνα με τα παραπάνω στοιχεία μπορεί να κατασκευαστεί ο αντίστοιχος πίνακας μετάβασης: Οι καταστάσεις 1, 2 και 3 είναι μεταβατικές καταστάσεις και από οποιαδήποτε από αυτές είναι δυνατή η μετάβαση στις απορροφητικές καταστάσεις 0 και 4. Επομένως η μαρκοβιανή αυτή αλυσίδα είναι όντως απορροφητική. Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 42

43 Εργοδική μαρκοβιανή αλυσίδα (Ergodic markov chain) Μια μαρκοβιανή αλυσίδα ονομάζεται εργοδική αν είναι είναι δυνατή η μετάβαση από κάθε κατάσταση σε κάθε άλλη κατάσταση (όχι απαραίτητα σε ένα βήμα). Πολλές φορές οι εργοδικές μαρκοβιανές αλυσίδες αναφέρονται στην βιβλιογραφία ως αμείωτες (irreducible). Μια μαρκοβιανή αλυσίδα ονομάζεται κανονική αλυσίδα, μόνο αν κάποια δύναμη του πίνακα μετάβασης έχει μόνο θετικά στοιχεία. Δηλαδή για κάποιο n, είναι δυνατή η μετάβαση από οποιαδήποτε κατάσταση σε οποιαδήποτε άλλη κατάσταση σε ακριβώς n βήματα. Όπως φαίνεται και από τον ορισμό, κάθε κανονική αλυσίδα είναι και εργοδική. Δεν ισχύει όμως το αντίστροφο, δηλαδή αν μια αλυσίδα είναι εργοδική, δεν είναι απαραίτητα και κανονική. Για παράδειγμα έστω ότι ο πίνακας μετάβασης μιας μαρκοβιανής αλυσίδας είναι ο : Είναι φανερό ότι είναι δυνατή η μετάβαση από οποιαδήποτε κατάσταση σε οποιαδήποτε άλλη κατάσταση, και επομένως η αλυσίδα είναι εργοδική. Όμως, αν ο αριθμός των βημάτων n είναι μονός αριθμός, δεν είναι δυνατή η μετάβαση από την κατάσταση 0 στην κατάσταση 0 σε n βήματα, και αν ο αριθμός βημάτων είναι ζυγός, τότε δεν είναι δυνατή η μετάβαση από την κατάσταση 0 στην κατάσταση 1 σε ακριβώς n βήματα και άρα η αλυσίδα δεν είναι κανονική. 3.2 Systems Engineering Όπως αναφέραμε, για την ερμηνεία του αντικειμενικού ρίσκου όπως αναφέρθηκε χρειάζονται πειράματα. Για την εκλογή και χρησιμοποίηση τέτοιων πειραμάτων χρησιμοποιήθηκε τo systems engineering. Το systems engineering είναι ένα διεπιστημονικό πεδίο εφαρμοσμένης μηχανικής που εστιάζει στη σχεδίαση και διαχείριση πολύπλοκων έργων μηχανικής καθ όλη την διάρκεια ζωής τους Ιστορική Αναδρομή Ο όρος systems engineering συναντάται για πρώτη φορά την δεκαετία του 1940 στα εργαστήρια της Bell στο New Jersey των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής. Η ανάγκη για τον εντοπισμό και έλεγχο των ιδιοτήτων ενός συστήματος, παρακίνησε το Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ, την NASA καθώς και άλλες βιομηχανίες να εφαρμόσουν αυτή την μεθοδολογία. Όμως καθώς η πολυπλοκότητα των συστημάτων μεγάλωνε η υπάρχουσα μεθοδολογία και τα υφιστάμενα μέσα δεν ήταν επαρκείς για να ανταποκριθούν στις αυξανόμενες απαιτήσεις των συστημάτων. Έτσι νέες μέθοδοι Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 43

44 άρχισαν να αναπτύσσονται. Η συνεχής εξέλιξη του systems engineering περιελάμβανε ανάπτυξη και αναγνώριση νέων μεθόδων και τεχνικών μοντελοποίησης. Αυτές οι μέθοδοι βοηθούν στην καλύτερη κατανόηση των συστημάτων καθώς γίνονται πιο πολύπλοκα. Τα πιο ευρέως διαδεδομένα εργαλεία systems engineering που χρησιμοποιούνται μέχρι και σήμερα όπως τα USL,UML,QFD και IDEF0, αναπτύχθηκαν εκείνη την περίοδο. Το 1990 αντιπρόσωποι από μια σειρά αμερικανικών εταιρειών και οργανισμών ίδρυσαν μια επαγγελματική κοινωνία για τo system engineering, το National Council on Systems Engineering (NCOSE). Το NCOSE δημιουργήθηκε για να αντιμετωπίσει την ανάγκη για βελτιώσεις στην εκπαίδευση και εφαρμογή του τομέα του systems engineering. Η ραγδαία ανάπτυξη του οργανισμού και η μεγάλη συμμετοχή μηχανικών εκτός των ΗΠΑ οδήγησε το 1995 στην αλλαγή του ονόματος του οργανισμού σε International Council on Systems Engineering (INCOSE). Πλέον το systems engineering διδάσκεται σε αρκετά πανεπιστήμια ανά τον κόσμο με την μορφή μεταπτυχιακών ή διδακτορικών σπουδών Θεμελιώδεις έννοιες Για να το εξηγήσουμε το systems engineering, καλύτερα θα παραθέσουμε πρώτα κάποιους βασικούς ορισμούς. Σύστημα είναι μια σειρά αλληλοεξαρτώμενων στοιχείων και διαδικασιών που αλληλεπιδρούν μεταξύ τους με σκοπό να ικανοποιήσουν και να πετύχουν έναν συγκεκριμένο κοινό στόχο. Τα στοιχεία που αποτελούν ένα σύστημα μπορεί να είναι ποικίλα, όπως άνθρωποι, οργανισμοί, μηχανικοί εξοπλισμοί ή ακόμη και εγκαταστάσεις. Ο στόχος προς επίτευξη μπορεί να είναι απλός όπως η διανομή ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα σπίτι ή πολύ δύσκολος όπως η εξερεύνηση της επιφάνειας ενός πλανήτη. Κάθε σύστημα μπορεί να αποτελείται από ένα ή περισσότερα υποσυστήματα (subsystems) ή και το ίδιο το σύστημα να αποτελεί μέρος ενός ευρύτερου υπερσυστήματος (supersystem). Μέσα σε αυτό το πλαίσιο συστημάτων οι διαχειριστές (managers) του υπερσυστήματος πρέπει να καθορίσουν τους στόχους του κάθε συστήματος καθώς και τους περιορισμούς του. Συχνά έχουν την εξουσιοδότηση να παραβλέψουν αποφάσεις σχεδίασης και λειτουργίας του συστήματος. Στο πλαίσιο του systems engineering, κάθε υποσύστημα πρέπει να λειτουργήσει συντονισμένα και ομαλά προκειμένου να επιτευχθεί οι στόχοι που έχουν τεθεί. Έτσι κάθε υποσύστημα μελετάται ως ένα σύστημα από μόνο του και περιλαμβάνει πολιτικές, απαιτήσεις, στόχους και σχετικά κόστη. Ένα έργο (project) περιλαμβάνει τον σχεδιασμό, την ανάπτυξη και την λειτουργία ενός ή περισσοτέρων συστημάτων και οργανώνεται από εξειδικευμένες ομάδες προσωπικού. Η ομάδα που τίθεται επικεφαλής έχει ως στόχο την μελέτη και ανάλυση του έργου όχι μόνο από την μηχανολογική σκοπιά, αλλά λαμβάνει υπ όψιν και όλες Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 44

45 τις δραστηριότητες που απαιτούνται για την επίτευξη του τελικού στόχου. Ο όρος αποστολή (mission) συνήθως χρησιμοποιείται για τους σκοπούς ενός έργου (project). Ο κύκλος ζωής ενός συστήματος είναι η εξέταση του συστήματος σε όλα τα στάδια ύπαρξης του. Από την σχεδιασμό μέχρι το τέλος λειτουργίας του συστήματος, με σκοπό την διασφάλιση της σωστής λειτουργίας και της αναμενόμενης διάρκειας ζωής που απαιτείται ώστε να ικανοποιηθούν οι αρχικοί στόχοι του συστήματος. Τα στάδια που περιλαμβάνει είναι η σύλληψη της ιδέας του συστήματος, ο σχεδιασμός, η ανάπτυξη, η παραγωγή - κατασκευή, η διανομή, η λειτουργία, η συντήρηση και η λήξη λειτουργίας του συστήματος Ορισμός του Systems Engineering Το systems engineering είναι μια μεθοδολογία για τον σχεδιασμό, την δημιουργία και την λειτουργία συστημάτων. Τα βασικά βήματα της μεθοδολογίας αυτής είναι: Η αναγνώριση και ποσοτικοποίηση των στόχων Η δημιουργία εναλλακτικών σχεδιαστικών σεναρίων Η διεξαγωγή ειδικών μελετών Η επιλογή βέλτιστου σχεδιαστικού σεναρίου Η αύξηση της ανάλυσης του συστήματος Η εφαρμογή των επιλεγμένων σχεδιαστικών αποφάσεων Η εκτέλεση της αποστολής Ο έλεγχος σωστής λειτουργίας του συστήματος Η αξιολόγηση της αποδοτικότητας του συστήματος Με απλά λόγια, το systems engineering είναι ο παράγοντας που εξασφαλίζει ότι όλες οι πιθανές πτυχές ενός συστήματος λαμβάνονται υπ όψιν, συνδυάζονται και ενσωματώνονται για την ομαλή λειτουργία του συστήματος. Άλλοι διαδεδομένοι ορισμοί του systems engineering είναι οι παρακάτω. Systems engineering είναι: Μια λογική ακολουθία των δραστηριοτήτων και των αποφάσεων που μετατρέπει μια επιχειρησιακή ανάγκη σε μια περιγραφή των παραμέτρων απόδοσης του συστήματος και μια προτιμώμενη διαμόρφωση του συστήματος (MIL-STD- 499A,1974). Μια διεπιστημονική προσέγγιση που περιλαμβάνει τις τεχνικές και διαδικασίες για τον έλεγχο του κύκλου ζωής του συστήματος το οποίο μπορεί να αποτελείται από ανθρώπους, προϊόντα και διαδικασίες, με στόχο την ικανοποίηση των αναγκών των πελατών. (EIA Standard IS-632, 1994) Μια διεπιστημονική, συνεργατική προσέγγιση που εξελίσσεται με σκοπό την διασφάλιση του αναμενόμενου κύκλου ζωής του συστήματος, ώστε να επιτευχθούν οι προσδοκίες των πελατών και της κοινωνίας. (IEEE P1220, 1994) Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 45

46 3.2.4 Σκοπός του Systems Engineering Το systems engineering αναπτύχθηκε για την αντιμετώπιση των προβλημάτων που παρουσιάζουν μηχανολογικά λειτουργικά συστήματα τα οποία χαρακτηρίζονται από μεγάλη πολυπλοκότητα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα ενός προβλήματος που λύθηκε με την χρήση της μεθοδολογίας της μηχανικής συστημάτων είναι η το πρόγραμμα Apollo της NASA. Σκοπός δηλαδή του systems engineering είναι ο έλεγχος του κύκλου ζωής ενός συστήματος σε όλα τα στάδια που μπορεί να παρέλθει. Ο πιο συνηθισμένος και σημαντικός περιορισμός που τίθεται σε αυτή την διαδικασία είναι ο οικονομικός παράγοντας. Απαιτείται η επίτευξη των στόχων με τον πιο αποτελεσματικό και οικονομικά αποδοτικό τρόπο λαμβάνοντας υπ όψιν την ποιότητα απόδοσης του συστήματος, το χρονοδιάγραμμα που πρέπει να τηρηθεί, τα πιθανά ρίσκα κα. Ως βέλτιστο σύστημα θεωρείται αυτό που παρέχει την καλύτερη ισορροπίας μεταξύ αποτελεσματικότητας και κόστους. Δηλαδή το σύστημα θα πρέπει να παρέχει την μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα για τους χρησιμοποιούμενους πόρους ή ισοδύναμα, θα πρέπει να είναι το πιο φθηνό για την αποτελεσματικότητα που επιτυγχάνει. Η τελευταία διατύπωση χρησιμοποιείται σπανιότερα, διότι συνήθως υπάρχουν πολλοί σχεδιασμοί που την πληρούν. Γραφική αναπαράσταση της σχέσης αποτελεσματικότητας για συγκεκριμένα σενάρια σχεδίων και χρήση συγκεκριμένης τεχνολογίας, παρέχει το παρακάτω σχήμα. Ο κάθετος άξονας αναπαριστά την αποτελεσματικότητα του συστήματος και ο οριζόντιος άξονας τα αντίστοιχα κόστη. Μέσω αυτού του γραφήματος φαίνεται η μέγιστη επιτεύξιμη αποτελεσματικότητα σαν συνάρτηση του κόστους. Σχήμα 3.2 : Καμπύλη κόστους και αποτελεσματικότητας Τα σημεία πάνω από την γραμμή δεν μπορούν να επιτευχθούν με την χρήση της τρέχουσας τεχνολογίας και δεν αντιπροσωπεύουν εφικτούς σχεδιασμούς. Υπάρχει όμως πιθανότητα μελλοντικής επίτευξή τους λόγω της τεχνολογικής εξέλιξης. Τα Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 46

47 σημεία που βρίσκονται εντός της καμπύλης είναι πραγματοποιήσιμα αλλά συνήθως δεν προτιμούνται γιατί δεν είναι τα βέλτιστα. Τα σημεία που βρίσκονται πάνω στην καμπύλη αντιπροσωπεύουν τους οικονομικά βέλτιστους σχεδιασμούς και ονομάζονται οικονομικά αποτελεσματικές λύσεις (cost effective solutions). Στην υλοποίηση όμως των παραπάνω συστημάτων πολλές φορές τα αποτελέσματα είναι διαφορετικά από τα αναμενόμενα. Λόγω παραγόντων τους οποίους δεν έχουν ληφθεί υπ όψιν στη μελέτη του συστήματος, των πιθανών ρίσκων και κινδύνων που έχουν αμεληθεί ή κάποιου λάθους, δεν γίνεται να υπολογιστούν τα αποτελέσματα του συστήματος με απόλυτη βεβαιότητα. Έτσι τα προβαλλόμενα μεγέθη του κόστους και της αποτελεσματικότητας ενός σχεδιασμού περιγράφονται καλύτερα από μια πιθανή κατανομή στοιχείων παρά μεμονωμένων στοιχείων. Η κατανομή με μεγάλο μέτρο αβεβαιότητας μπορεί να θεωρηθεί σαν ένα σύννεφο, το οποίο είναι πιο παχύ στην πιο πιθανή τιμή και λεπτότερο σε μεγαλύτερη απόσταση από το πιο πιθανό σημείο (σενάριο Α στο σχήμα). Κατανομές με μικρότερη αβεβαιότητα στον σχεδιασμό και στο εκπίπτον αποτέλεσμα είναι πιο πυκνές και αρκετά πιο συμπαγείς (σενάριο Β στο σχήμα). Κατανομές με σημαντική πιθανότητα να παραγάγουν ανεπιθύμητα αποτελέσματα φαίνονται στο σχήμα ως σενάριο C. Σχήμα 3.3 : Αποτελέσματα από διάφορα σενάρια που περιλαμβάνουν και τον παράγοντα της αβεβαιότητας Διαχείριση Συστημάτων (Systems Engineering Management) Αναπόσπαστο κομμάτι του systems engineering είναι η διαχείριση συστημάτων (systems engineering management). Ο κύριος ρόλος της του systems engineering είναι η εύρεση και παροχή πληροφοριών στον διαχειριστή συστημάτων (system manager), ώστε να μπορέσει να πάρει τις σωστές αποφάσεις. Σε αυτό περιλαμβάνεται η αναγνώριση εναλλακτικών ιδεών σχεδιασμού συστημάτων καθώς και αξιολόγηση αυτών με κατάλληλο τρόπο ώστε να είναι πιο εύκολη η κατανόηση του συστήματος Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 47

48 και των ιδιοτήτων του από τους αρμόδιους διαχειριστές του συστήματος. Με αυτό τον τρόπο διευκολύνεται η λήψη και η εφαρμογή αποφάσεων από τους διαχειριστές του συστήματος. Ένας σημαντικός παράγοντας που διευκολύνει την ανάλυση και επιλογή των κατάλληλων εναλλακτικών ιδεών είναι η δημιουργία μοντέλων συστημάτων. Με βάση τα μοντέλα αυτά μπορεί να απομονωθούν και να μελετηθούν ξεχωριστά διάφορες διαστάσεις και τομείς του συστήματος όπως π.χ. τα κόστη, η αποδοτικότητα και το πιθανό ρίσκο του συστήματος. Οι τεχνικές που περιλαμβάνονται στο management του systems engineering περιλαμβάνουν εργασίες προγραμματισμού, διαχωρισμού εργασιών, καθορισμών του ρίσκου, εντοπισμών των αναγκών και των απαιτούμενων αναθεωρήσεων, καθορισμού βασικών στρατηγικών, διαμόρφωσης της οργάνωσης, οργάνωσης δεδομένων, ειδικού μηχανολογικού σχεδιασμού, ορισμού νέων αναθεωρήσεων, ελέγχου, πιστοποίησης και καταγραφής αναφορών κατάστασης και υπολογισμών. Το γενικό πλάνο του έργου ορίζει τον τρόπο με τον οποίο πρέπει να γίνουν οι απαραίτητες ενέργειες ώστε να επιτευχθούν οι στόχοι που έχουν τεθεί, εντός ορισμένου χρονικού διαστήματος. Το οργανωτικό-διοικητικό πλάνο του systems engineering (Systems Engineering Management Plan, SEMP) είναι ένα έγγραφο που ορίζει για όλους τους συμμετέχοντες του έργου τον τρόπο με τον οποίο τα διοικηθείοργανωθεί το έργο εντός των τεθέντων περιορισμών. Μέσω του SEMP όλοι οι συμμετέχοντες κατανοούν πώς θα πρέπει να ανταποκριθούν στις τεχνικές του management. Για παράδειγμα, το SEMP θα πρέπει να περιγράφει τα μέσα που πρέπει να χρησιμοποιηθούν τόσο για τον εσωτερικό όσο και για τον εξωτερικό διασυνδετικό έλεγχο. Όπως φαίνεται και στο σχήμα, η διαχείριση συστημάτων επιτυγχάνεται χάρη στην συνεργασία τριών κυρίων λειτουργιών: Φάση ανάπτυξης (Development Phasing), κατά την οποία ελέγχεται η σχεδιαστική λειτουργία και παρέχονται οι κύριες κατευθύνσεις (baselines) που συντονίζουν τις σχεδιαστικές προσπάθειες. Η διαδικασία systems engineering (System Engineering Process) κατά την οποία γίνονται προσπάθειες επίλυσης των σχεδιαστικών προβλημάτων που προκύπτουν στο στάδιο ανάπτυξης. Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει και τις ενέργειες διασφάλισης του απαιτούμενου εξοπλισμού που απαιτείται για τον σχεδιασμό του συστήματος Αξιολόγηση κύκλου ζωής του συστήματος (Life Cycle integration), η οποία περιλαμβάνει την συμμετοχή των πελατών / υπευθύνων για την επίβλεψη και αξιολόγηση όλων των παραπάνω σταδίων με σκοπό την διασφάλιση της σωστής λειτουργίας του συστήματος. Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 48

49 Σχήμα 3.4 : Οι τρεις δραστηριότητες της διαχείρισης συστημάτων Οι παραπάνω λειτουργίες μπορούν να χωρισθούν με την σειρά τους περαιτέρω σε στάδια-λειτουργίες. Η Φάση Ανάπτυξης μπορεί να χωρισθεί στα εξής στάδια : o Στάδιο σύλληψης ιδέας o Στάδιο προμελέτης συστήματος, κατά το οποίο αρχικά σχεδιάζεται ένα προσχέδιο του συστήματος με τις βασικές λειτουργίες του και με τα αντίστοιχα υποσυστήματα που το αποτελούν και στην συνέχεια υπόκειται σε βελτιώσεις μέχρι να φτάσει την τελική του μορφή. Η διαδικασία systems engineering εφαρμόζεται σε κάθε ένα από τα παραπάνω στάδια δίνοντας κατάλληλες κατευθύνσεις- παρατηρήσεις με την σειρά που φαίνεται στο σχήμα. Τα τρίγωνα αναπαριστούν τα σημεία ελέγχου της σχεδιαστικής διαδικασίας που συνήθως πραγματοποιούνται από τεχνικές μελέτες. Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 49

50 Σχήμα 3.5 : Φάση Ανάπτυξης Η διαδικασία systems engineering όπως αναφέρθηκε είναι μια επαναληπτική διαδικασία που πραγματοποιείται σε κάθε στάδιο ύπαρξης του συστήματος με στόχο: i) την επίλυση των προβλημάτων που προκύπτουν μέσω περαιτέρω ανάλυσης του συστήματος ii) την παροχή πληροφοριών σχετικά με το σύστημα, στους υπεύθυνους για την λήψη αποφάσεων iii) την δημιουργία δεδομένων και πληροφοριών τα οποία χρησιμοποιούνται στο επόμενο στάδιο σχεδίασης. Οι κύριες λειτουργίες της διαδικασίας αυτής είναι: o Η Μελέτη Αναγκών (Requirements Analysis) o Η Μελέτη Λειτουργίας και Διανομής Πόρων (Functional Analysis and Allocation) o Η Σύνθεση Σχεδίασης (Design Synthesis) σύμφωνα με τις παραπάνω λειτουργίες Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 50

51 Σχήμα 3.6 : Διαδικασία Systems Engineering Η Αξιολόγηση του κύκλου ζωής συστήματος μπορεί να χωρισθεί στα εξής στάδια: o Ανάπτυξη (Development). Περιλαμβάνει τις ενέργειες που χρειάζονται ώστε να μετατραπούν οι ανάγκες των πελατών στόχοι του συστήματος σε λειτουργικά συστήματα. o Παραγωγή (Manufacturing/Production/Construction). Περιλαμβάνει τη παραγωγή των δοκιμαστικών μοντέλων, και την δημιουργία του συστήματος. o Διανομή (Deployment). Περιλαμβάνει τις απαραίτητες ενέργειες για την μεταφορά, διανομή, λήψη και αποθήκευση ώστε το σύστημα να πετύχει την μέγιστη δυνατή λειτουργία. o Λειτουργία (Operation). Είναι η λειτουργία του συστήματος σε συνδυασμό με τις απαραίτητες ενέργειες για την ομαλή διεξαγωγή των διαδικασιών. o Συντήρηση και Υποστήριξη (Support). Περιλαμβάνει όλες τις ενέργειες συντήρησης και παροχής απαιτούμενου εξοπλισμού που χρειάζονται για την σωστή λειτουργία του συστήματος. o Απόρριψη Υλικού (Disposal).Περιλαμβάνει τις ενέργειες που απαιτούνται για την απόρριψη των κατεστραμμένων μη λειτουργικών συστημάτων σύμφωνα με την κατάλληλη νομοθεσία. o Εκπαίδευση (Training). Περιλαμβάνει όλες τις ενέργειες που απαιτούνται για την απόκτηση και διατήρηση της κατάλληλης επιμόρφωσης και τεχνογνωσίας ώστε να επιτυγχάνεται η σωστή και ομαλή λειτουργία του συστήματος. Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 51

52 3.2.6 Πολυπλοκότητα Σχήμα 3.7 : Κύκλου ζωής των προϊόντων Το systems engineering αναπτύχθηκε όπως αναφέρθηκε λόγω της αύξησης της πολυπλοκότητας των συστημάτων. Τα προβλήματα που απορρέουν από αυτή την αύξηση της πολυπλοκότητας δεν αφορούν μόνο τα μηχανικά προβλήματα ενός συστήματος αλλά και προβλήματα λογικής οργάνωσης των δεδομένων και λειτουργιών του συστήματος. Βασικοί παράγοντες της αύξησης της πολυπλοκότητας ενός συστήματος είναι το μέγεθος του, ο αριθμός των δεδομένων του, των μεταβλητών του και κυρίως των ζητούμενων παραμέτρων του. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ανάγκη χρησιμοποίησης διαφόρων επιστημονικών πεδίων για τον σχεδιασμό του συστήματος. Έτσι δημιουργείται μια δομημένη επιστημονική διαδικασία ανάπτυξης που ξεκινά από την σύλληψη της ιδέας του συστήματος και σταματά μέχρι τον τερματισμό λειτουργίας των συστημάτων. Στην διαδικασία αυτή χρησιμοποιούνται εργαλεία και μέθοδοι όπως: Μοντελοποίηση και Εξομοίωση Συστήματος Αρχιτεκτονική Συστήματος Μαθηματικές τεχνικές βελτιστοποίησης Δυναμική Συστημάτων Ανάλυση Συστημάτων Στατιστική Ανάλυση Ανάλυση Αξιοπιστίας Αξιολόγηση και Λήψη Αποφάσεων Ένα παράδειγμα πολύπλοκου συστήματος που χρησιμοποιεί το μεγαλύτερο μέρος των παραπάνω εργαλείων είναι το Διεθνής Διαστημικός Σταθμός (ISS). Για την Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 52

53 δημιουργία αυτού του συστήματος χρειάστηκε η ανάπτυξη κατάλληλων αλγορίθμων, κατασκευή πρότυπων εξαρτημάτων και μελέτη της συμπεριφοράς του συστήματος από τις οπτικές γωνίες διαφόρων ειδικών Μοντελοποίηση Συστημάτων Τα μοντέλα παίζουν σημαντικό ρόλο στο systems engineering. Τα μοντέλα μπορούν να ορισθούν με αρκετούς τρόπους όπως: Μοντέλο είναι η προσπάθεια αναπαράστασης ενός μέρους της πραγματικότητας με στόχο την απάντηση ερωτήσεων σχετικά με τον πραγματικό κόσμο. Μοντέλο είναι η απομίμηση-αναπαράσταση μια διαδικασίας ή δομής που διαδραματίζεται στον πραγματικό κόσμο. Μοντέλο είναι ένα θεωρητικό εργαλείο που χρησιμοποιεί μαθηματικά και φυσική με σκοπό διεξαγωγής αποτελεσμάτων κατάλληλων για την βοήθεια λήψης αποφάσεων. Με την χρήση μοντέλων είναι δυνατή η εξαγωγή εκτιμήσεων για την αποδοτικότητα του συστήματος, για τα τεχνολογικά του χαρακτηριστικά ή ακόμη και τα προβλεπόμενα κόστη που ενδέχεται να προκύψουν. Συνήθως οι εκτιμήσεις αυτές απαιτούν την χρήση πολλών και ξεχωριστών μοντέλων. Έτσι στο κάθε μοντέλο εισάγονται τα δεδομένα και μέσω πολύπλοκων μαθηματικών και άλλων σχέσεων που εκφράζουν τις διάφορες αλληλεπιδράσεις τους συστήματος με το περιβάλλον αλλά και των υποσυστημάτων του μεταξύ τους, λαμβάνεται ως έξοδος του μοντέλου οι εκτιμήσεις σχετικά με τις ποσότητες που ζητήθηκαν Γραφικές Αναπαραστάσεις Συστημάτων Οι γραφικές αναπαραστάσεις των συστημάτων εισήχθησαν ώστε να βοηθήσουν στην κατανόηση πολύπλοκων συστημάτων αλλά και στην επικοινωνία δεδομένων και λειτουργικών απαιτήσεων ενός συστήματος. Οι γραφικές αναπαραστάσεις συσχετίζουν τα διάφορα υποσυστήματα ή μέρη του συστήματος μέσω σχέσεων και δεδομένων. Οι πιο ευρέως διαδεδομένες γραφικές αναπαραστάσεις που χρησιμοποιούνται στην systems engineering είναι : Λειτουργικό Διάγραμμα Ροής (Functional Flow Block Diagram FFBD) Διάγραμμα Ροής Δεδομένων (Data Flow Diagram DFD) VisSim N2 Chart Διάγραμμα Ακολουθίας (Sequence Diagram) IDEF0 Diagram USL Function Maps and Type Maps Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 53

54 3.3.1 Στοιχεία Πιθανοτήτων Η πιθανότητα είναι ένα αριθμητικό μέτρο του κατά πόσο είναι δυνατό να συμβεί ένα ενδεχόμενο μιας στοχαστικής διαδικασίας. Είναι μια από τις δυο παραμέτρους που προσδιορίζει την μεταβλητότητα ενός συστήματος. Η άλλη παράμετρος είναι αυτή που προσδιορίζει το σύνολο των δυνατών τιμών. Γενικά η πιθανότητα χρησιμοποιείται για να προσδιορίσει τις κατανομές, οι οποίες περιγράφουν το εύρος των τιμών των οποίων μπορεί να πάρει μια μεταβλητή μαζί με το κατά πόσο είναι πιθανό η μεταβλητή να πάρει μια οποιοδήποτε τιμή (Κοκολάκης και Σπηλιώτης, 2002; Vose, 2008) Συνάρτηση Πυκνότητας Πιθανότητας (Probability Density Function) Έστω μια τυχαία μεταβλητή Χ. Αν η Χ είναι συνεχής, τότε η πιθανότητα η μεταβλητή Χ να πάρει την τιμή x, είναι απειροστά μικρή. Έτσι η στοιχειώδης πιθανότητα dp είναι: dp = f ( x) dx Επομένως για συνεχείς μεταβλητές δεν έχει νόημα η φράση: ποια είναι η πιθανότητα η τυχαία μεταβλητή Χ να πάρει την τιμή x, παρά ποια η πιθανότητα η μεταβλητή Χ να πάρει τιμές μεγαλύτερες από μια τιμή α και μικρότερες από μια τιμή β. Αυτό ακριβώς αντιπροσωπεύει το ολοκλήρωμα της συνάρτησης πυκνότητας πιθανότητας f(x) : b P( a < x < b) = f ( x) dx a Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας είναι μη αρνητική : f( x) 0 Σύμφωνα με την συνθήκη κανονικοποίησης, θα πρέπει το άθροισμα των πιθανοτήτων να είναι ίσο με ένα, δηλαδή να ισχύει : f ( x) dx = 1 Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 54

55 Σχήμα 3.8 : Γραφική απεικόνιση συνάρτησης πυκνότητας πιθανότητας κανονικής κατανομής Αθροιστική Συνάρτηση Κατανομής (Cumulative Distribution Function) Η συνάρτηση κατανομής πιθανότητας (σ.κ.π), εκφράζει την πιθανότητα η τυχαία μεταβλητή Χ να είναι μικρότερη ή ίση μια τιμής x: x F( x) = P( X x) = f ( u) du Σχήμα 3.9 : Αθροιστική συνάρτηση κατανομή κανονικών κατανομών Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 55

56 Παράμετροι συνεχών κατανομών Παράμετροι μιας κατανομή ονομάζονται κάποιες σταθερές ποσότητες, η γνώση των οποίων περιγράφει την μορφή της κατανομής. Οι παράμετροι που θα χρειαστούν στην εργασία είναι: α) Κορυφή ή επικρατούσα τιμή ή πλέον πιθανή τιμή, ονομάζεται η μέγιστη τιμή της συνάρτησης πυκνότητας πιθανότητας f(x). β) Μέση τιμή: ονομάζεται η ποσότητα: µ = E( x) = x f ( x) dx. Είναι η τετμημένη του κέντρου βάρους του επίπεδου σχήματος το οποίο οριοθετείται μεταξύ της καμπύλης y=f(x) και του άξονα x. γ) Διασπορά: είναι η μέση τιμή της συνάρτησης g(x)=(x-μ) 2 : 2 2 Var( x) = E( x µ ) = ( x µ ) f ( x) dx οι τιμές της σ.π.π. από την μέση τιμή Συνεχείς Κατανομές, και δείχνει πόσο μακριά βρίσκονται Στην μεθοδολογία της εργασίας θα χρησιμοποιηθούν οι παρακάτω συνεχείς κατανομές: Κατανομή Γάμμα Η κατανομή Γάμμα συμβολίζεται με G(a,p), όπου a, p θετικές παράμετροι, και συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας είναι: a =, με x>0 Γ ( p) p p 1 ax f( x) x e Όπου : Γ ( ) = p 1 x p x e dx 0 Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 56

57 Σχήμα 3.10 : Κατανομές Γάμμα για διάφορες τιμές των a,p Μέση τιμή της κατανομής Γάμμα: p p a p 1 ax a p ax E( X ) = xf ( x) dx = x x e dx = x e dx = Γ( p) Γ( p) 0 0 p z ( p 1) 1 z e dz z e dz p p a z 1 Γ ( p+ 1) pγ( p) = = = = Γ( p) a aγ( p) aγ( p) aγ( p) Ex ( ) = p a Ειδική περίπτωση της κατανομής Γάμμα είναι η εκθετική κατανομή: Εκθετική κατανομή Η εκθετική κατανομή συμβολίζεται με ε(α), και προκύπτει από την Γάμμα θέτοντας p=1. Η σ.π.π. της εκθετικής κατανομής είναι: ax f ( x) = ae, x > 0 Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 57

58 Σχήμα 3.11 : Συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας εκθετικής κατανομής για διάφορες τιμές του α=λ και η αθροιστική συνάρτηση κατανομής είναι: x x x x 0 ax () = () > () = () = F x f s ds F x f s ds ae ds 0 0 ax F( x) = 1 e, x> 0 Σχήμα 3.12 : Αθροιστική συνάρτηση πιθανότητας εκθετικής κατανομής για διάφορες τιμές του α=λ Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 58

59 Τριγωνική Κατανομή Η τριγωνική κατανομή είναι μια συνεχής και φραγμένη κατανομή. Έχει ως κάτω όριο a, άνω όριο b και κορυφή c. Η σ.π.π. της δίνεται από τον τύπο: 0, x< a 2( x a), a x c ( b a)( c a) f( x) = 2( b x), c x b ( b a)( b c) 0, x> b, με a: a (, ) b: a< b c: a c b Σχήμα 3.13 : Συνάρτηση πυκνότητα πιθανότητας τριγωνικής κατανομής Η αθροιστική συνάρτηση πιθανότητας δίνεται από τον τύπο: 0, x< a 2 ( x a), a x c ( b a)( c a) F( x) = 2 ( b x) 1, c x b ( b a)( b c) 0, x> b, με a: a (, ) b: a< b c: a c b Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 59

60 Σχήμα 3.14 : Αθροιστική συνάρτηση πιθανότητας τριγωνικής κατανομής Η μέση τιμή της τριγωνικής κατανομής δίνεται από τον τύπο: a+ b+ c Ex ( ) = 3 Κεφάλαιο 3: Θεωρητικό Υπόβαθρο 60

61 Κεφάλαιο 4. Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 61

62 Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 62

63 Ανέκαθεν το ρίσκο ήταν και είναι ένα σημαντικό στοιχείο της καθημερινής ζωής καθώς εμπεριέχεται σε όλες τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Οι περισσότερες αποφάσεις παίρνονται με γνώμονα το ρίσκο. Πολλοί ερευνητές έχουν προσπαθήσει να βρουν τρόπους να το ερμηνεύσουν, να το εξηγήσουν και να το ελαχιστοποιήσουν ώστε να μειωθούν οι κίνδυνοι που αντιμετωπίζει ο άνθρωπος. Αλλά μπορεί κανείς να απαντήσει με βεβαιότητα τι είναι το ρίσκο; 4.1 Ετυμολογία του όρου ρίσκου Η λέξη ρίσκο σημαίνει διαφορετικά πράγματα για διαφορετικούς ανθρώπους σε διαφορετικές χρονικές στιγμές οδηγώντας σε σύγχυση και παρερμηνείες. Η επιστημονική κοινότητα έχει ονομάσει αυτό το ευρύ φάσμα εννοιών που έχει προκύψει από την χρήση της λέξης του ρίσκου για διάφορες καταστάσεις, ως σύνδρομο αρχιπελάγους ρίσκου (risk-archipelago syndrome). Το γεγονός ότι δεν υπάρχει μια κοινή διεθνής ορολογία δυσχεραίνει τόσο την εκτίμηση και ανάλυση του ρίσκου όσο και την επικοινωνία σχετικά με το ρίσκο. Ακόμη και η ρίζα της λέξης ρίσκο ετυμολογικά, παραμένει άγνωστη. Σύμφωνα με την Althaus και το Oxford Dictionary of English, οι κύριες εκδοχές από τις οποίες προήλθε η λέξη ρίσκο είναι: Το γαλλικό risqué, που σήμαινε κίνδυνος ή ενόχληση, που μπορεί να είναι αναμενόμενος ή όχι. Εμφανίσθηκε το 1578 ως θηλυκό ουσιαστικό, το 1633 ως αρσενικό ουσιαστικό και επισημοποιήθηκε ως όρος το Το ιταλικό risco, που σήμαινε πιθανότητα τραυματισμού ή άλλης αρνητικής συνέπειας. Προέκυψε ως παραλλαγή των λέξεων reisego (1292) και risico (1367), και εμφανίσθηκε το πρώτο μισό του 14 ου αιώνα. Το γαλλικό resicq, το οποίο αναφέρεται στην πιθανότητα απώλειας ή ζημίας του εμπορικού φορτίου. Εμφανίσθηκε στα μέσα περίπου του 15 ου αιώνα, χρησιμοποιούμενο στην νότια πλευρά του Βελγίου όπου κυριαρχούσαν τα Γαλλικά (Walloon Region). Τα καταλανικά risc, reec,τα οποία αναφέρονται και τα δύο στο κίνδυνο πρόκλησης ζημιών στο εμπόρευμα που προκύπτει από τις θαλάσσιες μεταφορές. Οι πρώτες καταγραφές του όρου τοποθετούνται στον 13 ο αιώνα. Το ισπανικό riesgo, το οποίο σήμαινε αρχικά διένεξη ή διαφωνία, αλλά αργότερα χρησιμοποιήθηκε για να εκφράσει την πιθανότητα κινδύνου και την πιθανότητα δυσάρεστων συνεπειών. Αναφορές σε αυτό χρονολογούνται κάπου μέσα στον 16 ο αιώνα. Το ισπανικό risco, το οποίο αναφερόταν στην ύπαρξη βράχου. Το πορτογαλικό risco,το οποίο σήμαινε να τολμήσεις κάτι και εμφανίσθηκε τον 15 ο αιώνα. Σημαίνει το ίδιο με το ιταλικό risicare, το οποίο το χρησιμοποιούσαν οι ναυτικοί για να προειδοποιήσουν τον κυβερνήτη του σκάφους ότι υπάρχει κάποιος ύφαλος κοντά στο πλοίο. Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 63

64 Το ολλανδικό risico, που αναφερόταν στην πιθανότητα ζημιάς ή καταστροφής του φορτίου. Η λέξη αυτή πρωτοεμφανίστηκε το 1525 την περίοδο που η Ολλανδία τελούσε υπό την βασιλεία της Ισπανίας. Το ελληνικό ριζικόν, το οποίο αναφέρεται στους κινδύνους που ελλοχεύουν όταν πλέεις κοντά σε υφάλους, σε ανέμους αντίθετης κατεύθυνσης, σε ταραγμένα νερά, σε δυνατά θαλάσσια καθοδικά ρεύματα, σε στροβιλίζουσες δίνες ή σε παλίρροιες. Σύμφωνα με τις επίσημες πηγές ως επίσημη λέξη εμφανίστηκε το 1160, το οποίο το καθιστά ως την αρχαιότερη αναφορά στην έννοια του ρίσκου. Το αραβικό risq, το οποίο σημαίνει οτιδήποτε σου έχει δοθεί από τον Θεό (υπό την έννοια ζωής, τύχης, ευλογίας, ικανοτήτων, πλούτου, μοίρας κα.) και από το οποίο έχεις οφέλη. Το λατινικό risicum, το οποίο αναφέρεται στην πρόκληση που καλείται να αντιμετωπίσει ένας ναυτικός σε σχέση με έναν ύφαλο που βρίσκεται στον δρόμο του. Η πρώτη εμφάνιση του χρονολογείται στα μέσα του 12 ου αιώνα μέσω εμπορικών ιταλικών εγγράφων αλλά και ενός εγγράφου που βρέθηκε στην Κωνσταντινούπολη. Το λατινικό resecare, που σημαίνει να κόψεις κάτι. Το οξιτανικό rezegue, το οποίο σήμαινε την πιθανότητα ζημίας ή απώλειας φορτίου που μεταφέρεται δια της θαλάσσιας οδού και οι ρίζες του εντοπίζονται γύρω στο 1200 στην περιοχή της Οξιτανίας (περιοχή στη νότια Ευρώπη που περιλάμβανε το νότιο μισό της Γαλλίας, το Μονακό και κάποια μικρότερα κομμάτια της Ιταλίας και της Ισπανίας). Ότι προήλθε από τα Ισπανικά ή τα Πορτογαλικά από μια λέξη που χρησιμοποιούταν για να εκφράσει τον πλους σε αχαρτογράφητα νερά. Κάθε μία από τις παραπάνω εκδοχές εκφράζει και την δική της διαφορετική αντίληψη του ρίσκου, προσαρμόζοντας τον ορισμό του ρίσκου ώστε να ανταποκρίνεται στους εκάστοτε κινδύνους που είχαν να αντιμετωπίσουν. Ως φυσικό επακόλουθο οι ορισμοί σχετικά με το ρίσκο ποικίλουν και εξαρτώνται από την αντίληψη του εκτιμητή του ρίσκου και τις χρονικές και γεωγραφικές συγκυρίες. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι πρώτες εμφανίσεις του ρίσκου χρησιμοποιήθηκαν στον τομέα την ναυτιλίας και ειδικότερα των θαλασσίων μεταφορών. Σύμφωνα με τον Ewald (1991), η κύρια έννοια του ρίσκου ήταν να εκφράσει τους πιθανούς κινδύνους που παραμονεύουν στις θαλάσσιες μεταφορές και τα ταξίδια. Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 64

65 4.2 Ορισμοί του ρίσκου Μια αξιόλογη προσπάθεια για κατηγοριοποίηση των ορισμών του ρίσκου έγινε από τον Αven (2012a). Παρακάτω παρατίθενται οι πιο αξιόλογοι και γνωστοί ορισμού του ρίσκου. Ανάλογα με το πώς οι αναλυτές αντιλαμβάνονται την έννοια του ρίσκου προέκυψαν οι εξής κατηγορίες: 1) Το ρίσκο ισοδυναμεί με την αναμενόμενη τιμή α) Το ρίσκο να χαθεί οποιοδήποτε ποσό, είναι το αντίστροφο της προσδοκίας, και το αληθινό μέτρο του είναι το προϊόν του ποσού που ενδέχεται να χαθεί πολλαπλασιασμένο με την πιθανότητα της απώλειας. (De Moivre, 1711) β) Το ρίσκο ισοδυναμεί με τις απώλειες (σε επίπεδο ανθρωπίνων ζωών, τραυματισμών, ζημίας ιδιοκτησίας και οικονομικής απώλειας), λόγω ενός συγκεκριμένου κινδύνου σε μια συγκεκριμένη περιοχή. (UN DHA, 1992) γ) Το ρίσκο ισοδυναμεί με το αποτέλεσμα της πιθανότητας και της χρησιμότητας ενός μελλοντικού γεγονότος. (Adams, 1995) δ) Το ρίσκο ισούται με την εκτιμώμενη δυσλειτουργία. (Cambell, 2005) ε) Το ρίσκο μεταφοράς αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των ανθρώπων που εκτίθενται στην πιθανότητας πρόκλησης ενός ανεπιθύμητου γεγονότος σε αυτούς, λόγω του φορτίου. (Verma and Verter, 2007) στ) Σε πιθανοθεωρητικόυς όρους, το ρίσκο μιας επίθεσης ενός συγκεκριμένου είδους, είναι η απόλυτη αναμενόμενη τιμή των ζημιών ενός συγκεκριμένου είδους. (Willis, 2007) 2) Το ρίσκο ισοδυναμεί με την πιθανότητα ενός δυσάρεστου γεγονότος α) Η λέξη ρίσκο δεν έχει αποκτήσει κάποιο τεχνικό νόημα στα οικονομικά, αλλά υποδηλώνει ότι υπάρχει η πιθανότητα ζημιών ή απωλειών. (Haynes,1895) β) Το ρίσκο είναι η πιθανότητα ότι οι ανθρώπινες δραστηριότητες ή τα φυσικά φαινόμενα, οδηγούν σε συνέπειες (είτε θετικές είτε αρνητικές), οι οποίες επηρεάζουν κάτι που έχει αξία για τους ανθρώπους. (Kirchsteiger,2002) γ) Το ρίσκο ορίζεται ως η πιθανότητα να συμβεί κάτι που θα έχει αντίκτυπο σε προκαθορισμένους στόχους. (AS/NZS, 2004) δ) Το ρίσκο ισούται με την πιθανότητα εμφάνισης ενός ανεπιθύμητου γεγονότος. (Cambell, 2005) 3) Το ρίσκο ισοδυναμεί με την αβεβαιότητα i. Γενική αβεβαιότητα α) Το ρίσκο μπορεί να ορισθεί ως αβεβαιότητα σχετικά με το κόστος, τις απώλειες ή της ζημιές. Σε αυτό τον ορισμό πρέπει να δοθεί έμφαση στην λέξη αβεβαιότητα. (Hardy, 1923) β) Το ρίσκο έχει κυρίως να κάνει με την αβεβαιότητα μιας απώλειας. Ο βαθμός του ρίσκου μετριέται ως η πιθανή απόκλιση του πραγματικού γεγονότος από το αναμενόμενο γεγονός. (Mehr and Cammack, 1953) γ) Το ρίσκο ορίζεται ως η αβεβαιότητα σχετικά με την πραγματοποίηση ενός ανεπιθύμητου απροόπτου. (Magee, 1961) Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 65

66 δ) Ρίσκο είναι η αβεβαιότητα πραγματοποίησης μιας οικονομικής απώλειας. (Greene, 1961) ε) Ρίσκο είναι η αβεβαιότητα των αποτελεσμάτων και η μέτρησή του γίνεται με χρήση των κατανομών πιθανοτήτων. ( Philippe, 2001) στ) Ρίσκο είναι η αβεβαιότητα των συνεπειών (είτε αυτές είναι θετικές είτε είναι αρνητικές), των ενεργειών και των γεγονότων. (Cabinet Office, 2002) ζ) Ρίσκο είναι η αβεβαιότητα σχετικά με τις συνέπειες (ή τα αποτελέσματα) και την σοβαρότητα αυτών, μιας δραστηριότητας που περιλαμβάνει κάτι που οι άνθρωποι εκτιμούν. (Aven, 2009) η) Ρίσκο είναι η επίδραση της αβεβαιότητας στους στόχους. Επίδραση είναι η απόκλιση από το αναμενόμενο (θετικό ή αρνητικό). (ISO 2009a) ii. Αντικειμενική αβεβαιότητα α) Ρίσκο είναι η αντικειμενική αβεβαιότητα της πρόκλησης ενός ανεπιθύμητου γεγονότος. Ποικίλλει ανάλογα με την αβεβαιότητα και όχι από την τιμή της πιθανότητας. β) Ρίσκο είναι μια μετρήσιμη αβεβαιότητα, όπου η κατανομή του αποτελέσματος από ένα σύνολο περιπτώσεων είναι γνωστή (μέσω υπολογισμών a priori ή μέσω στατιστικών δεδομένων παρόμοιων περιπτώσεων). (Knight, 1921) 4) Το ρίσκο ισοδυναμεί με το ενδεχόμενο/πιθανότητα απώλειας α) Το ρίσκο είναι η πιθανότητα απώλειας αγαθών ή οφελών τα οποία κάποιος τα έχει ήδη στην κατοχή του ή δύναται να τα αποκτήσει. (Riegel and Miller, 1966) β) Ρίσκο είναι ο συνδυασμός της πιθανότητας πρόκλησης του γεγονότος και της αξίας του σε αυτόν που παίρνει το ρίσκο. (Rowe, 1977) γ) Ρίσκο είναι η πιθανότητα μια απώλειας, και εξαρτάται από τρία στοιχεία, τον κίνδυνο, την ευπάθεια (vulnerability) και την έκθεση. Αν κάποιο από αυτά τα στοιχεία αυξηθεί ή μειωθεί, τότε το ρίσκο αυξάνεται ή μειώνεται αντίστοιχα. (Crichton, 1999) 5) Το ρίσκο ισοδυναμεί με την πιθανότητα των σεναρίων ρίσκου και την σοβαρότητα των απωλειών α) Ρίσκο είναι ένας συνδυασμός κινδύνων μετρούμενων σύμφωνα με την θεωρία των πιθανοτήτων, ενώ η αβεβαιότητα μετριέται με βαθμούς υποκειμενικής πίστης-γνώμης. Το ρίσκο είναι μια κατάσταση του κόσμου, η αβεβαιότητα είναι μια κατάσταση του μυαλού. (Pfeffer, 1956) β) Το ρίσκο είναι ένα μέτρο της πιθανότητας και την σοβαρότητας δυσμενών αποτελεσμάτων. (Lowrance, 1976) γ) Το ρίσκο ισούται με την τριπλέτα (s i, p i, c i ), όπου το s i είναι το iοστό σενάριο, p i είναι η πιθανότητα αυτού του σεναρίου και c i είναι οι συνέπειες του iοστού σεναρίου, με i=1,2, N. (Kaplan and Garrick, 1981) δ) Το ρίσκο αποτελείται από δύο μέρη: το μέγεθος της ζημιάς και της πιθανότητας πρόκλησης τέτοιων ζημιών. (Ale, 2002) Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 66

67 ε) Το ρίσκο ισούται με τον δισδιάστατο συνδυασμό των γεγονότων/συνεπειών και των σχετικών αβεβαιοτήτων που προκύπτουν από αυτά (αβεβαιότητα σχετικά με το αν θα συμβούν τα γεγονότα, ποιες θα είναι οι συνέπειες κτλ). (Aven, 2007; Aven, 2010) 6) Το ρίσκο ισοδυναμεί με το ενδεχόμενο ή τις συνέπειες α) Ρίσκο είναι μια κατάσταση ή γεγονός όπου κάτι που έχει αξία για τον άνθρωπο (συμπεριλαμβανομένης και της ανθρώπινης ζωής) τίθεται σε κίνδυνο και το αποτέλεσμα είναι αβέβαιο. (Rosa, 1998; Rosa, 2003) β) Το ρίσκο είναι μια αβέβαιη συνέπεια ενός γεγονότος ή μιας δραστηριότητας σε κάτι που έχει αξία για τους ανθρώπους. (IRGC, 2011) 7) Το ρίσκο ισοδυναμεί με την σοβαρότητα των συνεπειών και των απωλειών που προκύπτουν από ένα γεγονός μαζί με την αντίστοιχη αβεβαιότητα α) Το ρίσκο είναι αβεβαιότητα και αρνητικές συνέπειες. (Kaplan and Garrick, 1981) β) Ρίσκο είναι η παρέκκλιση από το επίπεδο αναφοράς (επιθυμητές καταστάσεις, εκτιμώμενες τιμές και συνέπειες, αναμενόμενους στόχους) και οι συνυφασμένη αβεβαιότητα. (Aven and Aven, 2011) Όπως γίνεται αντιληπτό από τους παραπάνω ορισμούς, το ρίσκο αναφέρεται σε μια κατάσταση στο μέλλον. Δεν υπάρχει κίνδυνος ή αβεβαιότητα σε ένα γεγονός που έχει ήδη συμβεί. Τα στοιχεία που προκύπτουν από προηγούμενες καταστάσεις ή καταστάσεις οι οποίες πραγματοποιούνται στο παρόν, χρησιμοποιούνται για την εκτίμηση των πιθανών μελλοντικών καταστάσεων και της λήψης αποφάσεων για τα αντίστοιχα μέτρα που θα πρέπει να παρθούν. Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 67

68 Πίνακας 4.1 Ανάλυση Ορισμών Ρίσκου Χαρακτηρισμός των ορισμών του ρίσκου (Χ: ναι, κενό: όχι, Χ?: η απάντηση εξαρτάται από το νόημα των P και E) Ορισμός 1 2 3i 3ii 4 5 Ζήτημα R=E R=P R=GU R=OU R=Pο R=P&C Το ρίσκο είναι ποσοτική έννοια X X X X 6 R=C 7 R=C&U Το ρίσκο είναι ποιοτική έννοια X X X X Το ρίσκο είναι αντικειμενικό X X X X? X X Το ρίσκο βασίζεται σε μοντέλα X? X? X Το ρίσκο ορίζεται μέσω των συνεπειών και την σοβαρότητα αυτών X X Το ρίσκο ορίζεται μέσω της αβεβαιότητας X X X Το ρίσκο βασίζεται στις πιθανότητες X X (χρήση θεωρίας πιθανοτήτων για μέτρηση αβεβαιότητας) Το ρίσκο αφορά χαρακτηριστικά όπως συνέπειες και likelihood αυτών X Το ρίσκο έχει σχέση μόνο με αρνητικά αποτελέσματα/συνέπειες X X Ο ορισμός αφήνει το περιθώριο διάκρισης της έννοιας του ρίσκου και του τρόπου περιγραφής/μέτρησής του X X X X Δημιουργήθηκε μετά το 1970 X X X Μελετάται τα τελευταία χρόνια X X X X X (R= ρίσκο, Ε= αναμενόμενη τιμή (απώλεια), P= πιθανότητα (ενός ανεπιθύμητου γεγονότος), OU= αντικειμενική αβεβαιότητα,gu= γενική αβεβαιότητα, C= συνέπειες, Po= πιθανότητα απώλειας Στον πίνακα φαίνονται οι χαρακτηρισμοί των κατηγοριών των ορισμών του ρίσκου. Σε κάθε κατηγορία θέτονται κάποια ζητήματα. Τα περισσότερα αποτελέσματα του πίνακα δεν παρουσιάζουν προβλήματα στην κατανόηση, ενώ κάποια χρειάζονται περισσότερες εξηγήσεις. Αρχικά χρειάζεται εξήγηση για τους ορισμούς που βασίζονται σε πιθανότητες και αναμενόμενες τιμές καθώς μπορούν να ερμηνευτούν με πολλούς τρόπους. Η πιο απλή ερμηνεία είναι ότι οι πιθανότητες χρησιμοποιούνται ως μέτρο έκφρασης της αβεβαιότητας, ακολουθώντας τον πιθανοθεωρητικό λογισμό. Όμως αυτό δεν είναι απόλυτα ακριβές, καθώς η εκτίμηση του μέτρου της πιθανότητας μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους ανάλογα με το είδος της πιθανότητας, αλλάζοντας άρδην τον εκάστοτε ορισμό. Τα δύο είδη, τα οποία μπορεί να είναι η πιθανότητα ενός γεγονότος Α είναι: a. Στατιστική πιθανότητα. Εκφράζει το ποσοστό εμφάνισης ενός γεγονότος θεωρώντας ότι τα αριθμός των σεναρίων και παρόμοιων καταστάσεων που έχουν μελετηθεί είναι άπειρος. Η πιθανότητα αυτή συμβολίζεται με P f (A). Αυτή η πιθανότητα αναλύεται συνήθως με την χρήση μοντέλων που προσπαθούν να Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 68

69 δημιουργήσουν μια προσομοίωση του γεγονότος Α. Η εκτιμώμενη πιθανότητα που εξάγεται από το μοντέλο συμβολίζεται με P f (A)* και θεωρείται ότι σε καλά δομημένα συστήματα παρουσιάζει μικρή απόκλιση από την ζητούμενη P f (A). b. Υποκειμενική πιθανότητα. Εκφράζει την αβεβαιότητα του παρατηρητή (άποψη - γνώμη) σχετικά με την εμφάνιση ενός γεγονότος Α. Η πιθανότητα αυτή συμβολίζεται με P ή P(A/K), όπου Κ είναι η γνώση και οι εμπειρίες που έχει ο παρατηρητής και πάνω στα οποία βασίζεται η πιθανότητα αυτή. Η αναμενόμενη τιμή μιας άγνωστης ποσότητας θεωρείται το κέντρο βαρύτητας της κατανομής πιθανοτήτων που παρουσιάζει αυτή η ποσότητα. Αν χρησιμοποιηθεί η στατιστική πιθανότητα τότε η αναμενόμενη τιμή ορίζεται ως ο αριθμητικός μέσος των τιμών που προκύπτουν από τη μοντελοποίηση των πιθανών σεναρίων. Επομένως αν χρησιμοποιηθούν στατιστικές πιθανότητες, οι κατηγορίες 1,2 και 5 των ορισμών του ρίσκου αντιπροσωπεύουν αποτελέσματα μοντελοποίησης του ρίσκου. Αντιθέτως αν χρησιμοποιηθούν οι υποκειμενικές πιθανότητες οι κατηγορίες 1,2 και 5 αναπαριστούν την γνώμη και τις απόψεις των αναλυτών/παρατηρητών του ρίσκου. Από τον πίνακα μπορεί να εξαχθεί ότι το ρίσκο σχετίζεται με αρνητικές/ανεπιθύμητες συνέπειες μόνο όσον αφορά τις κατηγορίες 3 και 4, ενώ οι κατηγορίες 1 και 6 αναφέρονται αυστηρά σε απώλειες και ζημιές. Επίσης σύμφωνα με τον πίνακα οι ορισμοί που βασίζονται στις πιθανότητες δεν επιτρέπουν την διάκριση της έννοιας του ρίσκου από τον τρόπο μέτρησης/περιγραφής του. Αυτό αληθεύει αν χρησιμοποιηθούν υποκειμενικές πιθανότητες, αφού ο ίδιος ο αναλυτής ορίζει το ρίσκο και τις πιθανότητες του. Όμως στην περίπτωση που χρησιμοποιηθούν στατιστικές πιθανότητες είναι επιτρεπτό να θεωρηθεί ότι είναι δυνατή η διάκριση της έννοιας του ρίσκου από τον τρόπο μέτρησης/αξιολόγησής του, λόγω του γεγονότος ότι γίνεται μοντελοποίηση του ρίσκου. Πρακτικά όμως είναι δύσκολο να αποδειχθεί, διότι τα μοντέλα μπορούν να αξιολογηθούν σωστά μόνο αν τα αποτελέσματά τους είναι έγκυρα σε επαναληπτικότητα των διαδικασιών, που είναι σχεδόν ανέφικτο σε πραγματικές συνθήκες. 4.3 Είδη Ρίσκου Όπως συμβαίνει και στους ορισμούς του ρίσκου έτσι και το είδος του εξαρτάται από ποια οπτική γωνία θα αναλυθεί. Έτσι το ρίσκο ανάλογα με το ποιος εκτίθεται σε αυτό μπορεί να αναλυθεί σε: 1. Ατομικό Ρίσκο Το ατομικό ρίσκο σύμφωνα με το CCPS (1989), ορίζεται ως το ρίσκο που αντιμετωπίζει ένα άτομο όταν βρεθεί αντιμέτωπο με έναν κίνδυνο. Συμπεριλαμβάνεται η φύση του τραυματισμού που είναι δυνατό να υποστεί, η πιθανότητα να τραυματιστεί και η χρονική διάρκεια κατά την οποία το άτομο είναι εκτεθειμένο στον κίνδυνο. Το ατομικό ρίσκο εκφράζει την συχνότητα τραυματισμού κατά την διάρκεια Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 69

70 έκθεσης του ατόμου αυτού σε κάποιον κίνδυνο και συνήθως εμφανίζεται με μονάδες τραυματισμού/μονάδα χρόνου. Μπορεί να υπολογιστεί με βάση τις παρακάτω σχέσεις: n IR = IR i i, j με IRi, j= fi Pi όπου: IR: το συνολικό ατομικό ρίσκο IR i,j : το ρίσκο για ένα άτομο να υποστεί τραυματισμό τύπου j ως αποτέλεσμα του γεγονότος i n: ο συνολικός αριθμός των γεγονότων i f i : η συχνότητα του γεγονότος i P i,j : η πιθανότητα το γεγονός i να οδηγήσει σε τραυματισμό τύπου j Ενδιαφέρον παρουσιάζει η περίπτωση πραγματοποίησης ενός ατυχήματος. Σε αυτή την περίπτωση f i =1 και IR i,j = P i,j, δηλαδή για ένα συγκεκριμένο ατύχημα και συγκεκριμένο τύπο τραυματισμού το ατομικό ρίσκο ισούται με την πιθανότητα να υπάρξει τραυματισμός. 2. Κοινωνικό Ρίσκο Κοινωνικό ρίσκο είναι η σχέση μεταξύ συχνότητας και αριθμού ατόμων που είναι δυνατόν να υποστούν ένα συγκεκριμένο είδος τραυματισμού σε δεδομένο πληθυσμό από την πραγματοποίησης ενός συγκεκριμένου κινδύνου. Το κοινωνικό ρίσκο δημιουργήθηκε για να εκφράσει δύο έννοιες. Πρώτον αποτυπώνει τον τρόπο με τον οποίο οι διάφοροι κίνδυνοι επηρεάζουν μεγαλύτερες ομάδες του πληθυσμού, που βρίσκονται σε συγκεκριμένο μέρος, σε κάποιο χρονικό διάστημα, και όχι απλά τον κίνδυνο που αντιμετωπίζουν μεμονωμένα άτομα. Δεύτερον χρησιμοποιείται ως αντικατοπτρισμός της αποστροφής της κοινωνίας, προς ατυχήματα που έχουν συνέπειες σε μεγάλους πληθυσμούς. Λόγω της πολυπλοκότητας του κοινωνικού ρίσκου για να μελετηθούν καλύτερα οι ομάδες που είναι εκτεθειμένες στον κίνδυνο και τις συνέπειές που επιφέρονται, το κοινωνικό ρίσκο μπορεί να χωρισθεί σε 4 κατηγορίες (Βεντίκος, 2008): Συλλογικό ρίσκο Σε αυτή την κατηγορία συμπεριλαμβάνονται τα ρίσκα που αντιμετωπίζει μια μεγάλη ομάδα του πληθυσμού εξαιτίας της έκθεσης της σε κάποιον κίνδυνο, ο οποίος είναι σταθερά παρόν ως αποτέλεσμα κάποιας δραστηριότητας και δεν αποτελεί προϊόν κάποιων συγκυριών ή κάποιου ατυχήματος. Τέτοιο είδους ρίσκο αποτελεί ο κίνδυνος που απορρέει από την κατασκευή ενός εργοστασίου σε κατοικημένη περιοχή, που με την λειτουργία του συνεισφέρει στην μόλυνση του περιβάλλοντος. Όπως είναι προφανές, ο κύριος πληθυσμός που εκτίθεται σε αυτό τον κίνδυνο είναι οι κάτοικοι της γύρω περιοχής. Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 70

71 Ποσοτικά το συλλογικό ρίσκο μπορεί να εκφραστεί ως: Ατομικό ρίσκο αριθμός εκτεθειμένων ατόμων Απλό ρίσκο Στην κατηγορία αυτή του ρίσκου, συγκαταλέγεται το ρίσκο που απορρέει από γεγονότα τα οποία έχουν αρνητικές συνέπειες σε ομάδες πληθυσμού, με κύριο χαρακτηριστικό την ανθρώπινη ζωή και την ασφάλεια. Συνήθως στην επιστημονική βιβλιογραφία όταν χρησιμοποιείται ο όρος κοινωνικό ρίσκο, αναφέρεται σε αυτή την κατηγορία. Η υιοθέτηση των ανθρώπινων απωλειών (θανάτων) για την αναλυτική μέτρηση των συνεπειών αποτελεί μια αξιόπιστη βάση για την αποτίμηση του ρίσκου. Λόγω της αναγωγής του ρίσκου στον παράγοντα της ανθρώπινης απώλειας, είναι δυνατή η χρησιμοποίηση απλοποιημένων μαθηματικών τύπων και σχέσεων για τον υπολογισμό των συνεπειών του ρίσκου. Εργαλεία μοντελοποίησης και ποσοτικοποίησης του ρίσκου που χρησιμοποιούνται σε αυτό το είδος είναι τα δέντρα σφαλμάτων (fault trees), τα δέντρα (event trees), τα οποία όλα μπορούν να μετατραπούν στην κύριο τρόπο γραφικής απεικόνισης του κοινωνικού ρίσκου, τις καμπύλες F-N. Πολλαπλό ρίσκο Σε αυτή την κατηγορία εντάσσονται τα ατυχήματα στα οποία μελετώνται όλες οι πιθανές επιπτώσεις, καθώς η ανάλυση συνεπειών μόνο σε επίπεδο θανάτων κρίνεται ανεπαρκής. Με αυτόν τον τρόπο μελετώνται όχι μόνο οι συνέπειες, αλλά και οι συνέπειες των συνεπειών μαζί με τις αντίστοιχες πιθανότητες. Για παράδειγμα αν θεωρήσουμε το ατύχημα ενός πλοίου που μεταφέρει παράγωγα πετρελαίου (tanker), είναι προφανές ότι οι συνέπειες δεν περιορίζονται μόνο στις ανθρώπινες απώλειες. Τίθενται θέματα ζημίας του ίδιου του πλοίου, οικονομικές συνέπειες στους ιδιοκτήτες του φορτίου και του πλοίου αντίστοιχα, αλλά και μόλυνση του περιβάλλοντος από την διαρροή των παραγόντων του πετρελαίου στην θάλασσα. Κοινωνικός προβληματισμός Η κατηγορία αυτού του ρίσκου ασχολείται με τις συνολικές και μακροχρόνιες συνέπειες που έχει η εφαρμογή συγκεκριμένων τεχνολογιών ή ευρύτερα πολιτικών, στον άνθρωπο και το περιβάλλον. Παράδειγμα ενός τέτοιου ρίσκου είναι το ατύχημα ενός πυρηνικού αντιδραστήρα. Οι συνέπειες δεν είναι μόνο οι άμεσες και αυτές που βλέπουμε. Θα υπάρξει πλήθος αρνητικών συνεπειών όπως η υποβάθμιση του εδάφους της περιοχής, η δημιουργία καρκινογόνων σωματιδίων στην ατμόσφαιρα κτλ. που φαίνονται μακροχρόνια. Το ρίσκο ανάλογα με την οπτική γωνία από την οποία μελετάται, μπορεί να κατηγοριοποιηθεί σε: 1. Υποκειμενικό Ρίσκο Το υποκειμενικό ρίσκο βασίζεται στην αντίληψη που έχει ο αναλυτής σχετικά με το ρίσκο. Το γνωστικό αντικείμενο, προηγούμενη εμπειρία, ήθη, αξίες και Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 71

72 συναισθήματα του αναλυτή, επηρεάζουν σε μεγάλο βαθμό την αντίληψη του. 2. Αντικειμενικό Ρίσκο Το αντικειμενικό ρίσκο εκφράζει μια οντολογική προσέγγιση του ρίσκου. Τα γεγονότα και οι συνέπειές τους καθορίζονται από αβεβαιότητα, καθώς το ρίσκο υπάρχει ως μια αντικειμενική κατάσταση του κόσμου. (objective state of the world) Τα δύο παραπάνω είδη θα αναλυθούν εκτενέστερα στην συνέχεια της εργασίας αυτής. 4.4 Αποδεκτά επίπεδα Ρίσκου Για την εφαρμογή των σωστών μέτρων καταπολέμησης του ρίσκου, πρέπει να έχουν συλλεχθεί οι απαραίτητες πληροφορίες σχετικά με το είδος και το μέγεθος του ρίσκου, καθώς και να έχει τεθεί κάποιο αποδεκτό επίπεδο ρίσκου ως στόχος των μέτρων αυτών αφού το ρίσκο είναι αδύνατο να εξαλειφθεί τελείως, παρά μόνο να μειωθεί σε αποδεκτά επίπεδα. Έτσι ένα μεγάλο πρόβλημα που δημιουργείται είναι ο καθορισμός των αποδεκτών επιπέδων ρίσκου. Για αυτό τον λόγο έχουν δημιουργηθεί κριτήρια ρίσκου ώστε να είναι δυνατή η μέτρηση/ποσοτικοποίηση του ρίσκου και η μείωση του αν κριθεί απαραίτητο στα αποδεκτά επίπεδα. Τα κριτήρια αυτά πρέπει να είναι όσο γίνεται πιο ακριβή, καθώς το κόστος μείωσης του ρίσκου είναι μεγάλο και κανένας δεν είναι πρόθυμος να πληρώσει παραπάνω χρήματα απ όσο χρειάζεται. Όμως τα κριτήρια αποδοχής του ρίσκου διαφέρουν από περιοχή σε περιοχή και εξαρτώνται άμεσα από τον εκάστοτε αναλυτή του ρίσκου με αποτέλεσμα να υπάρχουν πολλά διαφορετικά μέτρα για την αντιμετώπιση του ίδιου κινδύνου. Σε θέματα που αφορούν την κοινωνία τα μέτρα αυτά μεταφράζονται σε νόμους και κανονισμούς που πρέπει να τηρούνται. Οι βασικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για τον σχηματισμό των κριτηρίων του ρίσκου, κυρίως όσον αφορά το ατομικό ρίσκο, παρατίθενται παρακάτω: Σύγκριση με άλλους κινδύνους Αφορά την σύγκριση του ρίσκου της δραστηριότητας για την οποία θέλουμε να καθορίσουμε τα επίπεδα της με κάποια άλλη δραστηριότητα που πιστεύουμε ότι έχει παραπλήσιο ρίσκο. Για παράδειγμα αναζητώντας κριτήρια για τις θαλάσσιες μεταφορές, είναι λογικό η σύγκριση με ανάλογες δραστηριότητες όπως οι χερσαίες ή αεροπορικές μεταφορές. Πρέπει όμως αυτό να γίνεται με ιδιαίτερη επιφυλακτικότητα καθώς διαφορετικές βιομηχανίες παρουσιάζουν διαφορετικές ιδιαιτερότητες που δεν γίνονται εύκολα αντιληπτές. Δηλαδή μια σύγκριση των θαλασσίων μεταφορών με τις αεροπορικές θα έβγαζε υψηλά ποσοστού ρίσκου αν η κλίμακα των συχνοτήτων ήταν σε επιβάτες/χιλιόμετρο ενώ τα ποσοστά τα ήταν χαμηλά αν η κλίμακα ήταν σε τόνους/χιλιόμετρο. Σύγκριση με κινδύνους που προέρχονται από την φύση Οι κίνδυνοι που προέρχονται από την μελετώμενη ανθρώπινη δραστηριότητα συγκρίνονται με αυτούς που μας επιβάλει η φύση. Στόχος της είναι ο περιορισμός των κινδύνων που προέρχονται από ανθρώπινα αίτια και αντιμετώπιση αυτών που Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 72

73 προέρχονται από φυσικά αίτια. Σύγκριση με τα ρίσκα που λαμβάνουμε καθημερινά Ο άνθρωπος έρχεται καθημερινά αντιμέτωπος με μια πληθώρα κινδύνων ακόμη και στις πιο απλές δραστηριότητες του, όπως η οδήγηση ή ο αθλητισμός. Αν και δεν είναι εύκολα αντιληπτό, τέτοιες δραστηριότητες αθροιστικά δημιουργούν υψηλότερα επίπεδα ρίσκου σε σχέση με τις περισσότερες επαγγελματικές δραστηριότητες. Χαρακτηριστικά ο Skjong (2003) αναφέρει ότι Ρίσκο μικρότερο από αυτό που αντιμετωπίζει κάποιος μένοντας μέσα στο σπίτι του είναι αποδεκτό. Σύγκριση με προηγούμενες αποφάσεις σχετικά με το μέγεθος του ρίσκου Συνήθως το αποδεκτό ρίσκο καθορίζεται από αποφάσεις ή κανονισμούς που έχουν ληφθεί παλαιότερα για την ίδια ενέργεια. Αν ένας κανονισμός ορίζει ότι ένα πλοίο πρέπει να αντέχει θαλασσοταραχή με σημαντικό ύψος κύματος Χ μέτρα και εφαρμοστεί, σημαίνει ότι ο μελετητής αποδέχεται το ρίσκο εμφάνισης θαλασσοταραχής με σημαντικό ύψος κύματος μεγαλύτερο από Χ μέτρα. Οι κανονισμοί αυτοί συνήθως αλλάζουν μετά την πρόκληση κάποιου ατυχήματος με μεγάλο αντίκτυπο στην κοινωνία ή με την παρουσίαση νέων στοιχείων από κάποια μελέτη Αρχές Κριτηρίων Αποδοχής Ρίσκου Σύμφωνα με τις μελέτες που έχουν γίνει, οι κύριες αρχές στις οποίες βασίζονται τα κριτήρια αυτά είναι : 1) Απόλυτα κριτήρια ρίσκου (Absolute risk criteria) Αυτή η αρχή δεν λαμβάνει υπ όψιν της τα κόστη που θα χρειαστούν για να επιτευχθεί το απαιτούμενο επίπεδο ρίσκου. Μελετάται μόνο το επιθυμητό επίπεδο κινδύνου το οποίο πρέπει να επιτευχθεί και δεν πρέπει για κανένα λόγο να ξεπεραστεί, χωρίς να δίνεται σημασία για τα κόστη ή τα οφέλη που θα χρειαστούν για την επίτευξή του. Ένα παράδειγμα αυτού του κριτηρίου στο πλαίσιο ατομικού ρίσκου, είναι η συχνότητα θανάτου (frequency of death) να μην υπερβεί μια συγκεκριμένη τιμή. Επίσης η ουτοπική προσέγγιση περί μηδενισμού του ρίσκου είναι ένα παράδειγμα τέτοιου απόλυτου πιθανοθεωρητικού κριτηρίου. Ένας εναλλακτικός τρόπος δημιουργίας απολύτων κριτηρίων ρίσκου θα ήταν η εστίαση μόνο στον οικονομικό παράγοντα, άσχετα με το είδος και το μέγεθος του ρίσκου. Παράδειγμα ενός τέτοιου κριτηρίου είναι όταν μια κοινωνία θέτει ένα συγκεκριμένο ποσό που μπορεί να δαπανηθεί για την μείωση του ρίσκου και το οποίο δεν μπορεί να ξεπεραστεί ανεξάρτητα από το μέγεθος του ρίσκου. Γενικά όμως αυτή η αρχή δεν μελετά κατά πόσο τα μέτρα που παίρνονται είναι τα πλέον αποτελεσματικά για το συγκεκριμένο ποσό που δαπανείται. Για αυτό συνήθως χρησιμοποιούνται στην πρώτη μορφή που αναφέρθηκε. Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 73

74 2) Η αρχή ALARP (As Low As Reasonably Practicable) Η αρχή αυτή είναι από τις πιο διαδεδομένες για θέσπιση κριτηρίων ρίσκου. Η ALARP είναι ακρωνύμιο του As Low As Reasonably Practicable, που σημαίνει τόσο χαμηλό όσο είναι πρακτικά δυνατό. Αυτή η αρχή εξετάζει όχι μόνο τα επίπεδα του ρίσκου αλλά και τα αντίστοιχα κόστη που θα προκύψουν. Τα μέτρα τα οποία πρέπει να ληφθούν θα πρέπει να είναι τα οικονομικά αποδοτικότερα ή τα κόστη να μην είναι δυσανάλογα με τα οφέλη. Πιο συγκεκριμένα, οι Jones Lee και Aven (2011), αναφέρουν ότι τα κόστη δεν πρέπει να είναι σε gross disproportion με τα οφέλη. Δηλαδή σύμφωνα με αυτή την αρχή, πρέπει να βρεθεί η χρυσή τομή μεταξύ της μείωσης ρίσκου και του προκύπτοντος κόστους αν και μερικές φορές όταν αυτά τα μέτρα αφορούν κοινωνικό ρίσκο, τα κόστη μπορεί να ξεπεράσουν σημαντικά τα οφέλη σε σχέση πάντα με το gross disproportion που προαναφέρθηκε. Η έννοια πρακτικά δυνατό σημαίνει το κατά πόσο μπορεί να εφαρμοστεί στις καθημερινές δραστηριότητες από την άποψη εφικτότητας και κόστους. Για παράδειγμα δεν είναι πρακτικά εφικτό η μείωση του μέγιστου ορίου ταχύτητας σε 20 χιλιόμετρα ανά ώρα για να μειωθεί ο αριθμός των τροχαίων καθώς ο κόσμος θα δυσανασχετήσει και δεν θα το δεχτεί. Όπως δεν είναι εφικτό να υπάρχουν σε κάθε διασταύρωση τροχονόμοι με σκοπό την ρύθμιση της κυκλοφορίας και την μείωσης των ατυχημάτων αφού και αυτό το μέτρο δεν είναι οικονομικά εφικτό και συμφέρον. Επίσης το πρακτικά δυνατό δεν πρέπει να συγχέεται με το επιστημονικά εφικτό. Δηλαδή σύμφωνα με την σημερινό επίπεδο της τεχνολογία μπορεί ένα μέτρο να είναι δυνατό να επιτευχθεί, αλλά να μην είναι πρακτικά δυνατό να το εφαρμόσουμε στις αντίστοιχες δραστηριότητες. Εναλλακτικά κριτήρια που χρησιμοποιούνται για την θέσπιση κανονισμών ασφαλείας στην ναυτιλία και εκφράζουν την αρχή ALARP είναι το μεικτό κόστος αποτροπής μιας ανθρώπινης απώλειας (GCAF, Gross Cost of Averting A Fatality) και το καθαρό κόστος αποτροπής μιας ανθρώπινης απώλειας (NCAF, Net Cost of Averting A Fatality). Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 74

75 Σχήμα 4.1 : Περιοχή αποδεκτού ρίσκου σύμφωνα με την αρχή ALARP 3) Η αρχή της ισότητας - αναλογίας ( Principle of equivalency) Είναι μια αρχή που χρησιμοποιείται συνήθως για τον καθορισμό κριτηρίων αποδοχής ρίσκου για καινοφανείς δραστηριότητες ή συστήματα. Πρέπει να βρεθούν παρόμοιες δραστηριότητες των οποίων τα αποδεκτά επίπεδα ρίσκου είναι γνωστά, και στην συνέχεια απαιτείται να εξομοιωθούν τα επίπεδα ρίσκου της καινούργιας δραστηριότητας με την παλιά. Εναλλακτικά μπορούν να αναζητηθούν παλαιότερες δραστηριότητες που πλέον έχουν καταργηθεί, αρκεί να υπάρχουν αρκετά στοιχεία για αυτή. Αν δεν μπορεί να βρεθεί παρόμοια δραστηριότητα, τότε ως αποδεκτά επίπεδα ρίσκου της νέας δραστηριότητας λαμβάνονται τα πιο υψηλά επίπεδα που συναντώνται στο τομέα στον οποίο αντιστοιχεί η δραστηριότητα. 4) Η αρχή του μέγιστου οφέλους σε όλους (Principle of maximum benefit to all) Στόχος αυτής της αρχής είναι η αποκόμιση του μέγιστου αναμενόμενου οφέλους για ολόκληρη την κοινωνία και βασίζεται στον ωφελιμισμό. (utilitarianism Bentam, 1789). Σύμφωνα με αυτή την αρχή λαμβάνονται υπ όψιν τα κόστη των μέτρων μείωσης του ρίσκου αλλά δεν είναι αποδεκτά αν δεν επιτυγχάνεται το μέγιστο όφελος για την κοινωνία. Για να εφαρμοστεί αυτή η αρχή στην διαχείριση ρίσκου, πρέπει να υπάρξει αντικειμενική μέτρηση των οφελών που προκύπτουν. Όπως είναι προφανές αυτό είναι Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 75

76 δύσκολα να εφαρμοσθεί πρακτικά αφού όχι μόνο πρέπει να εξετασθούν όλες οι κοινωνικές ομάδες που είναι εκτεθειμένες στο ρίσκο, αλλά πρέπει να βρεθεί τρόπος αξιολόγησης των οφελών που θα προκύψουν χωρίς να αδικείται κάποια ομάδα. Επίσης υπάρχει δυσκολία στο να καθοριστεί το μέγιστο όφελος κάθε ομάδας και σύμφωνα με αυτή την αρχή δεν επιτρέπεται να θυσιαστεί κάποιος με την έννοια της λήψης μικρότερου οφέλους, για το καλό των υπολοίπων. Τα οφέλη συνήθως έχουν να κάνουν με την βελτίωση της ζωής των ανθρώπων από άποψη διάρκειας και ποιότητας ζωής. Το πιο ευρέως διαδεδομένο μέτρο αυτής της αρχής είναι ο δείκτης ποιότητας ζωής (LQI, Life Quality Index). Είναι ένας κοινωνικός δείκτης που αντικατοπτρίζει την διάρκεια της ποιότητας ζωής και βασίζεται στο προσδόκιμο μέσο όρο ζωής και στον δείκτη ακαθάριστου εθνικού προϊόντος ανά κάτοικο. Τα παραπάνω δεδομένα είναι εύκολα προσβάσιμα και ποικίλουν από χώρα σε χώρα. Ο δείκτης ποιότητας ζωής μπορεί εύκολα να υπολογιστεί από την σχέση: w (1 w) L= g e Όπου: g: το ακαθάριστο εθνικό προϊόν ανά άτομο e: ο προσδόκιμος μέσος όρος ζωής w: ο λόγος του χρόνου που επενδύθηκε για αυτή την οικονομική δραστηριότητα Μια εναλλακτική προσέγγιση αυτής της αρχής είναι η αναγωγή των οφελών όχι στην ποιότητα ζωής, αλλά στην οικονομική σημασία των δραστηριοτήτων στην κοινωνία. Έτσι οι μονάδες του κριτηρίου μετατρέπονται σε μέσο όρων ανθρώπινων απωλειών ανά μονάδα οικονομικής παραγωγής (Skjong and Egnes, 2001,2002). Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει την αποδοχή υψηλότερων επιπέδων ρίσκου για τις δραστηριότητες από τις οποίες η κοινωνία έχει μεγάλο οικονομικό όφελος σε σχέση με λιγότερο οικονομικά αποδοτικές δραστηριότητες. 5) Η αρχή μη υποχρεωτικών μέτρων μείωσης ρίσκου (Principle of no mandatory risk reduction measures) Σύμφωνα με αυτή την αρχή δεν πρέπει να υπάρχουν κανονισμοί, νόμοι, ή υποχρεωτικά μέτρα για την μείωση του ρίσκου, βασιζόμενη στην θεώρηση ότι οι διαθέσιμοι πόροι χρησιμοποιούνται αποδοτικότερα όταν διανέμονται απευθείας στα άτομα, τις επιχειρήσεις και στους οργανισμούς, σε σχέση με την χρησιμοποίηση τους για την θέσπιση υποχρεωτικών μέτρων. Αυτή η θεώρηση προήλθε από την παρατήρηση ότι το επίπεδο ασφαλείας είναι γενικά μεγαλύτερο σε πλούσιες, βιομηχανοποιημένες χώρες όπου οι πόροι είναι διαθέσιμοι στο κοινό για εθελοντική χρήση τους στην καταπολέμηση του ρίσκου, σε σχέση με τις αναπτυσσόμενες χώρες. Επίσης θεωρείται ότι οι εταιρείες και οι οργανισμοί επιθυμούν να έχουν ένα υψηλό επίπεδο ασφαλείας για τους εργαζομένους του και ότι είναι πρόθυμοι να ξοδέψουν αρκετούς πόρους για να το επιτύχουν. Άλλο ένα Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 76

77 επιχείρημα αυτής της αρχής είναι ότι τα υποχρεωτικά μέτρα που λαμβάνονται δεν έχουν τα ίδια αποτελέσματα μείωσης ρίσκου σε όλες τις εταιρείες και τους οργανισμούς και μπορεί να προκαλέσουν άθελά τους αύξηση του ρίσκου, (π.χ. έχει παρατηρηθεί ότι τα υποχρεωτικά μέτρα προκαλούν προβλήματα στην συμπεριφορά των εργαζομένων που οδηγούνται σε ενέργειες που αυξάνουν το ρίσκο) και για αυτό είναι καλύτερο να αποφασίζει κάθε εταιρία και οργανισμός από μόνος του τα κατάλληλα μέτρα μείωσης του ρίσκου. Όμως αυτή η αρχή, υπονοεί έμμεσα ότι οι υπεύθυνοι για την αξιολόγηση και εκλογή του ρίσκου είναι σε θέση (έχουν το απαραίτητο γνωστικό υπόβαθρο, εμπειρία κτλ.) να λάβουν τα κατάλληλα μέτρα για τον περιορισμό του ρίσκου και ότι οι ίδιοι είναι εκτεθειμένοι στο ρίσκο, οπότε θα λάβουν σοβαρά υπ όψιν τους την εφαρμογή επαρκών μέτρων. Μια συνθήκη που σπανίως συμβαίνει στην πραγματική ζωή και για αυτό τα μέτρα που λαμβάνονται δεν είναι επαρκή. 6) Η αρχής της λογοδοσίας ( Accountability principle) Σύμφωνα με αυτή την αρχή η διαδικασία αποφάσεων για την λήψη κριτηρίων μείωσης ρίσκου πρέπει να είναι διαφανής και διαθέσιμη σε όλους, και οποιεσδήποτε αποφάσεις ληφθούν πρέπει να στηρίζονται σε έγκυρα επιχειρήματα. Συνήθως χρησιμοποιείται όταν εμπλέκονται ρίσκα που αντιμετωπίζει η κοινωνία και θέτει τις βάσεις για μια επαγγελματική ηθική για την διαχείριση του δημοσίου ρίσκου. Αυτή η διαφάνεια των αποφάσεων αποκαλύπτει τις πολιτικές, κοινωνικές και προσωπικές αξίες που διέπουν τα κριτήρια. Επίσης η διαφάνεια των διαδικασιών εξασφαλίζει την αποδοτική χρήση των διαθέσιμων πόρων για την πραγματική μείωση του ρίσκου και όχι απλά για τη ικανοποίηση της κοινής γνώμης σχετικά με το ρίσκο. Τα προκύπτοντα κριτήρια πρέπει να είναι ποσοτικά και όχι ποιοτικά, και πρέπει να βασίζονται σε αντικειμενικές μελέτες ώστε το κοινό να αντιλαμβάνεται το πραγματικό ρίσκο και όχι μια υποκειμενική ερμηνεία του από κάποιον αναλυτή. Επιπλέον τα κριτήρια πρέπει να είναι σαφώς ορισμένα για να μην υπάρχει χώρος για ασάφειες, αμφιβολίες και παρερμηνείες σε αυτά. 7) Η ολιστική αρχή (Holistic principle) Η ολιστική αρχή χρησιμοποιείται όταν λαμβάνονται αποφάσεις εκ μέρους του κοινού. Σύμφωνα με την αρχή αυτή, το ρίσκο πρέπει να εξετάζεται από όλες τις οπτικές γωνίες, να αναγνωρίζονται όλα τα πιθανά άτομα-ομάδες ατόμων που είναι εκτεθειμένοι σε αυτό και να μελετώνται όλες οι πιθανές συνέπειες που μπορεί να προκύψουν. Αυτό απαιτεί την συστηματική και οργανωμένη ανάλυση και διαχείριση του ρίσκου. Αποτυχία εκπλήρωσης των παραπάνω μπορεί να οδηγήσει σε δυσανάλογα κόστη μείωσης ρίσκου, και βελτίωσης του επιπέδου ρίσκου μια κοινωνικής ομάδας εις βάρος μιας άλλης. Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 77

78 1) Η αρχή της πρόληψης (Precautionary principle) Η αρχή της πρόληψης είναι ένας τρόπος αντιμετώπισης της αβεβαιότητας ειδικά όσον αφορά το περιβαλλοντολογικό ρίσκο. Η αρχή αυτή συμπεριλήφθηκε στην δήλωση του Ρίο (Rio Declaration) σχετικά με το περιβάλλον και την ανάπτυξη το 1992 και κρίνεται ως απαραίτητη για την προστασία του περιβάλλοντος. Όπως ορίσθηκε αυτή η αρχή στη δήλωση του Ρίο, αναφέρει ότι υπάρχουν σοβαρές απειλές μεγάλης και μη αναστρέψιμης ζημιάς στο περιβάλλον και πως η επιστημονική αβεβαιότητα δεν επαρκεί πλέον ως επιχείρημα για την αναβολή εφαρμογής κατάλληλων μέτρων για την αποφυγή υποβάθμισης του περιβάλλοντος. Σε αυτή την αρχή θα μπορούσε να ενταχθούν και τα ατυχήματα που οι συνέπειες τους δεν είναι περιβαλλοντολογικές αλλά είναι πολύ μεγάλης σοβαρότητας. Γενικά προληπτικά μέτρα πρέπει να εφαρμόζονται ανεξαρτήτως του κόστους και της απειροελάχιστης πιθανότητας πρόκλησης ενός γεγονότος με τόσο μεγάλες συνέπειες. Αυτό γίνεται προφανές αν σκεφθεί κανείς παραδείγματα τέτοιων κινδύνων όπως πυρηνικά ατυχήματα ή ναυτικά ατυχήματα με πλοία που μεταφέρουν υγροποιημένο φυσικό αέριο (LNG), όπου λόγω της σοβαρότητας των συνεπειών μια προληπτική προσέγγιση είναι πλήρως δικαιολογημένη και σωστή. 8) Η αρχή της απλότητας ( Principle of parsimony) Η αρχή της απλότητας εκφράζει ότι πιο απλά κριτήρια αποδοχής ρίσκου είναι προτιμότερα από τα αντίστοιχα πολύπλοκα. Απλότητα σημαίνει ότι αυτά τα κριτήρια είναι πιο προβλέψιμα, λιγότερο επιρρεπή σε λάθη και καθιστούν την επικοινωνία σχετικά με το ρίσκο μεταξύ των ενδιαφερόμενων πιο εύκολη. Από την άλλη μεριά όμως, αυτή δεν πρέπει να προτιμάται έναντι άλλων αρχών, καθώς μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή υποεκτίμηση του κινδύνου και ως εκ τούτου την υιοθέτηση μη επαρκών μέτρων μείωσης κινδύνου Κριτήρια Αποδοχής Ρίσκου Παρακάτω παρουσιάζονται τα πιο ευρέως διαδεδομένα κριτήρια αποδοχής ρίσκου. Ατομικά κριτήρια αποδοχής ρίσκου Το ατομικό ρίσκο είναι το ρίσκο για την ζωή και την υγεία των ατόμων που εκτίθενται σε κίνδυνο λόγω κάποιας δραστηριότητας. Αν ο κίνδυνος για την ανθρώπινη ζωή θεωρηθεί σημαντικά μεγαλύτερος από τον αντίστοιχο κίνδυνο τραυματισμού, τότε το ατομικό ρίσκο εκφράζει συχνότητα ανθρώπινης απώλειας. Σύμφωνα με τον IMO (2007), οι τραυματισμοί μπορούν να μετατραπούν σε απώλειες ζωής. (π.χ. δέκα τραυματισμοί μικρής σοβαρότητας ισούνται με έναν σοβαρό τραυματισμό και δέκα σοβαροί τραυματισμοί ισούνται με μια ανθρώπινη απώλεια) Οι μονάδες μέτρησης του κριτηρίου Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 78

79 αυτού συνήθως είναι ανθρώπινες απώλειες ανά χρόνο. Η παραπάνω προσέγγιση μπορεί να πάρει και την μορφή ετήσιας πιθανότητας ανθρώπινης απώλειας. Σύμφωνα πάλι με τον ΙΜΟ, πιθανότητες ανθρώπινης απώλειας μικρότερες από 10-6 είναι γενικά αποδεκτές. Όσον αφορά τα καινούργια πλοία, η μέγιστη αποδεκτή πιθανότητα είναι 10-4 για το πλήρωμα και 10-5 για τους υπολοίπους (επιβαίνοντες ή άτομα στην ξηρά κοντά στο πλοίο). Κοινωνικά κριτήρια αποδοχής ρίσκου Τα κοινωνικά κριτήρια ρίσκου βασίζονται στην αντίληψη που έχει η κοινωνία σχετικά με το ρίσκο. Μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την έκφρασή του είναι: Αναμενόμενος Αριθμός νεκρών (Potential Loss of Life, PLL) Αριθµ ός Θαν άτων PLL = Μ ον άδα Χ ρόνου Χρησιμοποιείται όταν υπάρχουν αρκετά στατιστικά στοιχεία για κάποια δραστηριότητα. Στην θαλάσσιες μεταφορές ο δείκτης αυτός συναντάται ως Αριθµ ός Θαν άτων αριθμός θανάτων ανά shipyears ( ). Το άνω όριο είναι ο Αριθµ ός Π λοίων Έτη ανώτατος επιτρεπτός αριθμός νεκρών λόγω κάποιας δραστηριότητας που μπορεί να υπάρχει σε ένα συγκεκριμένο χρονικό διάστημα και καθορίζεται συνήθως από την νομοθετική εξουσία σε συνδυασμό με ειδικούς στο ρίσκο. Πίνακες ρίσκου Οι πίνακες ρίσκου χρησιμοποιούνται για την κατηγοριοποίηση του ρίσκου ανάλογα με την σοβαρότητά του. Βασίζονται στο κατά πόσο είναι δυνατό να εμφανιστεί ένας κίνδυνος καθώς και την σοβαρότητα των πιθανών συνεπειών. Η πιθανότητα πρόκλησης του ατυχήματος αλλά και η σημαντικότητα των συνεπειών αναπαριστώνται με διάφορους χαρακτηρισμούς ανάλογα με την πολυπλοκότητα της ανάλυσης του ρίσκου. Παραδείγματα ενός απλού και ενός πολυπλοκότερου πίνακα ρίσκου παρατίθενται παρακάτω (σχήμα 4.2 και πίνακας 4.2 αντίστοιχα). Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 79

80 Σχήμα 4.2 : Πίνακας Ρίσκου Πίνακας 4.2: Πίνακας Ρίσκου Πιθανότητα Συνέπειες Ασήμαντες Μικρές Μεσαίες Υψηλές Κρίσιμες Α (Σχεδόν σίγουρο) Μ H H E E Β (πολύ πιθανό) Μ Μ H H E C (πιθανό) L Μ Μ H E D ( μη πιθανό) L Μ Μ Μ H E (σπάνιο) L L Μ Μ Μ (E) Το κρίσιμο ή καταστροφικό επίπεδο κινδύνου απαιτείται λεπτομερές σχέδιο και άμεση αντιμετώπισης του κινδύνου όσο το δυνατόν συντομότερα (H) Το επίπεδο υψηλού κινδύνου χρήζει άμεσης προσοχής και λύσης (M) Το επίπεδο μεσαίου κινδύνου - χρήζει επισήμανσής και πιθανής αντιμετώπισης (L) Το επίπεδο χαμηλού κινδύνου - διαχειρίσιμο από τις συνηθισμένες διαδικασίες Η συγκεκριμένη μέθοδος είναι ένα απλός τρόπος κατηγοριοποίησης του ρίσκου και βοηθάει στην κατανόηση, στην ανάλυση και λήψη αποφάσεων αλλά και στην Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 80

81 επικοινωνία σχετικά με το ρίσκο, σε άτομα που δεν έχουν κάποια ιδιαίτερη εξειδίκευση με αυτό το αντικείμενο. Όμως παρά την απλότητά του αποτελεί ένα άκρως υποκειμενικό κριτήριο, καθώς τα όρια για την κατηγοριοποίηση των πιθανοτήτων, της σοβαρότητας των συνεπειών και τελικά του ρίσκου δεν είναι σαφώς ορισμένα και εξαρτώνται από την αντίληψη που έχει ο αναλυτής σχετικά με το ρίσκο και την μελετώμενη δραστηριότητα. Καμπύλες F-N Οι καμπύλες F-N είναι μια γραφική απεικόνιση, σε λογαριθμική κλίμακα, των πληροφοριών σχετικά με την συχνότητα των ατυχημάτων και την κατανομή των νεκρών από αυτά τα ατυχήματα. Η λογαριθμική κλίμακα χρησιμοποιείται για να απεικονιστούν καλύτερα οι μεταβολές του κοινωνικού ρίσκου, αφού μπορεί να έχουν διαφορές αρκετών τάξεων μεγέθους. Συνήθως, ο κατακόρυφος άξονας εκφράζει την αθροιστική συχνότητα-πιθανότητα να γίνει ατύχημα με Ν ή περισσότερους νεκρούς, ενώ ο οριζόντιος άξονας εκφράζει τον αριθμό των νεκρών και κυμαίνεται από 1 έως Ν υ, όπου Ν υ είναι ο μέγιστος πιθανός αριθμός νεκρών για δεδομένη δραστηριότητα. Ο τρόπος κατασκευής των καμπυλών αυτών ποικίλει ανάλογα τον τρόπο μέτρησης της πιθανότητας. Η πιθανότητα μπορεί να προέρχεται από στατιστικές βάσεις δεδομένων με ιστορικά ατυχημάτων, από πιθανοθεωρητικά μοντέλα υπολογισμού της αναμενόμενης πιθανότητας και από εκτιμήσεις ειδικών. Τα κύρια πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα της κάθε μεθόδου προσέγγισης απεικονίζονται στον παρακάτω πίνακα. Πίνακας 4.3: Προσεγγίσεις για τον προσδιορισμό της πιθανότητας Προσέγγιση Πλεονέκτημα Μειονέκτημα Στατιστική Ατυχημάτων Αξιοπιστία Δυσκολία πρόβλεψης ατυχημάτων που δεν έχουν ξανασυμβεί Περιορισμένες βάσεις δεδομένων Πιθανοθεωρητικά Μοντέλα Περιέχει μεγάλο εύρος πιθανών καταστάσεων Μικρό Κόστος Δεδομένα σενάρια τα οποία υπόκεινται στην αντίληψη του αναλυτή Συνήθως περιορισμός στην εξαγωγή μόνο πιθανότητας πρόκλησης ατυχήματος Εκτιμήσεις Ειδικών Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμη και με έλλειψη δεδομένων Πλήρως υποκειμενική Ο τύπος της καμπύλης F-N δίνεται από την σχέση: Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 81

82 + FN( X ) = P( N > X ) = fn( x) dx, X όπου f N (x) : είναι η αντίστοιχη συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας της καμπύλης F N. Με την εισαγωγή των κριτηρίων ρίσκου η καμπύλη πλέον οριοθετείται. Πιο συγκεκριμένα, ύστερα από μελέτες σχετικά με το ρίσκο, την υπάρχουσα τεχνολογία, τις μεθόδους και πρακτικές που χρησιμοποιούνται και τα αντίστοιχα κόστη, το γράφημα της καμπύλης χωρίζεται σε τρεις περιοχές. Μια περιοχή αμελητέου ρίσκου, που δεν χρειάζονται να ληφθούν κάποια μέτρα για αυτό καθώς η δραστηριότητα θεωρείται ασφαλής, μια περιοχή ALARP και μια περιοχή μη αποδεκτού ρίσκου. Η περιοχή ALARP βασίζεται στην συνονόματη αρχή, εκφράζει την περιοχή αποδεκτού ρίσκου με το αντίστοιχο κόστος και αποτελεί τον στόχο της διαχείρισης του κοινωνικού ρίσκου. Η περιοχή μη αποδεκτού ρίσκου όπως φαίνεται και από το όνομα της εκφράζει υψηλά και μη αποδεκτά επίπεδα ρίσκου, και κανένα μέρος της καμπύλης δεν πρέπει να βρίσκεται στην περιοχή αυτή. Αν η καμπύλη ξεπερνάει το άνω αποδεκτό όριο που φαίνεται και στο σχήμα, τότε πρέπει να ληφθούν άμεσα μέτρα για την μείωση του ρίσκου. Η κλίση του άνω αποδεκτού ορίου εκφράζει την στάση του νομοθέτη προς το ρίσκο. Γραμμές άνω ορίου με μεγάλη κλίση εκφράζουν αυστηρότητα και αποστροφή του νομοθέτη ως προς ατυχήματα με μεγάλο αριθμό νεκρών. Σχήμα 4.3 : Καμπύλη F-N με δύο πιθανολογικές περιοχές για μη αποδεκτό (intolerable) και αμελητέο (negligible) ρίσκο, με την περιοχή ALARP στο ενδιάμεσο Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 82

83 Σχήμα 4.4 : Παράδειγμα καμπυλών F-N όπου η μία είναι αποδεκτή και η άλλη όχι λόγω της υπέρβασης του άνω αποδεκτού ορίου Στη ναυτιλία χρησιμοποιούνται και παραλλαγές της καμπύλης F-N, αλλάζοντας τις μονάδες στον οριζόντιο άξονα ώστε να είναι δυνατή η απεικόνιση όλων των συνεπειών που προκαλούνται από ένα ναυτικό ατύχημα. Τέτοιες είναι οι καμπύλες F-D και οι καμπύλες F-T. Οι καμπύλες F-D που εκφράζουν οικονομική απώλεια και έτσι ο οριζόντιος άξονας εκφράζει χρηματικές μονάδες. Οι καμπύλες αυτές εκφράζουν την πιθανότητα υπέρβασης της συνάρτησης οικονομικής απώλειας. Δίνονται από τον + τύπο: F ( X ) = P( D > X ) = f ( x) dx D X D Οι καμπύλες F-T εκφράζουν την περιβαλλοντική μόλυνση που προκαλεί ένα ατύχημα. Ο οριζόντιος άξονας εκφράζει τον χρόνο που χρειάζεται το οικοσύστημα για να επανέλθει στην αρχική του κατάσταση πριν την μόλυνση. Η πρώτη του εμφάνιση ήταν στον τομέα των Νορβηγικών υπεράκτιων κατασκευών και δίνονται από τον τύπο: F ( X ) = P( T > X ) = f ( x) dx T + X T Όπως παρατηρείται από του τύπους των δύο καμπυλών η μόνη διαφορά στην κατασκευή των καμπυλών F-N και F-T έγκειται στον υπολογισμό των συναρτήσεων πυκνότητας πιθανότητας f D (x) και f T (x) αντίστοιχα. Κριτήρια αποδοτικότητας κόστους (Cost effectiveness criteria) Τα κριτήρια αυτού του είδους χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με την αρχή Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 83

84 ALARP ώστε να επιτευχθούν όσο το δυνατόν υψηλότερα μέτρα μείωσης ρίσκου με λογικό κόστος. Παραδείγματα αυτών των κριτηρίων με εφαρμογή στην ναυτιλία είναι: Το κόστος αποτροπής μιας ανθρώπινης απώλειας CAF/NCAF (Cost of Averting a Fatality/Net Cost of Averting a Fatality) Το κριτήριο CAF βασίζεται στην αρχή ALARP. Αντιπροσωπεύει το αποδεκτό κόστος που μπορεί να δαπανηθεί για την εφαρμογή μέτρων μείωσης ρίσκου για να σωθεί μια στατιστική ανθρώπινη ζωή. Το όριο των δαπανούμενων χρημάτων καθορίζεται από τον ΙΜΟ και η παρούσα μέση τιμή του είναι στα 3,000,000 US dollars. Αν ένα μέτρο μείωσης του ρίσκου εμφανίσει μεγαλύτερο κόστος για την αποτροπή ενός θανάτου, τότε το μέτρο κρίνεται πολύ ακριβό και δεν εφαρμόζεται. Το κριτήριο αυτό εκφράζεται από τον τύπο: CostsRCO CAFRCO = RiskRCO Όπου: RCO: η μέθοδος ελέγχου/περιορισμού ρίσκου (Risk Control Option) ΔCosts: Το χρηματικό κόστος της μεθόδου ΔRisk: Η τιμή του επιπέδου του ρίσκου που πρέπει να αντιμετωπιστεί Το κόστος μιας στατιστικής ζωής αποτελεί αντικείμενο διαμάχης πολλών αναλυτών του ρίσκου. Εξαρτάται από την ηλικία, την χώρα και μετράει τις χρηματικές μονάδες που θα χάσει μια κοινωνία από τον θάνατο ενός ανθρώπου. Έτσι για μια αναπτυγμένη χώρα το κόστος μιας στατιστικής ζωής είναι αρκετά μεγαλύτερο από το αντίστοιχο μια αναπτυσσόμενης, δηλαδή η ζωή ενός ανθρώπου σε μια αναπτυγμένη χώρα αξίζει σε χρήματα περισσότερο από την αντίστοιχη σε μια αναπτυσσόμενη χώρα. Αναφορικά σύμφωνα με μελέτες, τα χρήματα που είναι διατεθειμένη μια κοινωνά να ξοδέψει για να σώσει ένα πολίτη της, σε εκατομμύρια είναι: για τις Η.Π.Α $, για την Τουρκία 2 $, για την Δανία $. Γενικά για τις αναπτυγμένες χώρες το κόστος κυμαίνεται από 1 έως 9 εκατομμύρια δολάρια. Το κριτήριο καθαρού κόστους αποτροπής μιας ανθρώπινης απώλειας (NCAF) είναι ένα παρόμοιο κριτήριο για την μέγιστη απόδοση του οικονομικού κεφαλαίου από άποψη μείωσης του ρίσκου. Δίνεται από τον τύπο: CostsRCO Economic BenefitsRCO NCAF = RiskRco Όπου: ΔEconomic Benefits: τα οικονομικά οφέλη από την λήψη των μέτρων μείωσης ρίσκου Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 84

85 Το Societal oil Spill Cost-SC Η ύπαρξη πολλών δραστηριοτήτων που εγκυμονούν κινδύνους για το περιβάλλον οδήγησε στην δημιουργία ξεχωριστών κριτηρίων για την περιβαλλοντική μόλυνση. Το SC αποτελεί ένα κριτήριο αποδοχής περιβαλλοντικού ρίσκου. Εκφράζει το κοινωνικό κόστος αποτροπής μιας πετρελαιοκηλίδας και μετριέται σε αμερικανικά δολάρια ανά τόνο πετρελαίου που έχει χυθεί στην θάλασσα. Ουσιαστικά εκφράζει την προθυμία της κοινωνίας να ξοδέψει χρήματα για την αποτροπή μιας πετρελαιοκηλίδας. Το κριτήριο αυτό λαμβάνει υπ όψιν του τις αβεβαιότητες σχετικά με τα αναμενόμενα κόστη και τις πιθανές διαρροές πετρελαίου στην θάλασσα. Δίνεται από τον τύπο : SCthreshold = FAssurance FUncertaint y f () v Όπου: F Assurance : ο συντελεστής διαβεβαίωσης, εκφράζει την προθυμία της κοινωνίας να ξοδέψει χρήματα για την αποτροπή ενός ατυχήματος με εκροή πετρελαίου στην θάλασσα F Uncertainty : ο συντελεστής αβεβαιότητας, εκφράζει τις αβεβαιότητες σχετικά με τις πληροφορίες ενός ατυχήματος f(v): σχέση υπολογισμού του συνολικού κόστους ανάλογα με την ποσότητα του πετρελαίου, εκφράζοντας το γεγονός ότι το κόστος ανά μονάδα πετρελαίου που έχει χυθεί στην θάλασσα, μειώνεται με την αύξηση του μεγέθους της πετρελαιοκηλίδας. Για να εφαρμοστεί κάποιο μέτρο μείωσης ρίσκου πρέπει το συνολικό του κόστος να μην ξεπερνά το όριο που έχει ορισθεί από το SC. Η εισαγωγή αυτού του κριτηρίου επηρεάζει το κριτήριο καθαρού κόστους αποτροπής μιας πετρελαιοκηλίδας μετατρέποντάς το στον ακόλουθο τύπο (πάντα για μια RCO): Costs SC NCAF = PLL Όπου: ΔC: το αναμενόμενο συνολικό κόστος των μέτρων μείωσης ρίσκου ΔSC: το αναμενόμενο οικονομικό όφελος που ορίζεται ως: αναμενόμενη τιμή SC χωρίς την λήψη μέτρων μείον την αναμενόμενη τιμή SC με την λήψη μέτρων ΔPLL: η εκτιμώμενη μείωση των ανθρώπινων απωλειών λόγων των μέτρων Κόστος εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου (Cost of greenhouse gas emissions) Εμπνευσμένο από τo κριτήριο CATS (Cost of averting an oil spill), (το οποίο αποτελεί την βάση του κριτηρίου SC), το κριτήριο κόστους εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου έχει προταθεί για τον περιορισμό των αέριων ρύπων που παράγονται από τα πλοία. Εκφράζεται ως το κόστος που απαιτείται για την αποτροπή ενός τόνου διοξειδίου του άνθρακα από άποψη παραγόμενης θερμότητας (Cost of Averting a Tonne of CO 2 equivalent Heating, CATCH). Τα Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 85

86 αποτελέσματα των μελετών που έχουν πραγματοποιηθεί προτείνουν μια τιμή CATCH της τάξης των 50 δολαρίων. Δηλαδή μέτρα μείωσης των εκπομπών των αερίων του θερμοκηπίου που κοστίζουν λιγότερα από 50$ ανά τόνο διοξειδίου του άνθρακα ισοδύναμων εκπομπών, θεωρούνται αποδοτικές. Περαιτέρω ανάπτυξη του κριτηρίου αυτού δείχνει ότι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον καθορισμό των απαιτούμενων επιπέδων του δείκτη ενεργειακής απόδοσης σχεδιασμού (Energy Efficient Design Index) ή εναλλακτικά για τα όρια εκπομπών ενός πλοίου. Τονίζεται ότι το κριτήριο αυτό είναι μια πρόταση και δεν έχει γίνει επίσημο κριτήριο ακόμη, αλλά βρίσκεται ακόμα υπό μελέτη για περεταίρω ανάπτυξη. Κόστος μόλυνσης ατμόσφαιρας (Cost of air pollution) Πιστεύεται ότι πρέπει να δημιουργηθεί ένα κριτήριο παρόμοιο με αυτό του κόστους εκπομπής των αερίων θερμοκηπίου και για τους υπόλοιπους ρυπαντές της ατμόσφαιρας. Το κόστος μόλυνσης ατμόσφαιρας εκφράζει ότι εκτός από τα επίπεδα του διοξειδίου του άνθρακα στου ρύπους των πλοίων πρέπει να ελέγχονται και επίπεδα άλλων στοιχείων όπως των νιτρικών οξειδίων (NO x ), διοξείδιο του θείου (SO 2 ), και σωματιδιακής ύλης (PM). 4.5 Υποκειμενικό Ρίσκο Οι περισσότεροι ορισμοί του ρίσκου υποδεικνύουν μια τάση προς την υποκειμενική φύση του ρίσκου. Απόδειξη της εγγενής υποκειμενικότητας του ρίσκου είναι ότι βασίζεται στην αντίληψη που έχει ο αναλυτής του ρίσκου για αυτό. Τα πιθανά αποτελέσματα ενός ρίσκου μπορεί να είναι αναμενόμενα ή μη, ανάλογα το πλαίσιο υπό το οποίο έχει μελετηθεί το ρίσκο. Συναισθήματα, εξοικείωση με την δραστηριότητα και προηγούμενες εμπειρίες παίζουν ένα σημαντικό ρόλο καθώς επηρεάζουν άμεσα την λήψη αποφάσεων σχετικά με το ρίσκο. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα για το πώς επηρεάζουν τα συναισθήματα την αντίληψη σχετικά με το ρίσκο, έγκειται στον τομέα του κοινωνικού ρίσκου. Πιο συγκεκριμένα, η πρόκληση πολλών ατυχημάτων με χαμηλό επίπεδο ανθρώπινων απωλειών δεν έχει κάποιο ιδιαίτερο αντίκτυπο στην κοινωνία. Όμως η πρόκληση ενός και μόνο ατυχήματος το οποίο φέρει έναν μεγάλο αριθμό θανάτων, είναι αρκετό ώστε να αλλάξει άρδην την αντίληψη που έχει η κοινωνία σχετικά με το ρίσκο της συγκεκριμένης δραστηριότητας και ως εκ τούτου να αλλάξει το υφιστάμενο ρυθμιστικό καθεστώς με την έννοια δημιουργίας πιο αυστηρών κανονισμών και την θέσπιση νέων νόμων. Παρόλο που η προληπτική προσέγγιση είναι πάντα προτιμότερη σε δραστηριότητες με υψηλό επίπεδο ρίσκου όπως σε χημικές βιομηχανίες, στις περισσότερες περιπτώσεις, στον απόηχο ενός τέτοιου ατυχήματος, η κοινή γνώμη και η κοινωνική κατακραυγή είναι που θα οδηγήσουν στην λήψη δραστικών αποφάσεων ώστε να μην επαναληφθεί ατύχημα τέτοιας σοβαρότητας και ουσιαστικά οι μόνες δυνατές που μπορούν να αλλάξουν ένα ολόκληρο νομοθετικό πλαίσιο. Στοιχείο της υποκειμενικότητας του ρίσκου είναι και το γεγονός ότι βασίζεται σε Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 86

87 ποσοτικούς υπολογισμούς. Υπολογισμοί τέτοιου είδους βασίζονται σε περιορισμένα μέρη του ρίσκου, αφού σενάρια τα οποία στηρίζονται στην ολιστική αρχή και μελετούν το ρίσκο απ όλες τις πιθανές απόψεις, είναι πρακτικά αδύνατο να δημιουργηθούν όταν μελετώνται πολύπλοκα γεγονότα. Επίσης είναι αναγκαίο να υπάρχουν και να είναι διαθέσιμες όλες οι πληροφορίες που έχουν σχέση με το ρίσκο, όπως το ποιος εκτίθεται στο ρίσκο και για ποια χρονική διάρκεια, ποιος είναι υπεύθυνος για την λήψη των αποφάσεων σχετικά με τα μέτρα μείωσης του ρίσκου, ποιος επωφελείται από αυτές κτλ. Ως αποτέλεσμα υπάρχει μια τεράστια ποικιλία πιθανών περιγραφών του ρίσκου ανάλογα με το εκάστοτε πρόβλημα και σε αυτό έγκειται και η μεγάλη δυσκολία όταν χρησιμοποιείται το υποκειμενικό ρίσκο. Η διαδικασία ανάλυσης, αξιολόγησης και διαχείρισης του ρίσκου βασίζεται στην αντίληψη του εκάστοτε μελετητή του ρίσκου, στις συνθήκες που επικρατούν σε μια κοινωνία (σε αυτές περιλαμβάνονται και τα ήθη και οι αξίες μιας κοινωνίας που διαφοροποιούνται από χώρα σε χώρα), με συνέπεια να οδηγείται σε μια υποκειμενική και αλλοιωμένη άποψη σχετικά με το ρίσκο της δραστηριότητας. Στην πραγματικότητα δεν υπάρχει σαφής διαφορά μεταξύ του τι είναι λάθος και τι είναι σωστό, καλό ή κακό, ή ενδέχεται να μην υπάρξει βάσιμη αιτιολογία για τα κριτήρια κινδύνου. Η υποκειμενικότητα μπορεί να οδηγήσει σε μια μη ρεαλιστική προσέγγιση του κινδύνου με συνέπεια την πρόκληση ανεπιθύμητων αποτελεσμάτων σε ατομική βάση ή σε ολόκληρη την κοινωνία. Αυτός είναι και ο κύριος λόγος για τον οποίο η έννοια του αντικειμενικού ρίσκου εισάγεται και βρίσκεται υπό ανάπτυξη. 4.6 Αντικειμενικό Ρίσκο Αν και ο όρος οντολογικό ρίσκο πρωτοεμφανίσθηκε στις αρχές του εικοστού αιώνα, έμεινε στην αφάνεια μέχρι πριν από κάποια χρόνια. Αυτό οφείλεται στην πολυπλοκότητα του αντικειμενικού ρίσκου και στην απλότητα του υποκειμενικού, που όπως αναφέρθηκε παραπάνω πλέον αποτελεί την συνήθης επιλογή όσων ασχολούνται με το ρίσκο. Η πολυπλοκότητα του ρίσκου οφείλεται στον τρόπο που προτείνει την ανάλυση του ρίσκου, δηλαδή την ολιστική ανάλυση των κινδύνων και των συνεπειών τους. Όμως η μεγαλύτερη δυσκολία που τίθεται στην ανάλυση του αντικειμενικού ρίσκου, είναι ο ίδιος ο ορισμός του ρίσκου, η βάση στην οποία πρέπει να στηριχθεί η ακαδημαϊκή και επιστημονική κοινότητα για να μπορέσει να αναπτύξει αυτό το είδος του ρίσκου. Η ανάγκη που η επιστημονική κοινότητα οδηγήθηκε στην επανεμφάνιση και ανάλυση του αντικειμενικού ρίσκου, ήταν η προσπάθεια επίλυσης μερικών εκ των σημαντικότερων προβλημάτων με τα οποία έρχονται αντιμέτωποι όσοι ασχολούνται με τον τομέα του ρίσκου.. Η διπλωματική αυτή θα προσπαθήσει να δώσει μια απάντηση σε αυτή την ερώτηση ώστε να δοθεί το έναυσμα για εποικοδομητικό διάλογο και περεταίρω ανάπτυξη του αντικειμενικού ρίσκου. Πρέπει να τονιστεί ότι μέχρι την στιγμή τύπωσης της διπλωματικής, η βιβλιογραφία για το αντικειμενικό ρίσκο είναι άκρως περιορισμένη Οντολογική πλευρά του ρίσκου Ο όρος οντολογία έχει τις ρίζες του στην αρχαία Ελλάδα. Οντολογία είναι η φιλοσοφία η Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 87

88 οποία έχει ως αντικείμενο μελέτης της δημιουργίας του σύμπαντος και της ουσίας-ύλης από την οποία αποτελείται. Στην σύγχρονη εποχή η οντολογία αντιπροσωπεύει το σύνολο των εννοιών σε έναν συγκεκριμένο τομέα και τις σχέσεις μεταξύ αυτών των εννοιών. Έτσι οντολογικό είναι κάτι που υπάρχει σύμφωνα με τον κόσμο, με την έννοια ότι λειτουργεί σε αρμονία και έχει άμεση εξάρτηση από αυτόν και εκφράζει τις σχέσεις μια οντότητας με τις υπόλοιπες οντότητες (τρόπο σύνδεσης, αλληλεπίδρασης και επίδρασης στο ευρύτερο σύνολο μέσα στο οποίο βρίσκονται ή μελετώνται). Η οντολογία χρησιμοποιείται σε πολλούς τομείς. Στην τεχνολογία των υπολογιστών και στον προγραμματισμό η οντολογία κατέχει εξέχουσα θέση, καθώς θεωρείται ένα ξεχωριστό είδος πληροφορίας, με βάση την οποία κατασκευάζονται όλες οι σχέσεις σε ένα σύστημα. Πιο συγκεκριμένα σύμφωνα με τους Staab και Studer (2009), η οντολογία είναι ένας τρόπος δημιουργίας του μοντέλου της δομής ενός συστήματος, σε ότι αφορά τις σχετικές οντότητες και σχέσεις που προκύπτουν από την παρατήρησή του συστήματος. Επίσης η οντολογία χρησιμοποιείται κατά κόρον στην σχεδίαση με την βοήθεια υπολογιστή αλλά και στην μηχανική. Ο ρόλος της οντολογία στην μηχανική μπορεί να χωρισθεί σε τρεις κατηγορίες: Στην θεώρηση και κατανόηση της γνώσης, στην οποία χρησιμοποιείται η οντολογία ως κύρια μέθοδος δημιουργίας μοντέλων και αναπαράστασης εννοιών και σχέσεων. Στην υποστήριξη και βοήθεια σχεδίασης, κατά την οποία η οντολογία χρησιμοποιείται για τον εμπλουτισμό και την επεξεργασία των εννοιών ώστε να είναι σαφώς ορισμένες και κατανοητές. Στην επικοινωνία συστημάτων, κατά την οποία η οντολογία χρησιμοποιείται ως μορφή αναπαράστασης με στόχο την διαμοιρασμό των πληροφοριών και εννοιών μεταξύ ετερογενών συστημάτων. Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές μεθόδους για τον διαμοιρασμό και ένταξη δεδομένων μεταξύ συστημάτων, η οντολογία προσφέρει μεγαλύτερη ευελιξία στον σχεδιαστή του συστήματος. Όλες οι παραπάνω κατηγορίες συμβάλλουν στον σχεδιασμό και στην ανάπτυξη ενός συστήματος από την αρχή με βάση τις διαθέσιμες πληροφορίες. Το οντολογικό ρίσκο είναι μια κατάσταση του κόσμου (state of the world), υπάρχει και επιδρά με το περιβάλλον ανεξάρτητα από οποιονδήποτε παρατηρητή ή αναλυτή του. Στην πραγματικότητα, το οντολογικό ρίσκο προωθεί και στην ουσία συμπίπτει με το αντικειμενικό ρίσκο Παράγοντες αντικειμενικού ρίσκου Σύμφωνα με τους ορισμούς του ρίσκου που δόθηκαν στον κεφάλαιο 4.2 αυτής της διπλωματικής, το ρίσκο εκφράζεται κυρίως από: την αβεβαιότητα, την πιθανότητα - δυνατότητα απώλειας και τις συνέπειες. Με ανάλυση των παραπάνω παραγόντων θα γίνει μια δοκιμή για καθορισμό του πλαισίου του αντικειμενικού ρίσκου. Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 88

89 Δυνατότητα - Πιθανότητα απώλειας (Likelihood of a loss) Η δυνατότητα - πιθανότητα απώλειας εκφράζει το κατά πόσο είναι πιθανό να συμβεί ένα γεγονός με δυσάρεστες και ανεπιθύμητες συνέπειες. Όπως αναφέρθηκε, το νόημα και η ανάλυση του ρίσκου, εξαρτάται από τον τρόπο υπολογισμού αυτών των πιθανοτήτων. Οι δύο τρόποι υπολογισμού τους είναι με την χρήση στατιστικών πιθανοτήτων και με την χρήση υποκειμενικών πιθανοτήτων. Η κατανομή πιθανοτήτων που προκύπτει από την χρήση υποκειμενικών πιθανοτήτων, είναι προϊόν απόψεων ειδικών αναλυτών του ρίσκου, προηγούμενων εμπειριών, πεποιθήσεων, και πληροφοριών σχετικά με την δραστηριότητα. Η πιθανότητα από την μεριά της στατιστικής, είναι αποτέλεσμα ερευνών και πειραμάτων που πραγματοποιούνται με βάση τις υπάρχουσες πληροφορίες και σε μεγάλο αριθμό δειγμάτων. Έτσι τα σενάρια αναπαράγονται με την βοήθεια μοντέλων και μετριέται η σχετική συχνότητα των αποτελεσμάτων. Υπό αυτή την μορφή οι στατιστικές πιθανότητες φαίνονται να είναι αντικειμενικής φύσης. Όμως κάτι τέτοιο δεν ισχύει απόλυτα λόγω των μοντέλων των σεναρίων. Οι στατιστικές πιθανότητες εξαρτώνται άμεσα από το πλήθος και το είδος των μοντέλων που χρησιμοποιούνται. Τα μοντέλα δεν περιλαμβάνουν όλα τα πιθανά σενάρια με συνέπεια τα αποτελέσματά τους να μην είναι απολύτως έγκυρα. Επιπλέον υπάρχει πρόβλημα με τα σενάρια, καθώς δεν περιλαμβάνουν όλες τις πιθανές εκδοχές των αποτελεσμάτων, συνήθως λαμβάνουν υπ όψιν τους μόνο ένα μέρος του συνολικού πληθυσμού που είναι εκτεθειμένος στο ρίσκο και γενικότερα βασίζονται σε πολλές υποθέσεις και παραδοχές που στις περισσότερες περιπτώσεις δεν ευσταθούν. Δηλαδή παρόλο που οι στατιστικές πιθανότητες φαίνονται αντικειμενικές, βασίζονται αρκετά στη αντίληψη που έχει ο αναλυτής για το ρίσκο, αποκτώντας έτσι στην καλύτερη περίπτωση έναν ενδιάμεσο χαρακτηρισμό που αναφέρεται στην βιβλιογραφία ως intersubjectivity. Χαρακτηριστικό παράδειγμα της υποκειμενικότητας τους, είναι η τρομοκρατική επίθεση. Κανείς δεν ξέρει τις ακριβείς πιθανότητες εμφάνισης ενός τέτοιου γεγονότος ή τις πιθανές συνέπειες, καθώς πολλοί παράγοντες μπορεί να επηρεάσουν το αποτέλεσμα. Επομένως η χρήση των πιθανοτήτων δεν ενδείκνυται για την μελέτη του αντικειμενικού ρίσκου. Οι υποκειμενικές πιθανότητες αποκλείονται τελείως, και ελλείψει άλλων τρόπων προτιμάται η χρήση των στατιστικών πιθανοτήτων Συνέπειες (Consequences) Συνέπειες είναι τα ανεπιθύμητα αποτελέσματα ενός γεγονότος/δραστηριότητας (η παρούσα διπλωματική ασχολείται μόνο με τις αρνητικές συνέπειες). Αποτελούν κύριο συστατικό του ρίσκου, αφού χωρίς αυτές δεν θα είχε νόημα η ύπαρξη του ρίσκου. Θεωρούνται αντικειμενικές αφού κανείς δεν μπορεί να αμφισβητήσει τα αποτελέσματα όταν έχουν ήδη συμβεί, και είναι ένα μετρήσιμο μέγεθος. Όμως, για να διατηρηθεί η αντικειμενική φύση των συνεπειών, δεν πρέπει να εισαχθεί κάποιος δείκτης σοβαρότητας των συνεπειών αλλά μόνο καταγραφή των αποτελεσμάτων. Αυτό γιατί η χρήση κάποιου δείκτη εισάγει υποκειμενικότητα. Για παράδειγμα ο αριθμός των νεκρών είναι ένα μέγεθος αντικειμενικό και μετρήσιμο. Κανείς δεν μπορεί να αμφιβάλλει για το είδος της Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 89

90 συνέπειας ή τον αριθμό της. Η εισαγωγή όμως ενός δείκτη χαρακτηρισμού της σοβαρότητας των συνεπειών δημιουργεί ασάφειες στην ανάλυση και στην λήψη αποφάσεων. Ποιος μπορεί να καθορίσει από ποιον αριθμό και πάνω είναι σοβαρός - μεγάλος ο αριθμός των νεκρών και ποιος αριθμός νεκρών είναι αμελητέος και αποδεκτός. Επομένως για να μην δημιουργηθούν ασάφειες και τριγμοί στα θεμέλια του αντικειμενικού ρίσκου, πρέπει απλά να χρησιμοποιείται μόνο το μέτρο των συνεπειών χωρίς κάποιον άλλο χαρακτηρισμό Αβεβαιότητα (Uncertainty) Ένας τρόπος να εκφράσουμε την άγνοια για το μέλλον είναι η αβεβαιότητα. Το ρίσκο διακατέχεται από αυτή. Όπως παρατηρήθηκε και από τους ορισμούς του ρίσκου, πολλοί ερευνητές υποστηρίζουν πως το ρίσκο ισοδυναμεί με την αβεβαιότητα, δεν υπάρχει ρίσκο σχετικά με ένα γεγονός που έχει ήδη συμβεί Αβεβαιότητα στο ρίσκο είναι η έλλειψη πληροφοριών σχετικά την δραστηριότητα και τους συνεπαγόμενους κινδύνους της. Πότε θα προκύψει το ατύχημα, τι είδους ατύχημα θα είναι, ποιος εκτίθεται σε αυτό, αυτός που εκτίθεται σε αυτό το ξέρει από πριν ή όχι, ποιες συνέπειες θα έχει, τι είδους θα είναι αυτές οι συνέπειες, είναι μόνο μερικές από τις ερωτήσεις που εκφράζει η αβεβαιότητα. Άρα η αβεβαιότητα περιλαμβάνει σαν έννοια την πιθανότητα απώλειας ή πρόκλησης ατυχήματος όπως αναφέρθηκε πριν, απλά πρέπει να βρεθεί μια αντικειμενική μέθοδος υπολογισμού της ή πιο σωστά εξάλειψής της. Η αβεβαιότητα για την καλύτερη μελέτη της μπορεί να χωρισθεί σε δύο κατηγορίες: 1. Τυχαία (aleatory uncertainty) Μια αβεβαιότητα χαρακτηρίζεται τυχαία, αν οφείλεται στην εγγενή τυχαιότητα ενός φαινομένου. Ο μελετητής του ρίσκου δεν μπορεί να προβλέψει την αβεβαιότητα αυτή ή να βρει κάποιο τρόπο μείωσής της. Παράδειγμα μιας τέτοιας αβεβαιότητας είναι οι διάφορες παραλλαγές στις ατμοσφαιρικές συνθήκες που δεν μπορούν να προβλεφθούν, απλά παρατηρούνται. 2. Επιστημονική (epistemic uncertainty) Επιστημονική ονομάζεται η αβεβαιότητα που οφείλεται στην έλλειψη πληροφοριών. Ο αναλυτής του ρίσκου μπορεί να βρει κάποιον τρόπο μείωσης της, αρκεί να βρει περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την δραστηριότητα. Παράδειγμα ενός τέτοιου είδους αβεβαιότητας είναι η χημική σύνθεση ενός γαλαξία πολύ μακριά. Μπορεί για την ώρα να μην την γνωρίζουμε, αλλά με την εξέλιξη της τεχνολογίας θα μπορέσουμε να λάβουμε όσες πληροφορίες χρειαζόμαστε και να εξαλείψουμε οποιαδήποτε αβεβαιότητα σχετικά με αυτό. Τα δύο αυτά είδη αβεβαιότητας εκφράζουν την αδυναμία του αναλυτή του ρίσκου να προβλέψει με ακρίβεια τις μελλοντικές πιθανές καταστάσεις των γεγονότων και των πιθανών ρίσκων. Η δυσκολία όμως ένταξής της στην ανάλυση ρίσκου είναι ο τρόπος υπολογισμού της. Γενικά η ανάλυση της αβεβαιότητας γίνεται με δύο τρόπους, είτε ποσοτικά που γίνονται εκτιμήσεις σε επίπεδο αριθμών για το μέγεθος της αβεβαιότητας, είτε ποιοτικά όπου περιγράφονται και/ή κατηγοριοποιούνται οι κύριες αβεβαιότητες που Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 90

91 αφορούν την υπό μελέτη δραστηριότητα. Οι ποιοτικές μέθοδοι περιγραφής της αβεβαιότητας, χαίρουν μικρότερης εκτίμησης από τις ποσοτικές καθώς δεν παρουσιάζουν κάποιο απτό αποτέλεσμα. Ως εκ τούτου υπάρχει δυσκολία στην σύγκριση αβεβαιοτήτων διαφορετικών μεθόδων. Όμως οι ποιοτικές μέθοδοι λόγω της φύσης τους, τείνουν να είναι πιο ευέλικτες και προσαρμόσιμες σε κάθε κατάσταση και μπορούν να αξιολογήσουν σχεδόν κάθε αβεβαιότητα από όλες τις απόψεις. Αν και είναι ποιοτικές μέθοδοι, οφείλουν να τηρούν κάποιους κανόνες. Πρέπει να βασίζονται σε ένα σαφές εννοιολογικό πλαίσιο και να υπάρχουν σαφή κριτήρια για την αξιολόγηση της αβεβαιότητας. Επίσης πρέπει η κάθε μέθοδος να είναι αναπαραγώγιμη, δηλαδή να παράγονται τα ίδια αποτελέσματα όταν εφαρμόζονται οι ίδιες πληροφορίες στο ίδιο πλαίσιο. Τέλος η μέθοδος πρέπει να μπορεί να γίνει κατανοητή από τον τελικό χρήστη και να επικεντρώνεται στις αβεβαιότητες οι οποίες επηρεάζουν τα αποτελέσματα και βοηθούν στην λήψη αποφάσεων ώστε να μην μπερδέψει τον τελικό χρήστη με περίσσιες πληροφορίες. Ένα παράδειγμα αυτών των μεθόδων είναι το σύστημα IPCC, το οποίο βασίζεται σε βαθμούς εμπιστοσύνης. Εκφράζει το κατά πόσο ο αναλυτής είναι σίγουρος για κάποια πρόβλεψη. Αν και τα αποτελέσματα μπορούν να παρουσιασθούν με πίνακες ή σε κείμενο, συνήθως προτιμάται η γραφική τους απεικόνιση με διαγράμματα για κάθε στάδιο της ανάλυσης, δημιουργώντας προφίλ αβεβαιότητας για το κάθε σενάριο. Πίνακας 4.4: Η κλίμακα IPCC για την έκφραση του βαθμού εμπιστοσύνης Level of confidence Degree of confidence in being correct Very high At least 9 out of 10 chance High About 8 out of 10 Medium About 5 out of 10 Low About 2 out of 10 Very low Less than 1 out of 10 Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 91

92 Σχήμα 4.5 : Παράδειγμα ενός προφίλ αβεβαιότητας για ανάλυση των επιπτώσεων στην υγεία της διαχείρισης απορριμμάτων υπό δύο διαφορετικά σενάρια πολιτικής Όπως φαίνεται όμως, αυτού του είδους οι μέθοδοι χαρακτηρίζονται από πολύ μεγάλο βαθμό υποκειμενικότητας που δεν συμβαδίζουν με την έννοια του αντικειμενικού ρίσκου. Επομένως δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν τέτοιου είδους μέθοδοι για την περιγραφή του. Υπάρχει μεγάλη ποικιλία ποσοτικών μεθόδων που χρησιμοποιούνται για την έκφραση της αβεβαιότητας. Η πολυπλοκότητα αλλάζει από μέθοδο σε μέθοδο, αλλά όλες βρίσκουν εφαρμογή στην ανάλυση της αβεβαιότητας. Οι πιο γνωστές από αυτές είναι: Πιθανοθεωρητικές μέθοδοι (Monte Carlo, Latin Hypercube Sampling) Θεωρία Ασαφών συνόλων (Fuzzy set theory) Θεωρία Dempster Shafer Ανάλυση διαστημάτων (Interval analysis) Θεωρία δυνατοτήτων (Possibility theory) Στατιστική μοντελοποίηση κατά Bayes Προσεγγιστικές σειρές Taylor (Taylor Series Approximation) Ανάλυση ευαισθησίας (Sensitivity Analysis) Σύμφωνα με τον Cox (2012), οι τρόποι υπολογισμού εξαρτώνται από το μέγεθος της αβεβαιότητας. Για την αξιολόγηση του μεγέθους της αβεβαιότητας προτείνει τον παρακάτω πίνακα: Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 92

93 Πίνακας 4.5: Κατηγοριοποίηση της αβεβαιότητας σε επίπεδα Πλαίσιο Είδος συστήματος Αποτελέσματα συστήματος Βαρύτητα στις συνέπειες Επίπεδο 1 Επίπεδο 2 Επίπεδο 3 Επίπεδο 4 Βαθιά αβεβαιότητα Εναλλακτικές πιθανές Άγνωστο Πολλαπλότητα καταστάσεις μέλλον Μια μόνο δυνατών (μικρός αριθμός πιθανή έκβαση μελλοντικών καταστάσεων καταστάσεων χρήση πιθανοτήτων Ένα απλά σύστημα - μοντέλο Μια απλή εκτίμηση, και χρήση της θεωρίας πεποιθήσεως για το εύρος των συνεπειών Μια απλή εκτίμηση της βαρύτητας Ένα σύστημα μοντέλο με πιθανολογική παραμετροποίηση Εκτίμηση των συνεπειών, χρήση θεωρίας πεποιθήσεως και πιθανοτήτων Αρκετά είδη βαρύτητας, συνδεδεμένα με τις αντίστοιχες πιθανότητες Αρκετά μοντέλα, με διαφορετικές δομές Ένα γνωστό εύρος πιθανών αποτελεσμάτων Ένα γνωστό εύρος βαρύτητας Άγνωστο σύστημα, γνώση της έλλειψης γνώσεως Άγνωστα αποτελέσματα Άγνωστη Βαρύτητα Όπως φαίνεται στον πίνακα, η αβεβαιότητα μπορεί να χωρισθεί σε τέσσερα επίπεδα ανάλογα με το μέγεθός της. Στο επίπεδο ένα βρίσκεται η αμελητέα αβεβαιότητα, καθώς είναι πολύ μικρή και η γνώση σχετικά με το φαινόμενο ή τη δραστηριότητα που μελετάται είναι υψηλή, μη αφήνοντας περιθώρια για διαφορετικές εκβάσεις. Μελετάται με την χρήση ενός και μοναδικού απλού μοντέλου, οι συνέπειες δεν αποκλίνουν σημαντικά από τις αρχικές εκτιμήσεις, και η βαρύτητα που έχει η αβεβαιότητα στην διαμόρφωση των συνεπειών είναι πολύ μικρή. Στο επίπεδο δύο βρίσκεται η συνήθης αβεβαιότητα, όπου υπάρχει ένα μικρό εύρος πιθανών μελλοντικών καταστάσεων του φαινομένου που μελετάται. Σε κάθε κατάσταση αντιστοιχεί μια πιθανότητα έκβασης που υπολογίζεται με μοντελοποίηση του φαινομένου και παραμετροποίηση των μεταβλητών. Οι συνέπειες του φαινομένου αντιστοιχίζονται σε μια πιθανότητα εμφάνισης ή σε ένα μικρό εύρος πιθανοτήτων σύμφωνα με την θεωρία πεποιθήσεως. Ανάλογα με την σημαντικότητα και την αβεβαιότητα των συνεπειών, υπολογίζεται και η βαρύτητα που θα δοθεί σε κάθε συνέπεια. Το επίπεδο τρία και το επίπεδο τέσσερα αποτελούν τα επίπεδα στα οποία υπάρχει βαθιά αβεβαιότητα. Δηλαδή, το μέγεθος της αβεβαιότητας είναι πολύ μεγάλο. Στο Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 93

94 επίπεδο τρία υπάρχει ένα πολύ μεγάλο εύρος πιθανών μελλοντικών εκβάσεων. Για την ανάλυσή τους χρησιμοποιούνται μεγάλος αριθμός μοντέλων, με διαφορετική δομή το καθένα. Το πιθανό εύρος συνεπειών είναι γνωστό, αλλά είναι δύσκολο να υπολογιστεί το ακριβές μέγεθός και το είδος των συνεπειών, ή η να γίνει μια εκτίμηση των πιθανοτήτων εμφάνισής τους. Λόγω της μεγάλης αβεβαιότητας των συνεπειών, δίνεται ένα εύρος βαρυτήτων στις συνέπειες ώστε να υπάρχει προετοιμασία για το χειρότερο. Στο επίπεδο τέσσερα, ανήκει η αβεβαιότητα κατά την οποία δεν υπάρχει καμία γνώση σχετικά με τα πιθανά αποτελέσματα ή το είδος και το μέγεθος των συνεπειών. Μπορεί να έχει αμελητέες συνέπειες ή ακόμη και καταστροφικές. Οι μαύροι κύκνοι ανήκουν σε αυτήν την κατηγορία, καθώς διέπονται από μεγάλη αβεβαιότητα πριν την εμφάνισή τους, Λόγω της έλλειψης γνώσης του φαινομένου, δεν είναι δυνατή η μοντελοποίησή του, με αποτέλεσμα να μην υπάρχει κατάλληλη προετοιμασία και μέτρα για την αντιμετώπιση τέτοιου φαινομένου. Η παραπάνω ταξινόμηση της αβεβαιότητας μπορεί να φανεί χρήσιμη στην μελέτη και κατανόηση της αβεβαιότητας, τουλάχιστον για αρχικά στάδια. Αν και είναι υποκειμενικό αφού εξαρτάται από το γνωστικό επίπεδο που έχει ο αναλυτής για το ρίσκο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την βασική επικοινωνία σχετικά με το μέγεθος της αβεβαιότητας. Γίνεται πλέον σαφές ότι για την περιγραφή της αβεβαιότητας θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί κάποιου είδους ποσοτική μέθοδος, καθώς το αντικειμενικό ρίσκο χρειάζεται νούμερα και όχι απόψεις και κρίσεις σχετικά με το μέγεθος της αβεβαιότητας. Επομένως η αβεβαιότητα θα αποτελέσει σημαντικό παράγοντα για τον καθορισμό του ρίσκου. Θα πρέπει όμως να επιλεγεί κατάλληλη μέθοδος υπολογισμού της αβεβαιότητας, αφού ακόμα και οι παραπάνω μέθοδοι περιέχουν κάποιο βαθμό υποκειμενικότητας στην ανάλυση της αβεβαιότητας, που αυτό θα πραγματοποιηθεί στην συνέχεια αυτής της εργασίας Ορισμός του αντικειμενικού ρίσκου Συνδυάζοντας τους παραπάνω παράγοντες με τους ορισμούς ρίσκου κατά Aven (2009) και Pfeifer (1956), προκύπτει ένας πρώιμος ορισμός του αντικειμενικού ρίσκου: Ρίσκο είναι μια κατάσταση του κόσμου με εγγενή αβεβαιότητα για μια δραστηριότητα, το είδος και το μέγεθος των πιθανών συνεπειών που προκύπτουν από μια δραστηριότητα, σε σχέση με κάτι που έχει αξία για τους ανθρώπους. Άρα για την μελέτη του ρίσκου, είναι απαραίτητη προϋπόθεση να υπάρχει κάτι που έχει αξία για τους ανθρώπους (ανθρώπινη ζωή, ποιότητα ζωής, οικονομικοί πόροι κτλ.), εκτεθειμένο σε κίνδυνο. Επίσης σύμφωνα με τον ορισμό πρέπει να υπάρχει κάποια αρνητική συνέπεια, καθώς αν ήταν μόνο θετικές δεν θα υπήρχε το ρίσκο με αυτή την έννοια. Τέλος ο ορισμός αυτός επικεντρώνεται στην αβεβαιότητα καθώς αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα μέρη του ρίσκου. Χωρίς την αβεβαιότητα για την συχνότητα πρόκλησης ατυχημάτων, το μέγεθος, το είδος και το χρονικό πλαίσιο των συνεπειών, πάλι δεν τίθεται θέμα ρίσκου, είναι κάτι βέβαιο ότι θα συμβεί και απλά μπορούμε να πάρουμε Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 94

95 κάποια μέτρα για την αποτροπή του Αντικειμενικό ρίσκο και βασικές αρχές Το οντολογικό αντικειμενικό ρίσκο συνδέεται και αυτό σε κάποιες συγκεκριμένες αρχές κριτηρίων ρίσκου. Αναλύοντας τα χαρακτηριστικά του βρίσκεται ότι το αντικειμενικό ρίσκο διέπεται από τις εξής αρχές: Ολιστική Αρχή Για την κατανόηση του αντικειμενικού ρίσκου είναι απαραίτητο να ληφθούν υπ όψιν όλα τα στοιχεία από τα οποία αποτελείται. Έτσι το αντικειμενικό ρίσκο πρέπει να εξετάζεται από όλες τις οπτικές γωνίες. Πρέπει να βρεθούν οι πιθανές επιπτώσεις σε όλους τους τομείς και σε όλες τις ομάδες ατόμων οι οποίες εκτίθενται στο ρίσκο χωρίς να παραλείπεται κάποια μειονότητα. Επομένως το αντικειμενικό ρίσκο βρίσκεται σε πλήρη συμφωνία με την ολιστική αρχή. Αρχή της λογοδοσίας Το αντικειμενικό ρίσκο και ειδικότερα τα μέτρα μείωσης ρίσκου που παίρνονται σύμφωνα με αυτό, βασίζονται σε λογικά και αδιάβλητα επιχειρήματα τα οποία είναι διαθέσιμα σε όλους. Λόγω της φύσης του οντολογικού ρίσκου αλλά και αυτής της διαφάνειας, δεν επηρεάζεται από πολιτικές, οικονομικές ή οποιουδήποτε άλλου είδους πιέσεις. Αρχή ALARP Λόγω της παραπάνω διαφάνειας, οι πόροι οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την λήψη και εφαρμογή των μέτρων μείωσης ρίσκου, πρέπει να δαπανώνται όσο πιο αποδοτικά γίνεται, ώστε να επιτυγχάνεται η ζητούμενη μείωση των επιπέδων του ρίσκου με το όσο δυνατόν μικρότερο κόστος Το ρίσκο ως μια κατάσταση του κόσμου (state of the world) Το ρίσκο μπορεί να αναλυθεί υπό πολλά πλαίσια και οπτικές γωνίες. Μάλιστα, σύμφωνα με τους Kunreuther και Slovic (1996), δεν υπάρχουν σωστά και λάθος πλαίσια παρά μόνο διαφορετικά πλαίσια. Όμως το ρίσκο αν ορισθεί ως οντολογικό, εισάγει ένα και μόνο πλαίσιο, το αντικειμενικό πλαίσιο. Όπως αναφέρθηκε, το ρίσκο υπάρχει ανεξάρτητα από τον παρατηρητή ή τον αναλυτή του ρίσκου. Είναι μια κατάσταση του κόσμου η οποία μπορεί να περάσει σε μια άλλη κατάσταση με την συμβολή κάποιου ερεθίσματος μιας πηγής, εσωτερικής ή εξωτερικής. Όλες οι υπόλοιπες καταστάσεις θεωρούνται μέρη του ρίσκου και επηρεάζονται μόνο από τα παραπάνω ερεθίσματα. Αν και μέχρι σήμερα το ρίσκο θεωρείτο ανθρωποκεντρικό λόγω της μη κατανόησης της πραγματικής φύσης του ρίσκου, πλέον εισάγεται μια καινούργια αντίληψη. Το ρίσκο αναφέρεται σε μια μελλοντική κατάσταση μια υπάρχουσας συνθήκης/δραστηριότητας, η Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 95

96 οποία μπορεί να προκύψει μέσω ενός συνδυασμού άλλων γεγονότων και μπορεί να μην επηρεαστεί από τις προηγούμενες καταστάσεις. Άρα, πιθανότατα υπάρχουν αλληλεξαρτήσεις μεταξύ των αλλαγών των καταστάσεων των διαφόρων δραστηριοτήτων/γεγονότων. Για παράδειγμα, αυτό μπορεί να παρατηρηθεί από την υιοθέτηση πολλαπλών επιλογών-μέτρων διαχείρισης ρίσκου ή από την αποδοχή του γεγονότος ότι οι πηγές κινδύνου (εσωτερικές ή εξωτερικές) είναι καταστάσεις διαφορετικών φαινομένων που συνυπάρχουν με τις υπόλοιπες καταστάσεις του κόσμου μέχρι να υπάρξει κάποιου είδους αλληλεπίδραση μεταξύ τους. Η αλλαγή της κατάστασης ενός γεγονότος/δραστηριότητας, μπορεί να επηρεάσει την κατάσταση στην οποία το γεγονός/δραστηριότητα Β βρίσκεται σε δυναμική ισορροπία μέχρι εκείνη την στιγμή, προκαλώντας αλυσιδωτές αντιδράσεις οι οποίες θα επηρεάσουν την κατάσταση ισορροπίας ενός γεγονότος/δραστηριότητας Γ. Στην πραγματικότητα, μέσω αυτής της προσέγγισης, πολύ μικρές αλλαγές σε μια κατάσταση Α, μπορεί να οδηγήσουν σε τεράστιες αλλαγές στην κατάσταση Β, όπως είναι γνωστό από την θεωρία του χάους και την επίδραση της πεταλούδας (butterfly effect). Αυτή η προσέγγιση απαιτεί μια εξακριβωμένη περιγραφή των χαρακτηριστικών και των ρυθμίσεων του συστήματος (του γεγονότος ή της δραστηριότητας), και την αναγνώριση των πιθανών αλληλεξαρτήσεων μεταξύ των στοιχείων που αποτελούν το σύστημα. 4.7 Πλαίσιο Ρίσκου Μια ανάλυση ρίσκου αποτελείται από τρεις απλές ερωτήσεις: i. Τι μπορεί να συμβεί; (δηλαδή τι μπορεί να πάει στραβά;) ii. Πόσο πιθανό είναι αυτό να συμβεί; iii. Εάν όντως συμβεί, ποιες θα είναι οι συνέπειες; Σχήμα 4.6 : Πίνακας λίστας σεναρίων Σύμφωνα με τον Kaplan (1981), η απάντηση στις ερωτήσεις αυτές είναι μια λίστα με τα διάφορα πιθανά σενάρια που μπορούν να συμβούν (σχήμα), τα οποία μπορούν να αναπαρασταθούν με τις τριπλέτες ρίσκου. Η iοστή γραμμή της παραπάνω λίστας μπορεί να θεωρηθεί ως μια τριπλέτα: < s, p, x > i i i Όπου : s i είναι το iοστό σενάριο p i είναι η πιθανότητα αυτού του σεναρίου x i είναι η πιθανή συνέπεια αυτόύ του σεναρίου Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 96

97 Επομένως αν περιέχονται όλα τα πιθανά σενάρια, το ρίσκο μπορεί να αναπαρασταθεί ως το σύνολο των τριπλέτων των σεναρίων: R= { < s, p, x > }, i= 1, 2,, n i i i Σύμφωνα με τους Aven και Zio (2011), είναι αδύνατο η συλλογή όλου του συνόλου των πιθανών σεναρίων ρίσκου. Έτσι μέσα στον ορισμό του ρίσκου περιλαμβάνονται σενάρια τα οποία είναι γνωστά και αντιπροσωπεύουν το σύνολο του γνωστικού υπόβαθρου σχετικά με το ρίσκο, ή μάλλον καλύτερα την έλλειψή του. Έτσι έχει προταθεί η χρήση της παρακάτω τετραπλέτας για την έκφραση του ρίσκου: R= { < S, LCK,, > } Το S (Scenario) αντιπροσωπεύει τις επεξηγηματικές μεταβλητές του σεναρίου (i), όπου οι μεταβλητές και οι σχέσεις τους μπορούν να πάρουν διαφορετικές τιμές είτε λόγω της στοχαστικής φύσης των φαινομένων που αναλύονται, είτε λόγω των διαφορετικών θεωρήσεων (j) που θα εφαρμοστούν, και εξαρτώνται από το γνωστικό υπόβαθρο Κ (Knowledge). Το L (likelihood) αντιπροσωπεύει ένα σύνολο πιθανοτήτων που αντιστοιχούν στο σύνολο των συνεπειών C (Consequences) για ένα δεδομένο σενάριο (i) και για ένα συγκεκριμένο συνδυασμό θεωρήσεων (j) που διέπουν τις μεταβλητές εισόδου. Το πιο σημαντικό και βασικό στάδιο της ανάλυσης κινδύνου, το οποίο επηρεάζει και την διαχείριση κινδύνου, είναι η ανάλυση των σεναρίων. Πρέπει να μελετηθεί προσεκτικά η συμπεριφορά του συστήματος και των σχέσεών του με τις υπόλοιπες μεταβλητές. Διαισθητικά, η σημασία αυτού του βήματος είναι προφανής, όμως δεν αναγνωρίζεται η προσπάθεια για την σωστή και ακριβή εφαρμογή αυτού του σταδίου (Apostolakis, 1990, Rae et al, 2012). Ένα σενάριο μπορεί να οριστεί ως η υλοποίηση μια αλυσίδας γεγονότων που προκαλούνται με την έναρξη της εκδήλωσης κάποιου γεγονότος (IE - Initiating Event). Το ΙΕ μπορεί να προκαλέσει το σύστημα να μεταβεί από την προκαθορισμένη και ασφαλή πορεία (S0) του προς το σύνολο των τροχιών (Si) οι οποίες δεν είναι ασφαλείς. Το σύστημα για να φτάσει στις Si, περνάει από τις ενδιάμεσες καταστάσεις MS (Middle States), και καταλήγει σε κάποια τελική κατάσταση ES (End State). Η τελική κατάσταση μπορεί να είναι επιθυμητή και ασφαλής όπως να πιάσει το πλοίο λιμάνι, ή να είναι ανεπιθύμητη όπως κάποιο ατύχημα. Το σενάριο συναρτήσει των καταστάσεων του, μπορεί να ορισθεί ως: n s = IE, MS, ES i j k j= 1 Ο παραπάνω ορισμός του σεναρίου, χρησιμοποιείται με επιτυχία στην πυρηνική Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 97

98 βιομηχανία και επιδιώκεται να υιοθετηθεί από τον τομέα των εναέριων μεταφορών (Roelen, 2008; Ale et al, 2009; Roelen et al 2011). Στον τομέα των θαλασσίων μεταφορών όμως, η προσέγγιση αυτή δεν έχει βρει μεγάλη ανταπόκριση, παρά μόνο ελάχιστοι ερευνητές έχουν προσπαθήσει τα τελευταία χρόνια να ακολουθήσουν αυτόν τον τρόπο περιγραφής και ανάλυσης των ναυτικών ατυχημάτων, όπως οι Mullai και Paulsson (2011) και ο Kristiansen (2010). Σχήμα 4.7 : Καταστάσεις σεναρίου ρίσκου Το γνωστικό υπόβαθρο του ρίσκου είναι εξέχουσας σημασίας, καθώς η σωστή και ακριβής έκφραση του, βοηθάει στην μείωση της αβεβαιότητας του μοντέλου του ρίσκου (Aven, 2013a). Η έλλειψη γνώσεων και πληροφοριών σχετικά με την συμπεριφορά του μοντέλου και των αλληλεξαρτήσεών του αντίθετα, οδηγεί σε αύξηση της αβεβαιότητας των παραμέτρων του μοντέλου αλλά και των υποθέσεων που γίνονται για την δημιουργία του (Aven and Zio, 2011). Έναν τρόπο για τον χαρακτηρισμό του γνωστικού υπόβαθρού πρότεινε ο Αven (2013b). Το γνωστικό υπόβαθρο θεωρείται ελλιπές και αδύναμο αν: α) Οι θεωρήσεις που έχουν γίνει, αντιπροσωπεύουν μεγάλου βαθμού απλοποιήσεις. β) Δεν υπάρχουν διαθέσιμα δεδομένα ή τα δεδομένα θεωρούνται αναξιόπιστα γ) Υπάρχει μεγάλη διαφορά απόψεων μεταξύ των ειδικών σχετικά με το ρίσκο. δ) Τα φαινόμενα που συμπεριλαμβάνει το ρίσκο δεν είναι πλήρως κατανοητά και γνωστά - μοντέλα για την αναπαράστασή τους δεν υπάρχουν ή τα υπάρχοντα δεν καταφέρνουν να προβλέψουν το φαινόμενο με επιτυχία. Σε αντίθετη περίπτωση το γνωστικό υπόβαθρο θεωρείται δυνατό και επαρκές για την Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 98

99 μελέτη του συγκεκριμένου ρίσκου. Με βάση αυτή την κατηγοριοποίηση, ο Aven υπολογίζει την κρισιμότητα και το μέγεθος του ρίσκου, αξιολογώντας την αβεβαιότητα των συνεπειών συναρτήσει του είδους του γνωστικού υπόβαθρού. Έτσι έχοντας δυνατό γνωστικό υπόβαθρο δεν υπάρχει ιδιαίτερη απόκλιση των εκτιμούμενων συνεπειών από τις πραγματικές με αποτέλεσμα μικρό μέγεθος ρίσκου, ενώ έχοντας ελλιπές γνωστικό υπόβαθρο η απόκλιση μεταξύ των εκτιμούμενων και των πραγματικών συνεπειών είναι μεγάλη, με αποτέλεσμα μεγάλου μεγέθους ρίσκο. Η έκφραση του ρίσκου που θα χρησιμοποιηθεί στην παρούσα εργασία θα μοιάζει με την τριπλέτα του Kaplan. Καθώς όμως θα ορισμός αυτός θα χρησιμοποιηθεί για την μελέτη του αντικειμενικού ρίσκου, δεν μπορεί να περιλαμβάνει πιθανότητες καθώς είναι ένα υποκειμενικό μέγεθος. Την θέση των πιθανοτήτων θα πάρει η αβεβαιότητα του σεναρίου. Το σενάριο μπορεί να αναπαρασταθεί είτε με την συμβατική θεώρηση τoυ Kaplan, είτε με την θεώρηση των καταστάσεων που περιγράφθηκε παραπάνω. Για την απλοποίηση όμως του μοντέλου και την καλύτερη κατανόησή του, θα χρησιμοποιηθεί η συμβατική έκφραση του σεναρίου. Το γνωστικό υπόβαθρο δεν θα χρησιμοποιηθεί, καθώς η αναπαράσταση του και η αξιολόγησή του υπόκειται σε υποκειμενικότητες. Η αβεβαιότητα συμπεριλαμβάνει την έννοια του γνωστικού υπόβαθρου, καθώς ένα μέρος της (επιστημονική αβεβαιότητα) μειώνεται ή αυξάνεται με την βελτίωση ή έλλειψη του γνωστικού υπόβαθρου αντίστοιχα, ενώ το άλλο μέρος της (τυχαία αβεβαιότητα) είναι ανεξάρτητο από αυτό. Επομένως ο ορισμός της τριπλέτας του ρίσκου που θα χρησιμοποιηθεί θα είναι: R= { < s, u, x > }, i= 1, 2,, n i i i Παραδείγματα τριπλέτας ρίσκου Για την καλύτερη κατανόηση των τριπλετών, θα χρησιμοποιήσουμε ένα παραδείγμα από την μέθοδο FSA (Formal Safety Assessment). Η μεθοδολογία FSA, για την μελέτη και ανάλυση του ρίσκου και την ανάλυση κόστους - οφέλους, χρησιμοποιεί ως πλοία αναφοράς τα παρακάτω δύο πλοία: Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 99

100 Σχήμα 4.8 : Feeder Vessel Σχέδιο Γενικής Διάταξης Πλοίου, Πλάγια όψη και κάτοψη Σχήμα 4.9 : 4,400 TEU Post Panamax container vessel, πλάγια όψη Σχήμα 4.10 : Εννοιολογικό μοντέλο για σενάριο ρίσκου σύμφωνα με FSA Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 100

101 Στα παρακάτω δύο σχήματα παρουσιάζεται το δένδρο γεγονότων (event tree) από FSA για σύγκρουση containerships. Σχήμα 4.11 : Δένδρο Γεγονότων Σύγκρουσης μέρος α Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 101

102 Σχήμα 4.12 : Δένδρο Γεγονότων Σύγκρουσης μέρος β Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 102

103 Όπως φαίνεται παραπάνω παραθέτονται 47 διαφορετικά σενάρια σύγκρουσης, δηλαδή στο παράδειγμά μας, i= 1, 2,, 47. Οι πιθανές συνέπειες σύμφωνα με το σχήμα είναι οι ανθρώπινες απώλειες, η διαρροή επικίνδυνων υλικών, η εκροή αργού πετρελαίου, η ζημιά στο πλοίο και η απώλεια ή ζημιά στο μεταφερόμενο φορτίο, οι οποίες αποτελούν τα διάφορα x i στο σενάριο. Η τριπλέτα του πρώτου σεναρίου θα έχει την μορφή: < s1, p1, x1 >, με το σενάριο s 1 να είναι το υπό μελέτη πλοίο να χτυπήσει ένα άλλο πλοίο πλέοντας με χαμηλή ταχύτητα, η πιθανότητα p 1 να είναι ίση με 3,21*10-3, και με συνέπεια x 1 να είναι η πρόκληση μηδαμινών ζημιών στο πλοίο. Η διαφορά όμως είναι ότι τα σενάρια στο σχήμα αναπαριστώνται από πιθανότητες, ενώ εδώ θα χρησιμοποιηθεί η αβεβαιότητα του κάθε σεναρίου. Άρα η τριπλέτα γίνεται: < s1, u1, x1 >, με u 1 να είναι η αβεβαιότητα του σεναρίου. Η αβεβαιότητα αφορά τόσο την πιθανότητα πρόκλησης του ατυχήματος, όσο και την πιθανότητα εμφάνισης συνεπειών διαφόρων ειδών. Βέβαια, υπάρχει πρόβλημα έκφρασης και ποσοτικοποίησης αυτής της αβεβαιότητας. Μια μέθοδος θα προταθεί στην συνέχεια αυτής της εργασίας. 4.8 Πειράματα Ρίσκου Όπως αναφέρθηκε το αντικειμενικό ρίσκο άρχισε να μελετάται και να αναλύεται τα τελευταία χρόνια. Οι υποστηρικτές του υποκειμενικού ρίσκου όμως είναι πολλοί και αντιτίθενται στην έννοια του αντικειμενικού ρίσκου, λόγω έλλειψης απτών επιχειρημάτων και απόδειξης ύπαρξης του στις καθημερινές πρακτικές που ακολουθούνται. Στην προσπάθεια απόδειξης ύπαρξης και κυρίως μελέτης του αντικειμενικού ρίσκου, αναπτύχθηκαν πειράματα ρίσκου τα οποία παρουσιάζονται παρακάτω. Για την καλύτερη κατανόηση της φύσης και μηχανισμού του ρίσκου, αξίζει να σημειωθεί ότι για την ύπαρξη του ρίσκου απατούνται τρεις συνθήκες (Huang,1996). Πρέπει να υπάρχει μια πηγή κινδύνου, η έκθεσης στον κίνδυνο κάποιου πράγματος που έχει αξία για τον άνθρωπο, και μια αιτιώδη διαδικασία κατά την οποία η έκθεση μετατρέπεται σε αρνητικές συνέπειες. Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 103

104 4.8.1 Το πείραμα του βράχου που πέφτει (The Falling Boulder Experiment) Σχήμα 4.13 : Πείραμα βράχου που πέφτει Το πείραμα αυτό παρουσιάστηκε πρώτη φορά από τον Rosa (2010), και αναπτύχθηκε περαιτέρω από τον Aven (2011). Το πείραμα αυτό περιλαμβάνει έναν γκρεμό/πλαγιά, ένα μεγάλο βράχο που βρίσκεται στην κορυφή του και έναν άνθρωπο ο οποίος βρίσκεται ακριβώς κάτω από τον γκρεμό. Το ρίσκο να ξεκολλήσει ο βράχος από την κορυφή, θεωρείται ως μια πιθανή κατάσταση του κόσμου καθώς είναι ανεξάρτητο από οποιονδήποτε παρατηρητή. Υπάρχει η πηγή κινδύνου, η οποία αναπαριστάται από τον βράχο, και απειλεί την ζωή του ανθρώπου που βρίσκεται κάτω από τον γκρεμό. Η αποκόλληση του βράχου λόγω μια εξωτερικής αιτίας, είναι η αιτιώδης διαδικασία του ρίσκου. Ως εξωτερική αιτία μπορεί θεωρηθεί η αποκόλληση λόγω φυσικών φαινομένων, να το σπρώξει κάποιος κτλ. Ο άνθρωπος που εκτίθεται στον ρίσκο, μπορεί να γνωρίζει για τον πιθανό κίνδυνο που ελλοχεύει, ή και όχι όπως συνηθίζεται στην πραγματική ζωή. Υπάρχει αβεβαιότητα σχετικά με αν θα αποκολληθεί ο βράχος ή όχι και σχετικά με τις πιθανές συνέπειες που θα προκύψουν. Δηλαδή αν ο άνθρωπος θα καταφέρει να ξεφύγει, να τραυματιστεί απλά, ή να τραυματιστεί θανάσιμα. Εξετάζοντας όμως το πείραμα με τον παραδοσιακό (υποκειμενικό) ορισμό του ρίσκου, το ρίσκο αναλύεται υπό μια διαφορετική οπτική μεριά. Έτσι η πιθανότητα της αποκόλλησης του βράχου υπολογίζεται από την μοντελοποίηση σεναρίων που έχουν δημιουργηθεί σύμφωνα με την αντίληψη του αναλυτή σχετικά με το ρίσκο. Επίσης οι συνέπειες μετρώνται και χαρακτηρίζονται σύμφωνα με κάποιο δείκτη σοβαρότητας συνεπειών, που και αυτό οδηγεί σε υποκειμενικότητα του ρίσκου. Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 104

105 4.8.2 Το πείραμα βράχου εργάτη Σχήμα 4.14: Το σύστημα πέτρας-ανέμου-εργάτη Ένα πείραμα παρόμοιο με το προηγούμενο παρουσίασε ο Huang (2011). Εμπνευσμένος από την ετυμολογία της λέξης ρίσκου στα κινέζικα (αποτελείται από δύο χαρακτήρες - ιδεογράμματα, το feng και το xiang, που σημαίνουν άνεμος και κίνδυνος αντίστοιχα), το πείραμα αποτελείται από έναν εργάτη και έναν γάντζο ο οποίος συγκρατεί ένα μεγάλο βράχο, σε μεγάλο ύψος ακριβώς πάνω από τον εργάτη. Το ρίσκο έγκειται στο πέσιμο του βράχου από τον γάντζο. Η αιτία αποκόλλησης του βράχου μπορεί να είναι ο άνεμος, κάποιο άλλο φυσικό φαινόμενο ή ανθρώπινο λάθος κατά τον χειρισμό του γάντζου. Το αντικείμενο έκθεσης στον κίνδυνο είναι ο εργάτης που όπως και πριν, μπορεί να γνωρίζει την ύπαρξη του κινδύνου ή όχι. Οι πιθανές εκβάσεις του πειράματος είναι όπως πριν: a) να μην πέσει ο βράχος b) να πέσει ο βράχος με αποτέλεσμα i. να μην τραυματιστεί ο εργάτης λόγω αποφυγής του βράχου ii. τον τραυματισμό του εργάτη iii. τον θανάσιμο τραυματισμό του εργάτη Η διαφορετικότητα του πειράματος του Huang όμως, έγκειται στην αναγωγή αυτού του παραδείγματος σε ένα σύστημα μπάλας-πλατφόρμας-ελατηρίου-δύναμης (ball-platformdevice-power system, BPDP). Ο βράχος αναπαριστάται από μια μπάλα μάζας m, η οποία βρίσκεται πάνω σε πλατφόρμα. Στην θέση του εργάτη μπαίνει ένα ελατήριο με ενσωματωμένο μετρητή πίεσης και παραμόρφωσης. Οι πιθανές εξωτερικές αιτίες που θα οδηγήσουν στην κύλιση και στο πέσιμο της μπάλας από την πλατφόρμα συμβολίζονται ως μια δύναμη P. Με βάση το σύστημα BPDP, μπορεί να προσομοιωθεί το ρίσκο με χρήση ψευδό-ρίσκου (pseudo risk), πιθανοθεωρητικού ρίσκου (probability risk), ασαφούς ρίσκου (fuzzy risk), ρίσκου αβεβαιότητας (uncertain risk), ή με όποια άλλη προσέγγιση κριθεί κατάλληλη. Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 105

106 Σχήμα 4.15 : Το σύστημα μπάλας-πλατφόρμας-ελατηρίου-δύναμης Σύμφωνα με τον Huang (2011), τα αποτελέσματα του πειράματος ποικίλουν ανάλογα με την προσέγγιση που θα χρησιμοποιηθεί. Παρακάτω παρουσιάζονται οι διάφορες εκδοχές μοντελοποίησης του πειράματος ανάλογα με την προσέγγιση που θα χρησιμοποιηθεί. Πείραμα ψευδό-ρίσκου Το ανεπιθύμητο γεγονός προβλέπεται με χρήση μοντέλων που βασίζονται στις διαθέσιμες πληροφορίες. Στο BPDP πείραμα, χρειάζεται να ξέρουμε ην μάζα και την θέση της μπάλας και υπολογίζουμε την τιμή της συμπίεσης του ελατηρίου. Το πείραμα μπορεί να επαληθεύσει το αποτέλεσμα που υπολογίζεται από την μηχανική. Πιθανοθεωρητικό πείραμα Το ανεπιθύμητο γεγονός μπορεί να προβλεφθεί στατιστικά με την χρήση πιθανοθεωρητικών μοντέλων, αρκεί να υπάρχει αρκετά μεγάλη βάση δεδομένων. Στο BPDP πείραμα, θεωρείται ότι υπάρχουν τυχαίες διαταραχές στις παραμέτρους του συστήματος που αναλύεται. Τα αποτελέσματα που θα προκύψουν από την επανάληψη του πειράματος ακολουθούν μια κατανομή πιθανοτήτων. Το πείραμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να επιβεβαιώσει την αξιοπιστία ενός πιθανοθεωρητικού μοντέλου. Πείραμα ασαφούς ρίσκου Το ανεπιθύμητο γεγονός που μπορεί να προβλεφθεί με χρήση ασαφούς λογικής (fuzzy logic) και με περιορισμένες πληροφορίες ονομάζεται ασαφές ρίσκο (fuzzy risk). Στο πείραμα BPDP, χρησιμοποιείται όταν κανείς δεν ξέρει τι θα προκύψει, και δεν μπορεί να υπολογισθεί κάποια πιθανότητα σχετικά με το γεγονός. Απαιτείται μεγάλος αριθμός επαναλήψεων για την επαλήθευση του μοντέλου ασαφούς ρίσκου. Πείραμα αβέβαιου ρίσκου Το ανεπιθύμητο γεγονός που δεν μπορεί να προβλεφθεί με χρήση κάποιας εκ των προσεγγίσεων που υπάρχουν ως τώρα ονομάζεται αβέβαιο ρίσκο. Σε αυτήν την περίπτωση το ερώτημα δεν είναι μόνο για το αριθμό και το μέτρο των Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 106

107 παραμέτρων του συστήματος αλλά για το γεγονός γενικότερα. Για παράδειγμα, στο πείραμα BPDP, δεν είναι δυνατό να ξέρουμε αν καν θα πέσει η μπάλα στο ελατήριο (π.χ. λόγω κάποιου μαγνητικού πεδίου). Έτσι πρέπει να βρεθούν περισσότερα στοιχεία σχετικά με το σύστημα Το πείραμα ανεστραμμένου εκκρεμούς Σχήμα 4.16 :Το πείραμα του ανεστραμμένου εκκρεμούς Το πείραμα αυτό για την μελέτη και προώθηση της αντικειμενικής φύσης του ρίσκου, χρησιμοποιήθηκε από τον Huang (2011). Το πείραμα αποτελείται από ένα κινούμενο καρότσι με ένα ανεστραμμένο εκκρεμές στην κορυφή. Το σύστημα έχει μια είσοδο u, η οποία αναγκάζει το καρότσι να επιταχυνθεί. Οι έξοδοι του συστήματος είναι: x η μετατόπιση του καροτσιού από την αρχή των αξόνων, θ η εκπίπτουσα γωνία του εκκρεμούς. Το εκκρεμές έχει μήκος l, μάζα m, και το καρότσι έχει μάζα M. Το καρότσι διεγείρεται από την είσοδο u, αλλά υπάρχει αβεβαιότητα για την τελική θέση στην οποία θα σταματήσει το καρότσι. Οι πιθανές μετατοπίσεις είναι: a. Το καρότσι δεν μετακινείται καθόλου b. Το καρότσι μετακινείται κατά x c. Το καρότσι μετακινείται προς το Με βάση αυτή την προσέγγιση, οποιαδήποτε δραστηριότητα μπορεί να θεωρηθεί και να μελετηθεί ως ένα σύστημα ρίσκου. Κάτι που έχει αξία για τους ανθρώπους εκτίθεται σε κίνδυνο, και δέχεται μια είσοδο/διέγερση από κάποια πηγή κινδύνου. Η είσοδος (από την πηγή κινδύνου) αντιδρά με την τρέχουσα κατάσταση του συστήματος (κάποιας δραστηριότητας ή κάποιου γεγονότος), αλλάζοντας την ισορροπία του συστήματος, με αποτέλεσμα αρνητικές συνέπειες υπό την έννοια ανθρώπινων απωλειών, τραυματισμών, περιβαλλοντολογικής καταστροφής κτλ. Έτσι πρέπει να εφαρμοσθούν στο σύστημα διάφορα σημεία ελέγχου (όπως μέτρα μείωσης ρίσκου), ώστε να αποφευχθούν ή να μετριαστούν οι παραπάνω συνέπειες. Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 107

108 Κεφάλαιο 4: Εισαγωγή στην Έννοια του Ρίσκου 108

109 Κεφάλαιο 5. Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 109

110 Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 110

111 Όπως αναφέρθηκε στα προηγούμενα κεφάλαια, το ρίσκο είναι μια πολυδιάστατη έννοια που μπορεί να αναπαρασταθεί ως διάνυσμα που εξαρτάται από το σενάριο, την αβεβαιότητα, και τις συνέπειες: R= (s i, u i, c i ) με i=1,2,,n, όπου n ο αριθμός των σεναρίων. Το κάθε σενάριο όμως θα μπορούσε να αναπαρασταθεί και να μελετηθεί ως σύστημα. Παρακάτω παραθέτεται μια πρόταση για ένα μοντέλο σύστημα αναπαράστασης του ρίσκου, πάνω στο οποίο μπορεί να βασιστεί η μελέτη, ανάλυση, αξιολόγηση και διαχείριση του ρίσκου, στηριζόμενο στην αντικειμενική φύση του ρίσκου. 5.1 Γενικό Μοντέλο Ρίσκου Markov Based Objective Risk System (MBORS) Χρησιμοποιώντας την μαρκοβιανή ανάλυση και πιο συγκεκριμένα την μαρκοβιανή αλυσίδα (markov chain), και την μηχανική συστημάτων (system engineering), το ρίσκο μπορεί να αναπαρασταθεί ως μια σειρά καταστάσεων που εξελίσσονται με το πέρας του χρόνου. Το σύστημα αποτελείται από αυτές τις καταστάσεις (states) οι οποίες αποτελούν καταστάσεις του κόσμου (states of the world), και στόχος του είναι η διεκπεραίωση μιας δραστηριότητας (activity of interest). Η μη ομαλή λειτουργία του συστήματος, οδηγεί στην μη εκπλήρωση της δραστηριότητας που έχει τεθεί ως στόχος, και κατά συνέπεια στην αστοχία του συστήματος. Η επιλογή της μελέτης σχετικά με την εκπλήρωση μιας δραστηριότητας που έχει τεθεί ως στόχος, αντί της αξιοπιστίας του πλοίου γίνεται συνειδητά. Σε αντίθεση με την αξιοπιστία, η ασφάλεια ενός συστήματος ορίζεται ως η ικανότητα να προστατευθούν οι στόχοι του από τα διάφορα απρόσμενα ατυχήματα, καθώς τα σοβαρότερα ατυχήματα ξεκινούν με απώλεια επίτευξης στόχων και όχι από την ζημιά αυτή καθεαυτή (Kang et al, 2012). Έτσι έχουμε την φυσιολογική κατάσταση (normal state) του συστήματος κατά την οποία διεξάγεται η ομαλή λειτουργία του και η εκπλήρωση της δραστηριότητας, την κατάσταση ρίσκου (risk state) κατά την οποία πραγματοποιείται ο κίνδυνος - ατύχημα, και την προβληματική κατάσταση ή κατάσταση βλάβης (foul state) κατά την οποία το σύστημα αστοχεί και δεν μπορεί να πετύχει τους στόχους του. Κάθε μία από αυτές τις καταστάσεις μπορεί να περιλαμβάνουν παραπάνω από μία καταστάσεις (π.χ. παραπάνω από μία προβληματικές καταστάσεις). Επίσης, όλες οι υπόλοιπες καταστάσεις που μπορεί να προκύψουν, είναι και αυτές καταστάσεις του κόσμου και θεωρούνται μέρη του ρίσκου και του συστήματος γενικότερα. Η φυσιολογική κατάσταση μπορεί να περιέχει παραπάνω από μία παράμετρο του συστήματος καθώς οι στόχοι και οι περιορισμοί που θέτονται, πρέπει να ενταχθούν στην φυσιολογική κατάσταση. Για παράδειγμα αν η δραστηριότητα είναι η μεταφορά ενός φορτίου με πλοίο, χωρίς την μόλυνση του περιβάλλοντος από αυτή την δραστηριότητα, οι παράμετροι που εντάσσονται στην φυσιολογική κατάσταση και εξετάζεται η φυσιολογική τους λειτουργία είναι το πλοίο και το περιβάλλον (surrounding Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 111

112 environment). Σχήμα 5.1 : Καταστάσεις Συστήματος MBORS Οι διάφορες καταστάσεις όμως συνδέονται μεταξύ τους, καθώς υπάρχουν αλληλεξαρτήσεις. Η φυσιολογική κατάσταση μπορεί να μεταβεί στην κατάσταση ρίσκου με την συμβολή των πηγών ρίσκου (risk sources). Οι πηγές ρίσκου μπορεί να είναι εσωτερικές ή εξωτερικές του συστήματος και στην ουσία αποτελούν την είσοδο του συστήματος. Το σύστημα επηρεάζεται από τις πηγές κινδύνου, καθώς δίνουν ερεθίσματα στο ρίσκο το οποίο όπως αναφέρθηκε προϋπάρχει σαν κατάσταση κατάσταση, προκαλώντας αναγκαστικές αλλαγές (emergent forced changes) στην υπάρχουσα κατάσταση. Αξιοσημείωτο είναι ότι το σύστημα περνά στην κατάσταση ρίσκου, μόνο αν οι πηγές κινδύνου δώσουν τα κατάλληλα ερεθίσματα, σε διαφορετική περίπτωση το σύστημα παραμένει στην ίδια κατάσταση. Σχήμα 5.2 : Πηγές κινδύνου στο MBORS Έχοντας φθάσει το σύστημά στην κατάσταση ρίσκου, αναγκαστικά δέχεται κάποιες συνέπειες οι οποίες εξαρτώνται μεταξύ άλλων από το resilience και το vulnerability του συστήματος. Αν το σύστημα είναι κατάλληλα προετοιμασμένο έναντι στον κίνδυνο που αντιμετωπίζει, και έχουν ληφθεί επαρκή μέτρα μείωσης του ρίσκου, ή το ρίσκο δεν επιφέρει γενικά συνέπειες που να επηρεάζουν σημαντικά το σύστημα, τότε το σύστημα επανέρχεται στην πρώτιστη φυσιολογική του κατάσταση. Αν όμως οι συνέπειες είναι σημαντικές και τα μέτρα μείωσης ρίσκου που έχουν ληφθεί δεν επαρκούν έναντι του κινδύνου, το σύστημα είναι ευπαθές στις αλλαγές και υπόκειται σε συνέπειες οι οποίες το οδηγούν στην αστοχία του συστήματος. Όλα αυτά όμως Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 112

113 υπόκεινται σε αβεβαιότητα. Υπάρχει αβεβαιότητα σχετικά με το πότε και αν θα προκύψει ο κίνδυνος, καθώς και για το μέγεθος και το είδος των συνεπειών. Επομένως η αβεβαιότητα είναι ένας και αυτός ένας σημαντικός παράγοντας του συστήματος. Κάπου εδώ πρέπει να σημειωθεί ότι όπως αναφέρθηκε, η εισαγωγή κάποιου δείκτη σοβαρότητας των συνεπειών επιφέρει έντονη υποκειμενικότητα. Επομένως για τον χαρακτηρισμό των συνεπειών θα χρησιμοποιηθεί η ταξινόμησή τους σε δύο κατηγορίες - τύπους. Μια συνέπεια θα χαρακτηρίζεται τύπου Β, αν οι επιπτώσεις της στο σύστημα είναι μικρές ή αμελητέες, και παρά την εμφάνισή τους, το σύστημα είναι σε θέση να συνεχίσει την ομαλή λειτουργία του. Μια συνέπεια θα χαρακτηρίζεται τύπου Α, αν οι επιπτώσεις της στο σύστημα είναι σημαντικές με την έννοια ότι εμποδίζουν την σωστή λειτουργία του συστήματος. Επομένως αν το σύστημα βρίσκεται στην κατάσταση ρίσκου, συνέπειες τύπου Β το επαναφέρουν στην φυσιολογική κατάσταση, ενώ συνέπειες τύπου Α το οδηγούν στην κατάσταση βλάβης. Σχήμα 5.3 : Συνέπειες και MBORS Όταν το σύστημα βρεθεί στην κατάσταση βλάβης τίθενται δύο περιπτώσεις. Στην πρώτη περίπτωση, αν οι ζημιές που έχει υποστεί το σύστημα είναι επιδιορθώσιμες μέσα σε ένα λογικό πλαίσιο χρόνου ώστε να μπορέσει να εκπληρωθεί η δραστηριότητα που έχει τεθεί ως στόχος μέσα στο καθορισμένο χρονοδιάγραμμα, τότε το σύστημα μπορεί να μεταβεί και πάλι στη φυσιολογική του κατάσταση. Στην αντίθετη περίπτωση που οι ζημιές είναι μη επιδιορθώσιμες, ή απαιτούν μεγάλο χρονικό διάστημα για να επισκευαστούν, τότε το σύστημα παραμένει στην κατάσταση βλάβης και δεν πετυχαίνει τον στόχο του. Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 113

114 Σχήμα 5.4 : Διορθωτικές ενέργειες στο MBORS Συνοψίζοντας τα παραπάνω, το σύστημα μπορεί να αναπαρασταθεί όπως φαίνεται στο σχήμα. Σχήμα 5.5 : Ολοκληρωμένο σύστημα MBORS Έστω r η πιθανότητα μετάβασης από την φυσιολογική κατάσταση στη κατάσταση ρίσκου, λ Α και λ Β οι πιθανότητες μετάβασης από την κατάσταση ρίσκου στην κατάσταση βλάβης και στην φυσιολογική κατάσταση αντίστοιχα. Τέλος αν μ είναι η πιθανότητα μετάβασης από την κατάσταση βλάβης στην φυσιολογική κατάσταση προκύπτει το παρακάτω σχήμα, με τον αντίστοιχο πίνακα μετάβασης. Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 114

115 Σχήμα 5.6 : Μαρκοβιανή απεικόνιση του MBORS N R F N 1 r r 0 R= R λβ 0 λ Α F µ 0 1 µ Το σύστημα αυτό μπορεί να συμπεριλάβει όσο σενάρια ρίσκου επιθυμεί ο αναλυτής. Δηλαδή μπορεί να συμπεριλάβει όλες τις πιθανές καταστάσεις ρίσκου και όλες τις πιθανές καταστάσεις βλάβης όπως φαίνεται στο σχήμα. Σχήμα 5.7 : MBORS με πολλές καταστάσεις ρίσκου και βλάβης Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 115

116 Φυσικά το σύστημα μπορεί να γίνει όσο σύνθετο και πολύπλοκο θελήσει ο αναλυτής, καθώς μπορούν να προστεθούν παραπάνω σχέσεις αλληλεξάρτησης μεταξύ των διαφόρων καταστάσεων. Σχήμα 5.8 : Σύνθετο MBORS Το MBORS για την επίλυση σύνθετων καταστάσεων ρίσκου, που απαιτείται έλεγχος παραπάνω στοιχείων, χρησιμοποιείται ως σύστημα συστημάτων (system of systems). Δηλαδή, το κάθε στοιχείο μοντελοποιείται ως ξεχωριστό σύστημα, και στην συνέχεια τα συστήματα αυτά ενσωματώνονται σε ένα ενιαίο σύστημα συστημάτων. Πρέπει όμως να δοθεί ιδιαίτερη προσοχή στις σχέσεις μεταξύ των συστημάτων, καθώς ως υποσυστήματα του κύριου συστήματος πλέον, μπορούν να επηρεάσουν όλο το σύστημα. Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 116

117 Σχήμα 5.9 : MBORS ως Σύστημα Συστημάτων 5.2 Ερμηνεία του πειράματος του βράχου Το πείραμα του βράχου αποτελείται από τον βράχο, τον γκρεμό, και τον άνθρωπο. Επομένως τα στοιχεία αυτά θα αποτελέσουν και τα κύρια μέρη του συστήματος. Ως στόχος του συστήματος τίθεται η ομαλή διέλευση του ανθρώπου κάτω από τον γκρεμό χωρίς να πληγεί η σωματική του ακεραιότητα. Άρα η φυσιολογική κατάσταση του συστήματος είναι η βόλτα του ανθρώπου, όντας σωματικά ακέραιος. Με την επίδραση πηγών κινδύνου όπως είναι τα φυσικά φαινόμενα (μπορεί να πέσει ένας κεραυνός πάνω στον βράχο και να τον κάνει να κυλήσει) και ο ανθρώπινος παράγοντας (μπορεί ένας άλλος άνθρωπος να σπρώξει τον βράχο), το σύστημα περιέρχεται σε μια κατάσταση ρίσκου. Στην συγκεκριμένη περίπτωση, η κατάσταση ρίσκου είναι ο κίνδυνος να πέσει ο βράχος στον άνθρωπο. Ανάλογα με το αν γνωρίζει ο άνθρωπος που εκτίθεται στον ρίσκο, την ύπαρξη του κινδύνου ή όχι, μπορεί να έχει προετοιμαστεί κατάλληλα για έναν τέτοιον κίνδυνο και να είναι πιο προσεκτικός, έχοντας το νου του για σημάδια πριν την εμφάνιση του κινδύνου ή όχι. Όντας ο άνθρωπος στην κατάσταση του ρίσκου, υπάρχει αβεβαιότητα για τις συνέπειες που θα προκύψουν. Αν ο άνθρωπος καταφέρει να αποφύγει τον βράχο που πέφτει, ή αν ο βράχος περάσει ξυστά και δεν του προκαλέσει κάποιον τραυματισμό (συνέπειες τύπου Β), το σύστημά μας επανέρχεται στην προηγούμενη φυσιολογική του κατάσταση. Αν ο βράχος όμως πέσει πάνω στον άνθρωπο τότε υπάρχουν δύο περιπτώσεις (δεδομένου ότι ο βράχος είναι μεγάλος και θα προκαλέσει ζημιά αν πέσει πάνω στον άνθρωπο). Στην πρώτη περίπτωση ο άνθρωπος θα τραυματιστεί και στην δεύτερη θα υποστεί σοβαρές ζημιές που θα προκαλέσουν τον θάνατό του (συνέπειες τύπου Α). Σε κάθε περίσταση όμως, το σύστημα από την Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 117

118 κατάσταση του ρίσκου μεταβαίνει στην κατάσταση βλάβης. Αν και το πείραμα του βράχου δεν το περιλαμβάνει, στην περίπτωση του τραυματισμού, θα μπορούσε να λάβει την κατάλληλη ιατρική βοήθεια και να επιστρέψει στην φυσιολογική κατάσταση, ενώ στην περίπτωση του θανάτου δεν υπάρχει δυνατότητα μετάβασης σε άλλη κατάσταση. Όπως φαίνεται από τα παραπάνω, σύμφωνα με το MBORS, το ρίσκο μελετάται ως μια αντικειμενική οντότητα. Το ρίσκο του βράχου να πέσει και να χτυπήσει τον άνθρωπο προϋπάρχει, και περιμένει τα κατάλληλα ερεθίσματα από τις πηγές κινδύνου για να εμφανισθεί. Οι συνέπειες μπορούν να μετρηθούν αντικειμενικά, καθώς δεν υπάρχει αμφισβήτηση για τον τραυματισμό ή τον θάνατο του ανθρώπου, είναι αντικειμενικές καταστάσεις του κόσμου. Όλες οι πιθανές καταστάσεις είναι καταστάσεις του κόσμου, καθώς είναι ανεξάρτητες από τον παρατηρητή ή τον αναλυτή του ρίσκου. Σχήμα 5.10: Ανάλυση πειράματος του βράχου με MBORS 5.3 Εξήγηση του πειράματος BPDP Το πείραμα αυτό μοιάζει με το προηγούμενο. Αποτελείται από μια σφαίρα, μια πλατφόρμα και ένα ελατήριο. Ως αρχική φυσιολογική κατάσταση θεωρείται η ύπαρξη του ελατηρίου χωρίς παραμόρφωση, κατάσταση η οποία θεωρείται και ως στόχος του συστήματος. Το σύστημα μεταβαίνει σε κατάσταση ρίσκου με την επίδραση των πηγών κινδύνου να αντιπροσωπεύεται ως μια δύναμη P που ωθεί την σφαίρα να πέσει από την πλατφόρμα. Λόγω των συγκεκριμένων συνθηκών που έχουν ορισθεί, εφόσον η δύναμη P είναι αρκετά δυνατή, υποχρεωτικά η σφαίρα θα πέσει πάνω στο ελατήριο. Επομένως δεν υπάρχει περίπτωση η σφαίρα να αστοχήσει ή να περάσει ξυστά από το Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 118

119 ελατήριο, αποκλείοντας έτσι συνέπειες τύπου Β και περίπτωση να μεταβεί το σύστημα από την κατάσταση ρίσκου κατευθείαν πίσω στην φυσιολογική κατάσταση. Οι πιθανές συνέπειες εξαρτώνται μόνο από το μέτρο της παραμόρφωσης, για το οποίο υπάρχει αβεβαιότητα. Το μέτρο αυτό μπορεί να μετρηθεί με τον χάρακα. Η ανάλυση του ρίσκου του πειράματος BPDP σύμφωνα με το MBORS, τελείται και αυτή υπό αντικειμενικό πρίσμα. Οι συνέπειες θεωρούνται αντικειμενικές, αφού δεν τίθεται θέμα παρερμηνείας της μέτρησης της παραμόρφωσης. Οι καταστάσεις που μπορεί να προκύψουν είναι και αυτές καταστάσεις του κόσμου αφού δεν εξαρτώνται από τον παρατηρητή του ρίσκου. Σχήμα 5.11 : Ανάλυση πειράματος BPDP με MBORS 5.4 Εξήγηση του πειράματος του ανεστραμμένου εκκρεμούς Το πείραμα αποτελείται από ένα κινούμενο καρότσι με ένα ανεστραμμένο εκκρεμές στην κορυφή. Ο στόχος του συστήματος είναι η διατήρηση της δυναμικής ισορροπίας του εκκρεμούς. Η φυσιολογική κατάσταση του συστήματος είναι το ανεστραμμένο εκκρεμές πάνω στο καρότσι να είναι σε ισορροπία, και να μην πέσει ή να μην σχηματίσει γωνία παραπάνω από συγκεκριμένες μοίρες. Το σύστημα δέχεται από τις πηγές κινδύνων εισόδους που μεταφράζονται σε δύναμη u που κινεί το καρότσι. Αν η δύναμη αυτή είναι αρκετά δυνατή, το καρότσι μετακινείται, είτε κατά x είτε κατά άπειρο, και το σύστημα μεταβαίνει στην κατάσταση ρίσκου, ενώ το καρότσι δεν μετακινείται και το σύστημα παραμένει στην ίδια κατάσταση αν οι πηγές δεν ασκήσουν αρκετά μεγάλο μέτρο δύναμης ερεθίσματος. Στην κατάσταση ρίσκου το καρότσι μετακινείται αναγκάζοντας το εκκρεμές να σχηματίσει κάποια γωνία με τον κάθετο άξονα. Αν έχουν ληφθεί τα κατάλληλα μέτρα ελέγχου μείωσης ρίσκου ή/και αν οι συνέπειες είναι τύπου Β, δηλαδή το εκκρεμές εκτραπεί κατά πολύ μικρή γωνία που δεν το υποχρεώνει να χάσει την ισορροπία του, τότε το σύστημα επιστρέφει στην φυσιολογική του κατάσταση. Αν τα μέτρα που έχουν ληφθεί δεν είναι αρκετά, το εκκρεμές εκτρέπεται από τον κάθετο άξονα σχηματίζοντας μεγαλύτερη γωνία από την κρίσιμη γωνία (συνέπειες Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 119

120 τύπου Α), χάνοντας την ισορροπία του, και το σύστημα εισέρχεται στην κατάσταση βλάβης. Από αυτήν την κατάσταση, το σύστημα είτε μεταβαίνει στην φυσιολογική κατάσταση αν πραγματοποιηθούν ενέργειες αποκατάστασης της δυναμικής ισορροπίας του εκκρεμούς, είτε παραμένει στην ίδια αν δεν ληφθούν παραπάνω ενέργειες. Το σύστημα του ανεστραμμένου εκκρεμούς, ταιριάζει απόλυτα στο MBORS. Οι πιθανές καταστάσεις του εκκρεμούς εκφράζονται μέσω των βασικών καταστάσεων του MBORS, και εξαρτώνται άμεσα από την αβεβαιότητα περί των πιθανών συνεπειών. Σχήμα 5.12: Ανάλυση πειράματος ανεστραμμένου εκκρεμούς με MBORS 5.5 Αβεβαιότητα και MBORS Το σύστημα MBORS, ως μέθοδος υπολογισμού αντικειμενικού ρίσκου δεν γίνεται να μεταφράζεται με απλές πιθανότητες. Έτσι αντί για πιθανότητα μετάβασης από την μία κατάσταση στην άλλη, θα πρέπει να υπάρχει αβεβαιότητα μετάβασης από την μία κατάσταση στην άλλη. Το πρόβλημα όμως έγκειται στον τρόπο ποσοτικοποίησης αυτής της αβεβαιότητας. Όπως αναφέρθηκε στο κεφάλαιο του ρίσκου, υπάρχουν αρκετές μέθοδοι έκφρασης της αβεβαιότητας. Οι ποιοτικές μέθοδοι απεικόνισης της αβεβαιότητας απορρίπτονται καθώς στο αντικειμενικό ρίσκο χρειάζονται μεταβλητές με το ακριβές τους μέγεθος. Άρα πρέπει να επιλεχθεί κάποια ποσοτική μέθοδος. Παρακάτω θα αναλυθούν μερικές από τις πιο γνωστές μέθοδοι υπολογισμού αβεβαιότητας, με σκοπό την εκλογή κάποιας για την χρήση της στο μοντέλο MBORS. Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 120

121 5.5.1 Θεωρία Dempster Shafer Η θεωρία Dempster Shafer, είναι μια μαθηματική θεωρία αποδείξεων (evidence theory). Επιτρέπει τον συνδυασμό διαφορετικών δεδομένων από διαφορετικές πηγές, και καταλήγει σε ένα βαθμό πεποίθησης (degree of belief) στον οποίο έχουν ληφθεί υπ όψιν όλα τα διαθέσιμα δεδομένα. Η θεωρία αυτή είναι μια γενίκευση της θεωρίας του Bayes για τις υποκειμενικές πιθανότητες. Η θεωρία Dempster Shafer για την απάντηση μιας ερώτησης σχετικά με μια πιθανότητα, χρησιμοποιεί συναρτήσεις πεποίθησης (belief functions) και βαθμούς πεποίθησης ή εμπιστοσύνης (confidence or trust degree), ενώ η θεωρία του Bayes χρησιμοποιεί υποκειμενικές πιθανότητες. Οι βαθμοί πεποίθησης μπορεί να μην έχουν τις μαθηματικές ιδιότητες των πιθανοτήτων, αλλά το κατά πόσο διαφέρουν από αυτές, εξαρτάται από βαθμό συσχέτισης των ερωτήσεων που θα τεθούν. Η θεωρία βασίζεται σε δύο ιδέες, στην ιδέα δημιουργίας βαθμών πίστης από υποκειμενικές πιθανότητες για την απάντηση μιας ερώτησης, και στον κανόνα του Dempster για τον συνδυασμό των βαθμών πίστης, όταν αυτοί βασίζονται σε ανεξάρτητες πηγές δεδομένων. Σχήμα 5.13: Μεθοδολογία Συλλογιστική πορεία Dempster Shafer Υπάρχουν τρεις βασικές συναρτήσεις στη θεωρία Dempster - Shafer: η συνάρτηση βασικής πιθανότητας ανάθεσης (basic probability assignment function BPA ή m), η συνάρτηση εμπιστοσύνης (Belief function Bel) και η συνάρτηση αληθοφάνειας (Plausibility function Pl). Η βασική πιθανότητα ανάθεσης είναι µια στοιχειώδης έννοια της θεωρίας αποδείξεων. Σε γενικές γραµµές, ο όρος βασική πιθανότητα ανάθεσης δεν αναφέρεται σε πιθανότητα µε την κλασική έννοια. Η BPA συµβολίζεται µε m και ορίζει µια αντιστοιχία του δυναµοσυνόλου (power set) στο διάστηµα µεταξύ 0 και 1, όπου η BPA του κενού συνόλου είναι 0 και το άθροισμα των BPA όλων των υποσυνόλων του δυναµοσυνόλου είναι 1. Η τιµή της BPA για ένα δεδοµένο σύνολο Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 121

122 Α, η οποία παριστάνεται µε m(α), εκφράζει το ποσοστό όλων των σχετικών και διαθέσιµων στοιχείων που υποστηρίζουν τον ισχυρισµό ότι ένα συγκεκριμένο στοιχείο του Χ (το οικουµενικό σύνολο universal set) ανήκει στο σύνολο Α αλλά σε κανένα συγκεκριμένο υποσύνολο του Α. Η τιµή της m(α) αφορά µόνο το σύνολο Α και δεν κάνει κανέναν πρόσθετο ισχυρισµό για τα υποσύνολα του Α. Όλες οι επιπλέον αποδείξεις για τα υποσύνολα του Α παριστάνονται από άλλη BPA, δηλαδή αν το Β είναι υποσύνολο του Α τότε m(b) θα είναι η BPA του υποσυνόλου Β. Η περιγραφή του m µπορεί να γίνει µε τις ακόλουθες τρεις εξισώσεις: m: PX ( ) [0,1] m( ) = 0 A P( x) ma ( ) = 1 Όπου P(X) είναι το δυναµοσύνολο του X, είναι το κενό σύνολο και Α είναι ένα σύνολο του δυναµοσυνόλου A P(X ). Από την βασική πιθανότητα ανάθεσης µπορούν να οριστούν τα άνω και τα κάτω όρια ενός διαστήματος. Το διάστηµα αυτό περιέχει την ακριβή πιθανότητα ενός συνόλου ενδιαφέροντος (µε την κλασική έννοια) και είναι φραγµένο από δύο µη προσθετικά συνεχή µέτρα που ονοµάζονται πεποίθηση (Belief) και αληθοφάνεια (Plausibility). Το κάτω όριο για ένα σύνολο Α, το οποίο είναι η πεποίθηση, ορίζεται ως το άθροισµα όλων των βασικών πιθανοτήτων ανάθεσης των κατάλληλων υποσυνόλων Β του συνόλου ενδιαφέροντος Α ( B A). Το άνω όριο, δηλαδή η αληθοφάνεια, είναι το άθροισµα όλων των βασικών πιθανοτήτων ανάθεσης των συνόλων Β που τέµνονται µε το σύνολο ενδιαφέροντος Α ( B A ). Ο υπολογισµός της πεποίθησης και της αληθοφάνειας γίνεται µε την χρήση των παρακάτω συναρτήσεων: bel( A) = m( B) BB / A pl( A) = m( B) BB / A Σύμφωνα με τη θεωρία Dempster Shafer ο βαθμός πεποίθησης είναι μικρότερος ή ίσος με την αντίστοιχη αληθοφάνεια: belief plausability Άρα για την πιθανότητα πραγματοποίησης ενός γεγονότος Α θα ισχύει: bel( A) P( A) pl( A), Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 122

123 Όπου: bel(a) η πεποίθηση πραγματοποίησης του γεγονότος P(A) η υποκειμενική πιθανότητα να πραγματοποιηθεί το γεγονός pl(a) το κατά πόσο είναι δυνατό να εμφανιστεί το γεγονός αληθοφάνεια του γεγονότος Η αληθοφάνεια και η πεποίθηση συνδέονται μεταξύ τους μέσω της σχέσης: pl( A) = 1 bel( A) Όπως φαίνεται από τα παραπάνω, ο βαθμός πεποίθησης και η αληθοφάνεια, μπορούν να πάρουν τιμές από μηδέν έως ένα. Σε ένα σύστηµα συλλογιστικής Dempster-Shafer πρέπει µε κάποιο κανόνα να συνδυαστούν οι διάφορες τιµές των βασικών πιθανοτήτων ανάθεσης για να εξαχθεί το τελικό συμπέρασμα. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί κανόνες στη βιβλιογραφία, ο καθένας µε τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα (Sentz and Ferson, 2002). Συνήθως ο συνδυασμός των δεδομένων (joint mass) υπολογίζεται από την σχέση: 1 m ( A) = ( m m)( A) = m( Bm ) ( C), με m ( ) = 0 1,2 1, K B C = A Όπου: Κ είναι ένα μέγεθος που εκφράζει το μέτρο της σύγκρουσης των δύο συνόλων m 1 και m 2 και υπολογίζεται ως: K= m1( Bm ) 2( C) B C Όμως αρκετές φορές, ο κανόνας οδηγεί σε λανθασμένους βαθμούς πεποίθησης, ανάλογα με τα διαθέσιμα δεδομένα. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αντικρουόμενων αποτελεσμάτων είναι το παρακάτω: Έστω δύο εξίσου καλοί και αξιόπιστοι γιατροί εξετάζουν έναν ασθενή. Ο πρώτος γιατρός πιστεύει ότι ο ασθενής έχει όγκο στον εγκέφαλο με πιθανότητα 0.99 (ΒΒΑ), η μηνιγγίτιδα με πιθανότητα Ο δεύτερος γιατρός πιστεύει ότι ο ασθενής έχει διάσειση με πιθανότητα 0.99 και μηνιγγίτιδα με πιθανότητα Σύμφωνα με τον παραπάνω κανόνα, ο ασθενής έχει μηνιγγίτιδα με πεποίθηση μέτρου 1, δηλαδή προκύπτει ότι είναι απόλυτα σίγουρο ότι ο ασθενής πάσχει από μηνιγγίτιδα, που όπως είναι φανερό δεν υπάρχει βάση για αυτό. Η προσπάθεια για αναπαράσταση της αβεβαιότητας με την παραπάνω μέθοδο απορρίπτεται καθώς βασίζεται σε ένα σύνολο δεδομένων στο οποίο αντιστοιχούνται διαφορετικά βάρη πεποιθήσεων, το οποίο εκφράζει υποκειμενική άποψη. Στην μελέτη της αβεβαιότητας, όλα τα στοιχεία πρέπει να έχουν την ίδια βαρύτητα. Επίσης, τα αποτελέσματα της θεωρίας αυτής πολλές φορές είναι αντικρουόμενα, άρα δεν μπορεί το σύστημα MBORS να βασιστεί σε αυτή. Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 123

124 5.5.2 Monte Carlo Simulation Η μέθοδος Monte Carlo είναι μια ευρεία κατηγορία υπολογιστικών αλγορίθμων που βασίζονται στην επαναλαμβανόμενη τυχαία δειγματοληψία για την απόκτηση αριθμητικών αποτελεσμάτων. Δηλαδή εκτελούνται προσομοιώσεις όσες φορές χρειαστεί για τον κατάλληλο και ακριβή υπολογισμό της πιθανότητας που ζητείται. Χρησιμοποιούνται συνήθως σε φυσικά και μαθηματικά προβλήματα, ιδιαίτερα όταν είναι αδύνατη η χρήση κάποιου ντετερμινιστικού αλγορίθμου. Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται σε τρία διαφορετικά προβλήματα: στην βελτιστοποίηση, στην αριθμητική ολοκλήρωση και στην παραγωγή δειγμάτων από μια κατανομή πιθανότητας. Συνήθως στην ανάλυση ρίσκου, χρησιμοποιείται με χρήση κατάλληλων αλγορίθμων και με την μορφή της παρακάτω μεθόδου: Latin Hypercube Sampling Η μέθοδος Latin Hypercube Sampling εισήχθηκε ως μεθοδολογία για την έκφρασης της αβεβαιότητας το 1975 από την Ρυθμιστική Επιτροπή Πυρηνικής Ενέργειας των Η.Π.Α. Είναι μια στατιστική μέθοδος για την δημιουργία ενός δείγματος πιθανών τιμών παραμέτρων από μια πολυδιάστατη κατανομή. Η Latin Hypercube Sampling είναι στην ουσία ένας τύπος στρωματοποιημένης Monte Carlo δειγματοληπτικής μεθόδου (stratified sampling). Όλες οι περιοχές του χώρου του δείγματος παριστάνονται από τις τιμές που εισάγονται ως δεδομένα. Για να παραχθεί ένα δείγμα μεγέθους Ν από Κ μεταβλητές, x={x 1,x 2,,x k } με συνάρτηση πιθανότητας f(x), ακολουθείται μια συγκεκριμένη διαδικασία. Το εύρος της κάθε μεταβλητής διαχωρίζεται σε Ν μη επικαλυπτόμενα διαστήματα ίσης πιθανότητας 1/Ν. Από κάθε διάστημα επιλέγεται με τυχαίο τρόπο μια τιμή σε σχέση με την πυκνότητα πιθανότητας του διαστήματος. Οι Ν τιμές της μεταβλητής x 1 ταιριάζονται με τυχαίο τρόπο με τις τιμές της μεταβλητής x 2. Τα ζεύγη τιμών με την σειρά τους ταιριάζονται με τυχαίο τρόπο με τις τιμές της μεταβλητής x 3 και δημιουργούν τριάδες τιμών. Αυτό συνεχίζεται μέχρι να παραχθούν Ν δείγματα, n μεταβλητών το καθένα. Γενικά, το μέγιστο πλήθος συνδυασμών που επιτυγχάνεται μέσω της μεθόδου Latin Hypercube Sampling για Ν μεταβλητές και Μ διαστήματα διαχωρισμού δίνεται από την σχέση: M 1 1 ( ( ) N M n ) = ( M! ) n= 0 Π N 1 Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 124

125 Σχήμα 5.14 : Διαχωρισμός της κατανομής μιας μεταβλητής σε διαστήματα ίσης πιθανότητας Μια τέτοια μέθοδος θα ήταν χρήσιμη για την εκλογή κατάλληλων κατανομών για την έκφραση της αβεβαιότητας των σεναρίου ρίσκου. Η μέθοδος Latin Hypercube Sampling σε συνδυασμό με την γενικευμένη μέθοδο Monte Carlo, είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική όταν μελετάται η πιθανότητα να ξεπεραστεί το αποδεκτό επίπεδο ρίσκου για μια δραστηριότητα. Λόγω όμως της υπολογιστικής δύναμης και των πολύπλοκων μοντέλων ρίσκου που πρέπει να δημιουργηθούν για να είναι τα αποτελέσματα ρεαλιστικά, δεν θα χρησιμοποιηθεί στην παρούσα διπλωματική εργασία Bayesian statistical modeling Οι προηγούμενες προσεγγίσεις εφαρμόζονται σε ντετερμινιστικά μοντέλα. Στην πράξη, πολλές από τις παραμέτρους των μοντέλων αυτών, εκτιμώνται από τα δεδομένα αλλά περιέχουν ανακρίβειες λόγω των αρχικών θεωρήσεων. Στα στοχαστικά μοντέλα, σε κάθε βήμα υπολογίζονται αυτές οι παράμετροι αφήνοντας όμως ένα περιθώριο αβεβαιότητας λόγω ατελειών στα δεδομένα. Η μοντελοποίηση κατά Bayes, προχωρά ένα βήμα παραπέρα, και ενσωματώνει επιπλέον αβεβαιότητα στις παραμέτρους που προέρχεται από άλλες πηγές, με την μορφή κατανομών. Bayesian inference Η Bayesian inference, είναι μια μέθοδος η οποία βασίζεται στο θεώρημα του Bayes, και χρησιμοποιείται για την αναθεώρηση μιας υπάρχουσας πιθανότητας, όταν ανακαλύπτονται καινούργια δεδομένα. Σύμφωνα με το θεώρημα του Bayes ισχύει: PH ( / E) = PE ( / H) PH ( ) PE ( ) Όπου : P(H) : είναι η πιθανότητα να πραγματοποιηθεί το γεγονός Η Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 125

126 P(Ε) : είναι η πιθανότητα να πραγματοποιηθεί το γεγονός Ε P(Ε/Η) : είναι η πιθανότητα να πραγματοποιηθεί η το γεγονός Ε, δεδομένου ότι έχει πραγματοποιηθεί πρώτα το γεγονός Η P(H/E) : είναι η πιθανότητα να πραγματοποιηθεί η το γεγονός H, δεδομένου ότι έχει πραγματοποιηθεί πρώτα το γεγονός E Ο παραπάνω κανόνας, για την μελέτη κατανομών παίρνει την μορφή: f( x/ A) = Όπου: π ( x) l( A/ x) x π ( x) l( A/ x) π(x) : είναι η προγενέστερη κατανομή (prior distribution). Είναι η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας της αρχικής εκτίμησης για την τιμή της παραμέτρου x, πριν από την παρατήρηση των δεδομένων Α. l(α/x) : είναι η συνάρτηση πιθανότητας (likelihood distribution). Υπολογίζει την πιθανότητα παρατηρήσεων των τιμών Α για μια δεδομένη τιμή του x. Η μορφή της κατανομής ενσωματώνει τις πληροφορίες από τα στοιχεία. f(x/α) :είναι η μεταγενέστερη κατανομή (posterior distribution). Περιγράφει την αβεβαιότητα για την παράμετρο x αφού έχουν παρατηρηθεί τα δεδομένα Α, δοθείσας της εκτίμησης για την τιμή του x πριν παρατηρηθούν τα δεδομένα Α. Το ολοκλήρωμα στον παρανομαστή του κλάσματος, δεν είναι μια συνάρτηση του x, αλλά χρησιμοποιείται για την κανονικοποίηση της συνάρτησης f(x/α), ούτως ώστε όλη η περιοχή κάτω από την f(x/α) να ισούται με ένα. Δηλαδή: f( x/ A) π ( x) l( A/ x) Η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται συνήθως για την έκφραση της αβεβαιότητας σε υποκειμενικές πιθανότητες. Ελλείψει άλλων αντικειμενικών τρόπων έκφρασης της αβεβαιότητας, θα χρησιμοποιηθεί αυτή η μέθοδος για να εκφραστεί η αβεβαιότητα μια μεταβλητής ενόψει νέων δεδομένων. Επομένως η αβεβαιότητα μιας μεταβλητής δεν είναι απλά μια τιμή, αλλά θα εκφραστεί με την μορφή μιας κατανομής με μέσο όρο αυτή την τιμή. Το πρόβλημα που έγκειται με την παραπάνω θεώρηση, είναι η επιλογή κατάλληλης κατανομής για την έκφραση της αβεβαιότητας, αλλά και κατάλληλης κατανομής για να αποτελέσει την προγενέστερη κατανομή. Για την λύση αυτού του προβλήματος επιλέγεται η χρήση της εντροπίας. Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 126

127 5.5.4 Εντροπία Η εντροπία στην στατιστική γενικά, είναι ένα μέγεθος που εκφράζει το μέτρο της αταξίας ενός συστήματος και περιλαμβάνει όλες τις πιθανές καταστάσεις του (Ihara, 1993). Στην θεωρία πληροφοριών (information theory) η εντροπία εκφράζει το μέτρο της αβεβαιότητας μια τυχαίας μεταβλητής. Συνήθως αναφέρεται ως εντροπία του Shannon, η οποία ποσοτικοποιεί την αναμενόμενη τιμή των πληροφοριών που περιέχονται σε μια μεταβλητή. Μονάδα μέτρησης της εντροπία είναι τα bits, nats ή bans. Η προσέγγιση αυτή εισάχθηκε πρώτη φορά από τον Shannon (1948), σύμφωνα με τον οποίο, η εντροπία παρέχει ένα απόλυτο όριο για την καλύτερη δυνατή κωδικοποίηση ή συμπίεση χωρίς απώλειες οποιαδήποτε επικοινωνίας, αν υποτεθεί ότι η επικοινωνία μπορεί να αναπαρασταθεί ως μια ακολουθία ανεξάρτητων και όμοια κατανεμημένων τυχαίων μεταβλητών. Σύμφωνα με την αρχή της μέγιστης εντροπίας, η κατανομή που εκφράζει καλύτερα το τρέχον επίπεδο γνώσης, είναι εκείνη με την μεγαλύτερη εντροπία. Έστω X μια τυχαία μεταβλητή με n πιθανές τιμές {x 1,,x n }. Η εντροπία της κατανομής μιας διακριτής μεταβλητής x δίνεται από τον τύπο: n H( X) f( x )log f( x ) = i= 1 i b i Όπου p(x i ) είναι η συνάρτηση μάζας πιθανότητας της τιμής x i. Για συνεχείς μεταβλητές, η εντροπία δίνεται από τον τύπο: h( x) f( x)log( f( x)) dx = x Όπου f(x) είναι η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας της μεταβλητής x. Η καταλληλότερη εκλογή βάσης του λογάριθμου, σε μια πιθανοθεωρητική ανάλυση, είναι ο φυσικός νεπέριος αριθμός e. Αξίζει να σημειωθεί ότι η εντροπία συνεχών μεταβλητών μπορεί να είναι αρνητική, σε αντίθεση με την εντροπία διακριτών μεταβλητών για την οποία ισχύει: 0 H( X) log( n). Επομένως η εντροπία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκλογή προγενέστερης κατανομής για την εφαρμογή του Bayesian Inference. Η κατανομή με την μεγαλύτερη εντροπία θα είναι εκείνη που θα εκφράζει καλύτερα το γνωστικό επίπεδο δεδομένα που είναι διαθέσιμα. Κεφάλαιο 5: Εννοιολογικό Μοντέλο Ρίσκου 127

128 Κεφάλαιο 5: Εννοιλογικό Μοντέλο Ρίσκου 128

129 Κεφάλαιο 6. Παράδειγμα του Μοντέλου MBORS με εφαρμογή στην Ναυτιλία Κεφάλαιο 6: Παράδειγμα του Μοντέλου MBORS με Εφαρμογή στη Ναυτιλία 129

130 Κεφάλαιο 6: Παράδειγμα του Μοντέλου MBORS με Εφαρμογή στη Ναυτιλία 130

131 6.1 Παράδειγμα MBORS στην ναυτιλία Έστω ένα πλοίο (bulk carrier), που πρέπει να μεταφέρει φορτίο χύδην σε κάποια τοποθεσία (στόχος δραστηριότητα). Σχήμα 6.1: Σύστημα Ρίσκου Πλοίου Όπως φαίνεται στο σχήμα, στο δρόμο του πλοίου προς το λιμένα του προορισμού, υπάρχουν ύφαλοι και ένα άλλο πλοίο. Το παράδειγμα ρίσκου θα είναι σχετικά απλό καθώς τα πιθανά ατυχήματα που θα ληφθούν υπ όψιν είναι: 1. Σύγκρουση με άλλο πλοίο 2. Προσάραξη σε ύφαλο 3. Πρόσκρουση στο λιμάνι 4. Πυρκαγιά στο πλοίο με ενδεχόμενη έκρηξη Παρακάτω θα αναλυθεί το σενάριο ρίσκου σύγκρουσης με άλλο πλοίο, καθώς τα υπόλοιπα σενάρια μπορούν να σχηματιστούν με τον ίδιο τρόπο. Αρχικά θεωρείται ότι το σύστημα αποτελείται μόνο από το πλοίο. Η φυσιολογική κατάσταση του συστήματος, είναι η κανονική λειτουργία του πλοίου κατά την οποία θα μεταφέρει το φορτίο στο λιμάνι προορισμού μέσα σε ένα συγκεκριμένο χρονοδιάγραμμα. Λόγω των πηγών ρίσκου, το σύστημα μπορεί να μεταβεί στην κατάσταση ρίσκου που στην περίπτωση αυτή είναι η κατάσταση σύγκρουσης. Στο παράδειγμα αυτό οι πηγές κινδύνου ταξινομούνται σε δύο βασικές κατηγορίες. Η πρώτη κατηγορία είναι τα φυσικά φαινόμενα όπως κακοκαιρία, σεισμοί, φυσικές καταστροφές, τσουνάμι κτλ, τα οποία θεωρούνται εξωτερικές πηγές. Η δεύτερη κατηγορία είναι ο ανθρώπινος παράγοντας που μπορεί να χωριστεί σε δύο υποκατηγορίες, τα λάθη στις λειτουργίες του πλοίου (πλοήγηση, φόρτωση, συντήρηση εξοπλισμού) που είναι εσωτερικές πηγές, και τα λάθη στην λειτουργία του άλλου πλοίου ή μηχανικά λάθη. Τα μηχανικά λάθη μπορούν να ερμηνευτούν ως Κεφάλαιο 6: Παράδειγμα του Μοντέλου MBORS με Εφαρμογή στη Ναυτιλία 131

132 λάθη ανθρωπίνου παράγοντα στην κατασκευή του πλοίου ή του εξοπλισμού του και στην τοποθέτησή τους, από άτομα που δεν ανήκουν στο πλήρωμα του πλοίου, και εμφανίζονται συνήθως με την συμβολή των φυσικών φαινομένων. Παραδείγματος χάρη, το σπάσιμο του στροφαλοφόρου άξονα του πλοίου μπορεί να οφείλεται σε κάποιο λάθος στην κατασκευή ή στην τοποθέτησή του (ανθρώπινος παράγοντας), και εμφανίζεται λόγω της έντονης κακοκαιρίας (φυσικά φαινόμενα) που το αναγκάζει να παραλάβει παραπάνω ροπές από το συνηθισμένο. Ανάλογα με τα μέτρα που έχουν ληφθεί και το είδος του κινδύνου, αν το πλοίο δεχτεί καθόλου ή μηδαμινή ζημιά (συνέπειες τύπου Β) επιστρέφει στην φυσιολογική του κατάσταση, ενώ μεταβαίνει στην κατάσταση βλάβης αν δεχτεί ζημιές τύπου Α. Οι συνέπειες τύπου Α θα οδηγήσουν σε ένα εκ των δύο πιθανών καταστάσεων βλάβης. Η μία κατάσταση βλάβης είναι απλά σοβαρές ζημιές στο πλοίο, ενώ η άλλη είναι σοβαρές ζημιές που οδηγούν στην βύθιση του πλοίου. Στην πρώτη περίπτωση κατάστασης βλάβης, μπορεί να υπάρχει δυνατότητα επιδιόρθωσης του πλοίου και επαναφορά στη φυσιολογική λειτουργία του, ενώ από την δεύτερη περίπτωση κατάστασης βλάβης δεν υπάρχει μετάβαση σε καμία κατάσταση. Σχήμα 6.2 : Ανάλυση σύγκρουσης με το MBORS Παρόμοιο θα είναι το σύστημα και για το δεύτερο πλοίο. Έτσι είναι δυνατή η δημιουργία του συστήματος των συστημάτων όπως φαίνεται στο σχήμα. Κεφάλαιο 6: Παράδειγμα του Μοντέλου MBORS με Εφαρμογή στη Ναυτιλία 132

133 Σχήμα 6.3 : Σύστημα σύγκρουσης δύο πλοίων με MBORS Το σύστημα πλέον αποτελείται από το πλοίο 1 και το πλοίο 2. Η φυσιολογική λειτουργία του συστήματος είναι η κανονική λειτουργία των πλοίων. Στόχος είναι να φτάσουν τα πλοία στους λιμένες προορισμού τους. Οι πηγές κινδύνου παραμένουν οι ίδιες, απλά κάποιες πηγές είναι πλέον εσωτερικές του συνολικού συστήματος, όπως το πλήρωμα του πλοίου 2, και αναγκάζουν το σύστημα να μεταβεί στην κατάσταση ρίσκου. Το ρίσκο σύγκρουσης μπορεί να οδηγήσει και πάλι στην φυσιολογική κατάσταση, ή μπορεί να οδηγήσει στις διάφορες καταστάσεις βλάβης, που είναι σοβαρή ζημιά στο πλοίο ή και βύθιση του πλοίου με όλους τους πιθανούς συνδυασμούς για τα δύο πλοία. Στην κατάσταση βλάβης, αν κάποιο από τα πλοία δεν βυθιστεί, υπάρχει πιθανότητα να μπορεί να επιστρέψει το σύστημα στην φυσιολογική κατάσταση. Σε οποιαδήποτε άλλη κατάσταση το σύστημα αστοχεί. Για την ένταξη όλων των σεναρίων ρίσκου στο σύστημα των συστημάτων, πρέπει να προστεθούν και οι κατάλληλες καταστάσεις των αντίστοιχων στοιχείων που πρέπει να μελετηθούν. Για το σενάριο πρόσκρουσης του πλοίου στον λιμένα ή κάποιου προβλήματος του λιμένος, πρέπει να προστεθεί η αντίστοιχη κατάσταση του λιμένα. Αν επιθυμείται η προστασία του περιβάλλοντος από πιθανές εκροές πετρελαίου στην θάλασσα ή άλλες μολύνσεις, πρέπει να προστεθεί στο σύστημα η κατάσταση του περιβάλλοντος (surrounding environment). Αντίστοιχα, αν επιθυμείται να μελετηθεί η απώλεια ζωής του πληρώματος ή των επιβαινόντων, πρέπει να προστεθεί μια Κεφάλαιο 6: Παράδειγμα του Μοντέλου MBORS με Εφαρμογή στη Ναυτιλία 133

134 κατάσταση για την εκάστοτε ομάδα. Σχήμα 6.4 : Σύστημα Συστημάτων MBORS στην Ναυτιλία 6.2 Αριθμητικό παράδειγμα Έστω το παραπάνω σύστημα. Θα υπολογιστεί η αβεβαιότητα του σεναρίου σύγκρουσης. Αρχικά πρέπει να υπολογιστεί η τιμή r. Με την παραδοσιακή ανάλυση ρίσκου το r θα ήταν η μέση στατιστική συχνότητα σύγκρουσης, που για φορτηγά πλοία (bulk carriers) για την περίοδο είναι 0,00551 σύμφωνα με την FSA:MSC87.INF4 (2010). Όμως υπάρχει αβεβαιότητα για το αν η πραγματική πιθανότητα να συγκρουστεί το πλοίο με κάποιο άλλο είναι όντως αυτή. Επομένως θεωρούμε ότι η πραγματική συχνότητα σύγκρουσης (θα τη ορίσουμε ως μεταβλητή x),ακολουθεί κάποια κατανομή πιθανότητας. Σύμφωνα με προηγούμενα στοιχεία και λόγω της πολυπλοκότητας της αβεβαιότητας, επιλέγεται η έκφραση της αβεβαιότητας με την κατανομή Γάμμα. Η κατανομή Γάμμα, είναι μια σύνθετη κατανομή για συνεχείς μεταβλητές, με παραμέτρους α και p, που επιτρέπουν τον επίτευξη μεγαλύτερης ακρίβειας στην έκφραση της αβεβαιότητας. Το γεγονός ότι χρησιμοποιείται μια κατανομή για συνεχείς μεταβλητές, ενώ η συχνότητα είναι διακριτή μεταβλητή, οφείλεται στο γεγονός ότι δεν επιδιώκεται να εκφραστεί η συχνότητα, αλλά η αβεβαιότητα αυτής και πιο συγκεκριμένα η αβεβαιότητα του μέσου όρου της. Η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας της κατανομής Γάμμα δίνεται από τον τύπο: Κεφάλαιο 6: Παράδειγμα του Μοντέλου MBORS με Εφαρμογή στη Ναυτιλία 134