人因可靠性分析方法

1、人因可靠性分析方法第1頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日人因可靠性 1.2復(fù)雜人機(jī)系統(tǒng)中人因失誤的定義人因失誤是指在沒有超越人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的條件下， 人為了完成其任務(wù)而進(jìn)行的有計(jì)劃行動(dòng)的失敗。它包括個(gè)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(shí)踐了不應(yīng)該完成的任務(wù)；對(duì)意外未作出及時(shí)的反應(yīng)；未意識(shí)到危險(xiǎn)情境；對(duì)復(fù)雜的認(rèn)知反應(yīng)作出了不正確的決策。第2頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日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(yù)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(dòng)作單元。 基本方法：通

2、過人因可靠性事件樹模型對(duì)人因事件涉及的所有人員行為按事件發(fā)展的過程進(jìn)行分析，并在事件樹中確定失效途徑后進(jìn)行定量計(jì)算。第3頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日Technique for Human Error Rate PredictionHRA 事件樹描述人員進(jìn)行操作過程中一系列操作事件序列，它按時(shí)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(duì)樹的每個(gè)分枝賦予其發(fā)生的概率，則可最終導(dǎo)出作業(yè)成功或失敗的概率。aAb/aB/ab/AB/AFFFS圖1 簡單的HRA事件樹第4頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分

3、，星期日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）= ab/aP（F）= a(B/a)+A(b/A)+A(B/A)在HRA 事件樹中，某一項(xiàng)子任務(wù)成功或失敗概率由基本HEP（BHEP）表示，它可依據(jù)該項(xiàng)子任務(wù)的動(dòng)作類型，由相關(guān)的THERP 表格查找而得。第5頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日Technique for Human Error Rate Prediction操作描述HEP1讀圖表記錄儀顯示讀圖表不正確判讀指示燈指示將控制旋鈕擰錯(cuò)方向閥門關(guān)閉不當(dāng)

4、擰上插接件讀模擬儀表讀數(shù)0.00620.0130.00140.550.00260.0170.003表1 部分操作人為差錯(cuò)概率第6頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日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(wù)的實(shí)際概率HEP，必須用行為形成因子（PSF）進(jìn)行修正。應(yīng)力水平PSF修正值不確定邊界極低應(yīng)力水平2HEP2倍范圍最佳應(yīng)力水平1HEP1倍范圍中等應(yīng)力水平2HEP2倍范圍極高應(yīng)力水平HEP=0.250.03到0.7

5、5表2 各種應(yīng)力水平的PSF值第7頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日Technique for Human Error Rate Prediction行為形成因子(PSF)修正:在進(jìn)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(jìn)行PSF的修正，而PSF的值目前還沒有詳細(xì)數(shù)據(jù)，其值一般很難確定，目前決定這些修正值時(shí)帶有很大的經(jīng)驗(yàn)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第8頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日Technique for Human Error Rate Prediction相

6、關(guān)性修正:由于人員動(dòng)作之間往往有關(guān)聯(lián)，所以還需考慮動(dòng)作間以及工作小組內(nèi)人員之間的相關(guān)性，否則將嚴(yán)重低估人員失誤概率。動(dòng)作（或事件）A、B 間之相關(guān)程度定義為P（B|A），即A 動(dòng)作（事件）失敗下B 動(dòng)作（事件）失敗的可能性，其共分為五級(jí): 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）。第9頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日Technique for Human Error Rate Prediction相關(guān)系數(shù)的計(jì)算公式如下：1CD，P(B/A) =12HD，P(B/A) =1+P(B)/23. MD，P(B/A) =1+6P(B

7、)/74. LD，P(B/A) =1+19P(B)/205. ZD，P(B/A) =P(B)第10頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日Human Cognitive Reliability 2.2人的認(rèn)知可靠性預(yù)測法（HCR）HCR方法的兩個(gè)假定：認(rèn)為所有人員動(dòng)作行為類型均可以分為技能型、規(guī)則形和知識(shí)型三類；每一行為類型的失誤概率僅與允許時(shí)間t和執(zhí)行時(shí)間T1/2有關(guān)，且遵從三參數(shù)的威布爾分布：第11頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日Human Cognitive ReliabilityHCR是考慮對(duì)時(shí)間變量進(jìn)行規(guī)范化后，規(guī)范化的時(shí)間與人員不能響應(yīng)的

8、概率之間的關(guān)系，在上式中：t允許操縱員進(jìn)行響應(yīng)的時(shí)間； T1/2 =T1/2，n（1+K1）（1+K2）（1+K3）為完成該項(xiàng)操作所需時(shí)間的中值，T1/2 還考慮到了人員操作時(shí)的應(yīng)力和環(huán)境條件，K1操作員操作經(jīng)驗(yàn)，K2操作員心理壓力，K3人機(jī)界面；一般狀況的執(zhí)行時(shí)間T1/2，n的獲得來自培訓(xùn)模擬機(jī)或?qū)＜业臎Q定；、為操作人員行為類型參數(shù)； 第12頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日Human Cognitive Reliability人的行為類型 ：技能型、規(guī)則型、知識(shí)型 技能型行為(Skill-based behavior)只依賴于人員的實(shí)踐水平和完成該項(xiàng)任務(wù)的經(jīng)驗(yàn)，是個(gè)

9、體對(duì)外界刺激或需求的一種條件反射式、下意識(shí)的反應(yīng) 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(shí)型行為(Knowledge-based behavior)當(dāng)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(shí)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析診斷及處理第13頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日Human Cognitive Reliability行為類型技術(shù)型0.4071.20.7規(guī)則型0.6010.90.6知識(shí)型0.7910.80.5表3 參數(shù)、選取表 第14頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日Human Co

10、gnitive Reliability 操作員經(jīng)驗(yàn)(K1) 1.專家，受過很好訓(xùn)練 -0.22 2.平均訓(xùn)練水平 0.00 3.新手，最小訓(xùn)練水平 0.44心理壓力(K2) 1.嚴(yán)重應(yīng)激情景 0.44 2.潛在應(yīng)激情景/高工作負(fù)荷 0.28 3.最佳應(yīng)激情況/正常 0.00 4.低度應(yīng)激/放松情況 0.28人機(jī)界面（K3） 1.優(yōu)秀 -0.22 2.良好 0.00 3.中等（一般） 0.44 4.較差 0.78 5.極差 0.92表4 HCR模型的行為形成因子及其取值第15頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日THERP與HCRTHERP 主要針對(duì)與時(shí)間無關(guān)的序列動(dòng)作，利用

11、人因事件樹對(duì)人因事件中涉及的所有人員行為按事件發(fā)展的過程進(jìn)行分析，并在事件樹確定失效途徑后進(jìn)行定量的計(jì)算，可較好分析人員操作可靠性。而HCR 的著眼點(diǎn)恰恰在與時(shí)間密切相關(guān)的認(rèn)知行為上，即認(rèn)為對(duì)于一個(gè)人因事件中的一個(gè)人員行為，特別是對(duì)事故后的診斷行為，允許操縱員進(jìn)行響應(yīng)的時(shí)間以及操縱員平均所需執(zhí)行時(shí)間之比決定了人因失效的概率，主要適用于與時(shí)間有關(guān)的診斷可靠性。第16頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日THERP+HCR 2.3 THERP+HCR模式由前所述兩種方法的特點(diǎn)，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(diǎn)在時(shí)間上，認(rèn)為在一人因事件中一個(gè)人員的行為，特別是對(duì)事故后的診斷行為，允許操作員進(jìn)行響應(yīng)的時(shí)間以及操作員平均所需執(zhí)行時(shí)間之比決定了人因失效的概率。HCR對(duì)確定事故后操縱員進(jìn)行事故診斷過程中可能的人因失效比較好，THERP用于評(píng)價(jià)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(duì)可能的人因響應(yīng)失效概率進(jìn)行評(píng)價(jià)，用THERP 和相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)在具體的干預(yù)操作行為中可能的失誤進(jìn)行評(píng)價(jià)。第17頁，共18頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)48分，星期日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(shí)、全面的