Μεθοδολογικό πλαίσιο για την διαχείριση της αβεβαιότητας στη γνώμη των ειδικών όταν αξιολογούν θέματα ναυτικής και θαλάσσιας ασφάλειας: εφαρμογή στις επιχειρήσεις μεταφοράς φορτίου από πλοίο-σε-πλοίο

Abstract

Maritime activities suffer inherently from risks that can compromise the success of the operations. The origins of these risks can be located in several factors; the need to deal with the complex and many times hostile sea environment; the human element, due to the unavoidable possibility of error during procedures, or the potential failure of the means to complete the process, including the failure of vessels or additional equipment during an operation. The risks can compromise the success of marine operation and may lead to an accident with adverse effects on human lives or the environment in combination with the loss of property. The adverse effects of a potential accident force stakeholders to give special attention to safety issues regarding the marine activities. Given that unacceptable risk is that which exceeds the limit of the tolerable region defined by the as low as reasonably practicable (ALARP) principle, it is inferred that safety is achieved by reducing risk to tolerable levels. To determine the level of the safety of a marine activity, it is imperative to link safety with risk. In essence, safety and risk can be assumed to be complementary terms. There are many definitions of risk in maritime operations. The international standard ISO 31000:2009 defines risk as the negative effect of uncertainty on the objective of the successful conduction of the operation. Thus, the definition of risk, addresses two basic features: (1) the relation of risk, to the factors of occurrence and the consequence of a failure and, (2) the dependence of risk on uncertainty. An interesting conclusion in this work highlights the importance of another risk factor, named the detectability. The detectability refers to the ability to detect a risk in time to prevent it from happening. Uncertainty, on the other hand, is inherent to risk analysis due to the stochastic nature of the marine environment. However, the effect of uncertainties is rarely discussed explicitly or quantified. Thus, dealing with uncertainty an essential point of special consideration. However, the majority of the existing techniques focuses on the treatment of variability through the use of sensitivity analysis methods or the implementation of Monte Carlo techniques. Thus, there is a big gap in the treatment of the uncertainty coming from the experts’ opinion when they evaluate safety issues. In the light of the above, the aim of this dissertation is to develop a systematic methodological framework able to deal with the uncertainty of experts’ bias when they examine and evaluate risks of marine activities. To achieve this goal, different synergies of traditional methods such as the modified Process Failure and Effect Analysis (PFMEA) are combined with advanced methods like the Fuzzy Inference System (FIS) method, the Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) networks or techniques coming from the Multi-Criteria Decision Aid (MCDA) discipline under uncertainty such as the STOCHASTIC UTA with a twofold objective: to identify hazards and evaluate the corresponding risks, reducing simultaneously, the uncertainty coming from experts’ judgments when they evaluate safety issues. The effectiveness of the proposed methodology is controlled by implementing the model to the Ship-to-Ship (STS) transfer of cargo process which is a complex and demanding marine operation. The Thesis concludes with interesting insights emerged by the tasks above.

Οι ναυτικές δραστηριότητες χαρακτηρίζονται από κινδύνους που μπορούν να απειλήσουν την ασφαλή διεξαγωγή τους. Η διακινδύνευση που προκύπτει από αυτούς τους κινδύνους μπορεί να συσχετίζεται με πολλούς παράγοντες όπως την ανάγκη διεξαγωγής των επιχειρήσεων στο δυναμικό και επικίνδυνο θαλάσσιο περιβάλλον, την αναπόφευκτη πιθανότητα ανθρώπινου σφάλματος αλλά και την πιθανή αστοχία των μέσων διεξαγωγής της επιχείρησης εννοώντας τα πλοία και τον εξοπλισμό. Το ρίσκο είναι δυνατό να απειλήσει την επιτυχή διεξαγωγή της επιχείρησης προκαλώντας ατυχήματα με δυσμενείς συνέπειες στον άνθρωπο, το θαλάσσιο περιβάλλον αλλά και την περιουσία. Οι δυσμενείς επιπτώσεις από ένα πιθανό ατύχημα, έχουν ωθήσει τα ενδιαφερόμενα μέρη να δίνουν έμφαση σε θέματα ασφάλειας στις ναυτικές δραστηριότητες. Υποθέτοντας ότι μη αποδεκτή διακινδύνευση είναι εκείνη που ξεφεύγει από τα όρια της αποδεκτής οικονομοτεχνικά διακινδύνευσης, επάγεται ότι η ασφάλεια μπορεί να επιτευχθεί μειώνοντας τη διακινδύνευση σε αποδεκτά επίπεδα. Για τη μελέτη της ασφάλειας, είναι απαραίτητο να συνδέσουμε την ασφάλεια με τη διακινδύνευση. Κατά μία έννοια μάλιστα, ασφάλεια και διακινδύνευση θεωρούνται συμπληρωματικοί όροι. Για την μελέτη της ασφάλειας και της διακινδύνευσης χρησιμοποιείται συχνά η γνώμη των ειδικών. Ορίζοντας τη διακινδύνευση ως την αρνητική επίδραση της αβεβαιότητας στον αντικειμενικό σκοπό της επιτυχούς διεξαγωγής της δραστηριότητας, προκύπτουν δύο θεμελιώδεις παρατηρήσεις: (1) η συσχέτιση της διακινδύνευσης με τη πιθανότητα εμφάνισης, τις επιπτώσεις και την ικανότητα εντοπισμού της, και (2) η σύνδεση της διακινδύνευσης με την αβεβαιότητα. Αν και η αβεβαιότητα είναι έμφυτη στην αξιολόγηση της διακινδύνευσης παρ’όλ’αυτά η μελέτη της αβεβαιότητας σπάνια συζητείται ή αναλύεται επαρκώς: για την μελέτη απαιτείται εκτέλεση ανάλυσης αβεβαιότητας. Εντούτοις, η πλειονότητα των αναλύσεων αβεβαιότητας εστιάζουν στη διαχείριση της μεταβλητότητας των παραμέτρων εφαρμόζοντας διάφορες αναλύσεις ευαισθησίας. Είναι προφανές ότι υπάρχει ένα μεγάλο κενό στην διαχείριση της αβεβαιότητας που προέρχεται από την γνώμη των ειδικών όταν αξιολογούν θέματα ασφάλειας. Σκοπός της διατριβής είναι η ανάπτυξη ενός συστηματικού μεθοδολογικού πλαισίου ικανού να διαχειριστεί την αβεβαιότητα που προέρχεται από την διαφορετικότητα στις κρίσεις των ειδικών κατά την αξιολόγηση της διακινδύνευσης στις ναυτικές δραστηριότητες. Για να επιτευχθεί ο στόχος, εφαρμόζονται διάφορες συνέργειες μεταξύ παραδοσιακών μεθόδων αναγνώρισης ή/και αποτίμησης διακινδύνευσης (π.χ. PFMEA) με εξελιγμένες (π.χ. FIS, ΑNFIS, STOCHASTIC UTA) μεθοδολογίες. Οι συνέργειες αυτές έχουν διπλή αντικειμενική στόχευση: Από τη μία πλευρά, να καθορίσουν τους κινδύνους και να ορίζουν τη διακινδύνευση που προκύπτει από αυτούς τους κινδύνους, μειώνοντας παράλληλα, την αβεβαιότητα που προέρχεται από την υποκειμενικότητα της γνώμης των ειδικών όταν αξιολογούν θέματα ασφάλειας. Η αποτελεσματικότητά του προτεινόμενου μεθοδολογικού πλαισίου ελέγχεται με την εφαρμογή στη διαδικασία μεταφόρτωσης φορτίου από πλοίο σε πλοίο στη θάλασσα, η οποία αποτελεί μια ιδιαίτερα σύνθετη και απαιτητική διαδικασία. Η παρούσα διατριβή καταλήγει με χρήσιμα συμπεράσματα στα παραπάνω θέματα.