2022年安全技術(shù)人因可靠性分析.doc

1、安全技術(shù)人因可靠性分析 第一節(jié)        人因可靠性研究一、人因可靠性分析的研究背景隨著科技發(fā)展，系統(tǒng)及設(shè)備自身的安全與效益得到不斷提高，人-機(jī)系統(tǒng)的可靠性和安全性愈來愈取決于人的可靠性。核電廠操縱員可靠性研究是“核電廠人因工程安全”的主要組成部分。在核電廠發(fā)生的重大事件和事故中，由人因引起的已占到一半以上，震驚世界的三里島和切爾諾貝利核電廠事故清楚地表明，人因是導(dǎo)致嚴(yán)重事故發(fā)生的主要原因。據(jù)統(tǒng)計(jì)，(2090)%的系統(tǒng)失效與人有關(guān)，其中直接或間接引發(fā)事故的比率為(7090)%，這其中包括許多重大災(zāi)難事故，如：l 

2、;        印度Bhopal化工廠毒氣泄漏l         切爾諾貝利核電站事故l         三里島核電站事故l         挑戰(zhàn)者航天飛機(jī)失事 因此，如何把人的失誤對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)的后果考慮進(jìn)去，以及如何揭示系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，在事故發(fā)生之前加以防范，便成為亟待解決的重要

3、問題。而這些都以詳盡和準(zhǔn)確的人因可靠性分析(Human Reliability Analysis，HRA)為基礎(chǔ)。對(duì)人因加以研究，在核電廠各個(gè)階段應(yīng)用人因工程的原則來防止和減少人的失誤，已成為國(guó)際上核電事業(yè)發(fā)展所面臨的重大課題。目前，我國(guó)核電廠操縱員的可靠性研究還處于起步階段。在理論方面，以往的研究主要停留在利用國(guó)外較成熟的理論模型階段，對(duì)理論模型的深入研究較為缺乏；在實(shí)際方面,所進(jìn)行的研究還未能與我國(guó)的核電廠實(shí)際運(yùn)行緊密配合。因此，對(duì)我國(guó)核電廠操縱員進(jìn)行可靠性研究有著重要的意義：第一，填補(bǔ)在高風(fēng)險(xiǎn)情況下人對(duì)事故響應(yīng)的可靠性數(shù)據(jù)的空白；第二，了解操縱員或其他電廠人員如何對(duì)事故進(jìn)行響應(yīng),改進(jìn)核電

4、廠的操作規(guī)程；第三，為改善安全管理系統(tǒng)提供建議；第四，為提高操縱員的技術(shù)與素質(zhì)培訓(xùn)提供條件。二、人的自然傾向與可靠性人的可靠性可定義為在規(guī)定的最小限度內(nèi)，在系統(tǒng)運(yùn)行的任一要求階段，由人成功地完成工作或任務(wù)的概率。影響人操作可靠性的因素：包括人的因素和環(huán)境的因素。人的因素：心理因素、生理因素、個(gè)體因素、操作能力。環(huán)境因素：機(jī)械因素、環(huán)境因素和管理因素。習(xí)慣是人長(zhǎng)期養(yǎng)成而不易改變的語言、行動(dòng)和生活方式。習(xí)慣分個(gè)人習(xí)慣和群體習(xí)慣。群體習(xí)慣是指在一個(gè)國(guó)家或一個(gè)民族內(nèi)部，人們所形成的共同習(xí)慣。符合群體習(xí)慣的機(jī)械工具，可使作業(yè)者提高工作效率，減少操作錯(cuò)誤。群體習(xí)慣的研究，在人機(jī)工程學(xué)中占有重要的位置。人的

5、內(nèi)在狀態(tài)可以用意識(shí)水平或大腦覺醒水平來衡量。第I層次是睡眠狀態(tài)，處于睡眠狀態(tài)時(shí)，大腦的覺醒水平極低。層次II是意識(shí)的松弛階段。層次III是意識(shí)的清醒階段，在此狀態(tài)下，大腦處理信息的能力、準(zhǔn)確決策能力、創(chuàng)造能力都很強(qiáng)。第IV層次為超常狀態(tài)。處于第I層次狀態(tài)時(shí)，大腦活動(dòng)水平低下，反應(yīng)遲鈍，易于發(fā)生人為失誤或差錯(cuò)。處于第II、III層次時(shí)，均屬于正常狀態(tài)。在工程心理學(xué)中，常用閃光融合閾限值表示大腦意識(shí)水平，來說明明人體的機(jī)能狀況。頻閃融合閾限值越高，大腦意識(shí)水平越高。壓力是人在某種條件刺激（在機(jī)體內(nèi)部的或外部的）的作用下，所產(chǎn)生的生理變化和情緒波動(dòng)，使人在心理上所體驗(yàn)到的一種壓迫感或威脅感。緊張狀態(tài)

6、的發(fā)展可分為三個(gè)階段：警戒反應(yīng)期、抵抗期、衰竭期。工作中對(duì)人造成壓力的原因通常有四個(gè)方面：工作的負(fù)荷。工作的變動(dòng)。工作中的挫折。不良的環(huán)境。三、人因可靠性分析方法的發(fā)展（一）人因可靠性分析的種類人因可靠性分析(Human Reliability Analysis， HRA)的方法發(fā)展得很快,種類也較多，有些已在HRA中正式得到應(yīng)用，有些僅是提出作為HRA的可選擇方法。人的可靠性評(píng)價(jià)的主要目的，在于提供事故序列中所定義的人員動(dòng)作有一個(gè)合理可信的人誤概率值，同時(shí)為系統(tǒng)可靠性的改善提供決策參考。針對(duì)系統(tǒng)操作和認(rèn)知判斷是現(xiàn)代人機(jī)系統(tǒng)最普遍的作業(yè)，由于人員行為的多樣性和高度復(fù)雜性，故不存在一種對(duì)任何行為

7、模式都適用的可靠性分析方法。表1匯總了部分重要方法的主要特點(diǎn)與資料來源。幾種常用且較為成熟的人員可靠性分析方法，并討論它們的特點(diǎn)和局限性。   （二）現(xiàn)有HRA方法的不足之處迄今為止，HRA已有數(shù)十種方法，這些方法對(duì)HRA的發(fā)展和應(yīng)用起了良好的推動(dòng)作用。但正如許多HRA專家所評(píng)論的那樣，它們均存在諸多不足。1使用HRA事件樹的兩分法邏輯（成功與失?。┎荒苷鎸?shí)、全面地描述人的行為現(xiàn)象,因人在對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)過程中，可能有多種選擇方式，其優(yōu)化價(jià)值不同。同時(shí)，人的認(rèn)知失敗產(chǎn)生的失誤行為的形式多種多樣，其對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的后果不同，決不能用簡(jiǎn)單的“失敗”概括。2缺乏充分的數(shù)據(jù)。人的

8、可靠性數(shù)據(jù)的缺乏是一個(gè)嚴(yán)重的、長(zhǎng)期未決的而困惑至今的老問題，這與數(shù)據(jù)收集方式和人的心理狀態(tài)有很大關(guān)系。這些數(shù)據(jù)對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)中人的行為的定量化預(yù)測(cè)具有重要意義，它應(yīng)包括與時(shí)間相關(guān)的和與時(shí)間不相關(guān)的人誤數(shù)據(jù)。3多依賴專家判斷。由于缺乏在復(fù)雜系統(tǒng)中人在真實(shí)運(yùn)行環(huán)境下或培訓(xùn)模擬機(jī)上的人員失誤數(shù)據(jù)，只能采取彌補(bǔ)性質(zhì)的模型（如時(shí)間相關(guān)性模型）和/或?qū)＜遗袛嘧鳛镠RA的基礎(chǔ)。專家判斷法的使用難以顯示出專家群體水平的一致性，并且預(yù)測(cè)的正確性和準(zhǔn)確性受到很大的主觀因素影響。4缺乏對(duì)模擬機(jī)數(shù)據(jù)修正的一致認(rèn)同。使用來自模擬機(jī)的數(shù)據(jù)，對(duì)專家判斷的人的績(jī)效數(shù)據(jù)進(jìn)行修正必須得到足夠的重視。但是模擬機(jī)實(shí)驗(yàn)并不能完全反映真實(shí)

9、的運(yùn)行環(huán)境，如何修正來自模擬機(jī)的數(shù)據(jù)以反映真實(shí)環(huán)境下的人的績(jī)效一直是一個(gè)有待研究的課題。5HRA方法的正確性與準(zhǔn)確性難以驗(yàn)證。HRA的各種方法，對(duì)于真實(shí)環(huán)境下的人的可靠性的預(yù)測(cè)的正確性幾乎無法得到證明。特別是非常規(guī)任務(wù)中人的可靠性評(píng)價(jià)的正確性更是一個(gè)難題，例如與時(shí)間相關(guān)的誤診斷、誤決策的概率。6HRA方法缺乏心理學(xué)基礎(chǔ)。一些HRA方法/模型中缺乏對(duì)人的認(rèn)知行為及心理過程的探索和研究；另一方面，盡管認(rèn)知模型類型頗多，但難以找到與工程實(shí)際的結(jié)合點(diǎn)。7缺乏對(duì)重要的行為形成因子的恰當(dāng)考慮和處理。即使在較好的HRA方法中，一些重要的PSF也沒有給予充分的考慮，例如組織管理的方法和態(tài)度、文化差異、社會(huì)背景

10、和不科學(xué)行為等，在處理方法上也缺乏一致性和可比性。（三）HRA的發(fā)展趨勢(shì)HRA方法的模型是以多種學(xué)科為基礎(chǔ)而建立的，著重研究產(chǎn)生人的行為的情景及它們是如何影響人的行為的，因此，筆者認(rèn)為HRA將沿著下列方向發(fā)展：1建立多種學(xué)科相結(jié)合的干擾信號(hào)圖形事件描述。通過干擾信號(hào)圖形的操縱員事件樹,分析各個(gè)節(jié)點(diǎn)處的人的事物機(jī)理和可能的事物模式。2建立人的信息處理理論上的人的行為通用模型，即帶有反饋的序貫式行為模型。該模型的研究重點(diǎn)是結(jié)合系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù),探究和查找人的認(rèn)知不同階段的誘發(fā)失誤環(huán)境與它如何通過人的失誤機(jī)理產(chǎn)生人的非安全動(dòng)作，并給出定量分析的方法。3循環(huán)式的人的行為模型。即假設(shè)人的任何行為

11、都是在意向或事件的驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生的,人的動(dòng)作過程不是事先規(guī)定而是依賴于當(dāng)時(shí)情景條件建造出來的,這些動(dòng)作之間高度相關(guān)。4建立人因數(shù)據(jù)庫(kù)。目前的單純數(shù)字式數(shù)據(jù)或數(shù)字加簡(jiǎn)要條件式數(shù)據(jù)，不能滿足人因分析者對(duì)數(shù)據(jù)所描述的人誤的理解和對(duì)該數(shù)據(jù)的有效使用，因此，需研究和使用能保持失誤因素間原始基本關(guān)系的新型數(shù)據(jù)。5人的行為機(jī)理研究。對(duì)此,雖以Reason1990年的著作Human Error為里程碑而進(jìn)入一個(gè)新的階段，但其后無多少具有實(shí)質(zhì)性進(jìn)展的成果問世。人的行為機(jī)理研究應(yīng)建立在個(gè)體、群體和組織行為的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)地研究人的行為特性、行為模式、失誤源、控制管理、失誤形態(tài)等，完善和拓展人的行為機(jī)理研究的內(nèi)涵。               第二節(jié)人的失誤率預(yù)測(cè)技術(shù)(THERP )一、THERP背景描述20世紀(jì)80年代初，Swain A.D.,Guttmann H.E.等著名人因分析專家，經(jīng)過多年艱苦細(xì)致的工作，完成了研究報(bào)告“Handbook of Human Reliability Analysis with Emphasis on Nuclear Power Plant Applications”(人因可靠性分析手冊(cè))。在該報(bào)告中提出了一套完整的人員可靠性分析