Инжиниринг устойчивости
Проектирование устойчивости — это область исследований в области науки о безопасности , которая фокусируется на понимании того, как сложные адаптивные системы справляются с неожиданностями. Термин устойчивость в этом контексте относится к возможностям, которыми должна обладать система, чтобы эффективно справляться с непредвиденными событиями. Инженерия устойчивости исследует, как системы создают, поддерживают, ухудшают и теряют эти возможности. [1]
Исследователи в области устойчивости изучили множество критически важных для безопасности областей , включая авиацию , анестезию , пожарную безопасность , управление космическими полетами, военные операции , электростанции, управление воздушным движением, железнодорожное машиностроение , здравоохранение и экстренное реагирование как на природные, так и на промышленные катастрофы. [1] [2] [3] Исследователи в области устойчивости также изучили некритическую для безопасности область операций программного обеспечения. [4]
В то время как другие подходы к безопасности (например, безопасность на основе поведения , вероятностная оценка риска ) сосредоточены на разработке средств управления для предотвращения или смягчения конкретных известных опасностей (например, анализ опасностей ) или на обеспечении безопасности конкретной системы (например, обоснования безопасности ) устойчивости , о которых ранее не было известно до того , Проектирование рассматривает более общую способность систем справляться с опасностями как они возникли.
В частности, исследователи в области устойчивости изучают, как люди могут эффективно справляться со сложностями, чтобы обеспечить безопасную работу системы, особенно когда они испытывают нехватку времени. [5] Согласно парадигме обеспечения устойчивости, несчастные случаи не могут быть отнесены на счет человеческой ошибки . Вместо этого предполагается, что люди, работающие в системе, всегда сталкиваются с конфликтами целей и ограниченными ресурсами, что требует от них постоянного компромисса в условиях нехватки времени. Когда случаются сбои , они понимаются как вызванные тем, что система временно не может справиться со сложностью. [6] Таким образом, проектирование устойчивости связано с другими взглядами на безопасность, которые позволили по-новому оценить природу человеческих ошибок, такими как «новый взгляд», [7] «новый взгляд», [8] «безопасность по-другому», [9] и Безопасность-II. [10]
Исследователи в области устойчивости задаются такими вопросами, как:
- Что могут сделать организации, чтобы лучше подготовиться к решению непредвиденных проблем?
- Как организации адаптируют свою структуру и поведение, чтобы эффективно справляться с непредвиденными проблемами?
Поскольку инциденты часто связаны с непредвиденными проблемами, исследователи в области обеспечения устойчивости часто используют анализ инцидентов в качестве метода исследования. [3] [2]
Симпозиумы по обеспечению устойчивости
[ редактировать ]Первый симпозиум по проектированию устойчивости был проведен в октябре 2004 года в Содеркопинге , Швеция. [5] Он собрал четырнадцать в области исследователей безопасности , интересующихся сложными системами . [11]
Второй симпозиум по проектированию устойчивости был проведен в ноябре 2006 года в Софии Антиполис, Франция. [12] В симпозиуме приняли участие восемьдесят человек. [13] Ассоциация инженерии устойчивости , ассоциация исследователей и практиков, интересующихся разработкой устойчивости, продолжает проводить симпозиумы раз в два года. [14]
В результате этих симпозиумов была опубликована серия книг (см. раздел «Книги» ниже).
Темы
[ редактировать ]В этом разделе обсуждаются аспекты проектирования устойчивости, которые отличаются от традиционных подходов к безопасности.
Нормальная работа приводит как к успеху, так и к неудаче.
[ редактировать ]С точки зрения обеспечения устойчивости предполагается, что характер работы, которую люди выполняют в системе, способствующей несчастному случаю, по сути такой же, как и работа, которую выполняют люди и которая способствует успешным результатам. Как следствие, если методы работы исследуются только после несчастного случая и интерпретируются только в контексте несчастного случая, результат этого анализа может быть подвержен систематической ошибке отбора . [11]
Фундаментальный сюрприз
[ редактировать ]С точки зрения обеспечения устойчивости, утверждается, что значительное количество режимов сбоев буквально немыслимо до того, как они произойдут, поскольку среда, в которой работают системы, очень динамична, а перспективы людей внутри системы всегда по своей сути ограничены. [11] Подобные события иногда называют фундаментальной неожиданностью . Сравните это с подходом вероятностной оценки рисков , который фокусируется на оценке возможных рисков.
Вариативность человеческой деятельности как актив
[ редактировать ]С точки зрения инженерии устойчивости, вариативность действий человека имеет как положительные, так и отрицательные последствия, и что безопасность повышается за счет усиления положительных эффектов человеческой изменчивости, а также добавления средств контроля для смягчения негативных последствий. Например, способность людей адаптировать свое поведение в зависимости от новых обстоятельств является положительным эффектом, создающим безопасность. [11] Как следствие, добавление средств контроля для смягчения последствий человеческой изменчивости может снизить безопасность в определенных обстоятельствах. [15]
В центре внимания знания и опыт
[ редактировать ]Опытные операторы являются важным источником устойчивости внутри систем. Эти операторы становятся экспертами благодаря предыдущему опыту устранения сбоев. [11] [16]
Риск неизбежен
[ редактировать ]С точки зрения обеспечения устойчивости от операторов всегда требуется компромисс между рисками. Как следствие, для обеспечения безопасности иногда необходимо, чтобы система взяла на себя некоторый риск. [11]
Усиление существующей устойчивости вместо создания новой устойчивости
[ редактировать ]Исследователь Ричард Кук различает два отдельных вида работы, которые обычно объединяют под заголовком «Инженерия устойчивости» : [17]
Использование существующей устойчивости
[ редактировать ]Первый тип работ по проектированию устойчивости заключается в определении того, как наилучшим образом воспользоваться преимуществами устойчивости, которая уже присутствует в системе. Кук использует пример вживления сломанной кости в качестве такого типа работы: устойчивость уже присутствует в физиологии кости, и вправление кости использует эту устойчивость для достижения лучших результатов заживления.
Кук отмечает, что этот первый тип работы по повышению устойчивости не требует глубокого понимания основных механизмов устойчивости: люди начали вправлять кости задолго до того, как был понят механизм заживления костей.
Создание новой устойчивости
[ редактировать ]Второй тип работ по проектированию устойчивости включает в себя изменение механизмов в системе с целью повышения уровня устойчивости. Кук приводит пример новых лекарств, таких как абалопаратид и терипаратид , которые имитируют белок, родственный паратиреоидному гормону , и используются для лечения остеопороза.
Кук отмечает, что этот второй тип работы по повышению устойчивости требует гораздо более глубокого понимания лежащих в основе существующих механизмов устойчивости, чтобы разработать меры, которые могут эффективно повысить устойчивость.
Перспектива Холлнагеля
[ редактировать ]Исследователь безопасности Эрик Холлнагель считает, что устойчивая производительность требует четырех системных возможностей: [18]
- Потенциал для ответа
- Потенциал для мониторинга
- Потенциал обучения
- Возможность предвидеть.
Это описано в Белой книге Евроконтроля по управлению системным потенциалом https://skybrary.aero/bookshelf/systemic-potentials-management-building-basis-resilient- Performance.
Перспектива леса
[ редактировать ]Исследователь безопасности Дэвид Вудс в своем определении устойчивости учитывает следующие две концепции: [19]
- изящная расширяемость : способность системы развивать новые возможности, когда она сталкивается с неожиданностью, с которой невозможно эффективно справиться с помощью существующих возможностей системы.
- устойчивая адаптивность : способность системы продолжать адаптироваться к неожиданностям в течение длительных периодов времени.
Вудса Эти две концепции развиты в теории изящной расширяемости .
Вудс противопоставляет устойчивость устойчивости , то есть способности системы эффективно справляться с потенциальными проблемами, которые были предсказаны заранее.
Исследователь безопасности Ричард Кук утверждал, что кость должна служить архетипом для понимания того, что такое устойчивость с точки зрения Вудса. [17] Кук отмечает, что кость обладает как изящной растяжимостью (имеет мягкую границу, при которой она может расширять функцию), так и устойчивой приспособляемостью (кость постоянно адаптируется посредством динамического баланса между созданием и разрушением, управляемым механическим напряжением).
По мнению Вудса, существуют три общие закономерности выхода из строя сложных адаптивных систем : [20]
- декомпенсация : истощение способностей при столкновении с нарушением
- работа над перекрестными целями: когда отдельные агенты в системе ведут себя таким образом, что достигаются локальные цели, но идут вразрез с глобальными целями.
- застрять в устаревшем поведении : полагаться на стратегии, которые раньше были адаптивными, но больше не являются таковыми из-за изменений в окружающей среде.
Устойчивое здравоохранение
[ редактировать ]В 2012 году растущий интерес к разработке устойчивости привел к появлению подобласти «Устойчивое здравоохранение». Это привело к серии ежегодных конференций по этой теме, которые продолжаются до сих пор, а также к выпуску серии книг по устойчивому здравоохранению, а в 2022 году к созданию Общества устойчивого здравоохранения (зарегистрированного в Швеции). ( https://rhcs.se/ )
Книги
[ редактировать ]- «Инженерия устойчивости: концепции и наставления» , Дэвид Вудс , Эрик Холлнагель и Нэнси Левесон , 2006.
- Проектирование устойчивости на практике: Руководство Жана Париеса, Джона Вритхолла и Эрика Холлнагеля , 2013.
- Устойчивое здравоохранение, Том 1 : Эрик Холлнагель , Джеффри Брейтуэйт и Роберт Л. Уирс (редакторы), 2015.
- Устойчивое здравоохранение, Том 2: Устойчивость повседневной клинической работы , Эрик Холлнагель, Джеффри Брейтуэйт , Роберт Уирс (редакторы), 2015.
- Устойчивое здравоохранение, Том 3: Согласование «работы как воображаемая» и «работа как выполненная» , Джеффри Брейтуэйт , Роберт Уирс и Эрик Холлнагель (редакторы), 2016.
- Перспективы обеспечения устойчивости, Том 1: Оставаясь чувствительными к возможности неудачи , Эрик Холлнагель , Кристофер Немет и Сидни Деккер (ред.), 2016. ISBN 978-0754671275
- Перспективы обеспечения устойчивости, том 2: Оставаясь чувствительными к возможности неудачи, Кристофер Немет, Эрик Холлнагель и Сидни Деккер (ред.), 2016. ISBN 978-1351903882
- Управление и контроль финансовых систем: взгляд на обеспечение устойчивости, Гунилла Сундстрем и Эрик Холлнагель , 2018.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Вудс, Д.Д. (2018). «Устойчивость — это глагол» (PDF) . В Трампе, BD; Флорин, М.-В.; Линьков, И (ред.). Ресурсное руководство КСИР по устойчивости (том 2): Области устойчивости сложных взаимосвязанных систем . Лозанна, Швейцария: Международный центр управления рисками EPFL.
- ^ Jump up to: а б Париес, Жан. Инженерия устойчивости на практике . ISBN 978-1-317-06525-8 . ОСЛК 1151009227 .
- ^ Jump up to: а б Холлнагель, Эрик; Кристофер П. Немет; Сидни Деккер, ред. (2019). Перспективы инженерной устойчивости . Том. 2: Подготовка и восстановление. ЦРК Пресс. ISBN 978-0-367-38540-8 . OCLC 1105725342 .
- ^ Вудс, Д.Д. (2017). СТЕЛЛА: Отчет о семинаре SNAFUcatchers по преодолению сложностей . Колумбус, Огайо: Университет штата Огайо.
- ^ Jump up to: а б Деккер, Сидни (2019). Основы науки о безопасности: столетие понимания аварий и катастроф . Бока Ратон. ISBN 978-1-351-05977-0 . OCLC 1091899791 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ (Дэвид), Вудс, Д. (2017). Инженерия устойчивости: концепции и принципы . ЦРК Пресс. ISBN 978-1-317-06528-9 . OCLC 1011232533 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Вудс, Дэвид Д.; Сидни Деккер; Ричард Кук; Лейла Йоханнесен (2017). За человеческой ошибкой (2-е изд.). Бока Ратон. ISBN 978-1-317-17553-7 . OCLC 1004974951 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Деккер, Сидни, Вашингтон (1 октября 2002 г.). «Реконструкция вклада человека в несчастные случаи: новый взгляд на ошибки и производительность». Журнал исследований безопасности . 33 (3): 371–385. дои : 10.1016/S0022-4375(02)00032-4 . ISSN 0022-4375 . ПМИД 12404999 . S2CID 46350729 .
- ^ Деккер, Сидни (2015). Безопасность по-другому: человеческий фактор новой эры (второе изд.). Бока-Ратон, Флорида. ISBN 978-1-4822-4200-3 . ОСЛК 881430177 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Холлнагель, Эрик (2014). Безопасность-I и безопасность-II: прошлое и будущее управления безопасностью . Фарнем. ISBN 978-1-4724-2306-1 . OCLC 875819877 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ Jump up to: а б с д и ж Эрик Холлнагель; Кристофер П. Немет; Сидни Деккер, ред. (2008–2009). Перспективы инженерной устойчивости . Олдершот, Хэмпшир, Англия: Эшгейт. ISBN 978-0-7546-7127-5 . OCLC 192027611 .
- ^ «2006 София Антиполис (Ф)» . Ассоциация инженеров устойчивости . Проверено 25 сентября 2022 г.
- ^ Перспективы инженерной устойчивости . Эрик Холлнагель, Кристофер П. Немет, Сидни Деккер. Олдершот, Хэмпшир, Англия: Эшгейт. 2008–2009 гг. ISBN 978-0-7546-7127-5 . OCLC 192027611 .
{{cite book}}: CS1 maint: другие ( ссылка ) - ^ «Симпозиум» . Ассоциация инженеров устойчивости . Проверено 25 сентября 2022 г.
- ^ Деккер, Сидни (2018). Анархист безопасности: опираясь на человеческий опыт и инновации, сокращая бюрократию и соблюдение требований . Лондон. ISBN 978-1-351-40364-1 . OCLC 1022761874 .
{{cite book}}: CS1 maint: отсутствует местоположение издателя ( ссылка ) - ^ «Взгляд в прошлое 31 | SKYbrary Авиационная безопасность» . skybrary.aero . Проверено 25 сентября 2022 г.
- ^ Jump up to: а б Несколько наблюдений об удивительной устойчивости костей и инженерии устойчивости - доктор Ричард Кук , получено 25 сентября 2022 г.
- ^ Холлнагель, Эрик (15 мая 2017 г.), «Эпилог: RAG - Сетка анализа устойчивости» , Проектирование устойчивости на практике , CRC Press, стр. 275–296, doi : 10.1201/9781317065265-19 , ISBN 978-1-315-60569-2 , получено 17 сентября 2022 г.
- ^ Вудс, Дэвид Д. (сентябрь 2015 г.). «Четыре концепции устойчивости и последствия для будущего проектирования устойчивости» . Проектирование надежности и системная безопасность . 141 : 5–9. дои : 10.1016/j.ress.2015.03.018 .
- ^ Вудс, Дэвид Д.; Бранла, Матье (15 мая 2017 г.), «Основные закономерности отказа адаптивных систем» , «Инжиниринг устойчивости на практике » , CRC Press, стр. 127–143, doi : 10.1201/9781317065265-10 , ISBN 978-1-315-60569-2 , получено 24 сентября 2022 г.