Centrul de Formare şi Analiză în Ingineria Riscurilor

Teoria riscurilor şi aplicaţii

(periodic de informare)

Nr. 3, 2012

Editura Alexandru Myller

Iaşi, 2012

Centrul de Formare şi Analiză în Ingineria Riscurilor

Teoria riscurilor şi aplicaţii

ISSN: 2247 – 0662

ISSN-L: 2247 – 0662

Editori:

Prof. univ. dr. Ioan TOFAN

e-mail: ioantofan@yahoo.it

Conf. univ. dr. Mihai GONTINEAC

e-mail: gonti@uaic.ro

Conf. univ. dr. Dănuţ RUSU

e-mail: drusu@uaic.ro

EDITURA ALEXANDRU MYLLER

Bd. CAROL I, No.11, Iaşi, Romania, tel. 0232-201225 / fax. 0232-201060

© 2012, Editura Alexandru Myller

Toate drepturile rezervate. Nici o parte a acestei publicaţii nu poate fi reprodusă sau transmisă, în orice formă şi

prin orice mijloace: electronice, mecanice, prin fotocopiere sau altele, fără permisiunea scrisă a editurii

Alexandru Myller.

Conţinut

O.G. Iancu,

Hazarde seismice sau vulcanice

1

M. Frullini, M. Gagea, D. Mihăilescu,

Siguranţa în întreprinderi cu risc înalt de accidente

8

C. Borcia,

Risc şi securitate în Fizica Medicală

15

M. Crâşmăreanu,

Metode geometrice în teoria haosului

18

A.C. Volf,

Criptografie şi coduri

20

V.P. Măzăreanu,

Improving the quantitative and qualitative modeling of risk. A project proposal

22

Anexa. Lista cărţilor achiziţionate în cadrul proiectului 29

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 1

HAZARDE SEISMICE SAU VULCANICE

Ovidiu Gabriel Iancu

Hazardul natural reprezintă ameninţarea cauzată de fenomene naturale potenţiale care

pot produce pierderi de vieţi omeneşti şi pierderi economice şi care pot avea consecinţe

negative asupra societăţii.

Un HAZARD NATURAL a fost definit de UNESCO (Varnes, 1984) ca reprezentând

probabilitatea apariţiei unui fenomen potenţial periculos într-o perioadă specifică de timp,

într-o anumită regiune.

Hazardul nu se referă la consecinţele fenomenului (distrugeri, victime, pierderi

economice), acesta fiind de fapt cauza acestora.

Consecinţele/pierderile sunt cuantificate prin risc. Riscul exprimă posibilitatea de a

avea pierderi de vieţi omeneşti şi economice.

Riscul se cuantifică prin probabilitatea ca într-un amplasament dat şi într-un interval

de timp dat, pierderile să depaşească un anumit nivel.

Adeseori termenul de hazard este întrebuinţat eronat. Un exemplu des întâlnit este

expresia de ―reducere a hazardului‖. Hazardul nu poate fi redus, el există independent de

voinţa omului, dar consecinţele lui (riscul) pot fi însă diminuate.

Dupa Bell (2003), s-a estimat că hazardele naturale costă economia globală peste

50.000 milioane de dolari /an. Două treimi din această sumă reprezintă pagubele directe,

restul fiind reprezentat de costul însumat al prevederii, prevenţiei şi diminuării dezastrelor.

Cutremurele şi Vulcanii apar în regiuni particulare ale globului. Înţelegerea logică a

distribuţiei lor a fost posibilă după apariţia în anii ’60 a tectonicii globale, un concept modern

bazat pe patru teorii importante: teoria tectonicii plăcilor, teoria expansiunii fundurilor

oceanice, teoria orogenică şi teoria derivei continentelor. Prima teorie spune că partea

superioară a globului este alcătuită dintr-o porţiune de circa 100 km grosime cuprinzând

crusta şi o mare parte din mantaua superioară; ele constituie împreună litosfera ce pluteşte pe

o pătură de rezistenţă redusă, astenosfera. Litosfera este divizată într-un număr de plăci care

acoperă globul ca un mozaic, plăci ce se mişcă independent unele faţă de altele. A doua teorie

arată că în lungul dorsalelor medio-oceanice două plăci se depărtează, între ele formându-se

crustă oceanică, surplusul de crustă fiind consumat prin procese de subducţie adică de

alunecare a unei plăci sub o alta, în lungul unui plan înclinat la 45° - 60° numit plan Benioff,

până la adâncimi de 700 km. Hugo Benioff, fost seismolog american a observat de altfel că

hipocentrele cutremurelor sunt plasate pe acest plan înclinat care-i poartă numele. A treia

teorie explică formarea catenelor muntoase prin mişcarea plăcilor şi în sfârşit, teoria derivei

continentelor, negată şi denigrată timp de o jumătate de secol, după ce a fost elaborată de

meteorologul german Alfred Wegener în anul 1915, statutează că toate continentele pe care le

cunoaştem astăzi au alcătuit cândva o masă continentală unică, Pangeea, după a cărei

fragmentare au migrat spre poziţiile actuale.

Cele mai numeroase cutremure şi vulcani se găsesc în lungul zonelor de adiacenţă a

2

plăcilor litosferice, în zonele de compresiune sau de distensiune. Compresiunile se realizează

în cazul apropierii a două plăci, producându-se subducţia uneia dintre ele, finalizată prin

coliziune, scoarţa suferind în acest fel o reducere dimensională, deci o scurtare. Distensiunile

se produc când plăcile litosferice suportă o mişcare divergentă şi faţă de situaţia precedentă

scoarţa suferă o întindere. Un număr mai mic de vulcani apar şi în interiorul plăcilor,

deasupra punctelor fierbinţi.

Noţiunea de subducţie a fost concepută de către un cercetător pe nume Ampherer, în

1906 prin termenul german verschlukung, însemnând a sorbi, a înghiţi. Sunt recunoscute în

prezent subducţiile intraoceanice de tip arc insular care au dus de exemplu la formarea

insulelor Japoniei unde există circa 57 vulcani activi şi subducţiile de tip andin, în urma

cărora s-au format de pildă Anzii şi în cadrul cărora există câteva mii de vulcani dintre care

circa 100 sunt potenţial activi. Coliziunea continent-continent de tip himalaian reprezintă un

caz limită al subducţiei andine.

Litosfera planetei este străbătută de aproximativ 51.500 de kilometri de zone de

subducţie, iar mişcarea acestora duce la deplasări medii de 5 centimetri. Totuşi, în locurile în

care marginile a două plăci intră în contact şi au loc cutremure, deplasările sunt de până la 20

de metri şi asta pe distanţe de sute de kilometri.

Regiunile de subducţie astăzi active sunt concentrate aproape în exclusivitate în jurul

Pacificului, formând aşa numitul Cerc de Foc al Pacificului. În acest perimetru se găsesc 62%

din toţi vulcanii subaerieni existenţi în prezent; două treimi din aceştia se află în arcurile

insulare din Pacificul de Vest iar restul pe ţărmurile pacifice ale celor două Americi.

Prima hartă a distribuţiei globale a vulcanilor tereştri a fost realizată de Kircher în

1665 (din Schmincke, 2004).

Primele hărţi privind distribuţia globală a cutremurelor (locaţie + magnitudine) au fost

publicate de Gutenberg şi Richter (1954), care au acoperit seismicitatea din intervalul 1904–

1954 şi Abe şi Noguchi (1983a,b), care au furnizat informaţii importante despre cutremurele

produse între 1900 şi 1904. O hartă extrem de amanunţită privind distribuţia globală a

cutremurelor cu magnitudini cuprinse între 5, 5 şi 9,5 produse în perioada 1900 - 2007 a fost

publicată recent de Tarr et al., 2010.

Prin cartografierea şi observarea periodică a activităţii seismice se pot identifica

zonele seismice şi frecvenţa cutremurelor, dar în prezent nu există nicio metodă ştiinţifică de

predicţie a momentului producerii unui seism. Seismografele sunt cele mai precise aparate de

avertizare a cutremurelor. O altă metodă de observare a mişcării pământului este trimiterea

unor semnale de pe sateliţi la diferite staţii de recepţie terestre.

În prima parte a cursului sunt discutate aspecte ce se referă la hazardele seismice, între

care pot fi amintite: Informaţii cu caracter istoric, Clasificarea cutremurelor de pământ,

Mărimi caracteristice cutremurelor şi Scări de evaluare a fenomenelor seismice, Seismicitate

teritorială şi hărţi cu izoseiste, Focare şi Unde seismice, Traiectorii seismice în interiorul

Pământului, Structura şi compoziţia Pământului, Localizarea cutremurilor şi vulcanilor în

contextul Tectonicii Globale, Seismicitatea pe teritoriul României, Fenomene precursoare şi

tehnici de prevedere a cutremurelor precum şi unele Recomandări în caz de cutremur

Hazardul seismic descrie ameninţarea potenţială cauzată de fenomenele care apar

odată cu producerea unui cutremur. Hazardul seismic este de două tipuri: primar şi secundar

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 3

(indus).

Hazardul seismic primar include: (i) mişcarea terenului, (ii) faliile de rupere de

suprafaţă şi (iii) deformaţiile tectonice ale suprafeţei terenului.

Hazardul seismic secundar (indus) include fenomene provocate de hazardul primar:

(i) lichefierea terenului, (ii) alunecările de teren, (iii) tasarea sau prăbuşirea unor porţiuni de

teren, (iv) avalanşe de zăpadă sau gheaţă şi (iv) tsunami (valuri uriaşe în oceane şi mari) şi

seiches (mişcarea puternică a apei în lacuri).

Analizele de hazard seismic au ca scop estimarea cantitativă a parametrilor mişcării

seismice într-un amplasament dat.

Mişcarea terenului într-un amplasament dat conţine efectul mai multor factori:

(i) Factori de sursa – magnitudine, conţinut de frecvenţe;

(ii) Factori de pozitie – distanţă faţă de sursă, directivitate;

(iii) Factori de amplasament – geologie, topografie.

Crusta Pământului se găseşte într-o continuă agitaţie provocată de diverse cauze

naturale sau artificiale care întreţin o aşa numită microseismicitate.

„Seismos‖ este un cuvânt grecesc şi înseamnă „şoc‖, cu referire la cutremure, zguduiri

sau mişcări violente. Seismologia se referă la studiul vibraţiilor care sunt produse de

cutremure, impactul meteoriţilor sau exploziile artificiale.

Un cutremur de Pâmânt reprezintă o solicitare elastică a scoarţei terestre de scurtă

durată, produsă de cauze naturale şi care se propagă cu viteze mai mari de 1 km/s.

Un cutremur e însoţit de o serie de fenomene adiacente, luminoase, acustice sau

magnetice. Aceste fenomene pot avea loc înainte, în timpul sau după producerea

cutremurului.

Suportul fenomenologic al cutremurelor e reprezentat de undele elastice care se

produc în focarele seismice şi care se propagă prin interiorul globului în toate direcţiile, fiind

încărcate cu elemente informaţionale preţioase.

Seismologia cu surse controlate – se ocupă cu studierea cutremurelor de Pământ cu

cauze artificiale (explozii nucleare subterane).

Ecouri ale preocupărilor legate de cutremurele de pămînt apar în numeroase şi variate

documente ce ne-au parvenit din trecutul îndepărtat al omenirii, precum şi în opere literare şi

filozofice din antichitate. Menţiuni despre cutremure se găsesc — uneori cu detalii

descriptive semnificative —, de exemplu, în Biblie iar descrieri ale lor au fost date de Homer

în „Odiseea‖, de Virgil în „Eneida‖ şi în „Georgice‖, de Eschil în „Prometeu înlănţuit‖, de

Euripide în „Ifigenia în Taurida‖. Încercări de clasificare şi chiar ipoteze cu pretenţii de

explicare a producerii cutremurelor, deci adevărate tentative de descifrare a mesajelor

seismice — atât de imperfect recepţionate, lăsând la o parte efectele distrugătoare —, au fost

făcute de gânditori ca Aristotel, Seneca, Lucreţiu şi Pliniu (Constantinescu, 1974).

4

Criterii de clasificare a cutremurelor:

1. după poziţia geografică de manifestare – continentale sau marine

2. în funcţie de distanţa până la epicentru – locale, apropiate (d < 1000 km),

îndepărtate (d între 1000 şi 104 km) şi foarte îndepărtate (teleseisme)

3. în funcţie de intensitatea manifestărilor seismice – slabe, mijlocii, mari şi foarte

mari

4. după adâncimea focarului – superficiale (h < 70 km – cca. 85%), intermediare (h

70 ÷ 300 km – cca. 12%), adânci (h > 300 km – cca. 5%); Cutremurele vrâncene intră în

categoria celor intermediare, cu adâncimi între 70 şi 150 km.

5. după cauzele lor: cauze cosmice (ex. căderea unor asteroizi sau meteoriţi ), cauze

de prăbuşire (ex. prăbuşirea pereţilor unei peşteri – cutremure de intensităţi mici), cauze

vulcanice (ex. erupţiile unor vulcani) sau cauze tectonice (produse de falieri, şarieri,

subducţie, obducţie)

Intensitatea cutremurelor se apreciază după efectele produse asupra clădirilor,

suprafeţelor topografice şi asupra stării psihice a oamenilor.

Scări de intensitate:

- Scara Rossi - Forel (10 grade intensitate) – 1883

- Scara Mercalli a fost expusă comunităţii ştiinţifice în 1902 ce către cunoscutul

vulcanolog Giuseppe Mercalli, fost director al Observatorului Vulcanologic Vezuviu

între 1911 şi 1914. Scara a fost ulterior îmbunătăţită de fizicianul Adolfo Cancani şi

rescrisă de geofizicianul August Heinrich Sieberg şi a circulat sub numele de Mercalli

– Cancani – Sieberg (MCS). A fost apoi republicată de Wood şi Neumann in 1931 ca

scara Mercalli-Wood-Neumann (MWN). Aceasta a fost ulterior îmbunătăţită de

Richter (autorul scării de magnitudine cu acelaşi nume). Scara este astăzi cunoscută

drept Scara Mercalli Modificată (MM) şi are 12 grade de intensitate. Este mai mult

utilizată în SUA

- Scara Medvedev-Sponheuer-Karnik (MSK, 12 grade de instensitate) – 1964; este

încă utilizată în Israel, India şi CSI

- Scara JMA sau Shindo (7 grade de intensitate), utilizată în Japonia şi Taiwan

- Scara Macroseismică Europeană – 1998 (12 grade de intensitate) este scara utilizată

în prezent în Europa şi reprezintă o versiune modificată a scării MSK.

Magnitudinea cutremurelor este o mărime cantitativă şi obiectivă care caracterizează

mărimea unui cutremur prin măsurarea indirectă a energiei eliberate, fiind exprimată ca

numere arabe (1,2,3,4,5,6,7,8,9,0....).

Prin definiţie, magnitudinea reprezintă logaritmul zecimal al amplitudinii maxime

măsurate

la 100 km de epicentru exprimată în microni înregistrată cu un seismometru standard

Wood – Anderson.

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 5

Magnitudinea se măsoară cu ajutorul unei scări logaritmice, numită scara Richter.

Scara Richter a fost imaginată în 1935 de Charles Richter şi Beno Gutenberg, de la

California Institute of Technology, pentru a măsura puterea unui cutremur

Magnitudinea definită de Richter cu toate că este o caracteristică a sursei, trebuie

înţeleasă ca o mărime locală (depinde de înregistrarea într-un anumit punct). În funcţie de

magnitudine, cutremurele se clasifică în:

• cutremure majore cu M = 7 – 9 (20 / an / glob, din care cu M = 8 sau 9 sunt

înregistrate 1/ an / glob);

• cutremure moderate cu M = 5 – 7 (1.200 / an / glob);

• cutremure mici cu M = 3 – 5 (50.000 / an / glob);

• microcutremure cu M = 0 – 3 (109 / an / glob).

După Constantinescu (1974) există relaţii care leagă magnitudinea cu energia eliberată

de cutremur şi cu intensitatea maximă a manifestării lui în zona epicentrală, aşa încît este

posibil să se evalueze oricare din aceste mărimi dacă se cunoaşte magnitudinea (şi invers).

Nu este lipsit de interes să fie menţionat, în această ordine de idei, că o mărime definită în

termeni obiectivi şi pe baze în parte instrumentale, cum este magnitudinea, poate fi estimată,

cu o aproximaţie destul de bună, şi pentru unele cutremure din trecut, dacă există informaţii

macroseismice potrivite. Pentru „cutremurul cel mare‖ din timpul lui Ştefan cel Mare,

menţionat cu destule detalii în cronici şi descris, pe baza acestora, de Sadoveanu în „Izvorul

Alb‖, s-a evaluat intensitatea, după indicaţiile de ordin macroseismic, relatate de scriitor în

următorii termeni: „În cornul dinspre răsărit al Cetăţii, turnul numit al Nebuisăi îşi lepădă în

rîpă o aripă, cu mare sunet, şi clopotul lui dădu zvon prelung, atins ca de zimţii unei aripi a

Demonului‖. Prin intermediul valorii astfel estimate pentru intensitate, s-a putut aprecia

magnitudinea şi valoarea energiei pentru un cutremur de acum o jumătate de mileniu.

Acceleraţia maximă a solului în timpul unui cutremur este o mărime ce poate fi

înregistrată cu ajutorul accelerometrelor, aparate speciale montate în observatoarele seismice.

Determinarea acceleraţiei maxime are o deosebită importanţă pentru proiectarea antiseismică

a construcţiilor. Se consideră că o acceleraţie devine periculoasă când are o valoare mai mare

de 100 cm/s2 sau 1/10 g.

În cea de a doua parte a cursului sunt prezentate aspecte ce se referă la hazardele

vulcanice, între care pot fi menţionate: Informaţii cu caracter istoric, Căldura internă a

Pământului, Metode de clasificare a activităţii vulcanice, Răspândirea vulcanilor pe glob,

Originea magmelor, Diversificarea compoziţională a magmelor (lavelor), Aparatul vulcanic,

Declanşarea erupţiei vulcanice, Tipuri de erupţii vulcanice, Mecanisme eruptive, Fenomene

neeruptive legate de vulcanism, Hazardul vulcanic (pagube), Supravegherea vulcanilor,

Prevederea erupţiilor vulcanice, Beneficii economice şi aspecte culturale ale activităţii

vulcanice.

Erupţiile vulcanilor localizaţi la limitele dintre plăcile crustei terestre sunt

preponderent explozive şi violente. De exemplu, în 1902 o singură erupţie explozivă a

Muntelui Pelee din Insula Martinica a distrus, după câte se pare, în întregime oraşul St.

Pierre, omorând 32.000 de oameni. Pe de altă parte, erupţiile vulcanilor bazaltici Hawaiieni

de tip scut sunt în general neexplozive, ameninţând mai degrabă proprietăţile oamenilor decât

6

viaţa acestora. De exemplu, curgerile de lavă din 1960 ale erupţiei vulcanului Kilauea au ars

şi îngropat micul orăşel Kapoho situat în partea estică a ins. Hawaii. Cu toate acestea, nici o

persoană nu a fost rănită sau ucisă, deoarece semnalele de avertizare privind iminenţa unei

activităţi eruptive au fost detectate în timp util pentru a permite o evacuare în siguranţă a

locuitorilor din Kapoho.

Din cele cunoscute până în prezent, pe cuprinsul globului terestru sunt aproximativ

1500 vulcani activi. Oamenii de ştiinţă au estimat că în urma erupţiilor vulcanice din ultimii

500 de ani şi-au pierdut viaţa 274.443 persoane (cei mai mulţi datorită curgerilor

piroclastice). Tephra a fost însă cel mai obişnuit ucigaş prin căderea acoperişurilor

supraîncărcate de cenuşă sau prin proiectarea fragmentelor rezultate din erupţii spre clădiri

sau oameni (Simkin et al., 2001).

Unul din 10 locuitori ai Pământului trăieşte în umbra vulcanilor activi. Vezuviul

(1280m) se află în apropiere de Napoli – 1.100.000 locuitori (Italia), Mt. Rainier (4392m) la

64 km SE de Seatlle – 500.000 locuitori şi Tacoma – 200.000 locuitori (SUA) iar

Popocatepetl (5465m) este situat la 72 km NE de Mexico City (Mexix), una din cele mai mari

aglomerări urbane terestre, în care trăiesc 8.200.000 locuitori.

Interacţiunile dintre oameni şi vulcani sunt multiple. Vulcanii produc adesea

catastrofe letale dar sunt paradoxal şi sursa unor soluri fertile, substanţe minerale utile

(metale, materiale de construcţie) dar şi a energiei geotermice.

În societăţile primitive, vulcanii au fost adesea identificaţi cu zeităţile focului sau cu

spiritele răului şi priviţi cu teamă şi superstiţie; după sursele mitologice, în vulcanii Etna sau

Santorin s-ar fi aflat atelierele în care lucrau ciclopii sub conducerea lui Hefaistos. Mari

naturalişti sau oameni de spirit ai antichităţii au încercat fie să explice fenomenul vulcanic

precum Empedocle, Seneca sau Aristotel care îl considera determinat de aerul comprimat în

golurile din interiorul Pământului, fie doar să-l descrie precum Strabo sau Pliniu cel Tânăr.

În epoca modernă, erupţiile vulcanice reprezintă adevărate spectacole naturale ce sunt

de multe ori larg mediatizate. Cu toate acestea, unele din cele mai mari dezastre din istoria

Pământului au fost cauzate de aceste fenomene geologice fie direct prin explozii, curgeri

piroclastice, avalanşe fierbinţi, fie indirect prin efectul laharurilor, valurilor gigantice (numite

şi tsunami) – cazul vulcanului din insula Krakatau din 1883 sau al lipsei hranei, precum în

Islanda în 1783, în urma erupţiei bazaltice de tip fisural a vulcanului Laki. Vorbind despre

efectele avute asupra oamenilor, dintre toate catastrofele naturale, vulcanii se găsesc pe locul

patru după secetă, inundaţii şi cicloni. De asemenea, într-un clasament al fenomenelor cu

efecte letale produse anual, vulcanii sunt situaţi pe locul zece după inundaţii, furtuni,

cutremure, secetă, accidente, epidemii, alunecări de teren, incendii şi temperaturi extreme.

Unele erupţii au influenţat cursul civilizaţiei umane, precum cea din 1620 î.Hr. a

vulcanului Santorin din insula Thera (Marea Egee), care a dus la dispariţia civilizaţiei

minoane din Creta dar (conform legendelor) şi a insulei Atlantis (Atlantida), după cum în

secolul trecut a pierit datorită erupţiei vulcanului Merapl, regatul Mataram din Indonezia iar

multe altele au avut consecinţe globale asupra mediului ambiant, precum cea din 1982 a

vulcanului El Chichón din Mexic. După aselenizarea reuşită în 1969 odată cu misiunea

spaţială americană Apollo 11, geologii au avut ocazia să exploreze o noua lume. Astăzi, după

patru decenii, în urma cercetărilor realizate cu costuri foarte mari, îndeosebi de către

specialiştii americani şi ruşi, se cunosc mărturii ale activităţii vulcanice şi pe alte planete sau

sateliţi. În fapt, în urma multitudinii de date planetare ce există în prezent, se poate afirma că

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 7

doar două procese geologice fundamentale au contribuit esenţial la modelarea suprafeţelor

corpurilor din sistemul solar: craterizarea prin impact şi vulcanismul. De aceea o definire

corectă a acestui ultim termen ar fi: manifestarea la suprafaţa unei planete sau a unui satelit,

a proceselor termice interne, prin emisii de produse solide, lichide sau gazoase.

Bibliografie

[1] Abe K., and Noguchi S. (1983a) Determination of magnitude for large shallow

earthquakes, 1898–1917: Physics of the Earth and Planetary Interiors, v. 32, p. 45–59.

[2] Abe K., and Noguchi S. (1983b) Revision of magnitudes of large shallow earthquakes,

1897–1912: Physics of the Earth and Planetary Interiors, v. 33, p. 1–11.

[3] Bell F. G. (2003) Geological Hazards – their assesment, avoidance and mitigation, Spon

Press, 648 p.

[4] Constantinescu L. (1974) Mesaje ale Pământului în descifrări actuale, Editura Ştiinţifică,

Bucureşti, 188 p.

[5] Gutenberg B., Richter C.F., (1954) Seismicity of the Earth and Associated Phenomena:

Princeton, N.J., Princeton University Press, 310 p.

[6] Schmicke H. U. (2004) Volcanism, Springer-Verlag, 324 p.

[7] Simkin T., Siebert L., Blong R. (2001) Volcano Fatalities-Lessons from the Historical

Record, Science, 291, p. 255

[8] Tarr, A.C., Villaseñor, Antonio, Furlong, K.P., Rhea, Susan, and Benz, H.M., 2010,

Seismicity of the Earth 1900–2007: U.S. Geological Survey Scientific Investigations Map

3064, 1 sheet, scale 1:25,000,000

[9] Varnes, D.J. (1984). Landslide hazard zonation: a review of principles and practice.

Commission of Landslides of the IAEG, UNESCO, Natural Hazards No. 3, 61 p.

8

SIGURANŢĂ ÎN ÎNTREPRINDERI CU RISC ÎNALT DE ACCIDENTE

Massimo Frullini, Mariana Gagea, Dan Mihăilescu

Accelerarea progresului tehnic, dezvoltarea susţinută a industriilor şi a altor activităţi

economice au adus omenirii avantaje importante, dar au generat şi pericole foarte grave care

afectează sănătatea cetăţenilor şi mediul înconjurător.

Riscul este prezent în toate activităţile vieţii economico-sociale. Dicţionarul complet

al economiei de piaţă defineşte riscul ca “eveniment viitor şi probabil, a cărui producere ar

putea provoca anumite pierderi. El poate fi previzibil atunci când factorii care ar aduce

pierderi pot fi prevăzuţi cu anticipaţie şi imprevizibil atunci când este determinat de situaţii

fortuite”. Accidentul este definit ca “un eveniment fortuit, imprevizibil, care întrerupe mersul

normal al lucrurilor, provocând avarii, mutilări sau chiar moartea”. Aceste definiţii

elementare ale celor două noţiuni asociate în expresia “risc de accidente” sugerează

importanţa evaluării riscurilor, prevenirii şi limitării, dacă este posibil, a consecinţelor

accidentelor, indiferent de domeniul de activitate.

Activitatea unei întreprinderi este supusă influenţei, pozitive sau negative, a unui

număr mare de factori proprii sau aparţinând mediului în care se desfăşoară activitatea. În

funcţie de natura factorilor de influenţă, riscurile la care este supusă activitatea unei

întreprinderi pot fi: economice, juridice, tehnologice, financiare, politice.

Cursul “Siguranţă în întreprinderi cu risc înalt de accidente” îşi propune o analiză a

riscului specific întreprinderilor industriale.

Primul capitol al cursului cuprinde câteva elemente de bază privind riscul tehnologic.

Definiţia matematică a riscului, inclusă la începutul acestui capitol, prezintă riscul ca produs

a două mărimi: probabilitatea producerii evenimentului nedorit şi pagubele estimate pe o

scară definită a priori.

Subcapitolul următor prezintă tipologia riscurilor tehnologice. În industrie, riscurile

legate de activităţile asociate pot fi clasificate astfel: riscuri specifice – legate de factori

chimici şi fizici; riscuri convenţionale – legate de activitatea de muncă, de echipamente, de

instalaţiile prezente în toate sectoarele industriale; riscuri potenţiale de accidente relevante –

ce derivă din anomalii care pot provoca incendii, explozii, eliberări de produse toxice în

interiorul şi în afara stabilimentului.

Riscurile industriale pot fi grupate şi în funcţie de alte criterii, cum sunt:

caracteristicile temporale ale evenimentului nociv, durata pagubei suferite, subiecţii expuşi

riscului şi atitudinea subiecţilor care se confruntă cu riscul respectiv. O clasificare importantă

a riscurilor cuprinde: riscurile individuale şi riscurile colective.

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 9

Analiza datelor statistice privind numărul de accidente, pentru ultimii ani, indică o

tendinţă descendentă la nivelul ţărilor membre ale Uniunii Europene. Această situaţie este

rezultatul eforturilor intense depuse de statele UE pentru crearea unui mediu de muncă sigur

şi sănătos. Legislaţia europeană stabileşte standarde de protecţie minimă a lucrătorilor, însă

dispoziţiile adoptate nu trebuie să împiedice statele membre să menţină sau să introducă

măsuri mai stricte cu privire la protecţia lucrătorilor.

Evaluarea riscului în sectoarele productive se efectuează printr-o analiză aprofundată

a sistemului industrial, atât din punct de vedere logic, cât şi din perspectivă funcţională.

Tehnicile de analiză a riscurilor s-au dezvoltat foarte mult, iar dintre acestea cele mai utilizate

sunt: FMEA (Failure Mode and Effects Analysis), HAZOP (Hazard and Operability

Analysis), FTA (Fault Tree Analysis), ETA (Event Tree Analysis), Diagramele Cauze-

Consecinţe. Aceste tehnici se aplică cu ajutorul suporturilor informatice apte de a rezolva

probleme algoritmice şi de a ajuta analistul în procesul de analiză (suporturi bazate pe

tehnicile de inteligenţă artificială, sisteme expert etc.).

Capitolul al doilea cuprinde unele abordări naţionale privind acceptabilitatea

instalaţiilor cu risc ridicat. În prima parte a cestui capitol, sunt prezentate procedurile

adoptate de cele 5 ţări considerate „în avangardă” (Germania, Marea Britanie, Franţa,

Danemarca şi Olanda) în ceea ce priveşte siguranţa instalaţiilor cu risc înalt. Chiar dacă, în

general, cuantificarea riscului este implicită în analiza de siguranţă, în aceste ţări, cu excepţia

Olandei, nu sunt fixate valori precise pentru acceptabilitate, fapt ce semnifică clar că decizia

finală este politică şi nu depinde exclusiv de evaluările tehnice.

În capitolul trei sunt analizate aspecte privind riscurile legate de polurile industriale şi

managementul siguranţei. De mulţi ani se asistă la multiplicarea concentraţiilor de instalaţii

industriale cu o utilizare tot mai intensă a teritoriului. Acest fapt implică o creştere

considerabilă a riscului total legat de aceste instalaţii, atât în termeni de protecţie a

lucrătorilor şi a populaţiei, cât şi de nocivitate pentru sănătate şi pentru starea mediului.

Gradul de periculozitate a polurilor industriale se poate prezenta sub două aspecte:

primul este legat de funcţionarea normală a instalaţiilor cu emiterea de efluenţi

gazoşi sau de lichide dăunătoare pentru sănătate sau pentru mediu şi cu producerea

de deşeuri mai mult sau mai puţin toxice. Prin urmare, acest aspect priveşte în

special sfera igienei industriale şi a poluării mediului şi, prin natura sa, este

“previzibil”, “continuu”, “cronic”.

al doilea aspect este legat de anomalii sau de evenimente accidentale de tip

traumatic, cu eliberare de energie sau de substanţe periculoase în mediul

înconjurător. Acesta priveşte în special sfera siguranţei personale a lucrătorilor şi a

populaţiei şi numai în mod excepţional integritatea mediului. Prin natura sa, este

“imprevizibil”, “ocazional”, “acut”.

Abordarea controlului riscurilor, schiţată în structura ei sistematică pentru cazul

10

polurile industriale, poate apărea relativ simplă şi liniară. În efectuarea studiului pot fi

identificate următoarele faze: activitatea preliminară; strângerea informaţiilor; calcularea

riscurilor asociate polului industrial; evaluarea şi utilizarea rezultatelor.

O privire de ansamblu asupra metodelor de analiză a riscurilor este prezentată în

capitolul 4. AIChE1 a publicat normele procedurale de evaluare a riscului, în care sunt

prezentate tehnici, cu diferite particularităţi, care pot fi considerate adecvate în diferite

circumstanţe ale analizei. Unele tehnici, printre care: Analiza istorică, Safety Review, Safety

Audit, CheckList Analysis, Relative Ranking, PHA şi What-If Analysis, sunt eficiente

datorită unei viziuni „broad brush”, când sunt aplicate marilor instalaţii sau proceselor

complexe.

Alte tehnici, cum ar fi: HazOp şi FMEA/FMECA sunt utilizate în analiza unui spectru

amplu de riscuri în timpul fazei de proiectare şi a operaţiunilor de rutină; aceste tehnici sunt

utile şi în identificarea situaţiilor de risc pentru care pot fi aplicate tehnici de analiză mai

sofisticate, printre care: metoda arborilor defecţiunilor (FTA - Fault Tree Analysis), metoda

arborilor evenimentelor (Event Tree Analysis), diagrama cauză-efect, analiza fiabilităţii

umane (HRA – Human Reliability Analysis).

Capitolul 5 cuprinde principalele metode calitative de analiză a riscurilor. Tehnicile

calitative pentru analiza riscului sunt definite, în terminologia anglo-saxonă, Hazard

Evaluation Procedures, şi reprezintă ansamblul examinărilor care pot fi efectuate asupra unui

sistem sau asupra unei instalaţii pentru studierea combinaţiilor riscante de materiale şi/sau

procese într-un anumit mediu operaţional în vederea identificării posibilelor accidente şi a

estimării frecvenţei acestora. Sunt prezentate două dintre cele mai utilizate şi eficiente tehnici

de analiză calitativă a sistemelor,HAZOP şi FMEA/FMECA, cu specificarea particularităţilor

în folosirea acestor instrumente de analiză a riscului în unităţile productive.

HAZOP (HAzard and OPerability Analysis2) este o tehnică de analiză a riscului ce

presupune o examinare sistematică şi structurată a unui proces industrial planificat sau

existent, de către o echipă multidisciplinară, într-o serie de întâlniri de tip “brainstorming”,

în scopul identificării şi evaluării problemelor ce pot reprezenta un risc pentru echipamentele

şi personalul implicat în procesul respectiv. Această tehnică a fost creată mai întâi pentru

analiza proceselor chimice, fiind extinsă apoi şi pentru alte sisteme industriale. HAZOP se

bazează pe cuvinte-ghid3 care exprimă un anumit tip de deviaţie de la intenţia proiectului şi

are scopul de a focaliza studiul şi de a stimula idei şi discuţii, astfel încât să maximizeze

probabilităţile de identificare a tuturor riscurilor posibile.

FMEA/FMECA (Failure Mode Effect and Criticality Analysis4) sunt tehnici de

1 American Institute of Chemical Engineers – U.S. Center for Chemical Process Safety

2 Analiza Pericolului şi a Operabilităţii;

3 Exemple de cuvinte-ghid pentru instalaţiile industriale: mai mare, mai mic, invers, diferit, devreme, târziu,

înainte, după. 4 Analiza Modalităţilor de Eşec şi a Criticităţii;

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 11

analiză elaborate iniţial de NASA5, pentru a creşte şi verifica fiabilitatea componentelor

necesare programelor spaţiale. Primul standard care defineşte procedurile ce trebuie urmate

pentru efectuarea analizei este MIL-STD-1629 elaborat de armata americană; în acest

document FMECA este definită ca „un instrument de evaluare şi documentare, prin

intermediul analizei modalităţilor de eşec, a impactului oricărui eşec funcţional şi/sau al

oricărei componente a unui sistem asupra succesului misiunii, asupra siguranţei

personalului şi a sistemului, a mentenabilităţii şi a prestaţiilor sale”.

În decursul anilor, tehnicile FMEA/FMECA au început să fie utilizate, progresiv, în

aproape toate sectoarele industriale, suferind diverse modificări şi adaptări pentru a le face

mai utile instalaţiilor indistriale şi unităţilor productive. Aplicaţiile industriale ale

FMEA/FMECA au fost codificate în standardul publicat în 1993 de AIAG6 şi ASQC

7.

Principalele metode cantitative de analiză a riscului sunt prezentate în capitolul 6 al

cursului. În decursul timpului, tehnicile de analiză cantitativă au evoluat foarte mult, mai ales

în direcţia aşa-numitei analize predictive, orientate spre previziunea producerii fenomenelor

pe bază probabilistică. În schimb, analizele de tip calitativ, dezvoltate paralel cu cele

cantitative, sunt mai adecvate pentru analiza contextelor aplicative. În timp ce analiza

cantitativă presupune examinarea completă şi sistematică a tuturor componentelor

instalatiilor industriale astfel încât să se identifice sursele de risc potenţial (hazards), analiza

calitativă rezultă a fi mai flexibilă în utilizare. Cele mai utilizate şi eficiente metode

cantitative de analiză a sistemelor sunt: Fault Tree Analysis (FTA), Event Tree Analysis

(ETA); Human Reliability Analysis (HRA).

FTA (Fault Tree Analysis8) este o tehnică de analiză a sistemelor bazată pe o

abordare deductivă, al cărei scop este de a furniza o metodă de individualizare a cauzelor

unui presupus eveniment nedorit (accident) şi, acţionând asupra acestora, de a reduce

probabilitatea de apariţie a respectivului accident (spre exemplu, crescând fiabilitatea totală a

sistemului). Evenimentul nedorit, considerat în general ca o avarie catastrofică, reprezintă aşa

numitul TOP EVENT în diagrama Fault Tree (Arborele Defecţiunilor) construit pentru

sistemul investigat.

Tehnica ETA (Event Tree Analysis) a fost elaborată pentru analizarea sistemelor

complexe, incluzând cunoştinţe provenite din diferite discipline ştiinţifice pentru a cuantifica

probabilitatea de apariţie a unui eveniment indezirabil, plecând de la un “eveniment de bază”

dat (defecţiunea unor componente, cauze externe, etc.), evaluând disponibilitatea sistemelor

ce intervin în urma manifestării respectivului eveniment.

Arborele evenimentelor reprezintă un mijloc grafic pentru descrierea căilor potenţiale

prin care un eveniment accidental se poate dezvolta într-un sistem sau într-o instalaţie.

Utilizarea sa în analiza de risc aferentă unor stabilimente de producţie se aplică deci acelor

evenimente a căror dezvoltare se poate transforma într-o situaţie accidentală. Arborele

5 National Aeronautics and Space Administration - U.S.A.

6 Automotive Industry Action Group

7 American Society for Quality Control

8 Analiza Arborelui Evenimentelor;

12

evenimentelor reprezintă o analiză care îşi are originea în aplicaţii din domeniul economic şi

financiar. Ulterior, această analiză a fost utilizată şi în domeniul industrial pentru evidenţierea

tuturor scenariilor accidentale posibile care derivă din evoluţia unui eveniment iniţial, în

raport cu intervenţia sau nu a sistemelor de protecţie a instalaţiei sau a mediului extern.

Tehnicile HRA (Human Reliability Analysis9) au fost elaborate din necesitatea de a

descrie acţiunile umane incorecte în contextul analizei PRA (Probabilistic Risk Assessment10

)

sau PSA (Probabilistic Safety Analysis11

). În acest context, conceptul de fiabilitate umană

funcţionează în cadrul constrângerilor definite de PRA/PSA şi permite determinarea

probabilităţilor acţiunilor umane, necesare în analizele PRA/PSA. Secvenţa accidentală

analizată prin tehnicile PRA/PSA este, de obicei, reprezentată printr-un “arbore al

evenimentelor”. Un nod, în secvenţa de evenimente care pot conduce la accident, reprezintă o

funcţie specifică, acţiune sau activitate, care poate avea două ieşiri diferite: „succes” şi

„eşec”. Din punctul de vedere al PRA/PSA, trebuie să ştim dacă este probabil ca un

eveniment să eşueze şi să se determine probabilitatea de eşec, pentru a calcula probabilitatea

combinată de manifestare a unui anumit rezultat sa a unei anumite stări finale. Dacă nodul

reprezintă funcţia îndeplinită de o componentă mecanică sau electronică, probabilitatea de

eşec poate fi, în principiu, calculată pe baza cunoştinţelor de inginerie. Dacă nodul reprezintă

interacţiunea dintre operator şi proces, cunoştinţele de inginerie trebuie integrate într-o

metodă de calcul a probabilităţii aferente unei fiinţe umane care, la fel ca şi o componentă,

poate suferi un eşec. În cazul analizei erorilor umane se ţine cont de faptul că răspunsul uman

depinde de diverşi parametri, cum ar fi: interfaţa om-maşină, mediul de lucru, politica de

siguranţă, etc.

Analiza erorilor umane este de o importanţă vitală, nu numai pentru siguranţa

instalaţiei şi a omului, dar şi pentru optimizarea procesului: în general, când operatorul

comite o eroare, aduce sistemul într-o stare de vulnerabilitate sau de deteriorare latentă care,

în final, poate conduce fie la o simplă defecţiune fie la o stare de urgenţă.

Capitolul 7 prezintă generalităţi, definiţii şi metodologii de analiză a defecţiunilor.

Este practic imposibilă strângerea tuturor datelor privind funcţionarea defectuoasă a

instalaţiilor industriale şi a accidentelor aferente, de aceea atenţia trebuie să se concentreze pe

tipul şi pe modalităţile de colectare a acestora. Sunt utile, de exemplu, datele care pot ajuta la

înţelegerea funcţionării corecte a supapelor de preaplin, informaţiile privind cât de des se

întâlnesc defecte structurale în recipientele sub presiune în timpul efectuării inspecţiilor sau

în intervalele dintre acestea, şi în ce procent scurgerile de gaz iau foc.

Metodologiile de a analiză a defecţiunilor pun un foarte mare accept pe căutarea

cauzelor primare ale evenimentelor, pe erorile umane şi pe efectele organizării muncii şi a

gestionării acesteia. În felul acesta sunt identificaţi “precursorii” accidentelor, dând

9 Analiza Fiabilităţii Umane;

10 Evaluarea Probabilistică a Riscului;

11 Evaluarea Probabilistică a Siguranţei;

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 13

posibilitatea adoptării unor măsuri de îmbunătăţire a proiectului şi utilizării acestuia, înainte

de producerea unor consecinţe grave. Premisa fundamentală este aceea că, în cazul unor

componente calificate şi supravegheate, o defecţiune poate produce consecinţe, numai ca

urmare a unei carenţe de supraveghere: a) a utilajelor; b) a calificării personalului; c) a

interfeţei om-maşină, inclusiv procedurile de utilizare şi de mentenanţă.

În capitolul 8 sunt analizate unele scenarii accidentale. Analiza accidentelor dintr-o

instalaţie complexă trebuie să ia în considerare diferite accidente posibile şi nu doar pe acela

maxim credibil, numit şi accident major, astfel încât să evidenţieze accidentele cu adevărat

importante şi probabile. Din acest motiv, pentru creşterea nivelului de siguranţă şi pentru a

face o planificare eficace a urgenţelor, analiza se orientează spre identificarea aşa-numitelor

scenarii accidentale care descriu: (i) cum se comportă instalaţia în condiţiile unui accident

considerat, (ii) care sunt substanţele periculoase implicate, (iii) care este eficacitatea

sistemelor de siguranţă prevăzute, (iv) evoluţia în timp a principalelor mărimi fizice ale

sistemului în fazele precedente producerii accidentului considerat, (v) valorile cantitative ale

surselor de energie şi materie care intră în joc în accidentul considerat, (vi) analiza

consecinţelor acestuia.

Cele mai semnificative sectoarele industriale caracterizate de riscuri mari sunt:

sectorul nuclear, cel energetic (pe bază de hidrocarburi) şi cel chimic. Ultimele două capitole

ale cursului sunt dedicate analizei riscului în sectorul chimic şi, respectiv, în sectorul nuclear.

Varietatea instalaţiilor care produc, manipulează şi înmagazinează produse chimice şi

numărul tot mai mare al acestora, face foarte dificilă o abordare sistematică a evaluării

riscului în sectorul chimic. În prezent se cunosc aproximativ 11 milioane de substanţe

chimice, dintre care 65.000 sunt utilizate în ciclurile de fabricaţie, de procesare, de stocare, de

transport sau de manipulare. Patru miliarde de tone de substanţe periculoase sunt manevrate

anual în toată lumea.

În practica operativă au fost introduse mărimi şi indici care uşurează descrierea

cantitativă a riscurilor şi a criteriilor de acceptabilitate.

Toate procesele industriale legate de exploatarea paşnică a energiei nucleare şi, în

special, operaţiunile care se desfăşoară în instalaţiile de putere, nu sunt scutite de riscuri şi,

prin urmare, este necesară adoptarea unor măsuri de siguranţă. Reactoarele conţin substanţe

radioactive care ar putea să fie eliberate în natură în cazul în care cedează barierele de

siguranţă.

Siguranţa trebuie să fie garantată atât în faza de proiectare a instalaţiilor cât şi în

timpul utilizării. Pentru protecţia unei instalaţii nucleare există trei posibilităţi: siguranţa

intrinsecă, sisteme de siguranţă pasive şi sisteme active, utilizate între ele în diferite

combinaţii. Caracteristicile siguranţei intrinseci, care diferă în funcţie de diferitele tipuri de

reactori, utilizează legile naturii pentru a controla, în condiţii de siguranţă, puterea instalaţiei.

14

Acestea, prin caracteristici proprii, permit menţinerea reactorului în condiţii de siguranţă sau

aducerea acestuia în condiţii de siguranţă în timpul unor situaţii sau evenimente accidentale.

Reactoarele nucleare de putere sunt caracterizate de aceleaşi principii fizice, însă

utilizează diferite modalităţi de răcire şi de moderare a energiei neutronilor. Acestea sunt

proiectate, construite şi utilizate de multe organizaţii, conform standardelor inginereşti,

regulamentelor şi criteriilor industriale stabilite, de regulă, la nivel naţional, însă diferă la

nivel de proiect şi de caracteristici de detaliu. Cu toate acestea, se întâlnesc multe principii de

siguranţă comune la nivelul proiectării, cum ar fi: redundanţa, diversitatea şi separarea fizică,

precum şi conceptul barierelor multiple şi al apărării în profunzime.

Obiectivul principal al siguranţei instalaţiilor nucleare constă în păstrarea integrităţii

barierelor multiple. Acest lucru este asigurat prin abordarea numită “apărare în adâncime”

care poate fi caracterizată de trei nivele de măsuri de siguranţă: măsuri de prevenire, măsuri de

protecţie şi măsuri de limitare a daunelor.

În prezent, există proiecte de reactori prevăzuţi numai cu sisteme de siguranţă pasive

şi intrinsecă, cum ar fi reactorul modular MARS proiectat la Universitatea „La Sapienza” din

Roma. Acest tip de reactor poate fi utilizat pentru cogenerarea de electricitate şi căldură,

pentru desalinizarea apei de mare, spre exemplu.

Siguranţa nucleară depinde nu numai de factori tehnici şi ştiinţifici. Într-o comunitate

ştiinţifică deschisă, cu schimb liber de informaţii şi cunoştinţe, este improbabil să rămână

aspecte ale siguranţei nucleare încă neexplorate după mai mult de 30 de ani de experienţă

operativă. În plus, într-o societate cu o netă separaţie între puterea executivă, legislativă şi

judecătorească, este dificilă neglijarea sau sacrificarea aspectelor de siguranţă nucleară în

favoarea altor obiective.

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 15

Risc şi securitate în Fizica Medicală

C. Borcia

Problematica legată de riscurile asociate cu expunerea la radiaţii în scop medical este

un subiect de mare interes pentru pacienţi şi pentru personalul medical. Riscul predominant în

aceste situaţii este carcinogeneza. Acest curs are ca scop o cunoaştere a surselor de radiaţii şi

a efectelor biologice ale acestora, precum şi a metodelor de investigare şi tratament ce

utilizează radiaţii. Pornind de la aceste aspecte sunt prezentate măsurile de prevenire şi

diminuare a riscurilor asociate expunerii la radiaţii ionizante în scop medical.

Este important de menţionat faptul că expunerea la radiaţii nu creează o situaţie unică

de risc de cancer, iar riscurile nu pot fi direct măsurabile sau diferenţiate faţă de riscurile

cauzate de alte surse (mediu, substanţe chimice, aspecte biologice, etc). Rata naturală medie

de cancer fatal se situează în jurul valorii de 25%. Expunerile medicale de diagnosticare cu

radiaţii X pot determina o uşoară creştere a acestui risc, cu valori de până la 1%. Aceste

estimări se bazează pe studii epidemiologice asupra unor grupuri de persoane ce au suferit

expuneri, având o natură statistică.

Populaţia nu percepe, de obicei, riscul asociat cu expunerea la radiaţii datorită faptului

că acest subiect este mai curând de natură tehnică şi necesită un limbaj de specialitate,

precum şi o bază de cunoştinţe care necesită o anumită educaţie specifică. De acea, în aceste

situaţii, riscul expunerii la radiaţii trebuie să fie clar identificat şi explicat. Este deosebit de

important ca riscurile, reale sau calculate, să nu fie doar explicate, ci şi înţelese de către

individ, astfel încât acesta să poată lua o decizie informată cu privire la faptul dacă să accepte

sau nu expunerea ce îi va aduce nişte beneficii în funcţie de riscurile asumate. Acest aspect

este cu atât mai important cu cât dozele pe care le va primi pacientul sunt mai ridicate, aşa

cum se întâmplă în cazul expunerii în scopuri terapeutice sau în cazul procedurilor de

computer tomografie.

Efectele radiaţiilor sunt, în general, clasificate fie ca stohastice (o doză crescută de

radiaţii determină o creştere a probabilităţii de apariţie a unui efect biologic) sau deterministe

(probabilitate nu variază cu doza, în schimb există o doză prag peste care se va produce

efectul). Deoarece efectele stohastice nu prezintă un prag, exisă un risc asociat cu apariţia

acestor efecte, care se pot manifesta chiar şi la doze de radiaţii mici. Efectul stocastic de

importanţă majoră pentru individul expus la radiaţii este inducerea cancerului. Efectele

deterministe (cum ar fi moartea celulelor) se manifestă peste doze prag care au valori de cel

puţin 10 - 100 de ori mai mari decˆat dozele întâlnite în procedurile medicale. Astfel, există o

posibilitate redusă sau practic inexistentă de apariţie a unui efect advers determinist provocat

de expunerile în proceduri medicale. Doze primite la o investigaţie cu radiaţii X sunt mult

mai mici decât valorile prag. în aceste condiţii, îngrijorare care persistă este dată de este

faptul că este posibilă inducerea cancerului.

16

Ţesuturile corpului care sunt iradiate şi cantitatea de radiaţii pe care le primesc

acestea în timpul unei investigaţii imagistice (şi, prin urmare, riscul de apariţie a unui efect

indus de radiaţii), depind de tipul de examen şi de parametrii utilizaţi pentru a prelua

imaginea (pentru un examen cu radiaţii X, aceasta includ tensiunea aplicată pe tub, curentul

prin acesta, distanţa până la pacient etc., în timp ce pentru un examen de medicină nucleară,

aceasta include activitatea radionuclidului administrat, energia radiaţiilor emise, timpul de

înjumătăţire a acestuia etc.). Perioada de latenţă pentru apariţia unui cancer este de

aproximativ 20 de ani, astfel că riscul actual al expunerii la radiaţii X din ultimii ani este

neglijabil. Din păcate, lipsesc date ştiinţifice care să permită determinarea precisă a riscului

de apariţie a unui cancer în viitor, produs de o expunere la radiaţii recentă. în conformitate cu

studiile epidemiologice privind efectele asupra sănătăţii ale expunerii la radiaţii, este nevoie

de doze semnificativ pentru a creşte semnificativ acest risc.. Aceste valori sunt mult

superioare dozelor care ar trebui să fie primite în cadrul procedurilor medicale care implică

expunerea la radiaţii.

Cursul prezintă în prima parte principalele surse de radiaţii utilizate în practica

medicală, cum ar fi tuburile de radiaţii X pentru radiodiagnostic şi acceleratorii de electroni

pentru radioterapie. În continuare, sunt descrise măsurile de protecţie radiologică în

diagnosticul cu radiaţii X, care pleacă de la premisa obţinerii unei informaţii diagnostice cât

mai complete cu un nivel minim al expunerii al radiaţii. În acest scop, sunt identificate

originea expunerilor şi metodele de reducere a dozelor de radiaţii, atât la nivelul pacientului,

cât şi personalului implicat sau a publicului. În ceea ce priveşte securitatea surselor de

radiaţii, sunt prezentate cerinţele în proiectarea şi amplasarea unei instalaţii de diagnostic cu

radiaţii X, ce implică autorizare şi funcţionare în regim controlat de autoritatea naţională.

Sunt prezentate apoi măsurile de radioprotecţie în cazul aplicaţiilor ce implică doze

ridicate, cum sunt metodele de teleterapie cu radiaţii gama (cobaltoterapie) şi cu fascicule de

electroni sau radiaţii X provenite de la acceleratorul liniar. În aceste aplicaţii, accentul se

pune pe obţinerea de doze ridicate în organele ţintă şi pe prezervarea ţesuturilor sănătoase,

mai ales a organelor cu radiosensibilitate ridicată. Măsurile de securitate radiologică implică

atât siguranţa surselor de radiaţii, cât şi siguranţa utilizării acestora, prin prisma evitării

expunerilor suplimentare a pacienţilor şi a limitării expunerii personalului şi a publicului.

Având în vedere specificul procedurilor de terapie externă, sunt necesare măsuri speciale în

proiectarea sălilor în care va fi amplasată aparatura. Acestea vor îngloba atât măsuri de

protecţie radiologică a pacientului, personalului şi publicului, cât şi măsuri de siguranţă în

exploatare şi de securitate a surselor de radiaţii, cu precădere a surselor de radiaţii gama.

Un domeniu aparte este cel al terapiei interne, cunoscută şi sub denumirea de

brahiterapie. În această situaţie, sursele de radiaţii sunt plasate în cavităţi ale organismului, în

apropierea tumorilor ce urmează a fi iradiate. Primele tratamente au fost efectuate cu surse de

activitate scăzută, de tipul firelor din substanţe radioactive, care necesitau manipulare pe

durata preparării, implantării şi extragerii. De asemenea, acestea se acumulau ca deşeuri

radioactive, punând probleme suplimentare de protecţie li securitate. Aceste probleme au fost

ameliorate odată cu introducerea sistemelor de tip "after-loading". Deşi au activitate o

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 17

ridicată, sursele sunt plasate într-un container ecranat şi sunt manipulate de la distanţă. Astfel,

se asigură o protecţie superioară personalului medial, iar securitatea surselor este

îmbunătăţită, scăzând riscul pierderii sau deteriorării surselor. De asemenea, se evită

acumularea de deşeuri radioactive, sursele fiind re-utilizate pentru un număr mare de pacienţi.

Medicina nucleară este un alt caz de diagnostic şi terapie cu surse interne. Procedurile

implică injectarea de substanţe radioactive cu proprietăţi de trasori. Acestea se fixează în

organele sau ţesuturile ce fac obiectul diagnosticului sau al tratamentului. Deoarece sursele

sunt deschise, în stare lichidă, iar unele sunt foarte volatile (de ex. sursele pe bază de iod)

problematica siguranţei şi radioprotecţiei este diferită faţă de cea din cazul brahiterapiei. În

curs sunt prezentate şi măsurile ce trebuie luate în cazul amenajării unei secţii de medicină

nucleară, precum şi chestiuni legate de managementul deşeurilor radioactive ce rezultă din

activitatea unei astfel de secţii.

O altă problematică de interes practic este legată de calculul ecranelor de protecţie

pentru diferite aplicaţii medicale. Acestea trebuie să asigure protecţia fizică a indivizilor ce

pot suferi iradieri, cum ar fi personalul medical şi publicul. Proiectarea ecranelor este un

domeniu complex, ce trebuie să ia în considerare tipul, energia şi fluxul radiaţiilor utilizate.

Sunt prezentate metode generale de calcul, precum şi unele aplicaţii speciale, cum ar fi cazul

mamografiei sau al teleterapiei.

Urmează două capitole în care sunt abordate probleme legate de riscul determinat de

expunerile medicale la radiaţii, precum şi de percepţia acestuia de către pacienţi sau publicul

larg. Sunt prezentate comparaţii cu riscuri implicate de alte proceduri medicale, cum ar fi

administrarea de medicamente, anestezii, transfuzii sangvine etc. Se arată astfel că riscurile

implicate de expuneri sunt inferioare altor proceduri. Ceea ce conduce la o percepţie

exagerată a acestor riscuri este necunoaşterea elementelor de risc de către pacienţi, datorită

unei informări deficitare sau eronate a acestora. Se pune astfel accent pe o mai bună

comunicare asupra efectelor determinate de expuneri la radiaţii, precum şi pe inducerea unei

stări de încredere în utilizarea unor astfel de aplicaţii.

La finalul cursului sunt prezentate probleme legate de expuneri potenţiale, precum şi

de măsurile de combatere a efectelor nedorite determinate de o expunere accidentală sau de

un incident. Se insistă asupra necesităţii implementării unor planuri de acţiune în caz de

incident sau accident radiologic, care să conducă la reducerea efectelor acestora. Sunt

prezentate studii de caz şi măsurile ce trebuie luate în situaţii particulare ce periclitează

securitatea şi siguranţa surselor, precum şi protecţia radiologică a indivizilor expuşi.

18

Metode geometrice în teoria haosului

Conf. dr. Mircea Crâşmăreanu

Teoria haosului s-a transformat în ultimii 30 de ani dintr-un cumul de aspecte

“exotice” (un no-man-land) într-un domeniu interdisciplanar puternic apelat de specialişti

renumiţi din diverse arii ştiinţifice: matematică, fizică, chimie, economie, geologie,

meteorologie, sociologie şi lista ar putea continua în mod consistent.

Ca atare, necesitatea de a introduce un Curs dedicat acestei teorii s-a simţit cu

pregnanţă în cadrul Masterului de Teoria Riscului. Acestei nevoi îi corespunde prezentul curs

ce propune metoda geometrică drept numitor comun al câtorva din tehnicile esenţiale

tradiţional asociate acestei teorii.

Titlurile celor 14 cursuri sunt:

1. Preliminarii algebrice

2. Câmpuri scalare şi câmpuri vectoriale

3. Structuri Poisson

4. Sisteme Hamiltoniene

5. Stabilitatea punctelor de echilibru

6. Traiectorii ale câmpurilor vectoriale liniare

7. Grupuri matriceale

8. Algebra Lie a unui grup matriceal

9. Acţiuni de grupuri matriceale

10. Sisteme Hamiltoniene cu simetrii

11. Morfisme de grupuri matriceale şi algebre Lie

12. Structuri simplectice

13. Noţiunea de curbă. Geometria unei curbe

14. Noţiunea de suprafaţă. Geometria unei suprafeţe

Un aspect important avut în vedere la redactarea materialului a fost independenţa faţă

de alte cursuri. Astfel, întregul suport de curs este auto-conţinut şi nu necesită parcurgerea

preliminară a altor obiecte. Au fost introduse un mare număr de exemple şi fiecare curs este

finalizat cu un număr consistent de exerciţii ce uşurează înţelegerea noţiunilor şi tehnicilor

abordate.

După cunoştinţa noastră un astfel de curs este unicat în curricula universitară din ţara

noastră.

Modelăm noţiunea de haos prin intermediul conceptului de stabilitate a unui sistem

dinamic descris prin intermediul fluxului curbelor integrale ale unui câmp vectorial. Astfel,

dacă sistemul dinamic avut în vedere are n grade de libertate el se va modela printr-un sistem

diferenţial ordinar (ODE) având n funcţii derivate în raport cu o variabilă t ce semnifică, de

regulă, timpul.

Există numeroase metode de studiu a stabilităţii pentru această clasă de sisteme

dinamice dar vom apela la metoda clasică Lyapunov ce constă în determinarea unei funcţii,

numită chiar funcţie Lyapunov, ce stabileşte tipul stabilităţii unui punct critic (sau de

echilibru) al sistemului. O altă noţiune clasică, anume disiparea Rayleigh, a fost tratată într-

un nou mod geometric în ultima lucrare a autorului: Rayleigh dissipation from the general

recurrence of metrics in path spaces, Nonlinear Analysis: Real World Applications, DOI

10.1016/j.nonrwa.2011.11.012, 11 pages, accesibil pe pagina Web personală:

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 19

http://www.math.uaic.ro/~mcrasm (lucrarea 67 din secţiunea Research). Diferenţa dintre cele

două abordări este esenţială: dacă stabilitatea Lyapunov aparţine teoriei sistemelor ODE de

ordinul întâi, disiparea Reyleigh studiată de noi se referă la sisteme diferenţiale ordinare de

ordinul doi. Ca asemănare putem semnala că în ambele cazuri obiectul geometric principal

este o formă pătratică, în mod special nedegenerată, ceea ce explică prezenţa cuvântului

metrică în titlul mai sus menţionat.

Paritatea dimensiunii n a sistemului dinamic studiat impune cadrul (framework în

engleză) de lucru. Astfel, pentru n par (even) avem teoria ecuaţiilor Lagrange (pentru fibratul

tangent al unei varietăţi bază M) respectiv ecuaţiilor Hamilton în cazul fibratului cotangent al

lui M; ne plasăm astfel în cadrul tradiţional al mecanicii analitice. Dacă n este impar (odd)

utilizăm noile spaţii Poisson, la geometria cărora şi-au adus contribuţia o serie de

matematicieni români: Izu Vaisman (fost profesor al Universităţii noastre, actualmente la

Universitatea din Haifa, Israel), Tudor Raţiu (Elveţia), Marius Crainic (Belgia) precum şi alţi

tineri matematicieni, spre exemplu de la Universitatea de Vest din Timişoara (şcoala

regretatului profesor Mircea Puta). Acestei noi geometrii i-am dedicat şi noi o serie de

articole:

- Nambu-Poisson description for a generalization of Volterra model, Scientific Annals of

University of Agricultural Sciences and Veterinary Medicine "Ion Ionescu de la Brad", Iasi,

Tom XLV, 2002, 65-68.

- Last multipliers for multivectors with applications to Poisson geometry, Taiwanese J. of

Math., 13(2009), no. 5, 1623-1636.

Cursul se încheie cu o discuţie detaliată a celor mai simple universuri geometrice n-

dimensionale. Astfel, pentru n=1 avem noţiunea de curbă (Cursul 13) iar pentru n=2 avem

noţiunea de suprafaţă (Cursul 14). Acestor obiecte geometrice remarcabile le-am dedicat o

întreagă culegere, de asemenea accesibilă pe pagina personală în Secţiunea Teching.

20

Criptografie şi coduri

Aurelian Claudiu VOLF

“Error correction is one of the most advanced areas in the entire field of digital audio. It is purely because of error-correction techniques that reliable digital recordings can be made, despite the frequent occurrence of tape dropouts.” [Digital Audio Technology, Edited by Jan Maes and Marc Vercammen, Focal Press 2001]

Informaţia înseamnă putere.

Informaţia trebuie protejată de alterări accidentale: o informaţie eronată poate conduce la o

serie întreagă de evenimente nedorite, mai ales astăzi, cînd majoritatea sistemelor vitale

pentru economie şi viaţa de zi cu zi depind esenţial de tehnologii digitale. Ce s-ar întîmpla

daca un controlor de trafic aerian ar lua decizii pe baza unor date eronate?

Informaţia trebuie securizată: accesul la informaţie şi la modificarea ei trebuie sa fie strict

limitat la entităţile care au dreptul să o facă. Ce aţi spune dacă parola contului dumneavoastra

bancar ar fi aflată de cineva neautorizat?

Acest curs tratează două aspecte distincte, dar înrudite, ale tehnologiei informaţiei: codurile

corectoare de erori şi criptografia.

Codurile corectoare de erori (pe scurt, codurile) corectează sau detectează erori care apar

inevitabil la transmiterea unui mesaj pe un canal cu zgomot. Această detectare/corectare se

realizează prin introducerea de redundanţă în mesaj (adică, în loc de a transmite mesajul

original, un mesaj mai lung este transmis, în speranţa că simbolurile adăugate vor ajuta la

detectarea/corectarea erorilor). Orice comunicare digitală foloseşte o formă de cod corector

de erori. Astfel de coduri protejează împotriva alterării accidentale a datelor de pe toate

suporturile de stocare folosite în mod curent în tehnologia informaţiei: compact discuri,

discuri dure, memoriile interne ale calculatoarelor, memoriile flash, DVD-urile, Blu-Ray

discurile etc. Aceste dispozitive, şi multe altele, nu ar putea funcţiona fără coduri corectoare

de erori. Toate transmisiile digitale de date folosesc coduri corectare de erori: telefonia

mobilă, transmisiuni digitale prin satelit, cablu, fir telefonic, fibră optică, comunicaţii cu

sondele spaţiale etc.

Criptografia se ocupă cu protejarea confidenţialităţii unui mesaj, prin criptarea acestuia:

mesajul original este transformat în alt mesaj, incomprehensibil pentru oricine în afara

destinatarului. Spionii folosesc criptografia. Dar criptografia astăzi are o semnificaţie mai

largă, şi este descrisă mai bine de termenul securitatea informaţiei; ea include şi alte

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 21

obiective de protejare a datelor, cum ar fi integritatea datelor şi autentificarea.

Deci, codurile ajută la protejarea împotriva erorilor accidentale, dar nu oferă confidenţialitate.

Confidenţialitatea se realizează de către criptografie.

Codurile şi criptografia au la bază teorii şi tehnici matematice înrudite (algebră liniară,

corpuri finite, teoria numerelor, combinatorică, grafuri etc.) şi sînt ambele esenţiale în

tehnologia informaţiei. Acesta este motivul pentru care le includem în acelaşi curs.

Multe monografii de teoria codurilor au mai mult de 700 de pagini. Acelaşi lucru se poate

spune şi despre literatura din domeniul criptografiei. Acest curs introductiv, din motive de

spaţiu, nu include multe teme care sînt foarte importante. Totuşi, avem convingerea că, după

parcurgerea acestui curs, cititorul va fi familiarizat cu ideile principale, cu metodele,

aplicaţiile, limitările şi problemele teoriei codurilor şi criptografiei. Aceste domenii sînt în

plină evoluţie şi multe rezultate sau metode apar an de an. De aceea, acest curs trebuie văzut

mai mult ca o invitaţie la lecturi ulterioare şi cercetare în arii mai restrînse care sînt de interes

pentru cititor.

Sperăm că acest curs va dezvălui măcar o parte din uimitoarea cantitate de inventivitate şi de

frumuseţe matematică din spatele multor lucruri pe care le considerăm normale: retragerea de

bani de la un ATM, trimiterea unui email, ascultarea unui CD, o convorbire pe telefonul

mobil. Toate aceste tehnologii nu ar fi posibile fără teoria codurilor, criptografie, şi

matematica din spatele lor.

O cunoaştere a posibilităţilor şi a limitelor tehnologiilor de corectare de erori, precum şi a

tehnicilor criptografice, este esenţială în evaluarea riscurilor unor sisteme care folosesc

tehnologia informaţiei. În proiectarea de astfel de sisteme trebuie făcută o analiză serioasă din

perspectiva securităţii datelor şi trebuie prevăzute mecanisme de prevenire a risurilor asociate

breşelor în securitatea datelor sistemului.

Cititorul român trebuie avertizat că practic toată literatura din domeniul teoriei codurilor şi

criptografiei este în engleză. Multe din noţiunile folosite sînt de dată foarte recentă şi unele

nu au avut timp să fie incluse în literatura românească, oricum foarte restrînsă. De aceea, este

necesară familiarizarea cu terminologia engleză, echivalentele româneşti ale multor denumiri

nefiind încă standardizate.

22

IMPROVING THE QUANTITATIVE AND QUALITATIVE MODELING OF RISK.

A PROJECT PROPOSAL

VALENTIN-PETRU MĂZĂREANU

The Faculty of Economics and Business Administration, “Alexandru Ioan Cuza” University of Iasi, Romania

email: vali.mazareanu@feaa.uaic.ro

In the context of the economic crisis the academic environment and the business environment were put

in front of the question: why did risk management not handle this?

A look at famous cases, such as Fannie Mae and Freddie Mac, Lehman Brother or WordCom (2002),

Northern Rock (2007) or Barrings (1985) shows the obvious dependency of quantitative assessment to

the mathematical models. But the current economic models are too simple to handle all variables that

govern the global economic reality. Differently put, the existing quantitative risk assessment models

must be reconfigured in order to be able to handle the new reality imposed by digital economy.

Another credible explanation for the poor performance of the current models lies in the fact that the

data used in the analysis most times ignore the most important component of a system, the human

being.

In this context, the current project proposal intends, in an organized frame, called Excellence

Development Centre In Digital Economy Risk Management, to improve the field of quantitative and

qualitative risk assessment.

The activities will target the development a two new fundamental risk assessment models:

• a model based on a better quantification of the variables at the base of quantitative risk

assessment, considering the modifications these variables go through when values of the digital

economy are considered and

• a model that highlights the psychological assessment of the person, a model that is based on

behavior prediction.

Aside from this the project also intends to create a guide for risk management at the level of

organization and implementation of the assessment models in a web application, facilitating the access

to a useful assessment and self-assessment tool.

The dissemination of the results by the academic and business environment will take place through the

publication of volumes and articles in the field, as well as through the organizing of workshops.

THE IMPORTANCE AND RELEVANCE OF THE SCIENTIFIC CONTENT

With a wide range of acceptations, from a probabilistic event and to a cure for the

imperfections of the market (such as is described by Kaen), caused by the conflicts of interest

between the shareholders and the distortions determined by fees, transaction costs and

legislative systems, from potential loss to the possibility to benefit from an opportunity

(vision captured by Aubert, Patry and Rivard but also by the latest edition of A Guide to

Project Management Body Of Knowledge, standard elaborated by Project Management

Institute), risk is a phenomenon that must not be ignored. The knowledge and understanding

of internal and external risks that can have an impact on the organization, as well as insuring

that these risks are administered in an optimum manner, should be one of the first priorities of

the management of an organization.

Risk and risk management are studied in various fields such as insurance, health,

environment, software development, operational research, engineering etc. each offering to

risk their own definition and their own adaptation to risk management. More or less new is

also the concept of terrorism risk management. Obviously, we must not forget the importance

of the applicability of risk management in the field of business.

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 23

For the business environment, the new type of economy, the digital one, has become a

lifestyle. Because actually what else is this new form of economy than a result of the

evolution (or of revolution?!) of certain fields such as informational and telecommunication

technologies, electronics and obviously the business environment.

A SHORT REVIEW OF THE WORK IN THE FIELD OF RESEARCH

Risk management is a field that is gaining ground. We can reach this conclusion starting

from the analysis of the growing number of the organizations promoting the culture about

risk and risk management (PRMIA, GARP, The PMI Risk Management Specific Interest

Group, The institute of risk management, The public entity risk management institute,

International risk management institute), of the organizations that are targeting some form of

certification or of the organizations that are offering forms of certification and reaching to

observing the growing interest of the academic environment by introducing in the curricula

subjects related to risk management or by the number of books and articles published in this

field.

Works at the International Level

In the international environment, aside from the numerous works dedicated to this field, a

special place is held by the studies dedicated to the methodologies and instruments of risk

management. We mention in this sense the work published by the European Network and

Information Security Agency (ENISA), Risk Management: Implementation principles and

Inventories for Risk Management/Risk Assessment methods and tools. Also, in order to

observe the level of development of risk management across the globe, at a certain point in

time, extremely useful are the reports issued by large organizations such as GARP, PRMIA,

PMI, Ernst &Young, KPMG, Computer Security Group, Cisco etc. (ex. Risk and capital

management for insurers, The Global State of Information Security, ERM - A status check on

global best practices, Treasury and Risk ERM Survey, Top information security risks, Global

Risk Management Survey etc.).

Various aspects related to the assessment of information security risk, an essential aspect

in digital economy, are widely discussed in works but also in discussion groups and forums

administered by professionals in the field:

• on February 4 2008 Computer Security Group published the article Top 10 security

threats in the cybernetic space for the year 2008;

• in December 2007, Cisco and Ironport published a report regarding the evolution in time

of the various forms of attack and the tendencies in internet security in 2008, highlighting

the evolution of malicious platforms of the Storm or MPack type and of the dependency

on social networks;

• on December 31 2007 one of the many online communities of professionals in the field of

information security, ISO27001 group, published online the project the Top of

information security risks for 2008;

In the view of these reports the risks an organization is exposed to under these

circumstances are: the theft of personal data, the loss or leak of data caused by the misuse of

portable devices, the revealing of personal data through social engineering or phishing type

attacks, disasters of the environment caused by nature, inappropriate exploitation of

intellectual property, cybernetic espionage, increase of the efficiency of botnet type attacks,

increase of the number and efficiency of the attacks from within the organization and

24

development of the threats to mobile devices (especially to iPhone and to the Android type

phones).

Works at the National Level

An assessment of the works published in Romania makes us reach the conclusion that risk

management in the digital economy and the quantitative risk assessment are still in the

crystallization stage.

There are, it is true, numerous valuable works in the area of financial-banking risk

management and of country risk management. We thus mention the contributions to the

development of the field of the authors Cezar Augustin Vasile Gotcu, Ion Nitu, Petre

Brezeanu, Cristina Maria Triandafil, Alexandra Horobet, Dan Octav Paxino, Iuliana

Predescu, Monica Dudian, Theodora Doltu, Elena Druica, Elena Claudia Serban, Petru

Prunea, Marius Băcescu, Elena Silvia Hanc, Basarab Gogoneaţă, Irina Daniela Cişmaşu, Irina

Isaic-Maniu, Bogdan Anastasiei. Getting closer to the challenges imposed by the passing to

the digital economy, we can also mention authors who approached this area such as Dumitru

Oprea, Bogdan Ghilic-Micu, Marian Stoica, Ştefan Niţchi or Emil Burţescu.

In Romania we notice the contribution of the authors to the development of the field of

risk management, especially in the area of financial-banking risk management and of country

risk management.

We should also mention the contribution of the Romanian Association for Standardization

SR CEI 62198 – Risk management related to project or SR EN 60300-3-3 – Safety

management in functioning and especially through the effort to translate into Romanian the

standard ISO 31000:2009, Risk management. Principles and guidelines and guide ISO

73:2009, Risk management- Vocabulary, which completes ISO 31000.

We should not ignore the contribution of the Ministry of Finance either that promotes the

Methodology for Implementation of the Internal Control Standard „Risk management (from

January 2007).

DEFINING THE PROBLEM

But in this context the current global financial crisis was triggered and grew. Thus the

question: where did the current quantitative risk assessment models fail?

As Collier said, risk management is the process of understanding and managing the risks

the organization is confronted with in the attempt to reach its objectives. In Crouhy’s opinion,

what sets apart the modern economy from the past one is the ability to identify risk, to

measure it, to appreciate the consequences, then to act appropriately, to transfer or diminish

risk. But as Hubbard notices, the inconsistent and ambiguous use, on a large scale, represents

one of the current critiques of the risk management methods. Both the current economic

models and the ones that regard the attitude towards risk are still too simple to handle all the

variables that govern the global economic reality.

Differently put, the existing quantitative risk assessment models must reconfigure

themselves in order to be able to handle the new reality imposed by the digital economy.

Another credible explanation for the poor performance of the current quantitative

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 25

assessment models is in the fact that the data used in the analysis most often ignore maybe

the most important component of a system, the human being. We must not ignore the fact that

the human being is considered to be the primary source of uncertainty within any activity and

thus identified as being the main risk source within any organization.

So, alongside variables such as threat, vulnerability, impact, cost, life cycle moment,

exposure time that are the base for calculating the level of exposure to risk in the quantitative

risk assessment models such as risk modeling, expected value analysis, cost-benefit analysis,

decisional tree based analysis, sensibility analysis or the Monte Carlo method of simulations,

it is important that the human factor is also quantified, based on behavioral prediction.

In the light of the statements above, the intention to change the approach method of the

risk management practices is perfectly justifiable, thus focusing on the new ways of attack

against an organization, project or system and also on the psychological characteristics of the

person such as character, personality or temperament, and thus on new forms of quantitative

risk assessment

OBJECTIVES, METHODOLOGY AND EXPECTED RESULTS OF THE PROJECT

Through this project we propose a fundamental approach to select and design the

statistical data on various events and incidents that took place in various organizations,

grouped by areas of activity. We want that the manner of data collection to be diversified:

documenting, direct or electronic contact, observation, interview and questionnaire.

Later, after analyzing the collected data we will attempt to use the information systems in

order to discover the existence of some patterns in the relation incident – asset – effect

(impact) – the rate of appearance – applied control measure in order to improve current risk

management practices.

In our approach we propose a set of descriptive hypotheses based on the idea that the

information system can significantly improve risk modeling process, both in terms of

processing speed, and especially in the light of the large number of variables that can be

processed in a time unit and hence an assessment model to better capture the reality.

The objectives and activities were thought so as to respect the National Strategy for

Research, Development and Innovation 2007 – 2013, Human Resources program. Thus we

mention a series of objectives derived from the above mentioned program that are found

directly in the current project:

• Increase of the attractiveness of a carrier in research;

• Increase of national and international mobility of researchers;

• Stimulation of the creation of centers of excellence;

We also consider that the results of the current project contribute to reaching the strategic

objectives of the CDI system in Romania, that is:

26

• Creating knowledge, by pursuing the obtaining of valuable results, useful at a national

and international level, in the risk management practice;

• Increasing the competiveness of Romanian economy through the transfer of the

knowledge resulting following research at the level of the organizations in the business

environment;

• Increasing the social quality, by promoting the risk culture and developing solutions for

risk awareness, which would lead to a better management of the organization and so to

the improvement of the quality of life of the employees and of the community they come

from.

Punctually, the objectives of the project and the foreseen results are:

• Furthering the abilities, competencies and knowledge in the field of quantitative risk

assessment and management;

• Formation of the excellence research centre in risk management, which serves as

exploitation environment for the results of the research;

• Developing a quantitative risk assessment model by focusing on the characteristics and

components of digital economy;

• Developing a quantitative risk assessment model based on behavioral prediction;

• Increasing the visibility of the researched field and of the excellence research centre in

risk management in the digital economy;

• Disseminating the results obtained following the research in the academic and business

environment.

DEGREE OF ORIGINALITY AND EXPECTED IMPACT. DESCRIBING THE

MODELS

Risk management mainly entails the following scenario: a foreseeing attitude and the

belief in the possibility of materialization of a risk; starting from this attitude it is opted for a

constructive action in view of eliminating or diminishing the damages that could occur

following the risk.

A research that treats the quantitative risk assessment models in the organizations specific

for the new economy must nevertheless not ignore the characteristics and components of this

economy. Risk management is related to objectives, and in the new economy the objectives

of the organization depend on the new information and communication technologies.

Under these circumstances, factors such as the increasing use of the information and

communication technology and the development of electronic business, the emergence of

wireless communication technologies (wireless) and their adoption by organizations in their

own business models, the increase of the phenomenon of informatics crime and the role of

the security of information systems, determine that in the sphere of the new economy risk

management gains a new outline that is risk management in digital economy or information

security risk management.

The major objective of information security risk management is represented by the

protection of the IT values such as data, hardware and software components, personnel and

facilities from all threats that could occur from outside or inside the organization. The

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 27

purpose is to avoid or to diminish the losses by selecting and implementing the appropriate

security measures.

Considering the new technologies used in the business environment and the challenges in

the information security to which the organizations of digital economy are exposed to, we

consider it is justified the intention to develop a new quantitative risk assessment model,

based both on the static analysis – assessment of the architectural problems of the system, and

on the dynamic one – analysis of the security problems as they occur, that use both the

experience of the human factor, and the performances of the new information systems (i.e.

the utility of the business intelligence (BI) systems in keeping the „lessons learned” along the

lifetime of the organization and obtaining analyses of the past situations and risk scenarios for

the future situations or the importance of geographical information systems (GIS) in

planning the projects because of the simulation abilities they offer. Aside from the great speed

the effect of a threat is propagated with (the time from the detection of the vulnerability until

the materialization of the impact is extremely short), the imposition of such a change is also

supported by other aspects characteristic for the information environment, such as the

complexity of this environment (fact that can determine an increase of the number of

vulnerabilities and leads to difficulties in detecting them by the staff) or the immediate

visibility of the problems of an organization by the clients, competitors, business partners,

mass-media (such as for example the non-confirmation in due time of an electronic

transaction because of an error to the electronic payment system or the unavailability of a

site).

Information technology develops extremely fast and the problems “develop” just as fast.

The success depends on the efficiency the information system functions with. Any

interruption of the functionality of the information system will inevitably lead to loses in the

business. This belief determined that in the digital economy projects are implemented using

new approaches such as FMEA, SCRUM or AGILE or resorting to knowledge in other

disciplines (Six Sigma). The process of risk management goes in its turn through changes.

Thus the role of quantitative risk assessment is shaped and also the elements of novelty of the

current research.

On the other hand, when considering the human factor the analysis is performed, usually,

through the prism of the following aspects: health and security at the work place, position

occupied within the project (risk of dependency on the key staff), as well as aspects regarding

the human resources policies. In the model proposed through this project, the introduction of

a new approach is attempted that is the psychological approach, at the level of temperamental

pattern, character and personality. The reason one would act in this sense in the attempt of

behavioral prediction. More precisely, the purpose is to identify future probable behaviors of

a person without counting on the information obtained through systematic observation of that

person.

The proposed model requires going through a series of steps: defining criteria (e.g. results

or behaviors expected from the occupant of a position), identifying the knowledge and

28

performance criteria (Obs. companies such as Microsoft – Microsoft Operation Framework or

Project Management Institute – Project Manager Competency Development-PMCD

Framework consider that there are a few general characteristics that a person involved in a

project should fulfill), identifying personal competencies (characteristics regarding

personality, behavior and attitude required from the person assigned with managing the

project), establishing prediction instruments (identifying the element that can predict with the

highest probability the subsequent performance at the work place), applying predictor test

and determining the validity coefficient.

The proposed model requires the application of the predictive test to the persons who are

to be involved in the project and interpreting the results. The prediction of a criteria score is

desired for the subject based on the cores obtained in the predictive test; so the problem of

estimating a future result based on the current information about a person is presented

(prediction of errors starting from the validity coefficient, prediction of the possibility that the

subject is perceived as a leader starting from the high score obtained in a test that measures

dominance).

All the aspects mentioned above, contribute to the possibility to state the fact that the

subject of the quantitative risk assessment in the digital economy has a high degree of

novelty. It can even be stated that the subject will always have a degree of novelty. And the

explanation is related on the one hand to the dynamic nature of digital economy, that offers to

the academic and business environment frequent new revolutions, on the other hand on the

unpredictable nature of the human factor. As the new economy will provide new information

and communication technologies that will be handled by man, the risk assessment models

will always be in front of new challenges, imposing new reconfigurations of the way in which

these practices are approached.

References

[1] A Guide to Project Management Body of Knowledge (fourth edition), Project

Management Institute, USA, 2008

[2] Collier, P.M., Fundamentals of Risk Management for Accountants and Managers, Elsevier

Ltd. 2009

[3] Crouhy, M., Galai, D., Mark, R., The essentials of risk management, Ed. McGraw-Hill,

New York, 2006

[4] Greenspan, A., The Age of Turbulence, Penguin Books, London, 2008

[5] Haimes, Y.Y., Risk Modeling, Assessment, and Management, Wiley–Blackwell, 2009

[6] Hubbard, D., The Failure of Risk Management: Why it’s Broken and How to Fix It, John

Wiley & Sons, 2009

[7] Măzăreanu, P.V., Economia Digitală şi Managementul Riscurilor, Ed. Tehnopress, Iaşi,

2010

[8] Măzăreanu, P.V., Risk Management and Analysis: Risk Assessment (Qualitative and

Quantitative) în Analele Ştiinţifice ale Universităţii "Alexandru Ioan Cuza" din Iasi, Stiinte

Economice, Tomul LIV-2007, Editura Universitatii "Alexandru Ioan Cuza" Iasi

[9] Paustenbach, D.J., Human and Ecological Risk Assessment, Wiley–Blackwell, 2009.

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 29

Lista cărţilor achiziţionate în cadrul proiectului

Nr.

crt. Denumire carte

1. Titlu: Modern Actuarial Risk Theory

Autor(i):Rob Kaas, Marc Goovaerts, Jan Dhaene, Michel Denuit

Editura: Springer; ISBN-13:978-1402029523

2. Titlu: Theory of Financial Risk and Derivative Pricing: From Statistical

Physics to Risk Management Autor(i): Jean-Philippe Bouchaud, Marc Potters

Editura: Cambridge University Press; ISBN-13: 978-0521819164

3. Titlu: Prospect Theory: For Risk and Ambiguity

Autor(i): Peter P. Wakker

Editura: Cambridge University Press; ISBN-13: 978-0521765015

4. Titlu: Option Theory and Trading: A Step-by-Step Guide To Control Risk

and Generate Profits Autor(i): Ron Ianieri

Editura: Wiley (July 7, 2009), ISBN-13: 978-0470455784

5. Titlu: Risk Analysis in Theory and Practice

Autor(i): Jean-Paul Chavas

Editura: Academic Press; 2004, ISBN-13: 978-0121706214

6. Titlu: Understanding Risk: The Theory and Practice of Financial Risk

Management Autor(i): David Murphy

Editura: Chapman and Hall/CRC; 1 edition (April 23, 2008)

ISBN-13: 978-1584888932

7. Titlu: Actuarial Theory for Dependent Risks: Measures, Orders and Models

Autor(i): Michel Denuit, Jan Dhaene, Marc Goovaerts, Rob Kaas

Editura: Wiley (November 18, 2005)

ISBN-13: 978-0470014929

8. Titlu: Credit Risk Modeling: Theory and Applications

Autor(i): David Lando

Editura: Princeton University Press (June 1, 2004)

ISBN-13: 978-0691089294

9. Titlu: Modern Actuarial Risk Theory: Using R

Autor(i): Rob Kaas, Marc Goovaerts, Jan Dhaene, Michel Denuit

Editura: Springer; ISBN-13: 978-3540709923

30

10. Titlu: The Professional Risk Managers' Guide to Finance Theory and

Application (PRMIA Risk Management) Autor(i): Professional Risk Managers' International Association (PRMIA)

Editura: McGraw-Hill; ISBN-13: 978-0071546478

11. Titlu: Practical Risk Theory for Actuaries

Autor(i): C.D. Daykin, T. Pentikainen, Martti Pesonen

Editura: Chapman and Hall/CRC; ISBN-13: 978-0412428504

12. Titlu: Risk Transfer: Derivatives in Theory and Practice

Autor(i): Christopher L. Culp

Editura: Wiley; 1 edition (April 12, 2004), ISBN-13: 978-0471464983

13. Titlu: Lecturing Birds on Flying: Can Mathematical Theories Destroy the

Financial Markets Autor(i): Pablo Triana

Editura: Wiley; 1 edition (June 8, 2009), ISBN-13: 9780470406755

14. Titlu: Credit Risk Modeling: Theory and Applications

Autor(i): David Lando

Editura: Princeton University Press, ISBN-13: 978-0691089294

15. Titlu: Rating Based Modeling of Credit Risk: Theory and Application of

Migration Matrices Autor(i): Stefan Trueck, Svetlozar T. Rachev

Editura: Academic Press, ISBN-13: 978-0123736833

16. Titlu: Operational Risk Modelling and Analysis: Theory and Practice

Autor(i): Marcelo Cruz

Editura: Risk Books (July 2004), ISBN-13: 978-1904339342

17. Titlu: The Known, the Unknown, and the Unknowable in Financial Risk

Management: Measurement and Theory Advancing Practice Autor(i): Francis X. Diebold, Neil A. Doherty, Richard J. Herring

Editura: Princeton University Press, ISBN-13: 978-0691128832

18. Titlu: Handbook of Solvency for Actuaries and Risk Managers: Theory and

Practice

Autor(i): Arne Sandstrom

Editura: Chapman and Hall/CRC ISBN-13: 978-1439821305

19. Titlu: Mathematical Methods in Risk Theory

Autor(i): Hans Bühlmann

Editura: Springer (October 2, 1996), ISBN-13: 978-3540617037

20. Titlu: Axiomatic Utility Theory under Risk: Non-Archimedean

Representations and Application to Insurance Economics (Lecture Notes in

Economics and Mathematical Systems)

Autor(i): Ulrich Schmidt

Editura: Springer; ISBN-13: 978-3540643197

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 31

21. Titlu: The Knowledge Ahead Approach to Risk: Theory and Experimental

Evidence (Lecture Notes in Economics and Mathematical Systems) Autor(i): Robin Pope, Johannes Leitner, Ulrike Leopold-Wildburger

Editura: Springer; ISBN-13: 978-3540384724

22. Titlu: Advances in Decision Making Under Risk and Uncertainty (Theory

and Decision Library C) Autor(i): Mohammed Abdellaoui (Editor), John D. Hey (Editor)

Editura: Springer; ISBN-13: 978-3642088001

23. Titlu: Uncertainty and Risk: Mental, Formal, Experimental Representations

(Theory and Decision Library C)

Autor(i): Mohammed Abdellaoui (Editor), R. Duncan Luce (Editor), Mark J.

Machina (Editor), Bertrand Munier (Editor)

Editura: Springer; ISBN-13: 978-3642080296

24. Titlu: Credit Risk Pricing Models: Theory and Practice

Autor(i): Bernd Schmid

Editura: Springer; ISBN-13: 978-3540404668

25. Titlu: Advanced Derivatives Pricing and Risk Management: Theory, Tools,

and Hands-On Programming Applications Autor(i): Claudio Albanese, Giuseppe Campolieti

Editura: Academic Press ISBN-13: 978-0120476824

26. Titlu: Decision Making under Risk and Uncertainty: New Models and

Empirical Findings (Theory and Decision Library B) Autor(i): J. Geweke (Editor)

Editura: Springer; ISBN-13: 978-0792319047

27. Titlu: Simulation and Optimization Methods in Risk and Reliability Theory

Autor(i): Pavel S. Knopov (Editor), Panos M. Pardalos (Editor)

Editura: Nova Science Publishers ISBN-13: 978-1604566581

28. Titlu: Progress in Utility and Risk Theory (Theory and Decision Library)

Autor(i): G.M. Hagen (Editor), Fred Wenstøp (Editor)

Editura: Springer; ISBN-13: 978-9027717313

29. Titlu: Recent Developments in the Foundations of Utility and Risk Theory

(Theory and Decision Library) Autor(i): L. Daboni (Editor), Aldo M. Montesano (Editor), M. Lines (Editor)

Editura: Springer; ISBN-13: 978-9027722010

30. Titlu: Models and Experiments in Risk and Rationality (Theory and

Decision Library B) Autor(i): Bertrand Munier (Editor), Mark J. Machina (Editor)

Editura: Springer; ISBN-13: 978-9048144471

32

31. Titlu: Economic and Environmental Risk and Uncertainty: New Models and

Methods (Theory and Decision Library B) Autor(i): Robert Nau (Editor), Erik Grønn (Editor), Mark J. Machina (Editor),

Olvar Bergland (Editor)

Editura: Springer; ISBN-13: 978-9048148493

32. Titlu: Foundations of Utility and Risk Theory with Applications (Theory and

Decision Library)

Autor(i): Bernt P. Stigum (Editor), Fred Wenstøp (Editor)

Editura: Springer; ISBN-13: 978-9048183647

33. Titlu: Theoretical and Mathematical Foundations of Human Health Risk

Analysis: Biophysical Theory of Environmental Health Science

Autor(i): Douglas J. Crawford-Brown

Editura: Kluwer Academic; ISBN-13: 978-0792398981

34. Titlu: Risk in the Modern Age: Social Theory, Science and Environmental

Decision-Making Autor(i): Maurie J. Cohen (Editor)

Editura: Palgrave Macmillan ISBN-13: 978-0312222161

35. Titlu: Uncertainty and Risk: Multidisciplinary Perspectives (The Earthscan

Risk in Society Series)

Autor(i): Gabriele Bammer (Editor), Michael Smithson (Editor)

Editura: Earthscan Publications Ltd. ISBN-13: 978-1844078516

36. Titlu: Financial Risk Management with Bayesian Estimation of GARCH

Models: Theory and Applications Autor(i): David Ardia

Editura: Springer; ISBN-13: 978-3540786566

37. Titlu: Geometric Sums: Bounds for Rare Events with Applications: Risk

Analysis, Reliability, Queueing Autor(i): Vladimir V. Kalashnikov

Editura: Springer; ISBN-13: 978-9048148684

38. Titlu: Info-Gap Decision Theory, Second Edition: Decisions Under Severe

Uncertainty

Autor(i): Yakov Ben-Haim

Editura: Academic Press; ISBN-13: 978-0123735522

39. Titlu: Operational Risk Toward Basel III: Best Practices and Issues in

Modeling, Management, and Regulation Autor(i): Greg N. Gregoriou

Editura: Wiley, ISBN-13: 978-0470390146

40. Titlu: Semi-Markov Risk Models for Finance, Insurance and Reliability

Autor(i): Jacques Janssen, Raimondo Manca

Editura: Springer;

ISBN-13: 978-1441943576

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 33

41. Titlu: Modelling Operational Risk Using Bayesian Inference

Autor(i): Pavel V. Shevchenko

Editura: Springer; ISBN-13: 978-3642159220

42. Titlu: Probability and Risk Analysis: An Introduction for Engineers

Autor(i): Igor Rychlik, Jesper Rydén

Editura: Springer; ISBN-13: 978-3540242239

43. Titlu: Reliability, Risk, and Safety: Theory and Applications

Autor(i): Radim Bris (Editor), Carlos Guedes Soares (Editor), Sebastián

Martorell (Editor) 3 volume

Editura: CRC Press; ISBN-13: 978-0415555098

44. Titlu: Theory of Stochastic Processes: With Applications to Financial

Mathematics and Risk Theory (Problem Books in Mathematics) Autor(i): Dmytro Gusak, Alexander Kukush, Alexey Kulik, Yuliya Mishura,

Andrey Pilipenko

Editura: Springer; ISBN-13: 978-0387878614

45. Titlu: Shock and Damage Models in Reliability Theory

Autor(i): Toshio Nakagawa

Editura: Springer; ISBN-13: 978-1846284410

34

Call for Papers

You are invited to submit papers for publication in the

International Journal of Risk Theory.

JOURNAL TOPICS

Technological Risk

Economic and Financial Risk

Chemistry and Physics of Undesired Events

Mathematics and Informatics for Risk Theory

Natural Risk

PAPER FORMAT

Content will be in English, in doc format (for Microsoft Word), and the following format of

paragraph will be used: Paper size: B5; Identation: left 0, right 0; Spacing: before 0, after 0;

Line spacing: Multiple At 1.15.

Paper Title

Paper title will be written in 12-point bold type, Times New Roman in uppercase and will be

centered across the top of the page.

Paper Authors

Author's names will be written under the paper title, centered across the page, in 12 point

type, Times New Roman in lowercase.

Author's Affiliation

Author's affiliation will be written under the author's names, centered across the page, in 12

point type italic, Times New Roman in lowercase, specifying: title, university affiliation,

country and e-mail address.

Paper Abstract

The abstract must include sufficient information for readers to judge the nature and

significance of the topic, the adequacy of the investigative strategy, the nature of the results

and the conclusions. An abstract is not an introduction, it summarizes the substantive results

of the work, not merely list topics that are discussed in the paper.

The abstract will be written in 10 point type italic, Times New Roman. It must have 200 to

Teoria riscurilor şi aplicaţii, Nr.3, 2012 35

300 words, single spaced type.

Keywords

Select four to eight keywords (words or expressions) that capture the essence of your paper.

List the words in decreasing order of importance.

Introduction

The function of the Introduction is to establish the context of the paper. This is accomplished

by discussing the relevant primary research literature (with quotations) and summarizing

current understanding of the problem you are investigating. State the purpose of the work in

the form of the hypothesis, questions or problems you investigate and, briefly explain your

approach and the necessary arguments. Whenever possible, present the possible outcomes

your study can reveal.

Paper Body

Organize the body of the paper using titles and subtitles to emphasize both content and

clarity. Consider the following: use the accepted terminology of the field to describe any

subjects or experimental procedures used to gather and analyze data; include detailed

methods, so readers could be able to follow the investigation; state the results clearly and

succinctly; thoroughly discuss, interpret and analyze the implications of the findings and

minutely discuss the impact of the results, both globally and specifically.

The section titles will be written in 12-point bold type, Times New Roman in uppercase and

will be aligned to left. Typeface must be 12-point Times New Roman type single spaced.

Tables and figures should be sized and placed in the body of the paper just as the authors

want them printed in the journal. Care should be taken so that tables and figures could be on

one page. The tables contents will be written in 10 point type, Times New Roman and the

heading of the tables will be in 10 point type bold, Times New Roman. The titles and

numbers will be positioned above the table and the title and number of the figures bellow.

When it is needed, the source will be mentioned. The number of the tables and figures are to

be positioned in the body of the text, in a parenthesis, wherever they are mentioned, for

example: (fig. nr.1), (table nr. 1). The graphs must be executed clearly so as to give clear

black and white copies. Number all the equations and formulas used positioning the numbers

in parenthesis on their right side. Define abbreviations and acronyms the first time they are

used in the text, even after they had already been defined in the abstract. Avoid the use of

footnotes or endnotes.

Conclusions

A conclusion section is required. Conclusions may review the main points of the paper, do

not replicate the abstract as the conclusion. A conclusion might elaborate on the importance

36

of the work or suggest applications and extensions and extensions of the research.

References

References will be written in the format of the following model:

[1] A. Edalat, M.B. Smyth, Information categories, Applied Categorical Structures, 1, 1993,

p. 197–232.

Also, references in the articles will be numbered with [1] and if there are more than one

reference with, [1,3] or [1-5]. Sources should be in alphabetical order by author’s last name.

When certain studies, research, articles are published in a volume, the volume numbers and

pages will be specified.