交通安全基本理論.ppt

1,交通安全工程,第二章 交通安全基本理論,2,本章內(nèi)容,2 交通安全基本理論 （68學(xué)時(shí)） 2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ) 2.2 可靠性理論 2.3 事故致因理論 2.4 事故預(yù)防原理,3,一、安全科學(xué)的發(fā)展歷程 二、安全科學(xué)的定義 三、安全科學(xué)的研究對(duì)象,2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ),4,一、安全科學(xué)的發(fā)展歷程 第一個(gè)階段是工業(yè)革命前，生產(chǎn)力和僅有的自然科學(xué)都處于自然和分散發(fā)展的狀態(tài)，人類(lèi)對(duì)自身的安全問(wèn)題還未能自覺(jué)地去認(rèn)識(shí)和主動(dòng)采取專(zhuān)門(mén)的安全技術(shù)措施，從科學(xué)的高度來(lái)看，還處于無(wú)知（不自覺(jué)）的安全認(rèn)識(shí)階段。 第二階段是工業(yè)革命后，生產(chǎn)中已使用大型動(dòng)力機(jī)械和能源，導(dǎo)致生產(chǎn)力和危害因素的同步增長(zhǎng)，迫使人們對(duì)這些局部技術(shù)危害問(wèn)題不得不進(jìn)行深入認(rèn)識(shí)并采取專(zhuān)門(mén)的安全技術(shù)措施，于是發(fā)展到局部的安全認(rèn)識(shí)階段。,2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ),5,第三階段是由于形成了軍事工業(yè)、航空工業(yè)、特別是原子能和航天技術(shù)等復(fù)雜的大生產(chǎn)系統(tǒng)和機(jī)器系統(tǒng)，局部的安全認(rèn)識(shí)和單一的安全技術(shù)措施已無(wú)法解決這類(lèi)生產(chǎn)制造和設(shè)備運(yùn)行系統(tǒng)中的安全問(wèn)題，必須發(fā)展與生產(chǎn)力相適應(yīng)的生產(chǎn)系統(tǒng)、安全技術(shù)措施，于是進(jìn)入系統(tǒng)的安全認(rèn)識(shí)階段。 第四個(gè)階段是當(dāng)今的生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展，特別是高科技的發(fā)展，靜態(tài)的系統(tǒng)安全技術(shù)措施和系統(tǒng)的安全認(rèn)識(shí)即系統(tǒng)安全工程理論，已不能很好地解決動(dòng)態(tài)過(guò)程中隨機(jī)發(fā)生的安全問(wèn)題，必須更深入地采取動(dòng)態(tài)的安全系統(tǒng)工程技術(shù)措施和進(jìn)行安全系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。這就是當(dāng)前正在進(jìn)入動(dòng)態(tài)的安全認(rèn)識(shí)階段，這個(gè)階段不僅要?jiǎng)?chuàng)立安全科學(xué)，還要使安全科學(xué)與技術(shù)在人類(lèi)的大科學(xué)技術(shù)整體中確立自己獨(dú)立的科學(xué)技術(shù)體系，在人類(lèi)整個(gè)生產(chǎn)、生活以及生存過(guò)程中顯示出它的巨大作用。,2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ),6,二、安全科學(xué)的定義 德國(guó)學(xué)者庫(kù)爾曼 “安全科學(xué)研究技術(shù)應(yīng)用中的可能危險(xiǎn)產(chǎn)生的安全問(wèn)題。它既不涉及軍事或社會(huì)意義的安全或保安，也不研究與疾病有關(guān)的安全?！?“安全科學(xué)的最終目的是將應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)所產(chǎn)生的任何損害后果控制在絕對(duì)的最低限度內(nèi)，或者至少使其保持在可容許的限度內(nèi)?！?“為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，安全科學(xué)的特定功能是獲取及總結(jié)有關(guān)知識(shí)，并將有關(guān)發(fā)現(xiàn)和獲得的知識(shí)引入到安全工程中來(lái)。這些知識(shí)包括應(yīng)用技術(shù)系統(tǒng)的安全狀況和安全設(shè)計(jì)，以及預(yù)防技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)固有危險(xiǎn)的各種可能性。簡(jiǎn)言之，安全科學(xué)是研究安全問(wèn)題的，是關(guān)于安全問(wèn)題的學(xué)說(shuō)。揭示事故、事故的原因與后果、以及它們的發(fā)生概率之間特有的相互關(guān)系是十分必要的。如果沒(méi)有安全科學(xué)，就認(rèn)識(shí)不到這些相互關(guān)系?！?2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ),7,“安全科學(xué)必須認(rèn)清自己的責(zé)任是盡其所能回答公眾提出的技術(shù)安全問(wèn)題，并且盡力滿(mǎn)足預(yù)防技術(shù)災(zāi)害（Hazards of Technology）的社會(huì)要求。” 比利時(shí)格森教授對(duì)安全科學(xué)做了這樣的定義：“安全科學(xué)研究人、技術(shù)和環(huán)境之間的關(guān)系，以建立這三者的平衡共生態(tài)（Equilibrated System）為目的。” 中國(guó)勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)劉潛把安全科學(xué)定義為：“安全科學(xué)是專(zhuān)門(mén)研究人們?cè)谏a(chǎn)及其活動(dòng)中的身心安全（含健康、舒適、愉快乃至享受），以達(dá)到保護(hù)勞動(dòng)者及其活動(dòng)能力、保障其活動(dòng)效率的跨門(mén)類(lèi)、綜合性的橫斷科學(xué)。”,2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ),8,中國(guó)礦業(yè)大學(xué)何學(xué)秋教授等認(rèn)為：“安全科學(xué)是研究事物安全與危險(xiǎn)矛盾運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。研究事物安全的本質(zhì)規(guī)律，揭示事物安全相對(duì)應(yīng)的客觀(guān)因素及轉(zhuǎn)化條件；研究預(yù)測(cè)、消除或控制事物安全與危險(xiǎn)影響因素和轉(zhuǎn)化條件的理論與技術(shù)；研究安全的思維方法和知識(shí)體系?！?中國(guó)勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)，中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào)主編徐德蜀等認(rèn)為：“安全科學(xué)是認(rèn)識(shí)和揭示人的身心免受外界（不利）因素影響的安全狀態(tài)及保障條件與其轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)問(wèn)。換言之，安全科學(xué)是研究人的身心存在狀態(tài)（含健康）的運(yùn)動(dòng)及變化規(guī)律，找出與其對(duì)應(yīng)的客觀(guān)因素及其轉(zhuǎn)化條件；研究消除或控制危害因素和轉(zhuǎn)化條件的理論和技術(shù)即解決的方法和途徑；研究安全的本質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)規(guī)律，建立起安全、舒適、高效的人機(jī)規(guī)范和形成人們保障自身安全的思維方法和知識(shí)體系?！奔矗踩茖W(xué)是專(zhuān)門(mén)研究安全的本質(zhì)及其轉(zhuǎn)化規(guī)律和保障條件的科學(xué)。,2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ),9,還有的學(xué)者認(rèn)為：研究生產(chǎn)中人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全化及進(jìn)行隨機(jī)安全控制的技術(shù)和管理方法的工程學(xué)稱(chēng)之為安全科學(xué)。,2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ),10,安全科學(xué)的本質(zhì)特征內(nèi)容可歸納如下： (1)安全科學(xué)要體現(xiàn)本質(zhì)安全。 依靠自身的安全設(shè)計(jì)，進(jìn)行本質(zhì)方面的改善，即使發(fā)生故障或誤操作，系統(tǒng)仍能保證安全。 安全科學(xué)必須適應(yīng)人類(lèi)技術(shù)發(fā)展的要求，提高人類(lèi)的安全活動(dòng)效果。 變局部分散為整體、綜合。 變事后歸納整理為事前演繹預(yù)測(cè)。 變被動(dòng)靜態(tài)受制為主動(dòng)動(dòng)態(tài)控制。 (2)安全科學(xué)要體現(xiàn)理論性、科學(xué)性。 不是簡(jiǎn)單的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)或推測(cè)，要具有科學(xué)的理性。 不但要研究實(shí)現(xiàn)安全目標(biāo)的技術(shù)方法和手段，而且要研究安全的理論和策略。,2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ),11,(3)安全科學(xué)要體現(xiàn)交叉性。各種學(xué)科的出現(xiàn)和發(fā)展都要適應(yīng)人類(lèi)社會(huì)穩(wěn)定繁榮的趨向，安全科學(xué)就是要把各相關(guān)學(xué)科的理論和方法綜合起來(lái)，形成系統(tǒng)的理論，真正為人類(lèi)追求的最終目標(biāo)安全而服務(wù)。這其中不僅要包括工程科學(xué)和技術(shù)科學(xué)層次的知識(shí)，還要包括基礎(chǔ)科學(xué)理論以及認(rèn)識(shí)論和方法論的知識(shí)。 (4)安全科學(xué)要體現(xiàn)研究對(duì)象的全面性。當(dāng)前，安全科學(xué)研究的對(duì)象主要是人類(lèi)的技術(shù)應(yīng)用導(dǎo)致的災(zāi)害或事故。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類(lèi)生活的方方面面都包含科學(xué)技術(shù)的內(nèi)容，所以安全科學(xué)的研究對(duì)象應(yīng)包括人類(lèi)生存和發(fā)展過(guò)程中面臨的一切負(fù)效應(yīng)。 (5)安全科學(xué)的目的要體現(xiàn)人、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和技術(shù)功能的最優(yōu)化。,2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ),12,三、安全科學(xué)的研究對(duì)象 安全科學(xué)是研究事物安全與危險(xiǎn)矛盾運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)說(shuō)。其目的是揭示事物安全與危險(xiǎn)的原因及后果，以及它們之間特有的相互關(guān)系，并運(yùn)用基礎(chǔ)學(xué)科、工程學(xué)科等相關(guān)學(xué)科對(duì)事物或系統(tǒng)綜合功能的喪失機(jī)理進(jìn)行分析和研究。,2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ),13,安全科學(xué)的研究對(duì)象可歸納為如下幾個(gè)方面： 安全科學(xué)的哲學(xué)基礎(chǔ)。它是對(duì)安全科學(xué)的最高理論概括，也是認(rèn)識(shí)、揭示安全本質(zhì)的最科學(xué)、最根本的思維方式。確立安全科學(xué)的哲學(xué)觀(guān)是研究安全的基礎(chǔ)，只有確立了正確的安全觀(guān)和方法論，才能正確地分析安全問(wèn)題、解決安全問(wèn)題，揭示安全科學(xué)的本質(zhì)規(guī)律。為人類(lèi)社會(huì)所面臨的安全問(wèn)題提供科學(xué)的指導(dǎo)方法。 安全科學(xué)的基本理論。人類(lèi)面臨的安全問(wèn)題是各種各樣的，各有其特殊性，但在安全的本質(zhì)問(wèn)題上卻有共性的規(guī)律。因此要研究安全科學(xué)的基本理論，揭示事物共有的安全本質(zhì)規(guī)律。,2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ),14,安全工程與技術(shù)。研究安全的工程技術(shù)問(wèn)題，包括安全系統(tǒng)工程、安全控制工程、安全管理工程、安全信息工程、安全人機(jī)環(huán)境工程及各工程領(lǐng)域的安全工程問(wèn)題等。 安全科學(xué)的經(jīng)濟(jì)規(guī)律。安全經(jīng)濟(jì)基本理論、損失理論、評(píng)價(jià)理論、管理與決策理論等。,2.1 安全科學(xué)基礎(chǔ),15,一、基本術(shù)語(yǔ) 二、可靠度函數(shù)和故障率 三、系統(tǒng)可靠度 四、人的可靠性,2.2 可靠性理論,16,一、基本術(shù)語(yǔ) 1、可靠性、維修性和有效性 2、可靠度、維修度和有效度 3、用時(shí)間計(jì)量的可靠度、維修度和有效度,2.2 可靠性理論,17,1、可靠性、維修性和有效性 （1）可靠性 可靠性的經(jīng)典定義是：產(chǎn)品或系統(tǒng)（設(shè)備）在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。 一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)本身不出故障的概率稱(chēng)為“結(jié)構(gòu)可靠性”。 滿(mǎn)足精度要求的概率稱(chēng)為“性能可靠性”。 狹義可靠性通常包括“結(jié)構(gòu)可靠性”和“性能可靠性”。,2.2 可靠性理論,18,（2）維修性 對(duì)于可修復(fù)的產(chǎn)品，一旦出現(xiàn)故障是可能修復(fù)的，修復(fù)的能力通常用維修性表示。維修性是指在規(guī)定條件下使用的產(chǎn)品在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或恢復(fù)到能完成規(guī)定功能的能力。,2.2 可靠性理論,19,（3）有效性 產(chǎn)品的狹義可靠性和維修性能反映產(chǎn)品的有效工作能力，這一能力稱(chēng)有效性，它是指可以維修的產(chǎn)品在某時(shí)刻具有或維持規(guī)定功能的能力。 耐久性是指當(dāng)按著規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，產(chǎn)品在規(guī)定的使用和維修條件下，達(dá)到某種技術(shù)或經(jīng)濟(jì)指標(biāo)極限時(shí)，完成規(guī)定功能的能力。 考慮產(chǎn)品的有效性和耐久性就可獲得產(chǎn)品的廣義可靠性。,2.2 可靠性理論,20,2.可靠度、維修度和有效度 （1）可靠度 可靠度是衡量可靠性的尺度，它是指產(chǎn)品或系統(tǒng)（設(shè)備）在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。 （2）維修度 維修度是表示維修難易的客觀(guān)指標(biāo)。其定義是在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，可修復(fù)產(chǎn)品或系統(tǒng)（設(shè)備）在發(fā)生故障后能夠完成維修的概率。其中，“規(guī)定的條件”無(wú)疑與維修人員的技術(shù)水平、熟練程度、維修方法、備件以及補(bǔ)充部件的后勤體制等密切相關(guān)。 （3）有效度 有效度就是在某種使用條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品或系統(tǒng)（設(shè)備）保持正常使用狀態(tài)的概率。,2.2 可靠性理論,21,給定某使用時(shí)間t，維修所容許的時(shí)間（遠(yuǎn)小于t），設(shè)某產(chǎn)品的可靠度、維修度和有效度分別為R(t)、M(t)和A(t,)，則它們之間的關(guān)系為： 為了滿(mǎn)足某種有效度，最好一開(kāi)始就做到高可靠度或高維修度，當(dāng)然也可以使可靠度較低，提高維修度來(lái)滿(mǎn)足所需的有效度，但這樣就會(huì)經(jīng)常發(fā)生故障，從而提高了維修費(fèi)用。反之，若采用高可靠度、低維修度，則產(chǎn)品的初始費(fèi)用過(guò)高。所以，設(shè)計(jì)師必須在產(chǎn)品的價(jià)值和產(chǎn)品的可靠度二者之間進(jìn)行均衡。,2.2 可靠性理論,22,3.用時(shí)間計(jì)量的可靠度、維修度和有效度 故障前平均工作時(shí)間（MTTF） 不可修復(fù)的產(chǎn)品，由開(kāi)始工作直到發(fā)生故障前連續(xù)的正常工作時(shí)間。 顯然這時(shí)間可以認(rèn)為是0內(nèi)的一個(gè)任意可能值。因而對(duì)某一產(chǎn)品或零件的故障前的平均時(shí)間，應(yīng)理解為它們連續(xù)正常工作時(shí)間的數(shù)學(xué)期望。于是有 式中f(t)為壽命的概率密度函數(shù)。在可靠性理論中，它也是故障概率密度函數(shù)。,2.2 可靠性理論,23,平均故障間隔時(shí)間（MTBF） 產(chǎn)品發(fā)生了故障后經(jīng)修理或更換零件仍能正常工作，其在兩次相鄰故障間的平均工作時(shí)間。 式中 n各單元發(fā)生故障的總次數(shù)； ti 第i-1到第i次故障間隔時(shí)間。,2.2 可靠性理論,24,平均故障修復(fù)時(shí)間（MTTR） 產(chǎn)品出現(xiàn)故障后到恢復(fù)正常工作時(shí)所需要的時(shí)間 。 式中 n各單元發(fā)生故障的總次數(shù)； i第i次故障修復(fù)時(shí)間。,2.2 可靠性理論,25,二、可靠度函數(shù)和故障率 1、可靠度函數(shù) 2、故障率曲線(xiàn) 3、系統(tǒng)的單元故障概率,2.2 可靠性理論,26,1、可靠度函數(shù) 在一定的使用條件下，可靠度是時(shí)間的函數(shù)。設(shè)可靠度為 ，不可靠度為 ，則有,2.2 可靠性理論,27,式中： 故障（或失效）概率密度函數(shù)，表示在時(shí)刻t后的一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品故障數(shù)與產(chǎn)品總數(shù)之比。,2.2 可靠性理論,28,對(duì)于故障（或失效）率的定義，亦即工作到某時(shí)刻尚未故障（或失效）的產(chǎn)品，在該時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障（或失效）的概率，它反映時(shí)刻的失效速率，也稱(chēng)為瞬時(shí)失效率。,2.2 可靠性理論,29,2、故障率曲線(xiàn) 在實(shí)際使用過(guò)程中的產(chǎn)品或機(jī)械零件，如不進(jìn)行預(yù)防性維修或?qū)τ诓豢尚迯?fù)的產(chǎn)品，其故障率隨時(shí)間而變化。,2.2 可靠性理論,30,31,（1）早期故障期 早期故障期的故障率，由極高值很快地降下來(lái)。這個(gè)高的故障率主要是由于零件加工和部件裝配等方面不當(dāng)引起的。 （2）偶然故障期 偶然故障期的故障率降到很低而進(jìn)入穩(wěn)定的狀態(tài)，其故障率可是視為常量。這個(gè)時(shí)期是零件的正常使用期。在這個(gè)時(shí)期中發(fā)生的故障都是因?yàn)榕既辉蛞鸬摹?（3）耗損故障期 耗損故障期是產(chǎn)品經(jīng)歷上述兩個(gè)時(shí)期的使用后，由于材料的疲勞、蠕變和磨損等原因，使零件發(fā)生裂紋、尺寸的永久改變。間隙增大、沖擊加劇、噪音增大等后果，而使故障率急劇地增大。,2.2 可靠性理論,32,機(jī)電產(chǎn)品在整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，都會(huì)經(jīng)歷這三個(gè)不同的故障率階段。加強(qiáng)預(yù)防維修，盡可能避免偶然因素的影響，就可延長(zhǎng)使用期。,2.2 可靠性理論,33,3、系統(tǒng)的單元故障概率 （1）可修復(fù)系統(tǒng)的單元故障概率 取決于單元故障率（指單位時(shí)間內(nèi)故障發(fā)生的頻率）和單元修復(fù)率（指單位時(shí)間內(nèi)元件修復(fù)的頻率）。 （2）不可修復(fù)系統(tǒng)的單元故障概率 取決于單元故障率的時(shí)間分布函數(shù)。,2.2 可靠性理論,34,三、系統(tǒng)可靠度 產(chǎn)品、設(shè)備是由許多零（元）件、組件及部件等組合而成的，它們通過(guò)相互作用而實(shí)現(xiàn)聯(lián)系，以完成一定的功能。由此可見(jiàn)，產(chǎn)品的系統(tǒng)可靠度是建立在系統(tǒng)中各個(gè)零（元）部件之間的作用關(guān)系和這些零（元）部件本身可靠度的基礎(chǔ)上的。 產(chǎn)品的系統(tǒng)可分為貯備系統(tǒng)、非貯備系統(tǒng)和復(fù)雜系統(tǒng)。其中，貯備系統(tǒng)又可分為工作貯備（也稱(chēng)熱貯備，在貯備期間部件又可能失效，而且可以立即更換掉故障部件，并取而代之）與非工作貯備（也稱(chēng)冷貯備，在貯備期間部件不會(huì)發(fā)生失效或失效率很?。?。,2.2 可靠性理論,35,2.2 可靠性理論,36,1、串聯(lián)系統(tǒng) 組成系統(tǒng)的所有單元中，任一單元故障就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障；或者說(shuō)只有當(dāng)系統(tǒng)中所有單元都正常工作時(shí)，系統(tǒng)才能正常工作的系統(tǒng)稱(chēng)為串聯(lián)系統(tǒng)。,2.2 可靠性理論,37,從設(shè)計(jì)角度考慮，要提高串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度，就應(yīng)： 提高單元可靠度； 盡可能減少串聯(lián)單元數(shù)目； 等效地縮短任務(wù)時(shí)間。,2.2 可靠性理論,38,2、并聯(lián)系統(tǒng) 并聯(lián)系統(tǒng)屬于工作貯備系統(tǒng)。由個(gè)單元組成的并聯(lián)系統(tǒng)具有如下特征：系統(tǒng)中只要有一個(gè)單元正常工作，系統(tǒng)就能正常工作；只有系統(tǒng)中所有單元都失效，系統(tǒng)才失效。,2.2 可靠性理論,39,2.2 可靠性理論,40,3、混合系統(tǒng) 實(shí)際系統(tǒng)多為串并聯(lián)的組合，稱(chēng)為混合系統(tǒng)。在這種情況下，可以先把每一組成單元（串聯(lián)與并聯(lián)）的可靠度求出，轉(zhuǎn)換成單純的串聯(lián)或并聯(lián)系統(tǒng)，然后求出系統(tǒng)的可靠度。,2.2 可靠性理論,41,4、表決系統(tǒng) 表決系統(tǒng)的特征是：系統(tǒng)中的n個(gè)單元中，至少要有k（ ）個(gè)單元正常工作，系統(tǒng)才能正常工作，也稱(chēng)為 系統(tǒng),2.2 可靠性理論,42,5、非工作貯備系統(tǒng)（冷貯備） 考慮n=2時(shí)的貯備系統(tǒng)，一臺(tái)部件工作，另一臺(tái)部件備用。假定備用期間不失效并且開(kāi)關(guān)是理想的，根據(jù)復(fù)合事件概率的計(jì)算方法，可得系統(tǒng)的可靠度.,2.2 可靠性理論,43,6、復(fù)雜系統(tǒng) 有些系統(tǒng)中，各單元之間并不能簡(jiǎn)單歸納為上述哪一類(lèi)系統(tǒng)模型，它是一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性問(wèn)題，這類(lèi)系統(tǒng)即復(fù)雜系統(tǒng)。 計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)的可靠度可用布爾真值表法、結(jié)構(gòu)函數(shù)法、最小路集法、概率分解法、聯(lián)絡(luò)矩陣法等。,2.2 可靠性理論,44,四、人的可靠性 人在各種工程系統(tǒng)的可靠性中起著重要的作用，因?yàn)楦鞣N系統(tǒng)都是由人這個(gè)環(huán)節(jié)使之相互聯(lián)系的。為了使可靠性分析有意義，必須考慮人的可靠性因素。 人的可靠性定義為：人在系統(tǒng)工作的任何階段，在規(guī)定的最小時(shí)間限度內(nèi)（假定時(shí)間要求是給定的）成功地完成一項(xiàng)工作或任務(wù)的概率。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，遵循人的因素的原則能有效地提高人的可靠性。另一方面，諸如仔細(xì)地挑選和培訓(xùn)有關(guān)人員等也有助于提高人的可靠性。,2.2 可靠性理論,45,1、應(yīng)力 應(yīng)力是影響人的行為及其可靠性的一個(gè)重要因素。顯然，一個(gè)承受過(guò)重應(yīng)力的人會(huì)有較高的可能性造成失誤。根據(jù)研究表明，人的工作效率與應(yīng)力（或憂(yōu)慮）之間有如圖所示的關(guān)系。,2.2 可靠性理論,46,2.2 可靠性理論,47,應(yīng)力不完全是一種消極因素。實(shí)際上，適度的應(yīng)力有利于把人的功效提高到最佳狀態(tài)。如果應(yīng)力過(guò)輕，任務(wù)簡(jiǎn)單且單調(diào)，反而使人會(huì)覺(jué)得工作沒(méi)有意義而變得遲鈍，因而人的功效不會(huì)達(dá)到高峰狀態(tài)；相反，若應(yīng)力過(guò)重，超過(guò)中等應(yīng)力情況下，將引起人的功效下降。引起下降的原因是多方面的，如疲勞、憂(yōu)慮、恐懼或其它心理上的應(yīng)力。,2.2 可靠性理論,48,（1）職業(yè)應(yīng)力 職業(yè)應(yīng)力可分為以下四種類(lèi)型： 類(lèi)型I：與工作負(fù)荷有關(guān)。在超負(fù)荷工作的情況下，任務(wù)要求超過(guò)了個(gè)人滿(mǎn)足要求的能力；同樣，在低負(fù)荷工作的況下，一個(gè)人完成的工作調(diào)動(dòng)不起積極性。低負(fù)荷工作的例子有：不需要?jiǎng)幽X筋；沒(méi)有發(fā)揮個(gè)人專(zhuān)長(zhǎng)和技能的機(jī)會(huì)；重復(fù)性工作。 類(lèi)型：與職業(yè)變動(dòng)有關(guān)。職業(yè)改變破壞了個(gè)人行為上的、心理上的和認(rèn)識(shí)上的功能模式。這種應(yīng)力類(lèi)型出現(xiàn)在與生產(chǎn)率和增長(zhǎng)有關(guān)的機(jī)構(gòu)中。職業(yè)變動(dòng)的形式如調(diào)整編制、職務(wù)提升、科研開(kāi)發(fā)和重新安置等。 類(lèi)型：與職業(yè)上受到挫折有關(guān)。當(dāng)工作不能滿(mǎn)足預(yù)先的目標(biāo)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致這種情況。如缺乏聯(lián)系、分工不明確、官僚主義、缺乏職業(yè)開(kāi)發(fā)準(zhǔn)則等。 類(lèi)型：其它可能的職業(yè)性環(huán)境因素，如振動(dòng)、噪聲、高溫、光線(xiàn)太暗或太亮、不好的人際關(guān)系等。,2.2 可靠性理論,49,（2）操作人員的應(yīng)力特征 人都有一定的局限性，當(dāng)執(zhí)行某一具體任務(wù)時(shí)，若超過(guò)這些限度，差錯(cuò)的發(fā)生概率就會(huì)上升。為了使人的差錯(cuò)減到最小，設(shè)計(jì)工程師和可靠性工程師應(yīng)密切配合，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮到操作人員的能力限度和特征。操作人員可能受到的應(yīng)力特征是：反饋給操作人員的信息不充分，不能確定其工作正確與否；要求操作人員迅速地對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上的顯示值做出比較；操作人員要在很短時(shí)間內(nèi)做出決策；要求操作人員延長(zhǎng)監(jiān)視時(shí)間；為了完成一項(xiàng)任務(wù)，所要做的步驟很多；有一個(gè)以上的顯示值難以辨認(rèn)；要求同時(shí)高速完成一個(gè)以上的控制；要求操作人員高速完成操作步驟；要求根據(jù)不同來(lái)源收集到的數(shù)據(jù)做出決策。,2.2 可靠性理論,50,（3）個(gè)人的應(yīng)力因素 個(gè)人應(yīng)力因素是指一般工作人員可能因某種原因造成了心理壓力而引起的應(yīng)力。這些因素中有些是在一個(gè)人的一生中遇到的實(shí)際問(wèn)題。將其中一些列舉如下：必須與性格難以捉摸的人在一起工作；不喜歡做現(xiàn)在的工作或事情；與配偶或子女有矛盾；嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)困難造成的心理上的壓力；在工作中有可能成為編外人員；在工作中得到晉升的機(jī)會(huì)很少；缺乏完成現(xiàn)在工作的能力；健康欠佳；時(shí)間上要求很緊的工作；為了按期完成工作，不得不加班干；工作上上級(jí)提出過(guò)多的要求；做一項(xiàng)憑自己的能力和經(jīng)驗(yàn)不屑去做的工作等。,2.2 可靠性理論,51,2、人的差錯(cuò)（失誤） 人的差錯(cuò)是指人在執(zhí)行規(guī)定任務(wù)時(shí)發(fā)生失誤（或做了禁止的動(dòng)作），可能導(dǎo)致預(yù)定操作中斷或引起人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損壞。人的差錯(cuò)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響隨不同的系統(tǒng)而不同，造成的后果也是不一樣的。 人的差錯(cuò)的發(fā)生有各種不同原因，大多數(shù)人的差錯(cuò)發(fā)生的原因是基于這樣一個(gè)事實(shí)，即人可以用各種不同方式去做各種不同的事情。,2.2 可靠性理論,52,人的差錯(cuò)的原因主要包括：在工作的環(huán)境中光線(xiàn)不合適；操作人員由于培訓(xùn)上的不足而沒(méi)有達(dá)到一定的技能，因而造成失誤；儀器設(shè)備的設(shè)計(jì)太差，質(zhì)量不好；工作環(huán)境中溫度太高；高噪聲的環(huán)境；工作圖紙不合理；工作人員的空間太擠；目標(biāo)不明確；使用工具錯(cuò)誤；操作規(guī)程寫(xiě)的質(zhì)量太罨蛘有錯(cuò)誤；管理太差；任務(wù)太復(fù)雜；信息和語(yǔ)言交流上太差，等等。,2.2 可靠性理論,53,（1）人的差錯(cuò)分類(lèi) 人的差錯(cuò)一般可按以下幾種形式分類(lèi)。 按信息處理過(guò)程分類(lèi)： 未正確提供、傳遞信息。 識(shí)別、確認(rèn)錯(cuò)誤。 記憶、判斷錯(cuò)誤。 操作、動(dòng)作錯(cuò)誤。 按執(zhí)行任務(wù)性質(zhì)分類(lèi) 設(shè)計(jì)錯(cuò)誤 操作錯(cuò)誤 裝配錯(cuò)誤 檢驗(yàn)錯(cuò)誤 安裝錯(cuò)誤 維修錯(cuò)誤,2.2 可靠性理論,54,哈默的人為差錯(cuò)分類(lèi) 疏忽性：對(duì)困難作出不正確的決策； 執(zhí)行性：不能實(shí)現(xiàn)所需的功能； 多余性：完成一項(xiàng)不該完成的操作； 次序性：執(zhí)行操作時(shí)，發(fā)生次序差錯(cuò)； 時(shí)間性：時(shí)間掌握不嚴(yán)，對(duì)意外事件反應(yīng)遲鈍，不能意識(shí)到的風(fēng)險(xiǎn)情況。,2.2 可靠性理論,55,（2）人的故障模式 人的差錯(cuò)的發(fā)生有各種不同的原因，諸如信息提供、識(shí)別、判斷、操作等一個(gè)或多個(gè)人的活動(dòng)都可涉及人的差錯(cuò)。這些差錯(cuò)歸納起來(lái)為人的故障模式。,2.2 可靠性理論,56,(3) 人的差錯(cuò)概率估計(jì) 人的差錯(cuò)概率是對(duì)人的行為的基本量度。,2.2 可靠性理論,57,人的差錯(cuò)概率受多種因素的影響，如操作的緊迫程度、單調(diào)性、不安全感、設(shè)備狀況、人的生理狀況、心理素質(zhì)、教育、訓(xùn)練程度以及社會(huì)影響和環(huán)境因素等。因此，具體進(jìn)行人的可靠性分析非常復(fù)雜，一般要根據(jù)操作的內(nèi)容、環(huán)境等因素進(jìn)行修正，在決定這些修正系數(shù)時(shí)帶有很大的經(jīng)驗(yàn)性和主觀(guān)性。 人們?cè)谔幚砘驁?zhí)行任何一次任務(wù)時(shí)，例如操作人員在操縱使用和處理設(shè)備、裝置和物料時(shí)，都有一個(gè)對(duì)任務(wù)（情況）的識(shí)別（輸入）、判斷和行動(dòng)（輸出）三個(gè)過(guò)程，在這三個(gè)過(guò)程中都有發(fā)生差錯(cuò)的可能性。就某一行動(dòng)而言，作業(yè)者的基本可靠度為,2.2 可靠性理論,58,2.2 可靠性理論,59,由于受作業(yè)條件、作業(yè)者自身因素及作業(yè)環(huán)境的影響，作業(yè)者的基本可靠度還會(huì)降低。例如，有研究表明，人的舒適溫度一般是1922，當(dāng)人在作業(yè)時(shí)，環(huán)境溫度若超過(guò)27，人的失誤概率就會(huì)上升約40。因此，還需要用修正系數(shù)k加以修正，從而得到作業(yè)者單個(gè)動(dòng)作的失誤概率為：,2.2 可靠性理論,60,2.2 可靠性理論,61,3、人的可靠性分析方法 影響人失誤的因素很復(fù)雜，很多專(zhuān)家、學(xué)者對(duì)此做過(guò)專(zhuān)門(mén)研究，提出了不少關(guān)于人的失誤概率估算方法，但都不很完善?，F(xiàn)在能被大多數(shù)人接受的是1961年斯溫（Swain）和羅克（Rock）提出的“人的差錯(cuò)率預(yù)測(cè)方法” (縮寫(xiě)為T(mén)HERP)，用來(lái)分析操作人員在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，采取必要的操作與措施時(shí)發(fā)生失誤的概率。,2.2 可靠性理論,62,THERP方法的分析步驟如下： 第一步根據(jù)人的差錯(cuò)定義系統(tǒng)故障或分系統(tǒng)故障 第二步辨識(shí)和分析有關(guān)人的操作 第三步確定單人單項(xiàng)操作或多項(xiàng)操作的差錯(cuò)率 第四步評(píng)估人的差錯(cuò)對(duì)所考慮系統(tǒng)的影響 第五步提出必要的建議 上述五個(gè)步驟是一個(gè)累積的過(guò)程，而且一直重復(fù)到由人的差錯(cuò)引起的系統(tǒng)性能下降達(dá)到某個(gè)可容許的水平為止。要注意的是，上述步驟未必總是按同樣次序進(jìn)行重復(fù)。,2.2 可靠性理論,63,4、人的差錯(cuò)預(yù)防辦法 主要有人機(jī)系統(tǒng)分析法、差錯(cuò)原因排除程序、質(zhì)量控制小組法以及防止操作人員發(fā)生差錯(cuò)的預(yù)防措施 （1）人機(jī)系統(tǒng)分析法 二十世紀(jì)50年代初，米勒（Robert B. Miller）研究并提出了人機(jī)系統(tǒng)分析法。該方法能使系統(tǒng)中人的差錯(cuò)的不良效果降低到某種可容許的程度。,2.2 可靠性理論,64,人機(jī)系統(tǒng)分析法包括如下十個(gè)步驟： 第一步，概括系統(tǒng)的功能和目標(biāo) 第二步，概括情況特征 第三步，概括有關(guān)系統(tǒng)的人力特征 第四步，概括由系統(tǒng)人力實(shí)現(xiàn)的任務(wù)和工作 第五步，根據(jù)表面潛在可能差錯(cuò)條件和其它有關(guān)的困難完成任務(wù)和工作的分析 第六步，得出每種潛在差錯(cuò)出現(xiàn)的估計(jì) 第七步，得出對(duì)某種潛在差錯(cuò)未被發(fā)現(xiàn)的未經(jīng)校正的可能性分析 第八步，得出對(duì)每種未被發(fā)現(xiàn)潛在差錯(cuò)的后果估計(jì) 第九步，對(duì)系統(tǒng)提出修改意見(jiàn) 第十步，重復(fù)大部分上述步驟再評(píng)價(jià)每個(gè)系統(tǒng)的修改,2.2 可靠性理論,65,（2）差錯(cuò)原因排除程序法 這種方法主要是強(qiáng)調(diào)預(yù)防性措施，要求工人直接參加，在生產(chǎn)操作進(jìn)行時(shí)把人的差錯(cuò)減少到可容許的程度。這種方法可稱(chēng)為減少人的差錯(cuò)的工人參與程序法。 差錯(cuò)原因排除程序法由若干工人小組組成，小組的規(guī)模不應(yīng)該超過(guò)812人。在定期召開(kāi)的差錯(cuò)原因排除會(huì)上，由工人提出差錯(cuò)情況報(bào)告和可能的差錯(cuò)情況報(bào)告，然后對(duì)這些報(bào)告進(jìn)行評(píng)審和討論，最后提出補(bǔ)救或預(yù)防措施的建議。,2.2 可靠性理論,66,差錯(cuò)原因排除程序法的重要準(zhǔn)則如下： 收集的數(shù)據(jù)應(yīng)包括可能出現(xiàn)差錯(cuò)的情況、易發(fā)生事故的情況和差錯(cuò)； 程序應(yīng)限于辨識(shí)為了減少可能的差錯(cuò)需要重新設(shè)計(jì)的工作條件； 差錯(cuò)原因排除小組對(duì)于諸如減少差錯(cuò)的數(shù)量、提高工作滿(mǎn)意程度和費(fèi)用有效性等因素所提出的工作情況的每項(xiàng)重新設(shè)計(jì)都應(yīng)該由專(zhuān)家組進(jìn)行評(píng)定。,2.2 可靠性理論,67,差錯(cuò)原因排除程序包括下列基本內(nèi)容： 由管理人員來(lái)實(shí)施最合適的設(shè)計(jì)方法； 由管理人員對(duì)工人在差錯(cuò)原因排除程序中所起的作用作恰如其分的認(rèn)可； 對(duì)差錯(cuò)原因排除程序所涉的每個(gè)人進(jìn)行教育，使其了解該程序的用處； 人因?qū)＜液推渌鼘?zhuān)家從費(fèi)用與價(jià)值角度對(duì)提出的設(shè)計(jì)方法作出評(píng)估，此外，他們還要從這些方法中選出最合適的方法或者提出其它解決辦法； 對(duì)差錯(cuò)原因排除組的協(xié)調(diào)員和工人進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和分析技術(shù)方面的培訓(xùn)； 人因?qū)＜液推渌鼘?zhuān)家利用差錯(cuò)原因排除程序的連續(xù)輸入對(duì)生產(chǎn)過(guò)程改變的影響進(jìn)行評(píng)估； 工人對(duì)差錯(cuò)和可能出現(xiàn)的差錯(cuò)情況提出報(bào)告并確定產(chǎn)生差錯(cuò)的原因。此外，為排除或適當(dāng)?shù)販p少產(chǎn)生這些差錯(cuò)的原因，工人捉出解決辦法的方案。,2.2 可靠性理論,68,（3）質(zhì)量控制小組法 質(zhì)量控制小組法和差錯(cuò)原因排除程序法有許多共同點(diǎn)。它們的某些內(nèi)容是相同的。這些相同的內(nèi)容為： 參加者享有民主權(quán)利； 目的在于解決問(wèn)題； 各管理等級(jí)之間有交叉。 質(zhì)量控制小組法和差錯(cuò)原因排除程序法的不同點(diǎn)在于： 利用因果圖、巴雷特等分析法來(lái)研究問(wèn)題； 強(qiáng)調(diào)協(xié)同工作和成員與集體的一致性； 強(qiáng)調(diào)進(jìn)行質(zhì)量控制統(tǒng)計(jì)方法培訓(xùn)。,2.2 可靠性理論,69,一個(gè)組在自愿的基礎(chǔ)上由810人組成。這些人員是進(jìn)行相互有關(guān)的或相同工作的生產(chǎn)工程師、管理人員和工人。 對(duì)所有這些人都要進(jìn)行質(zhì)量控制統(tǒng)計(jì)方法的培訓(xùn)。培訓(xùn)所包括的范圍如下：因果圖，質(zhì)量控制圖，巴雷特圖，直方圖，二項(xiàng)分布。,2.2 可靠性理論,70,（4）防止操作人員發(fā)生差錯(cuò)的預(yù)防措施 引起操作人員差錯(cuò)的原因有許多。一些常見(jiàn)的人的差錯(cuò)原因及其預(yù)防措施有： 注意力不集中。注意力不集中和疲勞是引起操作員差錯(cuò)的兩個(gè)主要原因。應(yīng)考慮的防止注意力不集中的措施為：在重要場(chǎng)所安裝能引起注意的裝置、提供舒適的工作場(chǎng)所以及在程序步驟之間避免過(guò)長(zhǎng)的間隔。 疲勞。防止疲勞的措施為：消除不合理的工作位置和不合理的操作方式，避免精力集中的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，排除環(huán)境產(chǎn)生的應(yīng)力和產(chǎn)生疲倦的精神因素等。,2.2 可靠性理論,71,注意不到重要的指示。光憑指針顯示危險(xiǎn)情況，易造成人的差錯(cuò)。若采用發(fā)聲和發(fā)光手段來(lái)引起操作人員對(duì)問(wèn)題的注意，則可避免出現(xiàn)忽視重要顯示的情況。亦即，防止注意不到重要的指示的措施是使用視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)方法把操作員的注意力引到出現(xiàn)的問(wèn)題上。 操作員對(duì)控制器件的調(diào)整不精確。采用帶定位銷(xiāo)的控制器件或不需進(jìn)行精密調(diào)整的控制器件，可以避免操作員因?qū)刂破骷{(diào)整不精確而引起的問(wèn)題。對(duì)要求精確調(diào)節(jié)的控制裝置，首先要求機(jī)構(gòu)靈活且用力較??；同時(shí)利用“卡嗒卡嗒”發(fā)聲來(lái)控制裝置，則能避免由操作人員引起的控制不精確問(wèn)題。,2.2 可靠性理論,72,接通控制器件的順序不對(duì)。為避免不按順序要求接通控制裝置，可在關(guān)鍵部位設(shè)置連鎖裝置，并保證功能控制裝置按其要求以一定的順序排列。另外要避免采用外形相似或控制記號(hào)難以理解的控制裝置。 讀錯(cuò)儀表讀數(shù)。對(duì)讀錯(cuò)儀表讀數(shù)的預(yù)防措施是要解決清晰度問(wèn)題。讀數(shù)者要挪動(dòng)身體，儀器不要放在不合適的位置上，這兩點(diǎn)也很重要。一般從儀表上讀數(shù)能造成錯(cuò)誤，可采取的措施有：消除視覺(jué)誤差問(wèn)題，當(dāng)儀表位置分散時(shí)，讀表人可移動(dòng)身體，合理安排儀表位置，采用數(shù)字排列方式以達(dá)到符合人視覺(jué)的要求。,2.2 可靠性理論,73,用錯(cuò)控制器件。避免用錯(cuò)控制器件的辦法有：使用時(shí)不要用力過(guò)大，關(guān)鍵的控制器件不要互相離得很近或相似，控制器件不要使用難以看懂的標(biāo)記。 振動(dòng)和噪聲的刺激。在不規(guī)則的振動(dòng)和高噪聲的環(huán)境下，操作易發(fā)生差錯(cuò)，可采用隔振器和吸聲裝置來(lái)克服，最好是從振源和聲源上采取措施。 設(shè)備有缺陷，該工作時(shí)不能工作?？朔霓k法是采取各種措施保證儀器工作正常并提供一些測(cè)試和校準(zhǔn)的程序。 沒(méi)有遵照規(guī)程操作。不遵守規(guī)定的程序是操作人員產(chǎn)生差錯(cuò)的一個(gè)重要原因。其措施是避免太長(zhǎng)、太慢或太快的操作程序和設(shè)置符合人的群體習(xí)慣的操作方式等。,2.2 可靠性理論,74,因噪聲沒(méi)有聽(tīng)清命令。噪聲會(huì)影響操作人員交談，造成對(duì)指令不能正確理解。排除方法是將操作員和噪聲隔離或者從根本上治理噪聲。 生理和心理上的應(yīng)力。消除和減輕生理和心理上的應(yīng)力是減少人的差錯(cuò)的重要方面，除了加強(qiáng)教育與培訓(xùn)之外，改善環(huán)境條件及創(chuàng)造和諧的氛圍都是有力的措施。例如，工作場(chǎng)所的布置，除保證操作人員能迅速地在設(shè)備之間活動(dòng)，并及時(shí)與其他操作人員保持聯(lián)絡(luò)外，應(yīng)設(shè)法避免其他人員對(duì)操作人員個(gè)人空間的侵犯，保證合理的空間間隔與個(gè)人“領(lǐng)土”。這不僅涉及人體尺寸和感覺(jué)系統(tǒng)，還涉及人的個(gè)性、性別、年齡、文化、感情狀態(tài)和人際關(guān)系等社會(huì)因素。,2.2 可靠性理論,75,一、事故致因理論的發(fā)展過(guò)程 二、事故頻發(fā)傾向論 三、事故因果連鎖論 四、能量意外釋放論 五、心理動(dòng)力理論 六、系統(tǒng)理論 七、撒利模型 八、變化的觀(guān)點(diǎn),2.3 事故致因理論,76,一、事故致因理論的發(fā)展過(guò)程 事故是一種可能給人類(lèi)帶來(lái)不幸后果的意外事件。人類(lèi)主要“從事故學(xué)習(xí)事故”， 為了防止事故，必須弄清事故為什么會(huì)發(fā)生，造成事故發(fā)生的原因因素事故為什么會(huì)發(fā)生，事故是怎樣發(fā)生的，以及如何防止事故發(fā)生的理論，研究如何通過(guò)消除、控制事故致因因素來(lái)防止事故發(fā)生，所以被稱(chēng)作事故致因理論。 事故致因理論是定生產(chǎn)力發(fā)展水平的產(chǎn)物。在生產(chǎn)力發(fā)展的不同階段，生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的安全問(wèn)題有所不同，特別是隨著生產(chǎn)方式的變化，人在生產(chǎn)過(guò)程中所處地位的變化，引起人們安全觀(guān)念的變化，產(chǎn)生了反映安全觀(guān)念變化的不同的事故致因理論。,2.3 事故致因理論,77,1919年英國(guó)的格林伍德（M.Greenwood）和伍茲（H.H.Woods）經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，工人中的某些人較其他人更容易發(fā)生事故。進(jìn)而，在1939年，法默(Farmer)等人據(jù)此提出了事故頻發(fā)傾向的概念。 1936年，美國(guó)人海因里希(WHHeinrich)提出了事故因果連鎖理論。該理論也和事故頻發(fā)傾向理論一樣，僅僅關(guān)注人的因素，把大多數(shù)的工業(yè)事故責(zé)任都?xì)w因于工人的不注意等方面，表現(xiàn)出時(shí)代的局限性。 1949年，葛登(Gorden)利用流行病傳染機(jī)理來(lái)論述事故的發(fā)生機(jī)理，提出了“流行病學(xué)方法”。對(duì)于事故，一要考慮人的因素，二要考慮環(huán)境的因素，三要考慮引起事故的媒介。,2.3 事故致因理論,78,1961年由吉布森(Gibson)提出，并由哈登(Hadden)完善的能量轉(zhuǎn)移論，是事故致因理論發(fā)展過(guò)程中的重要一步。 1969年由瑟利(JSurry)提出的瑟利模型，以人對(duì)信息的處理過(guò)程為基礎(chǔ)描述了事故發(fā)生的因果關(guān)系。1970年海爾(Hale)的“海爾模型”，1972年威格里沃思(Wigglesworth)的“人失誤的一般模型”，1974年勞倫斯(Lawrence)提出的“金礦山人失誤模型”，以及1978年安德森(Anderson)等人對(duì)瑟利模型的擴(kuò)展和修正等，都從不同角度探討了人失誤與事故的關(guān)系問(wèn)題。,2.3 事故致因理論,79,1972年，本納(Benner)提出了擾動(dòng)起源事故理論，即P理論，指出在處于動(dòng)態(tài)平衡的系統(tǒng)中，是由于“擾動(dòng)”的產(chǎn)生導(dǎo)致了事故的發(fā)生。約翰遜(WGJohnson)于1975年提出了“變化一失誤”模型，塔蘭茨(W巳Talaneh) 在1980年介紹了“變化論”模型，佐藤吉信在1981年提出了“作用一變化與作用連鎖”模型，都從動(dòng)態(tài)和變化的觀(guān)點(diǎn)闡述了事故的致因。 值得指出的是，到目前為止，事故致因理論的發(fā)展還很不完善，還沒(méi)有給出對(duì)于事故致因進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)防的普遍而有效的方法。,2.3 事故致因理論,80,二、事故頻發(fā)傾向論 1、事故頻發(fā)傾向 事故頻發(fā)傾向是指?jìng)€(gè)別人容易發(fā)生事故的、穩(wěn)定的、個(gè)人的內(nèi)在傾向。對(duì)于發(fā)生事故次數(shù)較多、可能是事故頻發(fā)傾向者的人，可以通過(guò)一系列的心理學(xué)測(cè)試來(lái)判別。一般來(lái)說(shuō)，具有事故頻發(fā)傾向的人在進(jìn)行生產(chǎn)操作時(shí)往往精神動(dòng)搖，注意力不能經(jīng)常集中在操作上，因而不能適應(yīng)迅速變化的外界條件。,2.3 事故致因理論,81,事故頻發(fā)傾向者往往有如下的性格特征： 感情沖動(dòng)，容易興奮； 脾氣暴躁； 厭倦工作、沒(méi)有耐心； 慌慌張張、不沉著； 動(dòng)作生硬而工作效率低； 喜怒無(wú)常、感情多變； 理解能力低，判斷和思考能力差； 極度喜悅和悲傷； 缺乏自制力； 處理問(wèn)題輕率、冒失； 運(yùn)動(dòng)神經(jīng)遲鈍，動(dòng)作不靈活。,2.3 事故致因理論,82,2、事故遭遇傾向 事故遭遇順向是指某些人員在某些生產(chǎn)作業(yè)條件下容易發(fā)生事故的傾向。當(dāng)從事規(guī)則的、重復(fù)性作業(yè)時(shí)，事故頻發(fā)傾向較為明顯。 有學(xué)者建議用事故遭遇傾向取代事故頻發(fā)傾向的概念，認(rèn)為事故的發(fā)生不僅與個(gè)人因素有關(guān)，而且與生產(chǎn)條件有關(guān)。影響事故發(fā)生頻度的主要因素有搬運(yùn)距離短、噪聲嚴(yán)重、臨時(shí)工多、工人自覺(jué)性差等；與事故后果嚴(yán)重度有關(guān)的主要因素是工人的“男子漢”作風(fēng)，其次是缺乏自覺(jué)性、缺乏指導(dǎo)、老年職工多、不連續(xù)出勤等，證明事故發(fā)生情況與生產(chǎn)作業(yè)條件有著密切關(guān)系。對(duì)于一些危險(xiǎn)性高的職業(yè)，工人要有一個(gè)適應(yīng)期間，在此期間內(nèi)新工人容易發(fā)生事故。,2.3 事故致因理論,83,3、關(guān)于事故頻發(fā)傾向理論 自事故頻發(fā)傾向提出，迄今有無(wú)數(shù)的研究者對(duì)事故頻發(fā)傾向理論的科學(xué)性問(wèn)題進(jìn)行了專(zhuān)門(mén)的研究探討，關(guān)于事故頻發(fā)傾向者存在與否的問(wèn)題一直有爭(zhēng)議。實(shí)際上，事故遭遇傾向就是事故頻發(fā)傾向理論的修正。,2.3 事故致因理論,84,三、事故因果連鎖論 事故的原因包括三個(gè)層次：直接原因，間接原因，基本原因。由于對(duì)事故的各層次的原因的認(rèn)識(shí)不同，形成了不同的事故致因理論。人們經(jīng)常用事故因果連鎖的形式來(lái)表達(dá)某種事故致因理論。,2.3 事故致因理論,85,1、海因里希事故因果連鎖論 海因里希首先提出了事故因果連鎖論，用以闡明導(dǎo)致事故的各種原因因素之間及與事故、傷害之間的關(guān)系。該理論認(rèn)為，傷害事故的發(fā)生不是一個(gè)孤立的事件，盡管傷害可能發(fā)生在某個(gè)瞬間，卻是一系列互為因果的原因事件相繼發(fā)生的結(jié)果。,2.3 事故致因理論,86,海因里希把工業(yè)傷害事故的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程描述為具有一定因果關(guān)系的事件的連鎖，即： 人員傷亡的發(fā)生是事故的結(jié)果； 事故的發(fā)生是由于人的不安全行為或物的不安全狀態(tài)； 人的不安全行為或物的不安全狀態(tài)是由于人的缺點(diǎn)造成的； 人的缺點(diǎn)是由于不良環(huán)境誘發(fā)的，或者是由先天的遺傳因素造成的。,2.3 事故致因理論,87,海因里希最初提出的事故因果連鎖過(guò)程包括五個(gè)因素： 遺傳及社會(huì)環(huán)境 人的缺點(diǎn) 人的不安全行為或物的不安全狀態(tài) 事故 傷害,2.3 事故致因理論,88,事故因果連鎖關(guān)系的多米諾骨牌效應(yīng),2.3 事故致因理論,89,2、軌跡交叉論 繼海因里希提出幾乎所有的工業(yè)傷害事故都是由于人的不安全行為造成的之后。斯奇巴(Skiba)指出，生產(chǎn)操作人員與機(jī)械設(shè)備兩種因素都對(duì)事故的發(fā)生有影響，只有當(dāng)兩種因素同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，才能發(fā)生事故。反映這種認(rèn)識(shí)的理論叫軌跡交叉論。該理論認(rèn)為，在事故發(fā)展進(jìn)程中，人的因素的運(yùn)動(dòng)軌跡與物的因素的運(yùn)動(dòng)軌跡的交點(diǎn)，就是事故發(fā)生的時(shí)間和空間。即，人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)發(fā)生于同一時(shí)間、同一空間、或者說(shuō)人的不安全行為與物的不安全狀態(tài)相遇，則將在此時(shí)間、空間發(fā)生事故。,2.3 事故致因理論,90,2.3 事故致因理論,91,許多情況下人的因素與物的因素又互為因果。例如，有時(shí)物的不安全狀態(tài)誘發(fā)了人的不安全行為，而人的不安全行為又促進(jìn)了物的不安全狀態(tài)的發(fā)展，或?qū)е滦碌牟话踩珷顟B(tài)出現(xiàn)。因而，實(shí)際的事故并非簡(jiǎn)單地按照上述的人、物兩條軌跡進(jìn)行，而是呈現(xiàn)非常復(fù)雜的因果關(guān)系。 軌跡交叉論作為一種事故致因理論，強(qiáng)調(diào)人的因素、物的因素在事故致因中占有同樣重要的地位。按照該理論，可以通過(guò)避免人與物兩種因素運(yùn)動(dòng)軌跡交叉，即避免人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)同時(shí)、同地出現(xiàn)，來(lái)預(yù)防事故的發(fā)生。 為了有效地防止事故發(fā)生必須同時(shí)采取措施消除人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)。,2.3 事故致因理論,92,3、管理失誤論 在海因里希的事故因果連鎖中，把遺傳和社會(huì)環(huán)境看作事故的根本原因，表現(xiàn)出了它的時(shí)代局限性。盡管遺傳因素和人員成長(zhǎng)的社會(huì)環(huán)境對(duì)人員的行為有一定的影響，卻不是影響人員行為的主要因素。在企業(yè)中，如果管理者能夠充分發(fā)揮管理的控制機(jī)能，則可以有效地控制人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)。 重點(diǎn)介紹博德的事故因果連鎖和亞當(dāng)斯的事故因果連鎖。,2.3 事故致因理論,93,（1）博德的事故因果連鎖 博德在海因里希事故因果連鎖的基礎(chǔ)上，提出了反映現(xiàn)代安全觀(guān)點(diǎn)的事故因果連鎖。,2.3 事故致因理論,94,博德的事故因果連鎖強(qiáng)調(diào)： 事故因果連鎖中一個(gè)最重要的因素是安全管理。 為了從根本上預(yù)防事故，必須查明事故的基本原因，并針對(duì)查明的基本原因采取對(duì)策。 不安全行為或不安全狀態(tài)是事故的直接原因，必須加以追究的原因。 越來(lái)越多的安全專(zhuān)業(yè)人員從能量的觀(guān)點(diǎn)把事故看作是人的身體或構(gòu)筑物、設(shè)備與超過(guò)其閾值的能量的接觸，或人體與妨礙正常生理活動(dòng)的物質(zhì)的接觸。 事故后果包括人員傷害和財(cái)物損壞，二者統(tǒng)稱(chēng)為損失。,2.3 事故致因理論,95,（2）亞當(dāng)斯的事故因果連鎖 亞當(dāng)斯提出了與博德的事故因果連鎖論類(lèi)似的事故因果連鎖模型。 在亞當(dāng)斯因果連鎖理論中，把事故的直接原因，即人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)稱(chēng)作現(xiàn)場(chǎng)失誤，其主要目的在于提醒人們注意不安全行為及不安全狀態(tài)的性質(zhì)。 該理論的核心在于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)失誤的背后原因進(jìn)行了深入的研究。操作者的不安全行為及生產(chǎn)作業(yè)中的不安全狀態(tài)等現(xiàn)場(chǎng)失誤，是由于企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者及事故預(yù)防工作人員的管理失誤造成的。,2.3 事故致因理論,96,2.3 事故致因理論,97,4、北川徹三事故因果連鎖 日本廣泛以北川徹三的事故因果連鎖論作為指導(dǎo)事故預(yù)防工作的基本理論。北川徹三從四個(gè)方面探討事故發(fā)生的間接原因： 技術(shù)原因。機(jī)械、裝置、建筑物等的設(shè)計(jì)、建造、維護(hù)等技術(shù)方面的缺陷。 教育原因。由于缺乏安全知識(shí)及操作經(jīng)驗(yàn)，不知道、輕視操作過(guò)程中的危險(xiǎn)性和安全操作方法，或操作不熟練、習(xí)慣操作等。 身體原因。身體狀態(tài)不佳，如頭痛、昏迷、癲癇等疾病，或近視、耳聾等生理缺陷，或疲勞、睡眠不足等。 精神原因。消極、抵觸、不滿(mǎn)等不良態(tài)度，焦躁、緊張、恐怖、偏激等精神不安定，狹隘、頑固等不良性格，白癡等智力缺陷。 在工業(yè)傷害事故的上述四個(gè)方面的原因中，前兩種原因經(jīng)常出現(xiàn)，后兩種原因相對(duì)地較少出現(xiàn)。,2.3 事故致因理論,98,北川徹三認(rèn)為，事故的基本原因包括下述三個(gè)方面的原因： 管理原因。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者不夠重視安全，作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不明確，維修保養(yǎng)制度方面有缺陷，人員安排不當(dāng)，職工積極性不高等管理上的缺陷。 學(xué)校教育原因。小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)等教育機(jī)構(gòu)的安全教育不充分。 社會(huì)或歷史原因。社會(huì)安全觀(guān)念落后，工業(yè)發(fā)展的一定歷史階段，安全法規(guī)或安全管理、監(jiān)督機(jī)構(gòu)不完備等。 在上述原因中，管理原因可以由企業(yè)內(nèi)部解決，而后兩種原因需要全社會(huì)的努力才能解決。,2.3 事故致因理論,99,四、能量意外釋放論 1961年吉布森(Gibson)、1966年哈登(Haddon)等人提出了解釋事故發(fā)生物理本質(zhì)的能量意外釋放論。其基本觀(guān)點(diǎn)是：不希望或異常的能量轉(zhuǎn)移是傷亡事故的致因，即人受傷害的原因只能是某種能量向人體的轉(zhuǎn)移，而事故則是一種能量的不正?；虿黄谕尼尫?。 在能量意外釋放論中，把能量引起的傷害分為兩大類(lèi)。 第一類(lèi)傷害是由于施加了超過(guò)局部或全身性的損傷閾值的能量而產(chǎn)生的。 第二類(lèi)傷害則是由于影響局部或全身性能量交換引起的。,2.3 事故致因理論,100,能量轉(zhuǎn)移論的另一個(gè)重要概念是：在一定條件下，某種形式的能量能否造成傷害及事故，主要取決于人所接觸的能量的大小，接觸的時(shí)間長(zhǎng)短和頻率，力的集中程度，受傷害的部位及屏障設(shè)置的早晚等。,2.3 事故致因理論,101,該理論闡明了傷害事故發(fā)生的物理本質(zhì)，指明了防止傷害事故就是防止能量意外釋放，防止人體接觸能量。根據(jù)這種理論，人們要經(jīng)常注意生產(chǎn)過(guò)程中能量的流動(dòng)、轉(zhuǎn)換，以及不同形式能量的相互作用，防止發(fā)生能量的意外釋放或逸出。 用能量轉(zhuǎn)移的觀(guān)點(diǎn)分析事故致因的基本方法是：首先確認(rèn)某個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的所有能量源，然后確定可能遭受該能量傷害的人員及傷害的可能?chē)?yán)重程度；進(jìn)而確定控制該類(lèi)能量不正?；虿黄谕D(zhuǎn)移的方法。,2.3 事故致因理論,102,能量轉(zhuǎn)移論與其它事故致因理論相比，具有兩個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)： 一是把各種能量對(duì)人體的傷害歸結(jié)為傷亡事故的直接原因，從而決定了以對(duì)能量源及能量輸送裝置加以控制作為防止或減少傷害發(fā)生的最佳手段這一原則； 二是依照該理論建立的對(duì)傷亡事故的統(tǒng)計(jì)分類(lèi)，是一種可以全面概括、闡明傷亡事故類(lèi)型和性質(zhì)的統(tǒng)計(jì)分類(lèi)方法。,2.3 事故致因理論,103,能量轉(zhuǎn)移論的不足之處是：由于機(jī)械能(動(dòng)能和勢(shì)能)是工業(yè)傷害的主要能量形式，因而使得按能量轉(zhuǎn)移的觀(guān)點(diǎn)對(duì)傷亡事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類(lèi)的方法盡管具有理論上的優(yōu)越性，在實(shí)際應(yīng)用上卻存在困難。它的實(shí)際應(yīng)用尚有待于對(duì)機(jī)械能的分類(lèi)作更為深入細(xì)致的研究，以便對(duì)機(jī)械能造成的傷害進(jìn)行分類(lèi)。,2.3 事故致因理論,104,經(jīng)常采用的防止能量意外釋放的屏蔽措施主要有以下幾種： 用安全的能源代替不安全的能源。 限制能量 防止能量蓄積 緩慢地釋放能量設(shè)置屏蔽設(shè)施 在時(shí)間或空間上把能量與人隔離 信息形式的屏蔽，各種警告措施等信息形式的屏蔽 根據(jù)可能發(fā)生的意外釋放的能量的大小，可以設(shè)置單一屏蔽或多重屏蔽，并且應(yīng)該盡早設(shè)置屏蔽，做到防患于未然。,2.3 事故致因理論,105,按能量與被害者之間的關(guān)系，可以把傷害事故分為三種類(lèi)型，相應(yīng)地采取預(yù)防傷害措施： 能量在規(guī)定的能量流通渠道中流動(dòng)，人員意外地進(jìn)入能量流通渠道而受到傷害。設(shè)置防護(hù)裝置之類(lèi)屏蔽設(shè)施防止人員進(jìn)入，可以避免此類(lèi)事故。警告、勸阻等信息形式的屏蔽可以約束人的行為。 在與被害者無(wú)關(guān)的情況下，能量意外地從原來(lái)的渠道里逸脫出來(lái)，開(kāi)辟新的流通渠道使人員受傷害。按事故發(fā)生時(shí)間與傷害發(fā)生時(shí)間之間的關(guān)系，又可分為二種情況：事故發(fā)生的瞬間人員即受到傷害；事故發(fā)生后人員有時(shí)間躲避能量的作用。 能量意外地越過(guò)原有的屏蔽而開(kāi)辟新的流通渠道；同時(shí)被害者誤進(jìn)入新開(kāi)通的能量渠道而受到傷害。這種情況實(shí)際上較少發(fā)生。,2.3 事故致因理論,106,五、心理動(dòng)力理論 心理動(dòng)力理論是由弗洛伊德為解釋精神病成因的個(gè)性動(dòng)力理論引申而來(lái)。弗洛伊德認(rèn)為，精神病不是生理疾病，而是因?yàn)橐恍﹦?dòng)力因素，如情緒混亂，有意識(shí)與無(wú)意識(shí)的記憶及內(nèi)軀力與欲望的沖突所致。而且環(huán)境和家庭的壓力是造成心理失調(diào)乃至精神病的關(guān)鍵。如缺乏父母慈愛(ài)，過(guò)嚴(yán)的懲罰與虐待，兄弟姐妹間的競(jìng)爭(zhēng)，過(guò)高的要求及工作學(xué)習(xí)上的一些挫折，都會(huì)影響和破壞身體和心理健康。,2.3 事故致因理論,107,心理動(dòng)力理論引用了此觀(guān)點(diǎn)解釋事故的成因。該理論認(rèn)為，事故是一種無(wú)意識(shí)的希望或愿望的結(jié)果，這種希望或愿望通過(guò)事故象征性地得到滿(mǎn)足。也就是說(shuō)，肇事者是由于受到某種精神上的刺激或較大的心理壓力才下意識(shí)地產(chǎn)生不安全行為而導(dǎo)致事故的。同時(shí)該理論還指出：通過(guò)更改人的愿望滿(mǎn)足的方式或通過(guò)心理咨詢(xún)分析完全消除那種破壞性的愿望，就可以避免事故的發(fā)生。,2.3 事故致因理論,108,與海因里希模型等理論一樣，心理動(dòng)力理論也存在著只關(guān)注人的因素對(duì)事故的影響的片面性的問(wèn)題，同時(shí)也無(wú)法提供手段去證實(shí)某個(gè)特定的動(dòng)機(jī)與特定事故的必然聯(lián)系。但該理論不僅明確指出無(wú)意識(shí)的動(dòng)機(jī)是可以改變的，不是某個(gè)人本身固有的特性，而且指出了控制由人的心理因素而導(dǎo)致的事故的兩類(lèi)方法，即更改人的愿望滿(mǎn)足的方式或進(jìn)行心理分析。前者為當(dāng)事人開(kāi)辟了另一條安全地釋放其心理壓力的方式，避免了其在工作中的無(wú)意識(shí)釋放而導(dǎo)致事故；后者則通過(guò)專(zhuān)業(yè)的心理咨詢(xún)，找出心理刺激或壓力之來(lái)源，使人消除心理所受刺激影響，以正常的心態(tài)從事學(xué)習(xí)和工作。,2.3 事故致因理論,109,六、系統(tǒng)理論 系統(tǒng)理論把人、機(jī)和環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)(整體)，研究人、機(jī)、環(huán)境之間的相互作用、反饋和調(diào)整，從中發(fā)現(xiàn)事故的致因，揭示出預(yù)防事故的途徑。 系統(tǒng)理論認(rèn)為事故的發(fā)生是來(lái)自人的行為與機(jī)械特性間的不協(xié)調(diào)，是多種因素互相作用的結(jié)果。 系統(tǒng)理論有多種事故致因模型，它們的形式雖然不同，然而涉及的內(nèi)容大體中具有代表性的系統(tǒng)理論是瑟利模型和安德森模型。,2.3 事故致因理論,110