人因可靠性分析方法.ppt

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人因可靠性,1.復(fù)雜人—機(jī)系統(tǒng)和人因失誤的定義 1.1復(fù)雜人—機(jī)系統(tǒng)的特征 人—機(jī)界面復(fù)雜性：人—機(jī)接口多樣，人員多元化(多人或多種作業(yè)人員類型)； 信息復(fù)雜性：信息顯示方式多樣性，信息量大， 信息變化快； 環(huán)境不確定性復(fù)雜性：包括物理、組織、社會(huì)、心理等環(huán)境或內(nèi)部環(huán)境、外部環(huán)境； 操作復(fù)雜性：系統(tǒng)主要運(yùn)行特征為監(jiān)視、確認(rèn)、控制，應(yīng)急狀態(tài)下的操作負(fù)荷數(shù)倍于正常情況下的操作負(fù)荷。,人因可靠性,1.2復(fù)雜人—機(jī)系統(tǒng)中人因失誤的定義 人因失誤是指在沒(méi)有超越人—機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的條件下， 人為了完成其任務(wù)而進(jìn)行的有計(jì)劃行動(dòng)的失敗。它包括個(gè)體的、群體的和組織的失誤。 主要形式：未能完成必要的功能；實(shí)踐了不應(yīng)該完成的任務(wù)；對(duì)意外未作出及時(shí)的反應(yīng)；未意識(shí)到危險(xiǎn)情境；對(duì)復(fù)雜的認(rèn)知反應(yīng)作出了不正確的決策。,人因可靠性分析方法,2.人因可靠性分析方法 2.1人因失誤概率預(yù)測(cè)法(THERP) 適用條件:人員工作能夠劃分為一系列如讀數(shù)、操作等動(dòng)作單元。 基本方法：通過(guò)人因可靠性事件樹模型對(duì)人因事件涉及的所有人員行為按事件發(fā)展的過(guò)程進(jìn)行分析，并在事件樹中確定失效途徑后進(jìn)行定量計(jì)算。,Technique for Human Error Rate Prediction,HRA 事件樹描述人員進(jìn)行操作過(guò)程中一系列操作事件序列，它按時(shí)間為序，因而某作業(yè)過(guò)程的HRA 事件樹便可以描述出該作業(yè)過(guò)程中一切可能出現(xiàn)的人因失誤模式及其效果。對(duì)樹的每個(gè)分枝賦予其發(fā)生的概率，則可最終導(dǎo)出作業(yè)成功或失敗的概率。,,,,,,a,A,b/a,B/a,b/A,B/A,F,F,F,S,圖1 簡(jiǎn)單的HRA事件樹,Technique for Human Error Rate Prediction,圖1中人員作業(yè)成功的概率P（S）和失敗的概率P（F）可由下式求得： P（S）= a×b/a P（F）= a×(B/a)+A×(b/A)+A×(B/A) 在HRA 事件樹中，某一項(xiàng)子任務(wù)成功或失敗概率由基本HEP（BHEP）表示，它可依據(jù)該項(xiàng)子任務(wù)的動(dòng)作類型，由相關(guān)的THERP 表格查找而得。,Technique for Human Error Rate Prediction,表1 部分操作人為差錯(cuò)概率,Technique for Human Error Rate Prediction,由于在HRA 事件樹中，人的失誤概率因人員素質(zhì)、事件背景等方面的差異存在很大差別，因此為了得到在HRA 事件樹中子任務(wù)的實(shí)際概率HEP，必須用行為形成因子（PSF）進(jìn)行修正。,表2 各種應(yīng)力水平的PSF值,Technique for Human Error Rate Prediction,行為形成因子(PSF)修正:在進(jìn)行人員可靠性分析的過(guò)程中，一般要根據(jù)操作內(nèi)容、環(huán)境等因素進(jìn)行PSF的修正，而PSF的值目前還沒(méi)有詳細(xì)數(shù)據(jù)，其值一般很難確定，目前決定這些修正值時(shí)帶有很大的經(jīng)驗(yàn)性和專家的判斷。 一般而言修正可用如下通式表示： HEP =BHEP?(PSF)1?(PSF)2,Technique for Human Error Rate Prediction,相關(guān)性修正:由于人員動(dòng)作之間往往有關(guān)聯(lián)，所以還需考慮動(dòng)作間以及工作小組內(nèi)人員之間的相關(guān)性，否則將嚴(yán)重低估人員失誤概率。動(dòng)作（或事件）A、B 間之相關(guān)程度定義為P（B|A），即A 動(dòng)作（事件）失敗下B 動(dòng)作（事件）失敗的可能性，其共分為五級(jí): 完全相關(guān)（CD），高相關(guān)（HD），中相關(guān)（MD），低相關(guān)（LD），以及零相關(guān)（ZD）。,Technique for Human Error Rate Prediction,相關(guān)系數(shù)的計(jì)算公式如下： 1．CD，P(B/A) =1 2．HD，P(B/A) =[1+P(B)]/2 3. MD，P(B/A) =[1+6P(B)]/7 4. LD，P(B/A) =[1+19P(B)]/20 5. ZD，P(B/A) =P(B),Human Cognitive Reliability,2.2人的認(rèn)知可靠性預(yù)測(cè)法（HCR） HCR方法的兩個(gè)假定： 認(rèn)為所有人員動(dòng)作行為類型均可以分為技能型、規(guī)則形和知識(shí)型三類； 每一行為類型的失誤概率僅與允許時(shí)間t和執(zhí)行時(shí)間T1/2有關(guān)，且遵從三參數(shù)的威布爾分布：,Human Cognitive Reliability,HCR是考慮對(duì)時(shí)間變量進(jìn)行規(guī)范化后，規(guī)范化的時(shí)間與人員不能響應(yīng)的概率之間的關(guān)系，在上式中： t—允許操縱員進(jìn)行響應(yīng)的時(shí)間； T1/2 =T1/2，n?（1+K1）?（1+K2）?（1+K3）為完成該項(xiàng)操作所需時(shí)間的中值，T1/2 還考慮到了人員操作時(shí)的應(yīng)力和環(huán)境條件，K1—操作員操作經(jīng)驗(yàn)，K2—操作員心理壓力，K3—人機(jī)界面；一般狀況的執(zhí)行時(shí)間T1/2，n的獲得來(lái)自培訓(xùn)模擬機(jī)或?qū)＜业臎Q定； ?、?、?為操作人員行為類型參數(shù)；,Human Cognitive Reliability,人的行為類型 ：技能型、規(guī)則型、知識(shí)型 技能型行為(Skill-based behavior)只依賴于人員的實(shí)踐水平和完成該項(xiàng)任務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，是個(gè)體對(duì)外界刺激或需求的一種條件反射式、下意識(shí)的反應(yīng) 規(guī)則型行為(Rule-based behavior)人的行為由一組規(guī)則或協(xié)議所控制、所支配 知識(shí)型行為(Knowledge-based behavior)當(dāng)遇到新鮮情景，沒(méi)有現(xiàn)成可用的規(guī)程，操作人員必須依靠自己的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析診斷及處理,Human Cognitive Reliability,表3 參數(shù)?、?、?選取表,Human Cognitive Reliability,,表4 HCR模型的行為形成因子及其取值,THERP與HCR,THERP 主要針對(duì)與時(shí)間無(wú)關(guān)的序列動(dòng)作，利用人因事件樹對(duì)人因事件中涉及的所有人員行為按事件發(fā)展的過(guò)程進(jìn)行分析，并在事件樹確定失效途徑后進(jìn)行定量的計(jì)算，可較好分析人員操作可靠性。 而HCR 的著眼點(diǎn)恰恰在與時(shí)間密切相關(guān)的認(rèn)知行為上，即認(rèn)為對(duì)于一個(gè)人因事件中的一個(gè)人員行為，特別是對(duì)事故后的診斷行為，允許操縱員進(jìn)行響應(yīng)的時(shí)間以及操縱員平均所需執(zhí)行時(shí)間之比決定了人因失效的概率，主要適用于與時(shí)間有關(guān)的診斷可靠性。,THERP+HCR,2.3 THERP+HCR模式 由前所述兩種方法的特點(diǎn)，THERP提供了大量可確定的人員操作失效的數(shù)據(jù)，而HCR的著眼點(diǎn)在時(shí)間上，認(rèn)為在一人因事件中一個(gè)人員的行為，特別是對(duì)事故后的診斷行為，允許操作員進(jìn)行響應(yīng)的時(shí)間以及操作員平均所需執(zhí)行時(shí)間之比決定了人因失效的概率。HCR對(duì)確定事故后操縱員進(jìn)行事故診斷過(guò)程中可能的人因失效比較好，THERP用于評(píng)價(jià)人員的具體失效操作比較好。因此可以結(jié)合這兩種方法，在事故診斷階段，用HCR對(duì)可能的人因響應(yīng)失效概率進(jìn)行評(píng)價(jià)，用THERP 和相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)在具體的干預(yù)操作行為中可能的失誤進(jìn)行評(píng)價(jià)。,人因可靠性分析方法,2.4現(xiàn)有HRA方法的不足之處 使用HRA事件樹的兩分法邏輯(成功與失敗)不能真實(shí)、全面的描述人的行為現(xiàn)象。 缺乏充分的數(shù)據(jù)。人因可靠性數(shù)據(jù)的缺乏是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，這與數(shù)據(jù)收集方式和人因心理狀態(tài)有很大關(guān)系。 過(guò)多依賴專家的判斷。 HRA 眾多方法的正確性與準(zhǔn)確性難以驗(yàn)證。HRA 的各種方法對(duì)真實(shí)環(huán)境下人因可靠性預(yù)測(cè)的正確性幾乎無(wú)法證明。 HRA 方法缺乏心理學(xué)基礎(chǔ)。 缺乏對(duì)重要績(jī)效形成因子的恰當(dāng)考慮和處理。,