陳　潔，王　超，蘇清斌

(1.渭南市雷電預(yù)警防護(hù)中心，陜西渭南　714000；

2.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西渭南　714000)

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雷電災(zāi)害個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)研究

陳潔1，王超2，蘇清斌1

(1.渭南市雷電預(yù)警防護(hù)中心，陜西渭南714000；

2.陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西渭南714000)

摘要：可接受風(fēng)險(xiǎn)水平是判斷災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)值是否可以接受的關(guān)鍵指標(biāo)，目前雷電災(zāi)害領(lǐng)域尚未對(duì)此有深入研究。在簡(jiǎn)述國(guó)內(nèi)外可接受風(fēng)險(xiǎn)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，分析了風(fēng)險(xiǎn)接受標(biāo)準(zhǔn)的制定準(zhǔn)則，指出雷電災(zāi)害個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判水平偏高；利用ALARP準(zhǔn)則限制線理論，探討了基于陜西省2005—2014年雷電災(zāi)害資料的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可接受水平，提出以風(fēng)險(xiǎn)值1×10-7作為陜西省雷電災(zāi)害個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：可接受風(fēng)險(xiǎn)；雷電災(zāi)害；ALARP準(zhǔn)則

可接受風(fēng)險(xiǎn)表征了社會(huì)公眾根據(jù)主觀愿望對(duì)風(fēng)險(xiǎn)水平的接受程度。20世紀(jì)60年代末，國(guó)外就開(kāi)始了工程安全領(lǐng)域可接受風(fēng)險(xiǎn)的研究[1]，我國(guó)最早的文獻(xiàn)[2]見(jiàn)于2000年。自然災(zāi)害方面，國(guó)內(nèi)外研究均發(fā)展較晚，目前尚未有關(guān)于雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)可接受水平的深入研究。本文通過(guò)對(duì)可接受風(fēng)險(xiǎn)內(nèi)涵的分析，結(jié)合當(dāng)前常用的風(fēng)險(xiǎn)定量分析方法，研究和探討陜西省雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)個(gè)人可接受水平的建議標(biāo)準(zhǔn)。

1可接受風(fēng)險(xiǎn)研究進(jìn)展及現(xiàn)狀

1.1可接受風(fēng)險(xiǎn)定義

1976年Lowrance出版的《Of Acceptable Risk： science and the determination of safety》中可接受風(fēng)險(xiǎn)被正式提出的，書中指出“只有認(rèn)為一個(gè)事物的風(fēng)險(xiǎn)是可以接受時(shí)，它才是安全的”[3]，他的這一概念對(duì)安全領(lǐng)域影響頗為深遠(yuǎn)。

1.2可接受風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則

風(fēng)險(xiǎn)研究中可接受標(biāo)準(zhǔn)普遍采用的判據(jù)原則是ALARP準(zhǔn)則，又稱最低合理可行原則，見(jiàn)圖1。

圖1　ALARP準(zhǔn)則

ALARP準(zhǔn)則將風(fēng)險(xiǎn)以允許上限值和允許下限值劃分為三個(gè)區(qū)域：在不可接受區(qū)的風(fēng)險(xiǎn)是不能被接受的；ALARP區(qū)即可忍受風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，需要盡可能采取安全措施降低風(fēng)險(xiǎn)；可接受區(qū)內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)無(wú)需采取任何安全改進(jìn)措施即可被接受。

ALARP準(zhǔn)則的意義在于：任何活動(dòng)都具有風(fēng)險(xiǎn)，不可能通過(guò)預(yù)防措施來(lái)徹底消除風(fēng)險(xiǎn)，并且當(dāng)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平越低時(shí)，要進(jìn)一步降低風(fēng)險(xiǎn)水平就越困難，其成本往往呈指數(shù)曲線上升，因此，必須在系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)水平和成本之間做出平衡。

1.3可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)外風(fēng)險(xiǎn)可接受準(zhǔn)則研究相繼在多種工程安全領(lǐng)域和滑坡等地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域展開(kāi)，澳大利亞、英國(guó)、加拿大、荷蘭等國(guó)家和地區(qū)提出了可接受風(fēng)險(xiǎn)的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[4]，受社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、文化、宗教等影響，目前可接受風(fēng)險(xiǎn)沒(méi)有統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，部分個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1　不同國(guó)家(地區(qū))個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)

ALARP準(zhǔn)則的框架是由英國(guó)健康安全委員會(huì)(簡(jiǎn)稱HSE)基于核電站周圍可接受風(fēng)險(xiǎn)研究而建立的[5]，典型的ALARP準(zhǔn)則的風(fēng)險(xiǎn)上限值(不可接受風(fēng)險(xiǎn))為1×10-4，下限值(可接受風(fēng)險(xiǎn))為1×10-6。在雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理中，國(guó)際電工委員會(huì)在制定IEC61662和IEC62305系列標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，僅提出風(fēng)險(xiǎn)容許值可以參考ALARP準(zhǔn)則，并未提及可接受風(fēng)險(xiǎn)水平，IEC制定的技術(shù)規(guī)范推薦采用ALARP區(qū)的中位數(shù)1×10-5作為個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)容許值，目前我國(guó)也采用這一標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用中，它表明當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)小于1×10-5時(shí)可以不再繼續(xù)采取任何措施降低雷電造成的人員生命損失。

顯然，這一風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不僅超過(guò)了ALARP準(zhǔn)則下限值，同時(shí)也明顯高出我國(guó)自然災(zāi)害之一的地質(zhì)災(zāi)害可接受風(fēng)險(xiǎn)研究結(jié)果1×10-7[6-8]。按照ALARP準(zhǔn)則的約定，只有當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)小于可接受水平時(shí)，才無(wú)需進(jìn)一步改進(jìn)措施以降低風(fēng)險(xiǎn)，因此，將1×10-5作為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)可能會(huì)提高雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)，探討適合本地區(qū)災(zāi)害特征的可接受風(fēng)險(xiǎn)水平是雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究領(lǐng)域亟待解決的問(wèn)題。

2個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可接受水平

2.1確定評(píng)價(jià)指標(biāo)

針對(duì)雷電災(zāi)害的損失類型，可接受風(fēng)險(xiǎn)水平的研究應(yīng)從兩個(gè)方面考慮：一是人員傷亡程度；二是經(jīng)濟(jì)損失程度。災(zāi)害造成人員的傷亡一直是各種類型風(fēng)險(xiǎn)分析中關(guān)注的重點(diǎn)，本文將此作為研究的對(duì)象，探討雷電災(zāi)害個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可接受水平。

ALARP準(zhǔn)則中可接受風(fēng)險(xiǎn)限制線是建立在F-N曲線基礎(chǔ)上的，即以年死亡人數(shù)的概率分布函數(shù)為依據(jù)。通常，典型的衡量個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)年死亡風(fēng)險(xiǎn)AFR(Annual Fatality Risk)是指一年時(shí)間內(nèi)的人員死亡概率。

2.2陜西省雷電災(zāi)害個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)特征

在廣泛收集陜西省因雷電災(zāi)害而死亡的人數(shù)和每年年底全省人口總數(shù)的基礎(chǔ)上，選取2005—2014年的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定人員生命損失可接受風(fēng)險(xiǎn)水平。人口總數(shù)資料摘自陜西省統(tǒng)計(jì)局編制的《陜西統(tǒng)計(jì)年鑒》，死亡人數(shù)資料摘自《全國(guó)雷電災(zāi)害匯編》。從圖2可以看出，陜西省人口總數(shù)近十年逐年遞增，因雷電災(zāi)害造成的死亡的數(shù)量自2006年起呈下降趨勢(shì)，雷電災(zāi)害造成的人口死亡概率見(jiàn)表2，其中最大值出現(xiàn)在2006年，為2.16×10-7，最小值為2014年的0.265×10-7。

圖2　2005—2014年陜西省人口總數(shù)及雷電災(zāi)害造成的死亡人數(shù)

表2　陜西省2005—2014年雷電災(zāi)害造成人口死亡概率

2.3確定個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可接受水平

雷電災(zāi)害的發(fā)生具有顯著的不確定性及偶然性，可以采用平均數(shù)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究。在統(tǒng)計(jì)學(xué)中，靜態(tài)平均數(shù)可以分為算術(shù)平均數(shù)、幾何平均數(shù)、調(diào)和平均數(shù)、眾數(shù)和中位數(shù)。根據(jù)上述五種平均數(shù)的概念和適用范圍來(lái)確定合理的平均值算法，并對(duì)研究對(duì)象的特征進(jìn)行分析。當(dāng)一組數(shù)列中分布有極端值時(shí)，用中位數(shù)和眾數(shù)作為統(tǒng)計(jì)總體序列代表的方法比其它方法更加合適。由于眾數(shù)算法僅考慮總體分布中出現(xiàn)頻率最多的變量值，忽略極端值的影響，無(wú)法綜合考慮包含雷電災(zāi)害極端事件造成人員生命損失風(fēng)險(xiǎn)的情況，故本文采用中位數(shù)方法分析個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)。

中位數(shù)分析法主要步驟：

(1)將死亡概率按數(shù)值從小到大排成數(shù)列，數(shù)列項(xiàng)為n；

(2)確定中位數(shù)，即數(shù)列項(xiàng)為奇數(shù)時(shí)，第(n+1)/2項(xiàng)為中位數(shù)；為偶數(shù)時(shí)，第(n+1)/2的前后兩項(xiàng)對(duì)應(yīng)的數(shù)值取算術(shù)平均值為中位數(shù)。

2005—2014年共10項(xiàng)數(shù)據(jù)，n=10為偶數(shù)，將數(shù)值按要求排列后，取第5項(xiàng)和第6項(xiàng)的算術(shù)平均數(shù)，即(0.803+0.805)×10-7=0.804×10-7≈1×10-7。因此，可將1×10-7作為個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值，即當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)小于1×10-7時(shí)不再采取任何措施來(lái)降低人員生命所造成的損失。這一結(jié)果與文獻(xiàn)[6-8]關(guān)于地質(zhì)災(zāi)害的研究結(jié)論一致，更符合現(xiàn)有我國(guó)自然災(zāi)害個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可接受水平。

3結(jié)論與展望

(1)在分析雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)規(guī)范中采用的風(fēng)險(xiǎn)值及其含義時(shí)發(fā)現(xiàn)，以容許值1×10-5作為個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)會(huì)增大人員生命損失概率。

(2)以陜西2005—2014年因雷電災(zāi)害死亡人數(shù)以及每年全省人口總數(shù)為依據(jù)，分析了年死亡人數(shù)的概率分布，根據(jù)ALARP準(zhǔn)則中F-N曲線確定了個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)為1×10-7。

(3)由于我國(guó)國(guó)土面積大，雷電災(zāi)害分布不均，期望通過(guò)對(duì)陜西省雷電災(zāi)害個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可接受水平的探索，促進(jìn)開(kāi)展以地區(qū)為主的雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究，為研究和制定適合我國(guó)國(guó)情的雷電災(zāi)害可接受風(fēng)險(xiǎn)提供依據(jù)。

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中圖分類號(hào)：P429

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

基金項(xiàng)目：陜西省氣象局科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目(15-47)

作者簡(jiǎn)介：陳潔(1982—)，女，漢族，陜西西安人，碩士，工程師，從事雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究。

收稿日期：2015-08-25

文章編號(hào)：1006-4354(2016)01-0033-03