人因分析面臨的問題和發(fā)展趨勢

1、人因分析面臨的問題和發(fā)展趨勢第1頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日 1 引言2 人因分析面臨的問題3 人因分析研究的發(fā)展趨勢4 國內HRA研究狀況簡介5 結論第2頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日1 引言 人因分析對系統(tǒng)可靠性、安全性 的作用 人因事件：人機系統(tǒng) 70-90 核電站 國際 5585 國內 70 預防與減少人因事件的策略和手段基于對人因事件準確分析與預測第3頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日 人因分析的概念廣義 ：分析人在系統(tǒng)中的功能、 作用和影響狹義：特指人對系統(tǒng)可靠性的影 響，包括傳統(tǒng) 的人因可靠 性分析

2、（HRA）、人-機界 面分析、人 的特性分析等第4頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2 人因分析面臨的問題2.1 人因分析的難度 (1)人的特性：生理，心理，社會，文化，變化多樣性和復 雜性(2)不僅需研究行為者本身，還需研究行為者與系統(tǒng)中其他 元素的關系 (3)人與人之間的個體差異，致使研究結果具有不確定性, 或難以有準確性 (4)對控制人行為、特別是認知行為的大腦機能，至今尚未 完全弄清楚 (5)人因失誤的突發(fā)性和無序性，使得其數據收集和掌握規(guī) 律 很 困難, 所以人因數據庫建設多年進展緩慢 (6)人員失誤構成潛在的失效，致使大量人因信息丟失第5頁，共39頁，202

3、2年，5月20日，10點48分，星期日2.2 對人因的再認識 人適機 機宜人 人機匹配 以人為中心從個體到“系統(tǒng)中、組織中的人”，人的社會屬性和 精神屬性，組織管理對人員可靠性的作用組織也可能犯錯誤，組織錯誤歸根到底也是一種人 因錯誤，且對復雜系統(tǒng)而言，組織錯誤是對其安全 性最大的潛在威脅 典型的組織錯誤包括管理制度缺陷、不充分的培訓 、 管理者的錯誤決策等由于個體失誤和組織失誤的并存，人因失誤只能通 過不斷加強管理、改善管理來減少或弱化它的影響第6頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2.3 環(huán)境與人行為的關系 環(huán)境是圍繞主體，并對主體行為產生影響的外界事物。 人通過各種

4、感覺通道從環(huán)境中獲得關于行為意義的信 息，并運用這一信息，建立支配某種心理過程的動機 和決定行為的方式，進而通過行為的實施來適應與改 造環(huán)境。 在相對穩(wěn)定的條件下，人力圖適應環(huán)境，以降低自身 的損耗，同時又力圖改造環(huán)境，以滿足自身更高的需求 人類自然屬性與社會屬性的并存，使得在一定界限 內，人與環(huán)境保持著一種相互協調、相互適應的動態(tài) 平衡。第7頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2.4 人因可靠性分析（HRA）方法 2.4.1 HRA應達到的三個基本目標 辨識什么失誤可能發(fā)生 確定這些失誤發(fā)生概率 如何減少失誤及減輕其影響 第8頁，共39頁，2022年，5月20日，10點

5、48分，星期日 完整的HRA應包含的項目 任務分析：描述運行人員應當做什么 失誤分析：確定什么可能會出錯 表現形式：表達事件邏輯和量化結構 量化：推算失誤的可能性 失誤減少：減少人誤對風險的影響 質量保證和資料編制：有效性，信息資源 第9頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2.4.2 HRA方法的有效性、可用性和可靠性 有效性 可用性 可靠性 有效性：HRA方法能夠客觀、真實、準確地測量系統(tǒng)框架中的確可能發(fā)生的人因失效事件。在數學意義上，有效性（有效度）刻畫被該方法測量的參數與應當被測量對象之間的關系可用性：HRA方法能夠測量出其所使用的參數。在數學意義上，可用性刻畫該方

6、法意欲測量的參數與所測的變量之間的關系可靠性：測量的一致性，其數學意義是刻畫在不同時間或被不同用戶所測得變量之間的關系第10頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日有效性完備性：覆蓋所有類型的人員行為；可分析所有類型的人 誤；可分析影響行為的所有因素；滿足不同精度要求完整性：定性分析，定量評價準確性：對人機交互行動準確建模，真實反映現實，包括 任 務、人機界面、人員水平、相關性、規(guī)程等靈敏性：輸入量微小變化能引起輸出量變化可用性數據可用性：有豐富的、多種可供選擇的數據，包括本系 統(tǒng)的原始數據（經驗數據）、模擬機數據、實驗 數據、專家判斷等 程序化：技術規(guī)范化、標準化 適用性：

7、適用范圍廣易用性：培訓成本低 可靠性一致性：不同的用戶或同一用戶在不同時間對一項給定的 任務分析所得結論一致數據可信性：基本數據可信可用可證明性：所有的假設、模型和數據可證明或可測試可比較性：分析評價的結論與其它（合格的）方法評價結論一致有效性、可用性、可靠性的涵義第11頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2.4.3 受限于S-O-R模式 基于S-O-R（刺激-機體-反應）模式:預測 “R”，注意力集中“S” 作業(yè)者被作為“反應器”，而不是“行為者” 改進S-O-R模式：更多的注意放在“O”，建 立以人為中心的模型，強調作業(yè)者的特 征和所處環(huán)境，特別是強調作業(yè)者所遵從 的

8、規(guī)則和其文化、態(tài)度、目標第12頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2.4.4 人因事件的動態(tài)性人與系統(tǒng)相互作用的動態(tài)性 醞釀、形成及發(fā)生的迭代性、交互性 人因事件一般不是在時間的某一特定點 就完成了它的醞釀、形成及發(fā)生，而是 迭代的、交互的過程失效。然而現有的 HRA方法幾乎不能處理人因事件的動態(tài)性。第13頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2.4.5 實用性欠缺 HRA多為簡化模型，距真實系統(tǒng)差距大 可供模型使用的數據極為缺乏，常不得不由 專家判斷代替 第14頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2.4.6 模型間的接口問題 模

9、型的專用性：模型特定適用范圍 人的行為的多樣性導致多個模型組合使用，模型間接口的合理性受到質疑 如THERP+HCR接口：時間分割第15頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2.5 人誤機理問題認知行為特性行為模型失誤類型失誤內部機制失誤源失誤形態(tài)失誤背景失誤結構失誤觀測控制管理第16頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2.6 人因分析的客觀性與一致性問題 PSFs（人員行為形成因子）的分析與量 化：非結構化，極度依賴使用者的判斷 源于實際的HRA數據缺乏且可用性差第17頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2.7 人因分析數據的可

10、用性人因數據庫 人員可靠性分析手冊美國的NUCLARR英國的CORE-DATA日本的IHF和HFC庫法國電力公司（EDF）M310第18頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日三方面的問題尚待解決 數據的可靠性 數據的普適性，不同領域的認知結構和信 息處理機制的差異 他國數據的可引用性 第19頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2.8 人因分析中的文化因素科學素養(yǎng)道德水準心理素質工作態(tài)度思維習慣和工作作風安全文化 第20頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日2.9 組織管理層的人因分析 組織管理層人因分析的必要性 不足方面： 適用技術

11、缺乏 定性分析多，定量分析少 考慮常規(guī)的組織結構、管理過程的多， 涉及管理決策層次少 第21頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日3 人因分析研究的發(fā)展趨勢 人因分析研究方法的特點： 涉及大量不同的技術方法 定性定量相結合 前者反映出人因分析的應用復雜性及理 論不成熟性，而后者為人因分析的研究 對象所確定。第22頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日 3.1 人因分析基礎研究 人的行為（失誤）機理研究 定量模型和結構化的定性-定量模型 人因數據庫第23頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日3.2 人-機系統(tǒng)設計指導人-機功能分配、人-

12、機交互關系、 操作人員監(jiān)督功能人因分析的理論、方法及技術工程化、標準化轉化方式的可行性、有效性和可用性第24頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日3.3 安全評價與事故防范 安全評價 人因事故分析第25頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日4 HRA研究狀況簡介人因可靠性：人對于系統(tǒng)的可靠性所必須完成的活 動的成功概率。 人的可靠性，人為可靠性，人員可靠性人因失誤(human error)：人未能精確地、恰當地、 充分地、可接受地完成所規(guī)定的績效 標準范圍內的任務。 人為失誤，人為錯誤，人的失誤，人誤人因可靠性分析（HRA：Human Reliabili

13、ty Analysis): 以人因工程、系統(tǒng)分析、認知科學、概率 統(tǒng)計、行為科學等學科為理論基礎，以對 人的可靠性進行定性與定量分析和評價為 中心內容，以分析、預測、減少與預防人 的失誤為研究目標。第26頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日4.1 HRA發(fā)展歷史與研究動態(tài) HRA最早工作是20世紀50年代美國Sandia國家試驗室（SNL）：采用硬件可靠性分析方法，估計人員失誤對軍隊系統(tǒng)及裝備可靠性的定量影響。1964年8月，在美國新墨西哥大學舉行第一次HRA國際學術會議，美國人因學會會刊HUMAN FACTORS出版專輯。 HRA學科正式確立。第27頁，共39頁，202

14、2年，5月20日，10點48分，星期日HRA發(fā)展歷程的兩個階段第一階段：20世紀60年代到80年代中后期主要工作：人的失誤理論與分類研究，人的可靠性數據的收集和整理，發(fā)展以專家判斷為基礎的人失誤概率的統(tǒng)計分析與預測方法。代表： THERP (Technique for Human Error Rate Prediction)特征：以人的輸出行為為著眼點，不探究行為的內在歷程。對人的處理方式類似于對機器的處理。稱為靜態(tài)的基于專家判斷與統(tǒng)計分析相結合的第一代HRA方法 。 第28頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日第二階段：20世紀90年代至今 1979年美國三哩島核電廠事故

15、后，結合認知心理學、以人的認知可靠性模型為研究熱點-研究動態(tài)過程中的人的可靠性。 第二代HRA方法，又稱為動態(tài)的人的可靠性分析模型。正在發(fā)展，尚未正式用于工程實踐。 第29頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日 人誤率預計技術(THREP), 1983 人的認知可靠性模型(HCR), 1984 成功似然指數法(SLIM), 1984 操作員動作樹(OAT)，1982 事故引發(fā)與進展分析(AIPA)，1975 成對比較法(PC)，1984 人因可靠性社會技術評估法(STAHR), 1985 系統(tǒng)化的人員行為可靠性分析程序 (SHARP), 1984 主要HRA方法第30頁，共

16、39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日混淆矩陣法(CM)，1981維修個人行為模擬模型(MAPPS)，1984多序貫失效模型(MSFM), 1985人誤評價與減少方法(HEART)，1988估計人決策失誤方法(INTENT)，1992認知事件樹系統(tǒng)(COGENT)，1992人誤分析技術(ATHEANA) ，1996認知可靠性與失誤分析方法(CREAM)，1998第31頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日 HRA方法年代分布 第32頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日當前國際上HRA研究三個主流方向繼續(xù)探討能合理表征大規(guī)模復雜人機系統(tǒng)中人

17、的行為特征和規(guī)律、系統(tǒng)特征及人機關系的人的行為模型和人機關系行為模型。對原主流方法進行改造與完善，包括模型、技術、數據等。HRA的工程應用研究，由核能、航天航空擴大到石油化工、礦山冶金、交通通訊、海洋工程等領域 。第33頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日4.2 國內HRA研究狀況簡介國內對HRA的研究始于20世紀90年代初期清華大學黃祥瑞： 人的失誤及人的可靠性分析研究（93年國 家自然科學基金） 人的認知可靠性模型及應用（97年國家自 然科學基金） 人的認知失誤模型的理論及應用研究（02 年國家自然科學基金）第34頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星

18、期日楊孟琢、趙炳全、方向 核電廠操縱員認知可靠性模型和模擬機實驗研究，建立了基于模糊數學的操縱員事故響應時間可信性回歸模型 張炯 核反應堆人誤數據統(tǒng)計分析王武宏 行為形成因子與人的差錯關系模型羅曉利 中國民航20年人因事故統(tǒng)計分析研究龐志兵 高炮操作失誤類型及原因 第35頁，共39頁，2022年，5月20日，10點48分，星期日報告人國家自然科學基金項目 復雜人-機系統(tǒng)中人員可靠性研究(1995) 人因事故分析理論與方法研究(1998) 人誤分析技術及應用研究(2002) 考慮組織與管理因素的人因可靠性分析 方法及應用研究（2005）國防軍工技術項目 核電站人員可靠性基礎研究(1994) 反應堆系統(tǒng)人因事件分析與