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，(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，如何把人的失誤對于風(fēng)險的后果考慮進(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)。對人因加以研究，在核電廠各個階段應(yīng)用人因工程的原則來防止和減少人的失誤，已成為國際上核電事業(yè)發(fā)展所面臨的重大課題。目前，我國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外較成熟的理論模型階段，對理論模型的深入研究較為缺乏；在實際方面,所進(jìn)行的研究還未能與我國的核電廠實際運(yùn)行緊密配合。因此，對我國核電廠操縱員進(jìn)行可靠性研究有著重要的意義：第一，填補(bǔ)在高風(fēng)險情況下人對事故響應(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)慣是人長期養(yǎng)成而不易改變的語言、行動和生活方式。習(xí)慣分個人習(xí)慣和群體習(xí)慣。群體習(xí)慣是指在一個國家或一個民族內(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，大腦的覺醒水平極低。層次II是意識的松弛階段。層次III是意識的清醒階段，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，大腦活動水平低下，反應(yīng)遲鈍，易于發(fā)生人為失誤或差錯。處于第II、III層次時，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，使人在心理上所體驗到的一種壓迫感或威脅感。緊張狀態(tài)

6、的發(fā)展可分為三個階段：警戒反應(yīng)期、抵抗期、衰竭期。工作中對人造成壓力的原因通常有四個方面：工作的負(fù)荷。工作的變動。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。人的可靠性評價的主要目的，在于提供事故序列中所定義的人員動作有一個合理可信的人誤概率值，同時為系統(tǒng)可靠性的改善提供決策參考。針對系統(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HRA的發(fā)展和應(yīng)用起了良好的推動作用。但正如許多HRA專家所評論的那樣，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?、全面地描述人的行為現(xiàn)象,因人在對系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)過程中，可能有多種選擇方式，其優(yōu)化價值不同。同時，人的認(rèn)知失敗產(chǎn)生的失誤行為的形式多種多樣，其對風(fēng)險的后果不同，決不能用簡單的“失敗”概括。2缺乏充分的數(shù)據(jù)。人的

8、可靠性數(shù)據(jù)的缺乏是一個嚴(yán)重的、長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)對于復(fù)雜系統(tǒng)中人的行為的定量化預(yù)測具有重要意義，它應(yīng)包括與時間相關(guān)的和與時間不相關(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)測的正確性和準(zhǔn)確性受到很大的主觀因素影響。4缺乏對模擬機(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)，對專家判斷的人的績效數(shù)據(jù)進(jìn)行修正必須得到足夠的重視。但是模擬機(jī)實驗并不能完全反映真實

9、的運(yùn)行環(huán)境，如何修正來自模擬機(jī)的數(shù)據(jù)以反映真實環(huán)境下的人的績效一直是一個有待研究的課題。5HRA方法的正確性與準(zhǔn)確性難以驗證。HRA的各種方法，對于真實環(huán)境下的人的可靠性的預(yù)測的正確性幾乎無法得到證明。特別是非常規(guī)任務(wù)中人的可靠性評價的正確性更是一個難題，例如與時間相關(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際的結(jié)合點。7缺乏對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)合的干擾信號圖形事件描述。通過干擾信號圖形的操縱員事件樹,分析各個節(jié)點處的人的事物機(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。該模型的研究重點是結(jié)合系統(tǒng)的實際運(yùn)行經(jīng)驗和數(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)動下產(chǎn)生的,人的動作過程不是事先規(guī)定而是依賴于當(dāng)時情景條件建造出來的,這些動作之間高度相關(guān)。4建立人因數(shù)據(jù)庫。目前的單純數(shù)字式數(shù)據(jù)或數(shù)字加簡要條件式數(shù)據(jù)，不能滿足人因分析者對數(shù)據(jù)所描述的人誤的理解和對該數(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。對此,雖以Reason1990年的著作Human Error為里程碑而進(jìn)入一個新的階段，但其后無多少具有實質(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，完成了研究報告“Handbook of Human Reliability Analysis with Emphasis on Nuclear Power Plant Applications”(人因可靠性分析手冊)。在該報告中提出了一套完整的人員可靠性分析