Teresa Abramowicz-Gerigk, Zbigniew Burciu, Andrzej Hejmlich Akademia Morska w Gdyni Koncepcja metody oceny wpływu czynnika ludzkiego na ryzyko wypadku w transporcie morskim 1. WPROWADZENIE Z technicznego punktu widzenia podejmowanie decyzji jest to wielopłaszczyznowy proces umysłowy, który kończy się wyborem najkorzystniejszego scenariusza działania. Teoria decyzji do analizy i wspomagania procesu podejmowania decyzji wykorzystuje matematykę, informatykę, psychologię, ekonomię, zarządzanie, filozofię i medycynę [29]. Nie zawsze potrzebna jest szczegółowa analiza decyzyjna. Natomiast jest ona wymagana wtedy, gdy z decyzją wiążą się skutki - wysoka korzyść lub duża strata, konieczne jest określenie zbioru decyzji akceptowalnych, związanych z czynnikami zewnętrznymi, niezależnymi od decydenta, konieczne jest określenie zbioru decyzji akceptowalnych, zależnych od czynników wewnętrznych, samego decydenta - czynnik ludzki. W procesie decyzyjnym istotną rolę odgrywa czynnik ryzyka, jedynie w sytuacji deterministycznej (pewnej), kiedy działanie jednoznacznie określa wynik dokonanego wyboru można powiedzieć, że czynnik ryzyka nie występuje [29]. W sytuacji ryzykownej rezultaty decyzji mogą przynieść straty lub zysk. Możemy jednak zdefiniować zbiór rezultatów i obliczyć prawdopodobieństwo ich wystąpienia. Ryzyko wówczas występuje i jest policzalne. Natomiast w sytuacji niepewnej nie można określić wszystkich rezultatów decyzji ani obliczyć prawdopodobieństwa ich wystąpienia. Ryzyko tu występuje i jest niepoliczalne. Istnieje wiele definicji ryzyka, wszystkie jednak wyjaśniają to pojęcie z zabarwieniem negatywnym [16, 24, 28, 33]. Ryzyko w Transporcie Morskim definiowane jest zgodnie ze standardami ISO: ISO1999: kombinacja prawdopodobieństwa wystąpienia uszkodzenia i jego dotkliwości [30], ISO 2009: kombinacja konsekwencji zdarzenia, przy uwzględnieniu zmiennych okoliczności zdarzenia i prawdopodobieństwa wystąpienia zdarzenia [30]. 2. CZYNNIK LUDZKI W TRANSPORCIE MORSKIM Badania wykazują, że w ciągu 40 ostatnich lat czynnik ludzki był powodem [31]: 84-88% wypadków tankowców, 79% wypadków wejścia na mieliznę statków holowanych, 89-96% kolizji statków, 75% pożarów i wybuchów na statkach. Powyższe statystyki są ciągle aktualne i wynika z nich, że transport morski jest 25 razy bardziej ryzykowny niż transport lotniczy w przeliczeniu na liczbę wypadków śmiertelnych przypadających na 100 km. Intensyfikacja przewozów towarów morzem powoduje potencjalne zwiększenie zagrożenia dla bezpieczeństwa statków [5]. Międzynarodowa Organizacja Morska IMO (International Maritime Organization) od lat pracuje nad poprawą bezpieczeństwa statków i żeglugi. Jej działania koncentrują się głównie w dwóch obszarach przyczyn związanych z udziałem czynnika ludzkiego w wypadkach [23]: 30% zaniedbania, 20% niedostateczna wiedza i doświadczenie załóg pływających. W pierwszym przypadku dąży się do poprawy bezpieczeństwa poprzez tworzenie procedur eksploatacyjnych i awaryjnych zawartych w Międzynarodowym kodeksie zarządzania bezpieczeństwem Logistyka 4/2015 17
ISM (International Safety Management Code). W drugim przypadku poprzez Międzynarodową konwencję o wymaganiach w zakresie wyszkolenia marynarzy, wydawania świadectw oraz pełnienia wacht - STCW 95 (International Convention on Standards of Training, Certification and Watchkeeping), z ostatnimi poprawkami z Manili, z 2010 roku, która ujednolica system i programy szkolenia oficerów i marynarzy oraz wyznacza standardy oceny ich wiedzy. Statystyki wykazują stały, choć niewielki spadek liczby wypadków w ciągu ostatnich 10 lat [10]. ISM nie jest jednak doskonały. Kapitanowie statków często ignorują zalecenia ISM, uważając je za narzędzie zarządzania statkiem przez pracowników biurowych armatora, które podważa ich profesjonalną wiedzę i doświadczenie [3, 18]. ISM bazuje na pro-aktywnym systemie samo-ulepszającym się. Raportowanie zdarzeń i "near miss incidents" (sytuacji, w których blisko było do wypadku, zdarzenia) zawodzi. Stworzone procedury, które near miss traktują tak, jak sam wypadek są bardzo czasochłonne. Śledztwo i konieczność wypełnienia dużej liczby dokumentów, przez załogę przeciążoną pracą biurową, zniechęca kapitanów do raportowania czegoś, co się przecież nie stało. Utrudnia to badania i wymianę doświadczeń miedzy statkami i armatorami. Badania wykazują, że na każdy wypadek wypada około 600 sytuacji, w których blisko było do wypadku [31]. Ergonomia jest definiowana, jako nauka projektowania, testowania, oceny i zarządzania wzajemnym oddziaływaniem systemów antropotechnicznych i socjotechnicznych według wymagań zgodności człowiek system [12]. Jest ona zastosowaniem informacji na temat czynnika ludzkiego do projektowania narzędzi, maszyn, systemów, zadań, prac i środowisk dla bezpiecznego, wygodnego i efektywnego użycia ich przez ludzi [9]. Czynnik ludzki, w tym znaczeniu, określa nie tylko możliwości i ograniczenia człowieka przy projektowaniu wyposażenia i maszyn, ale też wykorzystuje psychologię eksperymentalną. Termin ten obejmuje zarówno systemy społeczne, jak również fizyczne, współdziałanie ludzi ze środowiskiem oraz z maszynami, ułatwienie komunikacji między ludźmi, jak również między ludźmi i komputerami oraz projektowanie zasad, procedur i wyposażenia [25]. Ze specyfiki natury człowieka, uwzględnionej w definicjach czynnika ludzkiego [7, 9, 11, 12, 16, 20, 21, 22, 25, 28, 33] wynika, że czynnika ludzkiego nie można potraktować, jako stałego elementu układu antropotechnicznego. Konieczne jest interdyscyplinarne podejście z wykorzystaniem psychologii i medycyny. Na rysunku 1 przedstawiono przykład systemu człowiek statek opracowany na podstawie [31]. TECHNOLOGIA TECHNIKA Antropometria Ergonomia Usytuowanie wyposażenia Ekrany przyrządów Utrzymanie wyposażenia w zdolności do pracy ŚRODOWISKO Temperatura Hałas Stan morza Wibracje Przepisy Ekonomia ORGANIZACJA Plan pracy Liczba załogi Treningi Komunikacja Polityka bezpieczeństwa - Zasięg, - Siła - Zręczność - Postrzeganie - Zrozumienie - Podejmowanie decyzji - Bezpieczeństwo - Wykonanie CZŁOWIEK - Sprawność fizyczna - Sprawność umysłowa - Zmęczenie - Skłonność do podejmowania ryzyka - Zmęczenie - Wiedza - Doświadczenie - Praca w zespole - Skłonność do podejmowania ryzyka Rys. 1. System człowiek statek. Źródło: opracowanie na podstawie [31]. 18 Logistyka 4/2015
W systemach socjotechnicznych wyróżniane są trzy kategorie czynnika ludzkiego [27] czynniki indywidualne, o poziom kompetencji, o zmęczenie, o stres, o motywacja, czynniki grupowe, o słabość zarządzania, o nadzór i czynniki załogowe, czynniki organizacyjne, o polityka armatora, o standardy armatora, o systemy i procedury, Czynniki grupowe i czynniki organizacyjne regulowane są przez IMO. 3. METODY OCENY WPŁYWU CZYNNIKA LUDZKIEGO NA RYZYKO WYPADKU W TRANSPORCIE MORSKIM Przed powstaniem ISM w 1998, do oceny czynnika ludzkiego zaproponowano system zapewnienia jakości QA (Quality Assurance). Prowadzone były badania na temat czynnika ludzkiego, w aspekcie popełnianych przez człowieka błędów (Human errors). Zidentyfikowano następujące przyczyny błędu ludzkiego [4]: zmęczenie, zła ocena sytuacji, zaniedbanie, beztroska, ignorancja, lenistwo, ograniczenia fizyczne, ograniczenia psychologiczne, panika, chciwość, narkomania, alkoholizm, znużenie, głupota, niewystarczająca komunikacja, niedostateczny trening, ego. Wiele z tych przyczyn można łatwo wyeliminować poprzez wprowadzenie procedur, przepisów prawnych czy systemów dyscyplinarnych, natomiast niektóre w świetle dzisiejszych badań wymagają większej uwagi. Na przykład ograniczenia psychologiczne stres, obawa, strach są elementami w znacznym stopniu wpływającymi na podejmowanie decyzji. 3.1. Badania oparte na raportach z dochodzeń powypadkowych Niezależne instytucje prowadzące dochodzenia powypadkowe podają statystyki dotyczące wypadków morskich, wykorzystując do oceny czynnika ludzkiego własne metody. Brytyjska MAIB (Marine Accident and Investigation Branch, UK), w raporcie [19], opierając się na analizie 33 kolizji, w których uczestniczyło 41 statków w okresie 1994-2003, stwierdza, że najczęstszymi przyczynami wypadków były: zła obserwacja (wachta na oku) - 65% wypadków i niewłaściwe wykorzystanie radaru -73% wypadków. Logistyka 4/2015 19
Kanadyjska TBS (Transportation Safety Board, Canada) w raporcie [32], na podstawie analizy 273 wypadków na statkach z kanadyjskimi pilotami na mostku, na wodach kanadyjskich, w okresie 1981-1992 stwierdza, że 43 kolizje z innymi statkami nastąpiły na skutek złej komunikacji lub złej pracy zespołowej na mostku. Inne badania wykazują, że przyczyną kolizji była zła koordynacja manewrów z innymi statkami nawet wtedy, kiedy statki komunikowały się ze sobą i uzgodniły swoje manewry w celu uniknięcia kolizji [10]. W okresie 1991-2000 zostały przeanalizowane 44 wypadki raportowane na morzu, gdzie przyczyną był brak snu. Wyróżniono trzy poziomy zmęczenia. Najwyższy stopień zmęczenia (zasnął na wachcie) był przyczyną wypadku. Dotychczas ten czynnik wiązano z samym wypadkiem, nie zawsze z czynnikiem zmęczenia (fatigue factor) [26]. Czynnik zmęczenia (fatigue factor), który występuje w każdej dziedzinie działalności człowieka, w pracy na morzu jest bardzo trudny do zmierzenia. Wpływ zmęczenia na niezawodność człowieka przejawia następująco: utrata czujności, senność, utrata cierpliwości, roztargnienie, luki w pamięci, pogorszenie wzroku. Analiza wypadków na morzu potwierdza potrzebę prowadzenia dalszych badań w zakresie wpływu zmęczenia i stresu na popełnianie błędu przez nawigatora [2, 5, 10, 14, 15, 23]. Chauvin i inni [10] przedstawili system do analizy i klasyfikacji czynnika ludzkiego HFACS (Human Factor Analysis and Classification System) opracowany w celu dociekania podstawowych przyczyn i analizy błędu człowieka w wypadkach morskich w odniesieniu do kolizji statków. System ten pierwotnie wykorzystywany był w lotnictwie wojskowym i cywilnym, transporcie kolejowym i górnictwie do klasyfikacji i analizy danych powypadkowych, w transporcie morskim przy dochodzeniach powypadkowych. System HFACS opisuje błąd człowieka w czterech obszarach: niebezpieczne działania operatora, okoliczności niebezpiecznego działania, brak bezpiecznego nadzoru, wpływ czynników organizacyjnych. W odniesieniu do kolizji statków niebezpieczne działania związane z podejmowaniem decyzji dotyczyły 85% statków uczestniczących w 27 zderzeniach. Główne przyczyny zderzeń na wodach ograniczonych, w których uczestniczyli również piloci morscy związane były z komunikacją radiową pomiędzy statkami i błędami podczas dowodzenia wachtą nawigacyjną BRM (Bridge Resources Management) [10]. Podstawowym ograniczeniem przy badaniach opartych na raportach z dochodzeń powypadkowych jest zbyt mała liczba przypadków w porównaniu do badanych zmiennych i brak możliwości stosowania modeli stochastycznych. Nie są gromadzone dane dotyczące wpływu cech osobowości kapitanów i pilotów morskich na proces podejmowania decyzji. 3.2. Wpływ osobowości kapitana statku na prawdopodobieństwo popełnienia błędu Czynnik stresu, jest to zjawisko dobrze zbadane w transporcie lotniczym, kolejowym czy drogowym. Mniej natomiast jest źródeł wiedzy na temat stresu na morzu. Wpływ stresu na proces podejmowania decyzji przez kapitana statku jest wciąż niedostatecznie zbadany. Do oceny wpływu osobowości kapitana na prawdopodobieństwo popełnienia błędu można wykorzystać połączenie metod eksperckich i analizy ryzyka z symulacją komputerową. Stresory stanowią odpowiednio uszeregowany zbiór czynników stresujących. Każdemu stresorowi przypisana zostanie odpowiednia waga na podstawie badań ankietowych. Każdy stresor wywołuje stres i podnosi ryzyko popełnienia błędu [20]. Osobowość natomiast jest katalizatorem, który powiększa lub pomniejsza możliwość wystąpienia stresu. Do oceny osobowości można się posłużyć modelem Wielkiej Piątki Big Five, który wyróżnia pięć typów osobowości: 20 Logistyka 4/2015
neurotyczność, otwartość, ekstrawersja, sumienność, ugodowość. Każda osobowość przejawia inny poziom podatności na stres. Badania pozwolą na określenie ryzyka podjęcia złej decyzji, której wynikiem będzie nieodpowiedni manewr. Europejska Agencja do spraw Bezpieczeństwa na Morzu European Maritime Safety Agency (EMSA) [30] definiuje ryzyko, zgodnie z ISO, jako kombinację prawdopodobieństwa wystąpienia uszkodzenia i jego dotkliwości. Na rysunku 2 przedstawiono uproszczony model wpływu czynnika ludzkiego uwzględniający wpływ osobowości kapitana statku lub pilota na prawdopodobieństwo podjęcia błędnej decyzji i ryzyko niewłaściwego manewru. Model zakłada określenie liczby popełnionych błędów na podstawie porównania wykonywanego manewru z manewrem eksperckim. Rys. 2. Uproszczony model wpływu czynnika ludzkiego uwzględniający wpływ osobowości kapitana statku lub pilota na prawdopodobieństwo podjęcia błędnej decyzji i ryzyko niewłaściwego manewru Źródło: opracowanie własne. Błędy manewrowe [1]: dewiacja od zaplanowanej trasy, za duże lub za małe nastawy silnika, steru, sterów strumieniowych, zła koordynacja czasowa manewru, mogą być identyfikowane poprzez porównanie z manewrem modelowym, zaproponowanym przez zespół ekspertów. Wykonanie manewrów na symulatorze nawigacyjno-manewrowym gwarantuje powtarzalność warunków zewnętrznych [17]. Sposób oceny i kryteria ilościowe określane są przez zespół sędziów kompetentnych. Na tej podstawie zostanie oszacowane ryzyko wystąpienia uszkodzenia w zależności od cech osobowości. W modelu badane są dwie wielowymiarowe zmienne, cechy osobowości oraz stresory. Druga zmienna może być moderowana przez czynniki techniczne, środowiska i czynnik organizacyjny (Rys. 1). Logistyka 4/2015 21
4. WNIOSKI Prowadzonych jest wiele badań na temat wpływu człowieka czynnika ludzkiego na bezpieczeństwo na morzu. IMO analizuje poszczególne wypadki i poprzez metody administracyjne dokonuje powolnej, ale skutecznej poprawy bezpieczeństwa w szerokim rozumieniu. Badania takie są trudne z powodu niedostatecznego materiału badawczego. Zdarzenia tzw. near miss nie są raportowane, jak zakładano w kodeksie ISM, z uwagi na pracochłonność i czasochłonność procedur. Raporty wskazują, że czynnik zmęczenia (fatigue factor) ma znaczny udział w wypadkach. Wpływ stresu na poprawność wykonywania manewrów jest tym czynnikiem, który trzeba jeszcze zbadać. Proponowane wykorzystanie symulatora jest rozwiązaniem bardzo skutecznym. Gwarantuje ono 100% powtarzalność warunków zewnętrznych, takich jak wiatr, prąd, widzialność. Badani wykonają manewr w identycznych warunkach pogodowych, więc różnice liczby popełnionych błędów będą wynikiem tylko osobowości i podatności na stres. Badania te pozwolą określić podatność na stres poszczególnych osobowości, jak również przy pomocy analizy statystycznej, uśrednić podatność na stres całej populacji kapitanów i pilotów morskich i portowych. Streszczenie W artykule przedstawiono analizę metod stosowanych do oceny wpływu czynnika ludzkiego na ryzyko wypadku w transporcie morskim. Przedstawiono metody oparte na analizach raportów powypadkowych oraz zaproponowano wstępną koncepcję metody wykorzystującej charakterystyki psychologiczne kapitanów i pilotów morskich. Słowa kluczowe: czynnik ludzki, ryzyko, transport morski The concept of a method for the assessment of human factor influence on the risk of accident in maritime transport Abstract The paper presents the analysis of methods used for the assessment of human factor influence on the risk of accident in maritime transport. The methods based on the analyses of post-accident investigation reports are presented. The preliminary concept of the method based on psychological characteristics of ship masters and marine pilots has been proposed. Key words: human factor, risk, maritime transport LITERATURA [1] Abramowicz-Gerigk, T.. Bezpieczeństwo manewrów krytycznych statków w systemie transportowym autostrady morskiej. Prace Naukowe, Transport, z. 83. Warszawa: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 2012 Warszawa. [2] Abramowicz-Gerigk, T., & Hejmlich, A. Human Factor Modelling in the Risk Assessment of Port Manoeuvers. Transnav No.4/ 2015. [3] Battacharya, S. The effectiveness of the ISM: a qualitative enquiry. Marine Policy 36, 2012. [4] Bea, G. R. The role of human error in design, construction and reliability of marine structures. Ship Structure Report SSC-378. 1994. [5] Berg, H. Human Factors and Safety Culture in Maritime Safety (revised). The International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, (2013). 343-352. [6] Burciu, Z. Bezpieczeństwo w transporcie morskim i zarządzanie w akcji ratowniczej. Gdynia: Wydawnictwo Akademii Morskiej w Gdyni. 2011. [7] Biernacki M., Tarnowski A., Truszczyński O., Ryzyko w zadaniach lotniczych i metoda jego optymalizacji, w Psychologia zachowań ryzykownych. Koncepcje, badania, praktyka, Goszczyńska M., Studenski R. (red), Wydawnictwo Akademickie Żak, Warszawa 2006. [8] Bolc L., Brodziewicz W., Wójcik M., Podstawy przetwarzania informacji niepewnej i niepełnej, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1991. [9] Chapanis, A. Ergonomics in product development. Ergonomics no. 38. 1995. 22 Logistyka 4/2015
[10] Chauvin, C., Lardjane, S., Morel, G., & Clostermann, J. Human and organisational factors in maritime accidents: Analysis of collisions at sea using the HFACS. Accident Analysis and Prevention 59, 2013. [11] Błoszczyński R. Psychologia lotnicza. Wybrane problemy. Wydawnictwa MON. Warszawa 1997. [12] Dempsey P.G., Wogalter M.S., Hancock P.A. What s in a name? Using terms from definitions to examine the fundamental foundation of human factors and ergonomics science. Theoretical Issues in Ergonomics Science, No.1, 2000. [13] Ejsmont, W. Fizjologia pracy i ergonomia. Gdańsk: Wydawnictwo Uniwersytetu, 1990. [14] Fahlgren G. K., What is Human Factors Compared to Crew Resource Management?, TransNav, the International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation, Vol. 1, No. 1, 2007 [15] Hetherington, C., Flin, R., & Mear, K. Safety in shipping: The human element. Journal of Safety Research 37, 2006. [16] Instytut Techniki Lotniczej. Wydział Mechatroniki. Wojskowa Akademia Techniczna. Moduł 9 EASA PART-66. Czynnik ludzki. Materiały szkoleniowe do użytku wewnętrznego. Warszawa 2007. [17] Koester, T. Human factors and everyday routine. Lyngby: Danish Maritime Institute. http://imv.au.dk/ 5.04.2015) [18] Lappalainen, J., Incident reporting in Finnish Shipping Companies. 2011.WMU Jo in (Berg, 2013). [19] MAIB, Bridge Watchkeeping Safety Study. Safety Study, 1/2004. MAIB, Southampton 2004. [20] Makarowski, R. Granice Ryzyka. Oficyna Wydawnicza "Impuls". Kraków 2008. [21] Makarowski, R. Stres w sportach wysokiego ryzyka. Difin SA. Warszawa 2013. [22] Międzynarodowe Stowarzyszenie Ergonomiczne. http://www.iea.cc/ergonomics, www.ergonomia-polska.com /07_03_ergonomia.htm, 15.02.2012. [23] Mokhtari & Didani, A.. An Empirical Survey on the Role of Human Error in Marine Incidents. TranNAv The International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. No. 7(3 2013. [24] Morawski J.M. Człowiek i technologia. Tajniki wzajemnych uwarunkowań. Pułtusk: Oficyna Wydawnicza ASPRA-JR. 2005. [25] Nickerson R.S. Looking ahead: Human factors challenges in a changing world. New York: Lawrence Erlbaum Associates. 1992. [26] Philips, R. Sleep, watchkeeping and accidents: A content analysis of incident at sea reports. Transportation Research Part F, No 3.2000. [27] Reason, J. (1998). Achieving a safe culture: theory and practice. WORK & STRESS, VOL. 12, NO. 2000. [28] Reber A.S. (2000). Słownik psychologii. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe SHOLAR. [29] Rebizant, W. Metody Podejmowania Decyzji. Wrocław: Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej. Wrocław 2012. [30] Report No. PP092663/1-1/2, R. 2EMSA/OP/10/2013 Risk Level and Acceptance Criteria for Passenger Ships. First interim report, part 2: Risk Acceptance Criteria. European Maritime Safety Agency. 2014. [31] Rothblum, A., Wheal, D., Withington, S., Shappell, S. A., Wiegmann, D. A., Boehm, W., & Chaderjian, M. Human factors in incident investigation and analysis. 2nd international workshop on human factors in offshore operations (hfw2002). Houston 2002. [32] TSB, 1995. A Safety Study of the Operational Relationship between Ship Masters/Watchkeeping Officers and Marine Pilots. TSB Study SM9501. 1995. [33] Zink K.J. Human factors, management and society. Theoretical Issues in Ergonomics Science, 7. 2006. Logistyka 4/2015 23