第六章人因可靠性分析

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1、第六章　人因可靠性分析第一节人因可靠性研究一、人因可靠性分析的研究背景随着科技发展，系统及设备自身的安全与效益得到不断提高，人-机系统的可靠性和安全性愈来愈取决于人的可靠性。核电厂操纵员可靠性研究是“核电厂人因工程安全”的主要组成部分。在核电厂发生的重大事件和事故中，由人因引起的已占到一半以上，震惊世界的三里岛和切尔诺贝利核电厂事故清楚地表明，人因是导致严重事故发生的主要原因。据统计，(20~90)%的系统失效与人有关，其中直接或间接引发事故的比率为(70~90)%，这其中包括许多重大灾难事故，如：l印度Bhopal化工厂毒气泄漏l切尔诺贝利核电站事

2、故l三里岛核电站事故l挑战者航天飞机失事　因此，如何把人的失误对于风险的后果考虑进去，以及如何揭示系统的薄弱环节，在事故发生之前加以防范，便成为亟待解决的重要问题。而这些都以详尽和准确的人因可靠性分析(HumanReliabilityAnalysis，HRA)为基础。对人因加以研究，在核电厂各个阶段应用人因工程的原则来防止和减少人的失误，已成为国际上核电事业发展所面临的重大课题。目前，我国核电厂操纵员的可靠性研究还处于起步阶段。在理论方面，以往的研究主要停留在利用国外较成熟的理论模型阶段，对理论模型的深入研究较为缺乏；在实际方面,所进行的研究还未能与

3、我国的核电厂实际运行紧密配合。因此，对我国核电厂操纵员进行可靠性研究有着重要的意义：第一，填补在高风险情况下人对事故响应的可靠性数据的空白；第二，了解操纵员或其他电厂人员如何对事故进行响应,改进核电厂的操作规程；第三，为改善安全管理系统提供建议；第四，为提高操纵员的技术与素质培训提供条件。二、人的自然倾向与可靠性　　人的可靠性可定义为在规定的最小限度内，在系统运行的任一要求阶段，由人成功地完成工作或任务的概率。影响人操作可靠性的因素：包括人的因素和环境的因素。①人的因素：心理因素、生理因素、个体因素、操作能力。②环境因素：机械因素、环境因素和管理因素

4、。习惯是人长期养成而不易改变的语言、行动和生活方式。习惯分个人习惯和群体习惯。群体习惯是指在一个国家或一个民族内部，人们所形成的共同习惯。符合群体习惯的机械工具，可使作业者提高工作效率，减少操作错误。群体习惯的研究，在人机工程学中占有重要的位置。人的内在状态可以用意识水平或大脑觉醒水平来衡量。第I层次是睡眠状态，处于睡眠状态时，大脑的觉醒水平极低。层次II是意识的松弛阶段。层次III是意识的清醒阶段，在此状态下，大脑处理信息的能力、准确决策能力、创造能力都很强。第IV层次为超常状态。处于第I层次状态时，大脑活动水平低下，反应迟钝，易于发生人为失误或差

5、错。处于第II、III层次时，均属于正常状态。在工程心理学中，常用闪光融合阈限值表示大脑意识水平，来说明明人体的机能状况。频闪融合阈限值越高，大脑意识水平越高。压力是人在某种条件刺激（在机体内部的或外部的）的作用下，所产生的生理变化和情绪波动，使人在心理上所体验到的一种压迫感或威胁感。紧张状态的发展可分为三个阶段：警戒反应期、抵抗期、衰竭期。工作中对人造成压力的原因通常有四个方面：⑴工作的负荷。⑵工作的变动。⑶工作中的挫折。⑷不良的环境。三、人因可靠性分析方法的发展（一）人因可靠性分析的种类人因可靠性分析(HumanReliabilityAnalys

6、is，HRA)的方法发展得很快,种类也较多，有些已在HRA中正式得到应用，有些仅是提出作为HRA的可选择方法。人的可靠性评价的主要目的，在于提供事故序列中所定义的人员动作有一个合理可信的人误概率值，同时为系统可靠性的改善提供决策参考。针对系统操作和认知判断是现代人—机系统最普遍的作业，由于人员行为的多样性和高度复杂性，故不存在一种对任何行为模式都适用的可靠性分析方法。表1汇总了部分重要方法的主要特点与资料来源。几种常用且较为成熟的人员可靠性分析方法，并讨论它们的特点和局限性。（二）现有HRA方法的不足之处迄今为止，HRA已有数十种方法，这些方法对HR

7、A的发展和应用起了良好的推动作用。但正如许多HRA专家所评论的那样，它们均存在诸多不足。1．使用HRA事件树的两分法逻辑（成功与失败）不能真实、全面地描述人的行为现象,因人在对系统的动态响应过程中，可能有多种选择方式，其优化价值不同。同时，人的认知失败产生的失误行为的形式多种多样，其对风险的后果不同，决不能用简单的“失败”概括。2．缺乏充分的数据。人的可靠性数据的缺乏是一个严重的、长期未决的而困惑至今的老问题，这与数据收集方式和人的心理状态有很大关系。这些数据对于复杂系统中人的行为的定量化预测具有重要意义，它应包括与时间相关的和与时间不相关的人误数据

8、。3．多依赖专家判断。由于缺乏在复杂系统中人在真实运行环境下或培训模拟机上的人员失误数据，只能采取弥补性质的