KURZUS: Bevezetés a kockázatmenedzsmentbe

MODUL: III. modul: Kockázatértékelési módszerek

6. lecke: A szcenárió elemzés módszerei

Cél: A lecke célja, hogy megismertesse az olvasót a kockázatmenedzsmentben alkalmazható szcenárió elemzési módszerekkel.

Időszükséglet: A lecke elsajátításához körülbelül 90 percre lesz szüksége.

Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha...

  • képes definiálni az FTA módszer fogalmát;
  • képes meghatározott esemény FTA ábráját elkészíteni;
  • képes az FTA módszer segítségével önállóan számításokat végezni;
  • képes definiálni az eseményfa módszer fogalmát;
  • képes meghatározott esemény eseményfa ábráját elkészíteni;
  • képes az eseményfa módszer segítségével önállóan számításokat végezni;
  • képes definiálni az ok-következmény elemzés módszer fogalmát;
  • képes meghatározott esemény ok-következmény ábráját elkészíteni.

Kulcsfogalmak

  • FTA elemzés
  • eseményfa elemzés
  • ok-következmény elemzés

Tevékenység:

  • Olvassa el figyelmesen a szcenárió elemzési módszerekkel foglalkozó leckét!
  • Tanulja meg a kiemelt fogalmakat!
  • Szóban és írásban egyaránt definiálja a kiemelt fogalmakat!
  • Minden fogalomhoz társítson írásban példákat a munkahelyi tapasztalataira építve!
  • A leckében található feladatokat oldja meg füzetében!
1. Az FTA (hibafa) elemzés

A szcenárió elemzési módszerek közül először a hibafa elemzés (FTA) módszerét tárgyaljuk. Az FTA elemzés módszerével a nemkívánatos következményeket, hatásokat hordozó esemény, események elemezhetők. Az okozati tényezők deduktív azonosítása, csoportosításuk, kapcsolatrendszerük felírása és fa struktúrában történő ábrázolása segít a hatásmechanizmus megértésében és a megfelelő kockázatkezelési intézkedések kiválasztásában és végrehajtásában. Az FTA módszer lényegében bármely üzleti területen alkalmazható, legyen szó szoftverfejlesztési, vagy építési projektről, vagy éppen a humán kockázatok elemzéséről. A 6.1. ábra egy műszaki példát hoz az FTA ábrára. A 6.2. ábrán egy hibajelenséget vezetünk vissza okokra, vagy másképpen összetevőkre, miközben az összetevők közötti logikai kapcsolatokat is elemezzük.

Feladat: Figyelje meg alaposan az ábrát és az ábrán szereplő logikai kapcsolatokat! Jegyzetfüzetébe készítsen egy FTA ábrát saját példa alapján!

A hibajelenség, nevezetesen a tartalékgenerátor automatikus indításának hibája példánkban két esemény (ok) következménye lehet. A valóságban persze több hiba ok is megjelenhetne az ábrán, különösképpen a mechanikus hiba oldalon. Ezek végiggondolását az olvasóra bízzuk. A példában tehát az egyik lehetséges ok az, hogy nincs indítójel, a másik pedig az, hogy a generátornak mechanikus hibája van. Bármelyik következik is be a kettő közül, a következmény, azaz az automatikus indítás nem következik be, azaz a két ok "vagy" logikai kapcsolatban van egymással.

Vegyük észre, hogy mindegyik ok összetett esemény. A "nincs indítójel" esemény három eseményre vezethető vissza: vagy a jel küldésében, vagy a közvetítésében, vagy a fogadásában van a hiba. A logikai kapcsolat szintén "vagy", mivel bármelyik fennállása a másik kettőtől függetlenül azt eredményezi, hogy "nincs indítójel". A "dízel generátor mechanikus hibája" szintén összetett jelenség, ami több okra vezethető vissza. Példánkban okozhatja üzemanyaghiány vagy mechanikai hiba. Vagyis a logikai kapcsolat ebben az esetben is "vagy". Az üzemanyaghiány összetett esemény, okozhatja például emberi hiba, hiszen a feladattal megbízott ember nem töltötte fel üzemanyaggal a generátort az előző műszak végén. Okozhatja ellenőrzési hiba, hiszen ha a folyamatba be van építve egy gépi, vagy emberi ellenőrzési mechanizmus, akkor ennek ki kellene szűrnie a hiányosságot, nevezetesen azt, hogy valaki az előző műszak végén nem töltötte fel az üzemanyagtartályt.

Ebből az következik, hogy az emberi hiba és az ellenőrzési hiba együttes bekövetkezése eredményezheti az üzemanyaghiány eseményt. A logikai kapcsolat közöttük éppen ezért "és". Ezek az okok már alapesemények, vagyis nem kell tovább vizsgálni, hanem meg kell találni a megoldást. A másik ágon, a mechanikai felépítmény hibája is összetett esemény, ugyanakkor a vállalkozáson belül nincs meg a szakmai kompetencia a vizsgálatához és a hibák orvoslásához, így a további vizsgálatot alvállalkozó fogja végezni. Ennek megfelelően gondolja végig a 3. ábrán látható hibafa másik ágát!

Műszaki példa a hibafa ábrára
6.1. ábra

Az FTA elemzés használható úgy is, hogy az okozatokhoz bekövetkezési valószínűségeket rendelünk, így kiszámíthatóvá válik a következmények bekövetkezési valószínűsége!

Nézzünk erre is egy példát! Rendeljünk bekövetkezési valószínűségeket az 6.1. ábrán látható hibafa eseményeihez! Lássuk, hogyan módosul az ábra! A módosulásokat a 6.2. ábrán láthatjuk. Vizsgálja meg alaposan a 6.2. ábrát!

Példa a kvantitatív elemzésre hibafa segítségével
6.2. ábra

Látható, hogy az alapeseményekhez és azokhoz, melyeket nem vizsgálunk tovább házon belül, valószínűségeket rendeltünk.  A valószínűségek származhatnak korábbi megfigyelésből, hiszen ha figyeltük és gyűjtöttük, akkor tudjuk, hogy nagyszámú esetből (azonos körülmények között) hányszor következett be az adott jelenség. Származhatnak szakértői becslésből is, amikor egy tapasztalt munkatárs, vagy csoport mondja meg, hogy az adott esemény bekövetkezési valószínűsége mennyi.

A bekövetkezési valószínűségek és a logikai kapcsolatok ismeretében már könnyen számíthatjuk a következmények bekövetkezési valószínűségeit. Az "és" logikai kapcsolatok esetében szorzás, a "vagy" logikai kapcsolatok esetében összeadás művelettel számítjuk az okok bekövetkezési valószínűségeiből a következmények bekövetkezési valószínűségeit! Nézzük a 6.2. ábra alapján a számításokat!

A jel közvetítési hiba valószínűsége megegyezik a törött vezetőével. A fogadási hiba valószínűsége pedig a vezérlő modul hibavalószínűségével, ami az A és B kör hibavalószínűségeinek összege, azaz 0,01+0,02=0,03. Felhasználva a kapott eredményeket az indítójel hiányának valószínűsége 0,01+0,02+0,03=0,06. A másik ágon az üzemanyag hiány valószínűsége az emberi és ellenőrzési hiba bekövetkezési valószínűségeinek szorzata, azaz 0,03*0,02=0,0006. A dízel generátor mechanikus hibájának valószínűsége az üzemanyaghiány és a mechanikus felépítmény hibája bekövetkezési valószínűségeinek az összege, azaz 0,0006+0,01=0,0106.

A tartalékgenerátor automatikus indításának hibavalószínűsége így már könnyen számítható, hiszen az indítójel hiány valószínűségének és a dízel generátor hibavalószínűségének az összege, azaz 0,06+0,0106=0,0706.

Feladat: Gondolja végig munkahelyének folyamatait! Keressen két hibajelenséget, és elemezze őket az ismertetett FTA módszer szabályai szerint!

Az FTA elemzési technika kiválóan alkalmazható tervezési fázisban a lehetséges hibák és a mögöttük meghúzódó tényezők kapcsolatrendszerének feltárására és elemzésére. Természetesen a működési fázisban is van lehetőség a fő hibák mögött meghúzódó tényezők és kapcsolataik feltárására és elemzésére annak érdekében, hogy megállapítsuk, hogy az egyes tényezők milyen mértékben gyakorolnak hatást a jövőbeli működési folyamatokra.

Az FTA elemzéshez elengedhetetlen a rendszer működésének, technikai paramétereinek a megismerése, hiszen e nélkül nem lehet a felismerni és elemezni azokat a tényezőket, melyek hibákat okozhatnak. A számszerű elemzés esetében elengedhetetlen a hiba gyakoriságok, relatív gyakoriságok, valamint a hibák közötti kapcsolatok ismerete.

Foglaljuk össze az FTA elemzés folyamatának fő lépéseit:

1.A fő esemény, azaz a leglényegesebb következmény pontos meghatározása. A fő esemény lehet hibajelenség, vagy annak eredménye. A fő esemény az az elemzett jelenség, melynek megismerését és megértését támogatja a mögötte meghúzódó események halmaza és kapcsolatrendszere.
2.A fő eseményből visszafele haladva megtörténik a bekövetkezéséhez és hatásához hozzájáruló okozatok (köztes események) és kapcsolatrendszerük feltárása. Minden egyes okozattal kapcsolatban elemzés dönti el, hogy hogyan és milyen mértékben gyakorolnak hatást a fő eseményre.

A lépésről lépésre történő azonosítás és elemzés rendre mélyebbre hatol a rendszer működésében.  A folyamat addig tart, amíg el nem jutunk olyan elemi (alap) eseményekhez, melyek további elemzése irreleváns.

Ha az elemi események bekövetkezési valószínűségei ismertek, akkor a fő esemény, hibajelenség valószínűsége is kiszámítható. A számítást akkor és csak is akkor lehet elvégezni, ha az elemzett esemény mögött meghúzódó összes esemény, valamint ezek kapcsolatrendszere, logikai összefüggései ismertek. A kalkuláció során a Boole algebra szabályai érvényesülnek.

Az FTA elemzés erősségei a következő pontokban foglalhatók össze:

1.Szigorú logikai rendszer, ugyanakkor kellően könnyen kezelhető is.
2.A felülről lefele haladó, visszafejtő logika segít fókuszálni az okozatok és kapcsolatrendszerük felállításánál.
3.Lehetővé teszi a soktényezős és összetett hatásmechanizmusokat tartalmazó rendszerek elemzését is.
4.A képi megjelenítés lehetővé teszi a vizsgált rendszer működésének könnyű megértését.
5.A hibafák logikai elemzése és a kulcskapcsolatok és logikai összefüggések megértése segít azonosítani a jövőbeli hibafolyamatokat még a bonyolult kapcsolatrendszereket tartalmazó rendszerek esetében is.

Az FTA elemzésnek több gyengesége is van, melyeket szintén figyelembe kell venni.

1.Az elemi események bekövetkezési valószínűségeivel kapcsolatos bizonytalanság, valamint a lehetséges hibafolyamatok kapcsolatrendszereinek azonosításával kapcsolatos nehézségek nem hagyhatók figyelmen kívül, hiszen nagy bizonytalanságot eredményezhetnek a fő következmények bekövetkezési valószínűségeivel kapcsolatos becslésekben.
2.Sokszor nagyon nehéz megállapítani, hogy milyen események és azok milyen kapcsolata eredményezi a hiba bekövetkezését.
3.Az FTA statikus, nem kezeli az idő hatását.
4.Az emberi tényező hibái könnyen megjeleníthetők hibafákban, ugyanakkor a minőség mérésével kapcsolatos hibák, melyek gyakran emberi tényezőkre vezethetők vissza, nem.
5.A hibafákban nem lehet könnyen megjeleníteni a dominóhatást, illetve feltételekben megfigyelhető problémákat.
2. Az eseményfa elemzés

Az FTA elemzésen túl vannak más, üzleti és műszaki kockázatfeltárásban alkalmazható módszerek, amelyek szintén a szcenárió elemzés módszerei közé sorolhatók.

Ilyen módszer az eseményfa. Az eseményfa segítségével egy adott lépéssorozat bekövetkezési valószínűségekkel ellátott logikai rendszerét ábrázoljuk. Az eseményfa segítségével az eseménysorozatok könnyebben áttekinthetők, a következmények pontosabban láthatók, így a kedvezőtlen kimenetelek elkerülhetők, illetve megelőzhetők.

Az eseményfa elemzés folyamata:

1.Első lépés az induló események kiválasztása. Ez lehet valamilyen kedvezőtlen esemény, tűzesetet kiváltó ok, például robbanás, vagy baleset, de bármilyen más olyan esemény is, mely a szervezet működése szempontjából kedvezőtlen folyamatokat indít el.
2.A következő lépés a következmények végiggondolása.
3.A harmadik lépés pedig az egyes események bekövetkezési valószínűségének számítása tapasztalati adatok alapján, vagy szakértői becslések segítségével.

A 6.3. ábra egy egyszerű példát hoz az eseményfára. A példában minden esemény teljesen független egymástól.

Példa a eseményfa módszer alkalmazására
6.3. ábra

Feladat: Gondolja végig munkahelyének folyamatait! Keressen két induló eseményt és elemezze őket az ismertetett eseményfa módszer szabályai szerint!

Az eseményfa alkalmas az induló kedvezőtlen események, balesetek hatására előálló következménysorozat modellezésére, elemzésre, kockázatszempontú rangsorolására. Az eseményfa elemzést egy projekt, vagy egy termék életének bármely szakaszában alkalmazhatjuk elemzésre. Az eseményfa segíthet abban, hogy előre végiggondoljuk, akár egy ötletroham keretén belül, hogy a különböző kedvezőtlen események milyen eseménysorozatot indítanak el. Az eredményekre támaszkodva végig lehet gondolni, hogy mik azok az ex ante és ex post intézkedések melyek segítségével a kedvezőtlen eseménysorozatok kontrol alatt tarthatók, kedvezőtlen hatásuk mérsékelhető, csökkenthető.

Az eseményfa elemzés inputjai:

1.az induló események listája,
2.információk a veszélyekről, korlátokról, akadályokról és a hibavalószínűségekről,
3.folyamattérképek és magyarázatok, melyből az egyedi hibák tovagyűrűzhetnek.

Az eseményfa elemzés eredménytermékei:

1.Véletlen (és kedvezőtlen) esemény által generált következmények (forgatókönyv-változatok) szöveges ismertetése.
2.Az egyes következmények számszerű elemzése. Alapja az egyes események relatív gyakorisága és az egyes párhuzamos események relatív fontossága.
3.A kockázatcsökkentő javaslatok listája.
4.A kockázatcsökkentő intézkedések hatékonyságának a számszerű elemzése.

Az eseményfa elemzés erősségei:

1.Világos, áttekinthető módon mutatja be az induló események következményeit.
2.Kezeli az időbeliség, függőség és a dominóhatás jelenségeket.
3.Grafikusan szemlélteti az események sorrendiségét.

Az eseményfa elemzés gyengeségei:

1.Mindig lesznek olyan események, melyeket nem sikerül vizsgálni, rejtetten maradnak.
2.Az eseményfák segítségével történő modellezés során mindig csak az adott esemény hibájával, vagy sikerével foglalkozunk. A módszer nem tudja kezelni a késleltetett siker jelenségét.
3. Az ok-következmény módszer

A hiba- és az eseményfa módszer kombinációja az ok-következmény módszer. Az ok-következmény a kritikus jelenségtől indul, majd elemzi a jelenség okait és következményeit. A következmények elemzésénél az eseményfáknál megfigyelt igen/nem logikai kapcsolatokat az okok elemzésénél a hibafa módszernél megfigyelt és/vagy logikai kapcsolatokat alkalmazzuk. Figyelje meg a 6.4. ábrán látható ábrát! Minden egyes következmény okokra vezethető vissza és minden egyes következmény pontosan leírható, illetve további következményekkel járhat!

Példa az ok-következmény diagramra
6.4. ábra

Feladat: A 6.4. ábrán látottak ismeretében és módon egészítse ki a jegyzetfüzetében elkészített FTA ábráját az okokra felbontott hibajelenség következményeivel!

Az ok-következmény elemzés módszerét eredetileg biztonsági rendszerek megbízhatóságának ellenőrzésére fejlesztették ki, annak érdekében, hogy a bonyolultabb rendszerek működését jobban lehessen tervezni, elemezni és fejleszteni. A módszer kiválóan alkalmazható gazdasági, műszaki, természettudományi területen egyaránt. A hibafa elemzés logikájához hasonlóan a kritikus eseményekhez vezető hiba és hiányosságok logikai rendszerét tárja fel, de továbbfejleszti a hibafa elemzés logikáját azzal, hogy lehetővé teszi az egymás után következő hiányosságok elemzését.

Az ok-következmény elemzés folyamata:

1.A kritikus, induló esemény, vagy másképpen kezdő esemény azonosítása.
2.A hibafák fejlesztése és érvényesítése.
3.Döntés, hogy mely feltételek kerülnek figyelembe vételre.
4.Feltéve, hogy a hibák minden feltétel boxban függetlenek, a következmények valószínűsége számítható. Függetlenség esetén az egymás után következő események együttes valószínűsége az előzőek szorzataként adódik. Ha több mint egy szekvenciális esemény jár ugyanazzal a következménnyel, akkor a valószínűségek összeadódnak.

A módszer alkalmas arra, hogy segítségével a rendszer működésének különböző, adott kritikus eseményt követő, a különböző alrendszerek által befolyásolt útjait elemezzük. Amennyiben az ok-következmény elemzés során az eseményekhez bekövetkezési valószínűségeket rendelünk, úgy a kritikus események következményeinek bekövetkezési valószínűségeit is becsülni tudjuk. Minden egyes következményhez tartozik egy hibafa, azaz az ok-következmény elemzés módszere alkalmas hibafák megszerkesztésére.  A diagram elkészítése nem könnyű feladat, így csak a komoly következményekkel járó kockázatok esetében érdemes kidolgozni.

Az ok-következmény elemzés inputjai a rendszer működésével, folyamataival, összefüggéseivel kapcsolatos ismeretek, valamint az egyes hiba okok és következményeik, továbbá a kapcsolódó relatív gyakoriságok.

Az ok-következmény elemzés outputjai a rendszer működési hibái mögött meghúzódó okok, következményeik és, kapcsolatrendszerük ábrája, valamint az események bekövetkezési valószínűségei.

A módszer erőssége az esemény és a hibafák összekapcsolása, előnyeik ötvözése. Gyengesége, hogy bonyolultabb rendszerek elemzése esetében idő és energia igényes az előállítása. További probléma, hogy kvantifikálása esetében az adatprobléma meghatározó, mely egyrészt az adatok rendelkezésre állásában, másrészt pedig  az események kapcsolatrendszerével kapcsolatos feltételezések valóságtartalmában érhető tetten.

Önellenőrző kérdések, feladatok

1. Sorolja fel írásban az FTA elemzés legfontosabb inputjait!

2. Sorolja fel írásban az ok-következmény elemzés tanult inputjait!

3. Sorolja fel írásban az eseményfa elemzés outputjait!

4. Az alábbi FTA ábrán látott információk alapján állapítsa meg, hogy mekkora az 5., 6. és az 1. esemény bekövetkezésének a valószínűsége!

5. Mennyi lenne az 1. esemény valószínűsége, ha a többi feltétel változatlansága esetén az 5. esemény valószínűsége 0,01, a 7. esemény valószínűsége pedig 0,02 lenne?

6. Igazak, vagy hamisak az alábbi állítások?
Az ok-következmény elemzés az FTA elemzés és az eseményfa elemzés kombinációja.
A hibafa módszer igen/nem logikai kapukat alkalmaz.
A hibafa elemzés módszere képes dinamikus ok-okozati kapcsolatokat megjeleníteni.