1、人因可靠性分析PPT课件人因工程理论 人因工程学是以心理学、生理学、解剖学、人体测量学等学科为基础，研究如何使人机环境系统的设计符合人的身体结构和生理心理特点，以实现人、机、环境之间的最佳匹配，使处于不同条件下的操作人员能高效地、安全地、健康和舒适地进行工作与生活的科学。第2页/共39页人因工程学概述 为了把生产系统中的作业者紧密地与劳动工具、作业环境联系起来，将其作为一个“人-机-环境”系统加以总体考虑，以最大限度地提高系统效率，并以人为主导因素，使人能够舒适、健康、安全、高效地工作，达到人机最佳配合，以实现系统预定功能。第3页/共39页人因工程发展 20世纪60年代到80年代中后期，包括人
2、的失误理论与分类研究、人的可靠性数据的收集和整理(现场数据和模拟机实验数据)以及发展以专家判断为基础的人失误概率的统计分析与预测方法。人因工程模型的基础是人的行为理论，即以人的输出行为为着眼点，而未探究行为的内在历程。在这一阶段的模型中，对人的处理方式类似于对机器设备的处理。第4页/共39页第二代人因工程方法 1979年美国三哩岛核电厂堆芯熔化事故发生后，人们认识到核电厂运行中人与系统之间的交互作用(尤其在事故进程中)对于事故的缓解或恶化起着至关重要的作用。在分析过程中建立了人的认知过程模型，试图从认知方面着手，通过分析环境条件、操作员本身和设备自身状态等人为差错诱因，来描述人为差错产生的机理
3、。第5页/共39页“人-机-环境”系统第6页/共39页人因失误(1)人的失误指人不能精确地、恰当地、充分地、可接受地完成其所规定的绩效标准范围内的任务，在系统的正常或异常运行中，人的某些活动超越了系统的设计功能所能接受的限度。人的失误将产生的不期望后果：即生产能力、维修能力、运行能力、绩效、可靠性或系统的安全性的丧失或退化。第7页/共39页人因失误(2)首先是感觉阶段，第二是识别判断阶段，第三是行动操作阶段。S(感觉)-O(思维)-R(动作)所需要的时间长短不一，如果这三个阶段进展顺利，即感觉正常、判断准确、动作无误，则整个过程效果良好。第8页/共39页人因失误分类 人感知环境信息的失误；人大
4、脑处理信息时做出错误的决策；动作器官没能完成指定动作。第9页/共39页行为失误的原因 由于人的心理、生理、管理决策、社会环境以及人机界面设计不协调等多方面原因所导致。第10页/共39页行为失误的原因(1)人的生理方面的原因指人的各种能力的限度，包括人的知觉、感觉、反应速度、体力、生物节律等；人的心理方面的原因指人的气质、性格和情绪、注意力等；管理决策方面的原因指不合理的作业时间、作业计划、操作规程的不合理等；第11页/共39页行为失误的原因(2)社会环境的原因包括物理环境和人际环境，即作业场所和人际关系的好坏；人机界面设计方面的原因指人机功能匹配不当、工程设计上的不合理、易诱导误操作，这些都是
5、使人容易发生失误等因素。第12页/共39页人因失误的基本原理 第13页/共39页人的失误模式 接收信息失误可细分为视觉器官接收信息失误、听觉接收信息失误和触觉接收信息失误等类型。判断失误主要是由操作人员的判断能力、接受的信息有缺陷等因素引起。操作失误主要是有未执行操作或执行操作有误两种因素。第14页/共39页人因失误原因 操作者本身的原因、是系统中存在某些缺陷和不足，不符合人的特点或不利于人的作业，从而导致事故的发生。人的任务执行能力本身也属于一种意识行为，所以人因失误在一定环境条件下是不可避免的。第15页/共39页人因失误有特点 人的失误的重复性。人引发的失效具有潜在性和不可逆转性。人的失误
6、行为往往是情景环境驱使的。人的行为的固有可变性。人的失误的可修复性。人具有学习的能力。第16页/共39页行为形成因子 分析通过对人的行为进行分析，找出影响人失误的各种因素。将这些人失误的因素进行定性分析即为行为形成因子。行为形成因子是对人的认识、判断、行动过程中产生(不利)影响的物理的、精神的(或外部的、内部的)因素，第17页/共39页行为形成因子因素 环境因素；工作任务说明书，设备使用清单等因素；设备和任务状况因素；心理应力因素；人员所处的身体条件因素；人员的组织和训练情况因素。第18页/共39页环境因素 工作场所、质量环境、工作和休息时间、工具设备的可用性与适用性、工作分配要发挥个人长处与
7、爱好、使工作人员充满工作的兴趣与热情、组织结构、权威性机构、责任和情况交流、行政管理活动、报酬、赏识和利益。第19页/共39页任务说明书 对于人的工作任务执行必须事先计划好一个程序或说明书，注意事项必须是分门别类、格式清楚合理。第20页/共39页设备和任务状况 设备的要求（速度、精度、能力）、控制和操作的局限性、人员的兴趣和活力、任务的复杂程度、操作的重复性人员之间的协调。第21页/共39页心理应力因素 任务的突发性、高风险操作、应对措施的失败、应对异常的困难程度等。第22页/共39页人员所处的身体条件因素 工作强度、紧张情况、人员工作时间的长短、干渴和饥饿、温度、放射性条件、缺氧、振动环境、
8、健康状况。第23页/共39页人员的组织和训练情况因素 个人的经验、学历、技能、性格、知识水平。第24页/共39页操作者行为模式分析 机器的运转、工件位置和作业环境状态提供的外界信息通过操作者的视觉、听觉、触觉等感觉器官传入操作人员的大脑。大脑对信息进行分析，并做出判断，然后通过手、脚等肢体的动作从而完成操作任务。第25页/共39页作业环境信息机器运行状态反 馈操 作 者感知行为形成主因子判断决策行为形成主因子动作行为形成主因子感 知状态意识识别环境要素理解要素 的 状 态确定要素 的 随 后 状 态感知差错恢复判断决策判断决策差错恢复 I判断决策差错恢复 II动作 动作差错恢复 I动作差错恢复
9、 II动作差错恢复 III第26页/共39页人因可靠性 人因可靠性分析(Human Reliability Analysis，HRA)是以人因工程、系统分析、认知科学、概率统计、行为科学等诸多学科为理论基础，以对人的可靠性进行定性与定量分析和评价为中心内容，以分析、预测、减少与预防人的失误为研究目标的一门学科，它是近年来逐渐形成的一门新兴学科。第27页/共39页人-机系统的可靠度 由机器的可靠度与操作可靠度 这 2 部分组成。随着设计水平和工艺水平的提高，使得机器系统的可靠性有了很大提高，与之相比，人的操作可靠性问题就越来越突出了。HMSRRRHMSRRR第28页/共39页人的可靠性 一般人在
10、连续工作条件下的可靠性，以 表示人操作的可靠度，则有：式中，一人的瞬时差错率，一工作时间。tdtteHetR0)()()(te第29页/共39页人的可靠性 人的失误可表达为：f tt()exp()第30页/共39页第31页/共39页人因失误树 将人因失误行为因子作为基本事件，将人的操作失误与特定的系统失误联系起来的一种逻辑树。第32页/共39页人因失误 将这三种人因失误模式进行具体化：接收信息失误可以表现为“某仪表数据读错”；决策失误可以表现为“对某类信息缺乏或不能及时反应”；操作失误可以表现为“某旋钮未旋到正确位置”等等。第33页/共39页AIP系统机手动起动 第34页/共39页常用逻辑门
11、AB1BnB1BnAab第35页/共39页失误树AIP 系统自动起动失误感知信息失误判断失误操作失误未感知信息集控室未取得控制权未接到命令 未监测到系统起动自检 中的故障 未监测到AIP系统起动 中的故障 未应答报警 AIP系统 运行状态 查错 按钮操作失误未将系统连接 未将操作 方式选为 自动方式 未按系统 复位按钮 未按灯 试验按钮 AIP系统起 动按钮按错第36页/共39页 在进行操作台试验过程中，为了便于分析和对比，对该操作台人机界面做出了如下几点假设：同一块面板上的按钮其按错的概率是相同的；同一块面板上的按钮其未按的概率是相同的；同一块面板上的灯看错的概率是相同的；H板上H021H023三个按钮的操作方式独特，因此关于这三个按钮的操作失误要分开统计。第37页/共39页谢 谢！第38页/共39页谢谢您的观看！谢谢您的观看！第39页/共39页
