Annotation:
The fault tree as a safety evaluation method has long been proven, whereas the methods of analysis of human factor impact on professional risks have not been sufficiently methodologically elaborated in Russia. “Human factor” has a number of interpretations that characterize the impact of actions of a human (personnel) on the events causing an accident at production.
Based on the fault tree, the impact of a human factor on machine failure and human failure has been shown. The 41 events described (elements of tree-type graph) are restricted for the problem by 7 hierarchical levels, as, relying upon the value of admissible risk and the accuracy of automated processing of numerical values of probabilities, this restriction is permissible and advisable. The mathematical relationship of human factor with a machine failure and the probability of the main event is based on combinations of logical conditions “AND” and “OR”. At the same time, it is considered that events can be independent and incompatible, independent and compatible, and dependent and compatible.
As a result, the relationships of probability of such events are shown as an underestimation of hazard, ignorance, or deliberate violation of the safety instruction by an employee, illness of an employee, no control from officials and others, and the probability of failure of protective equipment, development of emergency, breakdown of a part, and a failure of machine as a whole. Descriptions of elements of various hierarchical levels of the graph prove that a human factor manifests itself, inter alia, due to the underestimation of hazard (lack of personnel’s professional safety competencies).
It has been determined that due to the high professional competencies of occupational safety specialists (conducting efficient training as to safety aspects of employees and managers, high-quality control, monitoring, and evaluation of working conditions, development of regulations of compliance with safe operation requirements, involving employees in risk identification, etc.), the probability of machine failure can be reduced to 12 %.
References:
1. Данилова Е.Ю., Поселенцева Д.Ю. Вероятностное диагностическое дерево модели единичных константных отказов // Наноиндустрия. 2020. Т. 13. № S5-2 (102). С. 375–378. DOI: 10.22184/1993-8578.2020.13.5s.375.378
Danilova E.Yu., Poselentseva D.Yu. A probability diagnostic tree for stuck-at faults in logic fpga elements. Nanoindustriya = Nanoindustry. 2020. Vol. 13. № S5-2 (102). рр. 375–378. (In Russ.). DOI: 10.22184/1993-8578.2020.13.5s.375.378
2. Днекешев А.А. Динамическое дерево отказов для анализа аварийных ситуаций нефтеперерабатывающих предприятий // Вестник науки. 2022. Т. 3. № 8 (53). С. 19–30.
Dnekeshev A.A. Dynamic fault tree for emergency analysis of oil refining enterprises. Vestnik nauki = Bulletin of science. 2022. Т. 3. № 8 (53). рр. 19–30. (In Russ.).
3. Новикова Т.Б. Опыт моделирования диаграммы «Дерево отказов» // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 12-7. С. 1296–1300.
Novikova T.B. Modeling experience chart “Fault Tree”. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamentalnykh issledovaniy = International Journal of Applied and Fundamental Research. 2016. № 12-7. рр. 1296–1300. (In Russ.).
4. Об утверждении руководства по безопасности «Методические основы анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах»: приказ Ростехнадзора от 3 нояб. 2022 г. № 387. URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/405790773/?ysclid=mg256pz8xa296279816 (дата обращения: 01.05.2025).
On approval of the Safety Guide “Methodological premises of hazard analysis and accident risk assessment at hazardous production facilities”: the Order of Rostechnadzor of November 3, 2022 № 397. Available at: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/405790773/?ysclid=mg256pz8xa296279816 (accessed: May 1, 2025). (In Russ.).
5. Об оценке возможности использования метода дерево отказов и метода Файна-Кинни при оценке профессиональных рисков / Д.С. Алешков, М.В. Суковин, Е.В. Куцепалова, О.Г. Бачина // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. 2024. № 2 (67). С. 12–18.
Aleshkov D.S., Sukovin M.V., Kutsepalova E.V., Bachina O.G. On assessing the possibility of using the fault tree method and the Fine-Kinney method in assessing occupational risks. Trudy Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobshcheniya = Proceedings of Rostov State Railway University. 2024. № 2 (67). рр. 12–18. (In Russ.).
6. Обеспечение безопасного поведения работника на производстве путем формирования его личной системы управления охраной труда / А.И. Фомин, А.А. Трубицын, Н.В. Трубицына и др. // Безопасность труда в промышленности. 2025. № 3. С. 90–96. DOI: 10.24000/0409-2961-2025-3-90-96
Fomin A.I., Trubitsyn A.A., Trubitsyna N.V., Popov K.V., Voroshilova E.S. Ensuring Safe Behavior of Production Employees by Establishing Their Personal Occupational Safety Management System. Bezopasnost Truda v Promyshlennosti = Occupational Safety in Industry. 2025. № 3. pp. 90–96. (In Russ.). DOI: 10.24000/0409-2961-2025-3-90-96
7. Воробьева О.В., Сальников А.А. Влияние человеческого фактора на риск аварии и травм в системе производственного контроля состояния промышленной безопасности на угледобывающих предприятиях // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2011. № S7. С. 111–119.
Vorobeva O.V., Salnikov A.A. The impact of a human factor on the risk of accidents and injuries in the industrial safety production control system at coal-mining enterprises. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten (nauchno-tekhnicheskiy zhurnal) = Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2011. № S7. рр. 111–119. (In Russ.).
8. Шадрина Ю.И. Определение сущности и структуры человеческого фактора. URL: https://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/RM/2021/RM21/pages/Articles/010123.pdf (дата обращения: 01.05.2025).
Shadrina Yu.I. Determining the essence and structure of a human factor. Available at: https://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/RM/2021/RM21/pages/Articles/010123.pdf (accessed: May 1, 2025). (In Russ.).
9. Роль человеческого фактора в жизнеспособности горнодобывающего предприятия / А.В. Галкин, А.М. Макаров, И.Л. Кравчук, О.А. Лапаева // Проблемы недропользования. 2016. № 4 (11). C. 189–196. DOI: 10.18454/2313-1586.2016.04.189
Galkin A.V., Makarov A.M., Kravchuk I.L., Lapaeva O.A. The human factor role in mining plant viability. Problemy nedropolzovaniya = Problems of Subsoil Use. 2016. № 4 (11). рр. 189–196. (In Russ.). DOI: 10.18454/2313-1586.2016.04.189
10. Bevilacqua M., Ciarapica F.E. Human Factor Risk Management in the Process Industry: A Case Study. Reliability Engineering and System Safety. 2018. Vol. 169. рр. 149–159. DOI: 10.1016/j.ress.2017.08.013
11. Ghosh S., Nourihamedani M., Reyes M., Snyder L. Association between leading indicators of safety performance in construction projects. International Journal of Construction Education and Research. 2024. Vol. 20. Iss. 2. рр. 121–135. DOI: 10.1080/15578771.2023.2195209
12. Zara J., Nordin S.M., Isha A.S.N. Influence of communication determinants on safety commitment in a high-risk workplace: a systematic literature review of four communication dimensions. Frontiers in Public Health. 2023. Vol. 11. DOI: 10.3389/fpubh.2023.1225995
13. Kadena E., Gupi M. Human Factors in cybersecurity: risks and impacts. Security Science Journal. 2021. Vol. 2. № 2. рр. 51–64. DOI: 10.37458/ssj.2.2.3
14. Степанова Н.П., Михайловская С.А. Человеческий фактор — ключевой фактор безопасного труда // Общество. Наука. Инновации (НПК-2017): сб. ст. Всерос. ежегодной науч.-практ. конф. Киров: Изд-во Вятского государственного университета, 2017. С. 2206–2212.
Stepanova N.P., Mikhaylovskaya S.A. Human factor is the key factor of safe labor. Obshchestvo. Nauka. Innovatsii (NPK-2017): sb. st. Vseros. ezhegodnoy nauch.-prakt. konf. (Society. Science. Innovations (NPK-2017): collection of articles of the All-Russia Annual Scientific and Practical Conference. Kirov: Izd-vo Vyatskogo gosudarstvennogo universiteta, 2017. рр. 2206–2212. (In Russ.).
15. 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.).
16. Многоуровневая модель состояния человеческого фактора для оценки профессионального риска / Е.В. Бакико, Е.Э. Мелещенко, Н.О. Зонова и др. // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 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 po bezopasnosti rabot v ugolnoy promyshlennosti = Vestnik of safety in coal mining scientific center. 2022. № 2. рр. 60–70. (In Russ.).
17. Роль специалистов в области охраны труда в определении структуры многокомпонентной модели управления влиянием человеческого фактора на профессиональные риски / Е.В. Бакико, В.С. Сердюк, Е.Э. Мелещенко, З.А. Баширов // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2021. № 3. С. 39–51.
Bakiko E.V., Serdyuk V.S., Meleshchenko E.E., Bashirov Z.A. The role of labor protection specialists in defining the structure of a multi-component model of human faktor's influence management to occupational risks. Vestnik nauchnogo tsentra po bezopasnosti rabot v ugolnoy promyshlennosti = Vestnik of safety in coal mining scientific center. 2021. № 3. рр. 39–51. (In Russ.).
18. Михайленко Е.Д., Фомин А.И. Управление персоналом угледобывающего предприятия по критерию влияния на человеческий фактор // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2021. № 1. C. 44–50.
Mikhaylenko E.D., Fomin A.I. Personnel management of a coal mining enterprise according to the human factor influence criterion. Vestnik nauchnogo tsentra po bezopasnosti rabot v ugolnoy promyshlennosti = Vestnik of safety in coal mining scientific center. 2021. № 1. рр. 44–50. (In Russ.).
19. Наука и практика о путях снижения производственного травматизма и профессиональной заболеваемости: сб. науч. работ / гл. ред. В.В. Дьяков. М.: Профиздат, 1989. 110 с.
Dyakov V.V. Science and practice of the methods of reduction of occupational injuries and professional illness rate: collection of scientific articles. Мoscow: Profizdat, 1989. 110 p. (In Russ.).
Danilova E.Yu., Poselentseva D.Yu. A probability diagnostic tree for stuck-at faults in logic fpga elements. Nanoindustriya = Nanoindustry. 2020. Vol. 13. № S5-2 (102). рр. 375–378. (In Russ.). DOI: 10.22184/1993-8578.2020.13.5s.375.378
2. Днекешев А.А. Динамическое дерево отказов для анализа аварийных ситуаций нефтеперерабатывающих предприятий // Вестник науки. 2022. Т. 3. № 8 (53). С. 19–30.
Dnekeshev A.A. Dynamic fault tree for emergency analysis of oil refining enterprises. Vestnik nauki = Bulletin of science. 2022. Т. 3. № 8 (53). рр. 19–30. (In Russ.).
3. Новикова Т.Б. Опыт моделирования диаграммы «Дерево отказов» // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 12-7. С. 1296–1300.
Novikova T.B. Modeling experience chart “Fault Tree”. Mezhdunarodnyy zhurnal prikladnykh i fundamentalnykh issledovaniy = International Journal of Applied and Fundamental Research. 2016. № 12-7. рр. 1296–1300. (In Russ.).
4. Об утверждении руководства по безопасности «Методические основы анализа опасностей и оценки риска аварий на опасных производственных объектах»: приказ Ростехнадзора от 3 нояб. 2022 г. № 387. URL: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/405790773/?ysclid=mg256pz8xa296279816 (дата обращения: 01.05.2025).
On approval of the Safety Guide “Methodological premises of hazard analysis and accident risk assessment at hazardous production facilities”: the Order of Rostechnadzor of November 3, 2022 № 397. Available at: https://www.garant.ru/products/ipo/prime/doc/405790773/?ysclid=mg256pz8xa296279816 (accessed: May 1, 2025). (In Russ.).
5. Об оценке возможности использования метода дерево отказов и метода Файна-Кинни при оценке профессиональных рисков / Д.С. Алешков, М.В. Суковин, Е.В. Куцепалова, О.Г. Бачина // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. 2024. № 2 (67). С. 12–18.
Aleshkov D.S., Sukovin M.V., Kutsepalova E.V., Bachina O.G. On assessing the possibility of using the fault tree method and the Fine-Kinney method in assessing occupational risks. Trudy Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putey soobshcheniya = Proceedings of Rostov State Railway University. 2024. № 2 (67). рр. 12–18. (In Russ.).
6. Обеспечение безопасного поведения работника на производстве путем формирования его личной системы управления охраной труда / А.И. Фомин, А.А. Трубицын, Н.В. Трубицына и др. // Безопасность труда в промышленности. 2025. № 3. С. 90–96. DOI: 10.24000/0409-2961-2025-3-90-96
Fomin A.I., Trubitsyn A.A., Trubitsyna N.V., Popov K.V., Voroshilova E.S. Ensuring Safe Behavior of Production Employees by Establishing Their Personal Occupational Safety Management System. Bezopasnost Truda v Promyshlennosti = Occupational Safety in Industry. 2025. № 3. pp. 90–96. (In Russ.). DOI: 10.24000/0409-2961-2025-3-90-96
7. Воробьева О.В., Сальников А.А. Влияние человеческого фактора на риск аварии и травм в системе производственного контроля состояния промышленной безопасности на угледобывающих предприятиях // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2011. № S7. С. 111–119.
Vorobeva O.V., Salnikov A.A. The impact of a human factor on the risk of accidents and injuries in the industrial safety production control system at coal-mining enterprises. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten (nauchno-tekhnicheskiy zhurnal) = Mining informational and analytical bulletin (scientific and technical journal). 2011. № S7. рр. 111–119. (In Russ.).
8. Шадрина Ю.И. Определение сущности и структуры человеческого фактора. URL: https://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/RM/2021/RM21/pages/Articles/010123.pdf (дата обращения: 01.05.2025).
Shadrina Yu.I. Determining the essence and structure of a human factor. Available at: https://science.kuzstu.ru/wp-content/Events/Conference/RM/2021/RM21/pages/Articles/010123.pdf (accessed: May 1, 2025). (In Russ.).
9. Роль человеческого фактора в жизнеспособности горнодобывающего предприятия / А.В. Галкин, А.М. Макаров, И.Л. Кравчук, О.А. Лапаева // Проблемы недропользования. 2016. № 4 (11). C. 189–196. DOI: 10.18454/2313-1586.2016.04.189
Galkin A.V., Makarov A.M., Kravchuk I.L., Lapaeva O.A. The human factor role in mining plant viability. Problemy nedropolzovaniya = Problems of Subsoil Use. 2016. № 4 (11). рр. 189–196. (In Russ.). DOI: 10.18454/2313-1586.2016.04.189
10. Bevilacqua M., Ciarapica F.E. Human Factor Risk Management in the Process Industry: A Case Study. Reliability Engineering and System Safety. 2018. Vol. 169. рр. 149–159. DOI: 10.1016/j.ress.2017.08.013
11. Ghosh S., Nourihamedani M., Reyes M., Snyder L. Association between leading indicators of safety performance in construction projects. International Journal of Construction Education and Research. 2024. Vol. 20. Iss. 2. рр. 121–135. DOI: 10.1080/15578771.2023.2195209
12. Zara J., Nordin S.M., Isha A.S.N. Influence of communication determinants on safety commitment in a high-risk workplace: a systematic literature review of four communication dimensions. Frontiers in Public Health. 2023. Vol. 11. DOI: 10.3389/fpubh.2023.1225995
13. Kadena E., Gupi M. Human Factors in cybersecurity: risks and impacts. Security Science Journal. 2021. Vol. 2. № 2. рр. 51–64. DOI: 10.37458/ssj.2.2.3
14. Степанова Н.П., Михайловская С.А. Человеческий фактор — ключевой фактор безопасного труда // Общество. Наука. Инновации (НПК-2017): сб. ст. Всерос. ежегодной науч.-практ. конф. Киров: Изд-во Вятского государственного университета, 2017. С. 2206–2212.
Stepanova N.P., Mikhaylovskaya S.A. Human factor is the key factor of safe labor. Obshchestvo. Nauka. Innovatsii (NPK-2017): sb. st. Vseros. ezhegodnoy nauch.-prakt. konf. (Society. Science. Innovations (NPK-2017): collection of articles of the All-Russia Annual Scientific and Practical Conference. Kirov: Izd-vo Vyatskogo gosudarstvennogo universiteta, 2017. рр. 2206–2212. (In Russ.).
15. 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.).
16. Многоуровневая модель состояния человеческого фактора для оценки профессионального риска / Е.В. Бакико, Е.Э. Мелещенко, Н.О. Зонова и др. // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 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 po bezopasnosti rabot v ugolnoy promyshlennosti = Vestnik of safety in coal mining scientific center. 2022. № 2. рр. 60–70. (In Russ.).
17. Роль специалистов в области охраны труда в определении структуры многокомпонентной модели управления влиянием человеческого фактора на профессиональные риски / Е.В. Бакико, В.С. Сердюк, Е.Э. Мелещенко, З.А. Баширов // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2021. № 3. С. 39–51.
Bakiko E.V., Serdyuk V.S., Meleshchenko E.E., Bashirov Z.A. The role of labor protection specialists in defining the structure of a multi-component model of human faktor's influence management to occupational risks. Vestnik nauchnogo tsentra po bezopasnosti rabot v ugolnoy promyshlennosti = Vestnik of safety in coal mining scientific center. 2021. № 3. рр. 39–51. (In Russ.).
18. Михайленко Е.Д., Фомин А.И. Управление персоналом угледобывающего предприятия по критерию влияния на человеческий фактор // Вестник научного центра по безопасности работ в угольной промышленности. 2021. № 1. C. 44–50.
Mikhaylenko E.D., Fomin A.I. Personnel management of a coal mining enterprise according to the human factor influence criterion. Vestnik nauchnogo tsentra po bezopasnosti rabot v ugolnoy promyshlennosti = Vestnik of safety in coal mining scientific center. 2021. № 1. рр. 44–50. (In Russ.).
19. Наука и практика о путях снижения производственного травматизма и профессиональной заболеваемости: сб. науч. работ / гл. ред. В.В. Дьяков. М.: Профиздат, 1989. 110 с.
Dyakov V.V. Science and practice of the methods of reduction of occupational injuries and professional illness rate: collection of scientific articles. Мoscow: Profizdat, 1989. 110 p. (In Russ.).