* RİSK ANALİZİ VE HAVACILIK SEKTÖRÜNDE KAZA RİSKLERİNİN İNCELENMESİ Risk Analysis and Risk Assesment for Aviation Sector İpek ÜÇKARDEŞ İstatistik Anabilim Dalı Deniz ÜNAL İstatistik Anabilim Dalı ÖZET Risk analizi, risk yönetimi adımları ve operasyonel risk analizi konusu incelenmiş olup; risk analizine ilişkin daha önceki çalışmalara yer verilmiş ve istatistiksel analizler yapılmıştır. İstatistiksel analiz bölümünde; hava faktörünün uçak kazaları üzerindeki etkilerini belirleyebilmek için son on yılın uçak kazalarına ait veriden yararlanılmış olup, bu analizden yola çıkarak kazaya sebebiyet veren hava faktörü incelenmiştir. Anahtar Kelimeler: Risk, Risk analizi, Risk yönetimi, Havacılık Sektörü, Havacılık sektöründe risk ABSTRACT Risk analysis, risk management steps and operational risk analysis are defined. Some of the articles; related to risk analysis are also examined. In statistical analysis phase, last ten years of airplane accident data has been used and with respect to given data which type of the weather factor causes accidents has been observed. Key Words: Risk, Risk analysis, Risk management, Aviation industry, Aviation risk Giriş Bu çalışmada, risk, risk yönetimi, operasyonel risk analizi, operasyonel risk yönetimi, risk analizi, risk analizi uygulanmasında kullanılan yöntem ve teknikler tanıtılarak, temel özellikleri verilmiştir. Havacılık sektöründe risk incelenmiş ve bu konuda yapılan çalışmalara yer verilmiştir. Havacılık ve risk konusu ayrıntılı bir şekilde incelenerek, uçak kazalarına ait veriler arasından hava faktörü nedeniyle meydana gelmiş kazaların seçilmesi ile bir veri kümesi oluşturulmuş, bu veriler incelenerek istatistiksel analiz yapılmış ve lojistik regresyon analizi yardımı ile bazı istatistiksel sonuçlar elde edilmiştir. Havacılık sektöründe birçok çalışma yapılmıştır. Koldaş, H., (2006), Havacılık kazalarında insan faktörünü analiz etmiştir. Küçük,Yılmaz, A., (2003), Havacılıkta emniyet açısından risk yönetimi ve havacılık örgütlerinden uygulama örnekler vermiştir. Blom ve arkadaşları (1998), İleri düzeydeki kazalar için risk değerlendirmeleri yapmıştır. Hawkins (1987), Uçuşlarda insan faktörünün etkileri üzerine incelemeler yapmıştır. Hora (1992), Uzman görüşlerine dayanarak risk yönetiminden örnekler vermiştir. Choopavang, *Yüksek Lisans Tezi-MSc. Thesis - 174 -
A., (2000a), Uçak kazalarıını kapsayan bir çalışma yapmıştır. Duyarlılık analizinde Fasso, A., (2007). istatistiksel bir çalışma yapmıştır. Giacomelli, A., Pellizon, L., (2009), Operasyonel risk yönetimine değinmiştir. Haimes, Y. Y., (1998), Risk modellenmesi ve risk değerlendirmesini ele alınmıştır. Luxhoj, J. T., Arendt, D.N., Williams, T.P. and Horton, T. G., (1997), Uçak kazaları nedenlerine değinerek uçuş güvenliği hakkında bilgiler vermiştir. Nisula, J., (2006), uçuş güvenliği açısından risk değerlendirmelerinde pratik çözümleri ele almıştır. Thomas, L. and Steven, S., (2008), Havacılıkta geleceğe yönelik güvenlik çalışmalarında bulunmuştur. Yılmaz, U., Havacılıkta risk yönetimini ele almıştır ve sivil hava taşımacılığında risk sahalarını incelenmiştir. Materyal ve Metot * Materyal Risk yönetimi Risk yönetimi; riski yönetmek için yapılan her şey ve alınan tüm tedbirler olarak tanımlanabilir. Risk yönetimi bir taraftan var olan olanakları belirlerken diğer yandan kayıplardan, felaketlerden ve kazalardan kaçınmaya çalışarak ikisi arasındaki uyuşmazlığı dengelemeye çalışır. Risk yönetimi organizasyonu engelleyebilecek her olayı, durumu ve organizasyonun amacına, görüşüne ve ulaşabilirliğiyle ilgili yapılabilecek her türlü aktiviteyi kapsar. Analiz Metodunun Seçimi Deneyimli bir risk analisti, genellikle yöntem seçiminde önceki analizleri temel alır. Analizci çeşitli risk analiz yöntemleri hakkında geniş bir bilgiye sahiptir ve pratikte nasıl kullanılması gerektiğini bilir. Ancak, birçok durumda, hangi yöntemin kullanılması gerektiği açık değildir. Aşağıda iki yöntem örneği verilmektedir ve bu yöntemler basitleştirilmiş, standart ya da model tabanlı risk analizi türlerinden birini seçmede kullanılır: Hangi tip risk analizi yapılacağına karar verildiğinde iki yöntem arasından uygun olan seçilir. Seçim; bilgiye erişim kolaylığı, sistemin önemi, sistemin karmaşıklığı ve diğer faktörler gibi aşamalara bağlıdır. Genellikle, çeşitli risk analizleri sırayla uygulanır. Örneğin, basitleştirilmiş bir analiz, kritik sistemleri tanımlamak için kullanılır. Bundan sonra, bir standart ya da muhtemelen bir model tabanlı analiz, bu sistemleri daha ayrıntılı analiz etmelidir ve risk azaltıcı önlemler önermek için bir temel oluşturmalıdır. Analiz yönteminin seçimi, aynı zamanda ileri ve geriye dönük bir yaklaşım arasından seçim yapmak anlamına gelir İleri yaklaşım: Risk analizi olayların belirlenmesi ile başlar. Bundan sonra, çeşitli etkinliklerin sonuçları analiz edilir. Analizin amacı, ilgili tüm olayları ve ilgili senaryoları tespit etmektir. Bundan sonra bir sonuç analizi, güvenlik fonksiyonları ve mali kayıplara yol açan senaryolar v.b durumlar için yapılabilir. Böylece önemsiz ve şiddetli olaylar ve bunlarla ilişkili potansiyel sonuçlarla birlikte, bir risk analizi olacaktır. * Yüksek Lisans Tezi MSc. Thesis - 175 -
Geriye Dönük Yaklaşım: Bu durumda, risk analizi ortaya çıkan olaylar veya durumların belirlenmesi ile başlar. Son ürün analizi, analizde vurgulanan performans ölçütleri etkileyecek büyüklükte olan olaylarla ilgilenen sınırlı bir analiz olacaktır. Genellikle, geriye dönük bir yaklaşımın zaman açısından daha az yoğun bir kaynak olduğu söylenebilir, bunun yanında önemli deneyim ve yetkinlik gerektirir, fakat aynı zamanda analiz için karar verme açısından iyi bir temel sağlar. Yanlış bir seçim yapmak ya da dâhil edilmesi gereken olayların göz ardı edilmesi bu tür analizlerde tehlikelidir. İleri yaklaşım daha mekanize ve zaman alıcı hesaplama süreçleri anlamına gelir. Bu durumda risk tanımı daha tam yapılabilir, fakat risk analizinin çok yoğun ve karmaşık hale gelme tehlikesi olabilir bu durumda hangi bilgilerin önemli olduğunu ya da hangilerinin daha az önemli olduğunu ayıklamak zorlaşabilir. Buradaki dezavantaj ise gereksiz yere riske yol açmayan bakış açıları üzerinde fazlasıyla zaman kaybedilmesi olabilir. Metot Kaba Risk Analizi Diğer analizlere göre daha iddiasız bir analiz tipidir. Öncelikle kaba bir risk şablonu oluşturulur. Bu analiz bir papyon grafiğinin belli bölümlerini ya da bütününü (ana olay, sebep sonuç analizi) içerir. Bu analizi yapacak olan ekip en az üç en fazla on kişiden oluşabilir. Genellikle analiz konusunu alt elemanlara ayırıp daha sonra her bir alt eleman için risk analizi yapma esasına dayanır. Tehlikeleri ve tehditleri her bir alt durum için tanımlarken kontrol listeleri oluşturulabilir. Bu tür bir risk analizi için oluşturulabilecek şablon genellikle hep aynı türdedir. Hata türü etkileri Analizi (FMEA) FMEA bütün sistemlerdeki olası sorunları ortaya çıkarmak ve olası kötü sonuçları öngörmek için kullanılan basit bir analiz türüdür. Bu metot tümevarımsal bir metot olmakla birlikle sistemin her bir bölümü için "bu bölümde sorun çıkarsa ne olur" sorusunu yanıtlar. Bu yönetim sistemin bölümlerinde olabilecek kayda değer olası sorun içeren durumları ve bu sorunla karşılaşıldığında sistem bütününün ne derece etkileneceğini belirler. Bu yöntem tek seferde tek bir bölüm/ bileşen ile ilgilenir ve diğer bölümler bir fonksiyon ile tahmin edilir. Bu nedenle bu bölümlerin kombinasyonundan kaynaklanabilecek olası sorunların belirlenmesinde bu analiz yöntemi çok kullanışlı değildir. Sistemin çalışmasını sağlamak için genelde belirli FMEA formları kullanılır. Tehlike ve Çalışabilirlik Analizi (HAZOP) HAZOP niteliksel bir risk analizi türüdür. İşleyen düzene ait tehdit ve zayıflıkları bulur ve genelde planlama aşamasında kullanılır. Aslında HAZOP kimyasal işlemler yapan firmalar için geliştirilmiş olsa da başka alanlarda da sıkça kullanılır. Belirli kılavuz kelimeler kullanılarak yapılan sistemli bir beyin fırtınası - 176 -
çalışmasıdır. HAZOP ta belgeler kullanılır ve nedenler, sonuçlar, kararlar, öneriler yazılır. Bu analiz bir lider eşliğinde deneyimli personelden oluşan bir ekiple yapılır. SWIFT SWIFT yapısal "ya-ise" tekniğidir. Normalden sapmaları "Ya şöyle ise ne olacak?" sorusunu yanıtlayarak açıklar. Metot olarak, gözden geçirilecek elemanların kontrol listelerini önceden hazırlaması bakımından HAZOP a benzer fakat SWIFT daha esnektir. HAZOP a göre SWIFT te kontrol listeleri gözden geçirilir ve "ya-ise" sorusu her adımda sorulur. Böylece tehdit durumları, kazalar v.s önceden tanımlanır. Nitel Analiz Bir hata ağacı istenmeyen bir olay sonucunda oluşan başarısızlık kombinasyonları hakkında önemli bilgiler verir. Böyle bir başarısızlık kombinasyonuna kesim kümesi denir; hata ağacındaki bir kesim kümesi aynı zamanda temel olayların da bir kümesidir. Basit hata ağaçları için minimal kesim kümeleri, doğrudan hata ağacı ya da blok diyagramı tarafından tespit edilebilir. Çoğu durumda güvenilirlik blok diyagramı kullanmak en uygun yoldur. Daha karmaşık hata ağaçları için minimal kesim setleri için algoritmalara ihtiyaç duyulur. Nicel Analiz Hata ağacı için temel olayların olasılıkları belirlenirse nicel analiz yapılabilir. Genellikle hesaplanmak istenenler; ana olayın meydana gelme olasılığı ile hata ağacının temel olay bileşenlerinin önemidir. Ana olayın gerçekleşme olasılığını hesaplamak için her bir minimal kesim kümesi için başarısızlık olasılığı ve daha sonra tüm minimal kesim kümelerinin toplamı alınır. Olay Ağacı Analizi (ETA) Başlangıç olayının papyon grafiğinde verilen sonuçları üzerinde çalışan bir analiz türüdür. Hem niteliksel hem de niceliksel olarak kullanılan bir metottur. Önceki aşamada olay ağaç analizi ile olası senaryoların bir taslağı çıkarılabilir. Son aşamalarda ise çeşitli olaylar ve sonuçları için olasılıklar verilebilir. Bariyer ve Blok Diyagramları Olay ağaçları için çeşitli alternatif kalıplar bulunmaktadır. Örneğin olay akış diyagramı ve bariyer blok diyagramı vardır. Bu diyagramlar daha önce havacılık ve uzay endüstrisinde çok kullanılırdı. Bariyer fonksiyonları; başlangıç olayının meydana gelmesini engellemek ya da istenmeyen bir olayın hasarlarını ya da sonrasında gelişebilecek olayları en aza indirgemeye çalışmak için kullanılan - 177 -
fonksiyonlardır. Bariyer sistemleri, gerçek bariyer fonksiyonunun yürütülmesini sağlayan çözümlerdir. Bariyer ve blok diyagramlarının en iyi yönlerinden biri de bariyer fonksiyonları ile bariyer sistemlerinin arasındaki farkı açıkça göstermesidir. Bayes Ağı Bayes ağları düğümler ve oklardan oluşur. Oklar nedensel bağımlılıkları gösterir. Her bir düğüm farklı alanlardan olabilir, alan sayısı risk analisti tarafından belirlenir. Bir bayes ağı, olay ağaçları ve hata ağaçları gibi iki alanla sınırlı değildir. Nitel analizde nedensel bağımlılıkları göz önünde bulunduran alanlar için koşullu olasılıkları belirlemek gerekir. Bu doğrudan bir görüş ya da özel prosedürler kullanılarak yapılabilir. Monte Carlo Simülasyonu Monte Carlo simülasyon modeli ile zaman kavramı analitik yöntemden daha kolay ele alınır. Monte Carlo modeli gerçek dünyayı oldukça iyi temsil eden bir yöntem olabilir. Monte Carlo simülasyonu ayrıntılı genel giriş verileri gerektirir. Örneğin ömür süresi ve onarım süresi dağılımları belirtilmelidir. Birçok analitik yöntemde de kullanılan ortalama değerler her zaman yeterli olmayabilir. Diğer yandan Monte Carlo simülasyon modelinden elde edilen bir çıktı çok kapsamlı ve bilgilendiricidir. Analitik yönteme istinaden Monte Carlo simülasyonunun esas dezavantajı ise yöntemin yürütülmesi ve gelişimi ile alakalı zaman ve masraftır. Simülasyon kullanılarak doğru sonuçlar elde etmek için özellikle de sistemin işlevi sırasında çok sayıda çalışmalara gerek duyulur. Eğer bu model sistem yapılandırmalarındaki değişikliklerin etkilerini incelemek için kullanılacak ise, zaman ve masraf yönü çok önemlidir aksi takdirde duyarlılık analizleri yapılmalıdır. Araştırma Bulguları Uçak kazaları 20 yıl öncesine göre bugün daha az meydana gelmektedir. 2000 ve 2011 yılları arasında olan uçak kazaları ve kazalarda hayatını kaybeden insanların sayısı aşağıdaki gibidir. Kaza sayıları 309 2000-2011 Kazalar sonucu 10343 ölüm sayıları Çizelge 1. Yıllara göre toplam kaza sayıları ve kazalardaki toplam ölüm sayıları - 178 -
2009 2006 2003 2000 Şekil 1. Yıllara göre kaza sayıları 0 5 10 15 20 25 30 35 40 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 201 201 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 Kaza sayıları 28 24 30 21 19 23 23 19 29 26 35 32 Hava Faktöründen kaynaklanan kaza sayıları 9 2 10 7 4 9 3 5 5 5 3 11 Şekilde görüldüğü gibi yıllara göre uçak kazalarının sayıları ve bu kazalar arasından sadece hava faktörünün etkili olduğu kaza sayıları da verilmiştir. Örneğin; 2000 yılında olan 28 uçak kazasının 9 tanesini hava faktöründen dolayı gerçekleşmiş kazalar oluşturmaktadır. Yıllara göre grafiğe bakıldığında kaza sayılarında 2004 ve 2007 yılında gözle görülür bir düşüş gözlenmiştir. Hava faktörü nedeniyle gerçekleşmiş kazalar ise en az 2001 yılında gözlenmiştir bu durum 2006 ve 2010 yılları içinde geçerlidir. Yapılan analizlerin sonucunda yoğun sis hava faktörünün kazalar üzerindeki etkisinin diğer ele alınmış olan hava türlerinden daha fazla olduğu gözlemlenmiştir. - 179 -
Şekil 2. Yoğun sisin var olduğu kazalarda ölümlere ait sütun grafiği Grafiğe bakıldığında yoğun sisin olduğu durumlarda kazaların ölümcül sonuçlanması durumu ölümcül sonuçlanmaması durumuna göre oldukça fazladır. Tartışma ve Sonuçlar Havacılık sektöründe kazaya sebebiyet veren hava faktörü konusunda istatistiksel bir yöntem olan lojistik regresyon analizi yapılmış olup hangi hava türünde kazaların daha çok ortaya çıktığı hakkında görüşler bildirilmiştir. Yapılmış olan analizlerin sonucunda kazalara neden olan en etkili hava türünün yoğun sis hava durumu olduğu görülmüş olup bu hava türünde kazaların azaltılabilmesi ve piste güvenli iniş yapılabilmesi için pist görüş menzili olarak adlandırılan cihazların daha çok geliştirilebilmesi için bu alanda çalışmalar yapılabilir. Sis ciddi görüş kayıplarına yol açmaktadır. Bu tür hava şartlarında uçakların emniyetle piste yaklaşmaları için havalimanlarında farklı sistemler bulunmaktadır. Aynı şekilde uçaklarda da havaalanlarındaki bu altyapıya uygun sistemlere yer verilmesi aynı zamanda pilotların da buna göre eğitilmesi sayesinde yoğun sis hava durumu karşısında kazalar asgariye indirilebilir. - 180 -
Kaynaklar AVEN, T., 2008. Risk Analysis Assessing Uncertainties beyond Expected Values and Probabilities Terje Aven University of Stavanger, Norway. BLOM, H.A.P., BAKKER, G.J., BLANKER, P.J.G., DAAMS, J., EVERDIJ, M.H.C. and KLOMPSTRA, M.B., 1998. Accident risk assessment for advanced ATM, 2 nd USA/Europe Air Traffic Management R&D Seminar, Orlando. CHOOPAVANG, A., 2000 (a), A Bayesian Approach to Causal Modeling of Organizational Factors in Aircraft Accidents, M.S. Thesis, Department of Industrial and Systems Engineering, Rutgers University FASSO, A., (2007). Statistical sensitivity analysis and water quality. In Wymer L Ed, Statistical Framework for Water Quality Criteria and Monitoring. Wiley, New York. GIACOMELLI, A., PELIZZON, L., 2009. Operational Risk Based on Complementary Loss Evaluations. In G.N. Gregoriou (ed.), Operational Risk Toward Basel III, Best Practices and Issues in Modeling, Management and Regulation. Wiley, New York, 69 84. HAIMES, Y.Y., 1998. Risk Modeling, Assessment, and Management. John Wiley and Sons, Inc., New York. HAWKINS, F.H., (1987). Human Factors in Flight. Gower Technical Press, 49-51, 61-62 HILSON, D.A., 2003. Effective Opportunity Management for Projects: Explotting positive risk. New York, NY, USA: Marcel Dekker. HORA, S.C., 1992. Acquisition of expert judgement: Examples from risk assessment. J Journal of Energy Engineering, 118, 136-148. KOLDAŞ, H., 2006. Havacılık kazalarında insan faktörünün analizi. G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü-Yüksek Lisans Tezi 122 sayfa. KÜÇÜK,YILMAZ, A., 2003. Havacılıkta emniyet açısından risk yönetimi ve havacılık örgütlerinden uygulama örnekleri. A.Ü. Sosyal Bilimler Enstitüsü Yüksek Lisans Tezi 216 sayfa. LUXHOJ, J T., ARENDT, D.N., WILLIAMS, T.P. and HORTON T.G., 1997, An Application of Advanced Information Technology for Assessing Aircraft Accident Causation, Proceedings of International Society of Air Safety Investigators, Anchorage, Alaska, September 29 - October 3. NISULA, J., 2006. Practical solutions for Risk Assessment in Flight Operations, FAA Conference on Risk Analysis and Safety Performance in Aviation THOMAS, L. and STEVEN, S., 2008. Future Concepts for Measuring Aviation Safety, Performance, and Effectiveness, System Safety Society Conference. YILMAZ, U., 2005. Havacılıkta risk yönetimi ve sivil hava taşımacılığında risk sahalarının incelenmesi. G.Ü. Fen Bilimleri Enstitüsü-Yüksek Lisans Tezi 132 sayfa. - 181 -