人因可靠性分析方法.ppt

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人因可靠性,1.復雜人—機系統(tǒng)和人因失誤的定義 1.1復雜人—機系統(tǒng)的特征 人—機界面復雜性：人—機接口多樣，人員多元化(多人或多種作業(yè)人員類型)； 信息復雜性：信息顯示方式多樣性，信息量大， 信息變化快； 環(huán)境不確定性復雜性：包括物理、組織、社會、心理等環(huán)境或內(nèi)部環(huán)境、外部環(huán)境； 操作復雜性：系統(tǒng)主要運行特征為監(jiān)視、確認、控制，應急狀態(tài)下的操作負荷數(shù)倍于正常情況下的操作負荷。,人因可靠性,1.2復雜人—機系統(tǒng)中人因失誤的定義 人因失誤是指在沒有超越人—機系統(tǒng)設計功能的條件下， 人為了完成其任務而進行的有計劃行動的失敗。它包括個體的、群體的和組織的失誤。 主要形式：未能完成必要的功能；實踐了不應該完成的任務；對意外未作出及時的反應；未意識到危險情境；對復雜的認知反應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人因失誤概率預測法(THERP) 適用條件:人員工作能夠劃分為一系列如讀數(shù)、操作等動作單元。 基本方法：通過人因可靠性事件樹模型對人因事件涉及的所有人員行為按事件發(fā)展的過程進行分析，并在事件樹中確定失效途徑后進行定量計算。,Technique for Human Error Rate Prediction,HRA 事件樹描述人員進行操作過程中一系列操作事件序列，它按時間為序，因而某作業(yè)過程的HRA 事件樹便可以描述出該作業(yè)過程中一切可能出現(xiàn)的人因失誤模式及其效果。對樹的每個分枝賦予其發(fā)生的概率，則可最終導出作業(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，某一項子任務成功或失敗概率由基本HEP（BHEP）表示，它可依據(jù)該項子任務的動作類型，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 事件樹中子任務的實際概率HEP，必須用行為形成因子（PSF）進行修正。,表2 各種應力水平的PSF值,Technique for Human Error Rate Prediction,行為形成因子(PSF)修正:在進行人員可靠性分析的過程中，一般要根據(jù)操作內(nèi)容、環(huán)境等因素進行PSF的修正，而PSF的值目前還沒有詳細數(shù)據(jù)，其值一般很難確定，目前決定這些修正值時帶有很大的經(jīng)驗性和專家的判斷。 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:由于人員動作之間往往有關(guān)聯(lián)，所以還需考慮動作間以及工作小組內(nèi)人員之間的相關(guān)性，否則將嚴重低估人員失誤概率。動作（或事件）A、B 間之相關(guān)程度定義為P（B|A），即A 動作（事件）失敗下B 動作（事件）失敗的可能性，其共分為五級: 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人的認知可靠性預測法（HCR） HCR方法的兩個假定： 認為所有人員動作行為類型均可以分為技能型、規(guī)則形和知識型三類； 每一行為類型的失誤概率僅與允許時間t和執(zhí)行時間T1/2有關(guān)，且遵從三參數(shù)的威布爾分布：,Human Cognitive Reliability,HCR是考慮對時間變量進行規(guī)范化后，規(guī)范化的時間與人員不能響應的概率之間的關(guān)系，在上式中： t—允許操縱員進行響應的時間； T1/2 =T1/2，n?（1+K1）?（1+K2）?（1+K3）為完成該項操作所需時間的中值，T1/2 還考慮到了人員操作時的應力和環(huán)境條件，K1—操作員操作經(jīng)驗，K2—操作員心理壓力，K3—人機界面；一般狀況的執(zhí)行時間T1/2，n的獲得來自培訓模擬機或?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、知識型 技能型行為(Skill-based behavior)只依賴于人員的實踐水平和完成該項任務的經(jīng)驗，是個體對外界刺激或需求的一種條件反射式、下意識的反應 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 知識型行為(Knowledge-based behavior)當遇到新鮮情景，沒有現(xiàn)成可用的規(guī)程，操作人員必須依靠自己的知識和經(jīng)驗進行分析診斷及處理,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 主要針對與時間無關(guān)的序列動作，利用人因事件樹對人因事件中涉及的所有人員行為按事件發(fā)展的過程進行分析，并在事件樹確定失效途徑后進行定量的計算，可較好分析人員操作可靠性。 而HCR 的著眼點恰恰在與時間密切相關(guān)的認知行為上，即認為對于一個人因事件中的一個人員行為，特別是對事故后的診斷行為，允許操縱員進行響應的時間以及操縱員平均所需執(zhí)行時間之比決定了人因失效的概率，主要適用于與時間有關(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，THERP提供了大量可確定的人員操作失效的數(shù)據(jù)，而HCR的著眼點在時間上，認為在一人因事件中一個人員的行為，特別是對事故后的診斷行為，允許操作員進行響應的時間以及操作員平均所需執(zhí)行時間之比決定了人因失效的概率。HCR對確定事故后操縱員進行事故診斷過程中可能的人因失效比較好，THERP用于評價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對可能的人因響應失效概率進行評價，用THERP 和相關(guān)數(shù)據(jù)對在具體的干預操作行為中可能的失誤進行評價。,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、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)的缺乏是一個嚴重的問題，這與數(shù)據(jù)收集方式和人因心理狀態(tài)有很大關(guān)系。 過多依賴專家的判斷。 HRA 眾多方法的正確性與準確性難以驗證。HRA 的各種方法對真實環(huán)境下人因可靠性預測的正確性幾乎無法證明。 HRA 方法缺乏心理學基礎(chǔ)。 缺乏對重要績效形成因子的恰當考慮和處理。,