The study examines the relevance of the applicability of mathematical modeling in assessing occupational risk, with a particular focus on the human factor's impact. A comprehensive quantitative assessment of the human factor impact on the occupational level risk has been presented. The impact of the human factor as the most hazardous and the least reliable element in the workflow chain “human — technical system — production environment” on the occupational risk level is established. The interrelations between a human, a technical system, and a production environment have been examined in detail, providing a more accurate and comprehensive understanding of factors that can facilitate the probability of emergencies and accidents.
The study considers an occupational risk assessment digital system that takes into account the impact of the human factor using a developed mathematical model. Due to the use of modern information technologies and mathematical modeling, the system allows not only for assessing potentially hazardous occupational risks but also for predicting their development, which significantly improves the efficiency of safety measures for employees.
Therefore, the mathematical model and the digital system are important steps towards a more accurate and objective control of the occupational risk management system. These facilitate the development of occupational risk prevention and mitigation methods, enhance the level of awareness among top managers and experts in occupational safety, and contribute to establishing safer working conditions. Overall, the results of the study confirm the need for the integration of mathematical modeling and digital technologies into occupational risk management systems, which facilitates the establishment of a more reliable and sustainable production environment.
Annual report on the activities of the Federal Service for Ecological, Technological, and Nuclear Supervision in 2024. Available at: https://www.gosnadzor.ru/public/annual_reports (accessed: August 4, 2025). (In Russ.).
2. Организационный аспект обеспечения безопасности производства на горнодобывающих предприятиях / В.Б. Артемьев, В.А. Галкин, А.М. Макаров и др. // Безопасность труда в промышленности. 2016. № 12. С. 20–26.
Artemev V.B., Galkin V.A., Makarov A.M., Kaledina N.O., Vorobeva O.V., Kravchuk I.L. Organizational Aspect of Ensuring Production Safety at the Mining Enterprises. Bezopasnost Truda v Promyshlennosti = Occupational Safety in Industry. 2016. № 12. pp. 20–26. (In Russ.).
3. Воробьева О.В. Научное обоснование оценки и управления производственными рисками на угледобывающих предприятиях с учетом влияния человеческого фактора: дис. … канд. техн. наук. М., 2008. 137 с.
Vorobeva O.V. Scientific substantiation of production risk assessment and management at coal-mining enterprises, considering the impact of human factor: thesis … Candidate of Technical Sciences. Moscow, 2008. 137 p. (In Russ.).
4. Вишневская Н.Л., Черный К.А., Плахова Л.В. Методы описания психофизиологических особенностей операторов автоматизированных комплексов при моделировании процессов влияния человеческого фактора // Известия ЮФУ. Технические науки. 2017. № 3–4 (188–189). С. 262–270. DOI: 10.23683/2311-3103-2017-4-262-270
Vishnevskaya N.L., Chernyy K.A., Plakhova L.V. Methods for describing the psycho-physiological characteristics of the automated systems operators for modeling the human factor processes. Izvestiya YuFU. Tekhnicheskie nauki = Izvestiya SFedU. Engineering Sciences. 2017. № 3–4 (188–189). pp. 262–270. (In Russ.). DOI: 10.23683/2311-3103-2017-4-262-270
5. Ворошилов Я.С. Научное обоснование и разработка технических решений для контроля пылевой обстановки горных выработок угольных шахт с учетом человеческого фактора: диc. … д-ра техн. наук. Кемерово, 2020. 308 с.
Voroshilov Ya.S. Scientific substantiation and the development of engineering solutions to control the dust conditions of mine workings of coal mines, considering the human factor: thesis … Doctor of Technical Sciences. Kemerovo, 2020. 308 p. (In Russ.).
6. Голубев М.Г. Снижение травматизма на угольных шахтах на основе выявления и устранения производственных конфликтов: дис. … канд. техн. наук. Челябинск, 2004. 127 с.
Golubev M.G. Reducing injuries in coal mines by identifying and resolving workplace conflicts: thesis … Candidate of Technical Sciences. Chelyabinsk, 2004. 127 p. (In Russ.).
7. Гришин В.Ю. Оценка результативности работы персонала угледобывающего предприятия по предотвращению нарушений требований безопасности: дис. … канд. техн. наук. М., 2016. 149 с.
Grishin V.Yu. Assessment of the safety requirement violation prevention performance of personnel of a coal-mining enterprise: thesis … Candidate of Technical Sciences. Мoscow, 2016. 149 p. (In Russ.).
8. Галкин А.В. Научное обоснование и разработка методологии повышения надежности функционирования системы обеспечения безопасности труда угледобывающего предприятия: дис. … д-ра техн. наук. Кемерово, 2020. 279 с.
Galkin A.V. Scientific substantiation and the development of the occupational safety system functioning reliability improvement methodology of a coal-mining enterprise: thesis … Doctor of Technical Sciences. Kemerovo, 2020. 279 p. (In Russ.).
9. Замигулов Е.А. Повышение эффективности управления условиями труда на горных предприятиях: дис. ... канд. техн. наук. Екатеринбург, 2017. 165 с.
Zamigulov E.A. Improving the efficiency of working conditions management at mining enterprises: thesis … Candidate of Technical Sciences. Ekaterinburg, 2017. 165 p. (In Russ.).
10. Математическое моделирование профессионального риска с учетом влияния человеческого фактора / Е.В. Бакико, В.С. Сердюк, О.А. Цорина и др. // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2021. № 3. С. 29–38.
Bakiko E.V., Serdyuk V.S., Tsorina O.A., Dobrenko A.M., Fomin A.I. Professional risk mathematical modeling with the human factor influence account. Vestnik nauchnogo tsentra po bezopasnosti rabot v ugolnoy promyshlennosti = Vestnik of safety in coal mining scientific center. 2021. № 3. рр. 29–38. (In Russ.).
11. Математические модели производственных рисков и систем защиты / А.В. Горяга, В.С. Сердюк, А.М. Добренко, О.А. Цорина. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2014. 102 с.
Goryaga A.V., Serdyuk V.S., Dobrenko A.M., Tsorina O.A. Mathematical models of production risks and security systems. Omsk: Izd-vo OmGTU, 2014. 102 р.
12. Отчеты о деятельности Федеральной службы по труду и занятости. URL: https://rostrud.gov.ru/rostrud/deyatelnost/?CAT_ID=14167 (дата обращения: 04.08.2025).
Reports on the activities of the Federal Service of Labor and Employment. Available at: https://rostrud.gov.ru/rostrud/deyatelnost/?CAT_ID=14167 (accessed: August 4, 2025). (In Russ.).
13. Оценка влияния человеческого фактора на уровень профессионального риска / Н.О. Зонова, Е.В. Бакико, В.В. Кулешов, В.С. Сердюк // Безопасность жизнедеятельности. 2022. № 12. С. 3–12.
Zonova N.O., Bakiko E.V., Kuleshov V.V., Serdyuk V.S. The human factor impact assessment on the occupational safety and health risk level. Bezopasnost zhiznedeyatelnosti = Life Safety. 2022. № 12. рр. 3–12. (In Russ.).
14. Зонова Н.О. Автоматизация процесса управления профессиональными рисками с учетом влияния человеческого фактора // Вестник Научного центра ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности. 2023. № 1. С. 86–96. DOI: 10.25558/VOSTNII.2023.46.61.013
Zonova N.O. Automation of the professional risk management process taking into account thein fluence of the human factor. Vestnik Nauchnogo tsentra VostNII po promyshlennoy i ekologicheskoy bezopasnosti = Bulletin of Scientific Centre VostNII for Industrial and Environmental Safety. 2023. № 1. рр. 86–96. (In Russ.). DOI: 10.25558/VOSTNII.2023.46.61.013
15. Об утверждении Единых типовых норм выдачи средств индивидуальной защиты и смывающих средств: приказ Минтруда России от 29 окт. 2021 г. № 767н. URL: https://docs.cntd.ru/document/727092797?ysclid=memd9vreu97560801 (дата обращения: 04.08.2025).
On approval of the Unified typical norms and the issuance of personal protection equipment and cleaning agents: the Order of the Ministry of Labor of the Russian Federation of October 29, 2021, № 767н. Available at: https://docs.cntd.ru/document/727092797?ysclid=memd9vreu97560801 (accessed: August 4, 2025). (In Russ.).
16. Многоуровневая модель состояния человеческого фактора для оценки профессионального риска / Е.В. Бакико, Е.Э. Мелещенко, Н.О. Зонова и др. // Вестник Научного центра ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности. 2022. № 2. С. 60–70.
Bakiko E.V., Meleshchenko E.E., Zonova N.O., Kuleshov V.V., Serdyuk V.S. Human factor state multilevel model for occupation-al risk assessment. Vestnik Nauchnogo tsentra VostNII po promyshlennoy i ekologicheskoy bezopasnosti = Bulletin of Scientific Centre VostNII for Industrial and Environmental Safety. 2022. № 2. рр. 60–70. (In Russ.).