复杂人机系统班组人误模型与量化分析

讨论一个班组人员行为模型,即包括:任务模型、事件模型、班组模型和人-机交互模型4个模块,并用其模拟和分析事故状态下的运行班组对异常事故的响应过程;利用班组认知过程流程图模型表征事件发展过程中班组成员对事故的征兆识别、决策、计划和行动执行的响应过程;采用CREAM的量化分析技术,对核电站的蒸汽发生器管道破管事故的班组认知失误事件进行量化分析。     

基于APJE-SLIM的海运人因失误概率的确定

安全是海运行业永恒的主题,调查研究表明,人因失误是造成海事的主要原因。为了对海运人因失误进行研究,探讨引起人因失误的行为形成因子(PSF),确定在PSF影响下的人因失误概率。在调查海上避让行为的人因失误和这些失误的行为形成因子的基础上,采用APJE和SLIM相结合的方法对航海人员避让行为中的可靠性进行分析。结果表明,航海人员疲劳与健康程度、知识、经验与培训水平、任务复杂程度、安全管理水平与组织有效性等PSF对人因失误概率有着不同程度的影响,相应提高PSF水平,可极大地减少人因失误概率。利用APJE确定端点绝对失误概率,解决了SLIM方法中难以获得参考点概率的问题,获得了在不同种类不同水平PSF影响下的海运人因失误概率。     

基于CREAM方法的人因失效概率预测模型研究

认知可靠性与差错分析方法(CREAM)是第二代人因可靠性分析方法中的代表方法之一,通过对任务环境进行分析从而直接确定人为差错发生概率。本文分析了该方法及其后续研究在人因可靠度评估时存在的主要问题,并以CREAM方法为基础建立新的人因失效概率预测模型。模型首先要求有针对性的对具体任务环境确定通用性能影响因子(CPC)权重,然后通过对CPC进行打分对任务环境进行量化,通过加权求和的方式分别计算出CPC的改进总分值G和降低总分值J,最后运用新建的预测模型计算出人因失效概率。新模型提出了三点改进:第一将任务环境设定为连续的空间;第二提出了不同的工作环境(任务环境)应该有其对应的CPC因子权重;第三考虑正影响CPC因子和负影响CPC因子的双重影响,建立双变量预测模型,预测结果更加合理。     

人的失误理论研究进展

人的失误理论研究已进入结合认知心理学并以人的失误动态过程为研究热点的阶段。笔者回顾了人的失误理论研究的进展,讨论了相关的人的认知行为类型、认知失误的基本概念和人的失误模型。例如适用于不同情景和应用条件的几种模型:刺激-调制-响应(S-O-R)模型;失误的决策阶梯(Step-ladder)模型;通用GEMS模型以及Worledge认知模型。由于人的行为的复杂性和难以预测性造成了人的可靠性分析(HRA)的困难,因此,对人的行为的深入了解必须从人的行为特性及其规律性入手,将人的可靠性分析与行为科学理论结合起来,揭示人的失误发生的内在规律。与此同时,重点分析了概率安全评价技术(PSA)中如何对人的失误事件进行定量估计;如何考虑人的心理因素影响的几种重要的人的失误理论模型,并对今后这该领域中的研究方向进行了讨论。     

船舶溢油应急反应人的可靠性分析研究

为减小船舶溢油事故应急反应人员失误概率,提升应急处置效果,在对应急人员可靠性主要影响因素识别的基础上,利用模糊贝叶斯网络(BN)建立船舶溢油应急人的可靠性分析(HRA)模型,将应急反应流程抽象为可进行概率推算的BN,实现单个应急任务和全过程人的可靠性的量化评估,并依据该模型对一起船舶溢油事故进行实例研究。结果表明,首先模糊集值专家评估较好地解决应急人员可靠性情境依赖性强,难以量化评估的问题;其次,BN卓越的概率推理性能实现由单个应急任务向全过程人的可靠性的推算;最后得到应急反应人的可靠性主要取决于关键应急任务的完成情况和相关情境因素的影响。     

考虑组织因素的液化天然气泄漏安全评价方法

为考虑组织因素对于人因失误发生的根本性影响,提出一种以贝叶斯网络(BN)为工具的人因风险分析方法,并用于液化天然气泄漏的安全评价。先将认知可靠性与失误分析方法(CREAM)的共同绩效条件(CPC)分成3层,即组织层、技术系统层和个人层。以BN为工具,利用其因果推理和诊断推理的功能,进行人因失误预测和追溯的双向分析。将考虑组织因素的人员操作失误概率引入浮式液化天然气船(FLNGV)装卸过程LNG泄漏的BN中,进行LNG泄漏的安全评价以及事故原因的重要度分析。结果表明,"执行"失误是LNG泄漏最主要的事故原因,而个人层的CPC会对执行失误产生较大的影响。     

基于DEMATEL方法的海运行为形成因子影响关系分析

为揭示并量化海运人因可靠性分析(HRA)中行为形成因子(PSF)间复杂的影响关系,采用DEMATEL方法对航海人员值班任务中9个PSF的依赖关系进行建模和分析,并验证该方法的有效性。结果表明:船上组织的完善程度、驾驶台班组成员的合作质量、可用时间等PSF在系统中的作用大;船上组织的完善程度、人机界面(MMI)与运行支持的完善性、值班区间以及培训和准备的充分性4个PSF为原因因素,驾驶台班组成员的合作质量、同时出现的目标任务数量、可用时间、船上工作及船舶航行条件和操作规程/计划的可用性5个PSF为结果因素。安全管理人员应针对作用大或原因因素中的PSF制定安全管理措施,改善情景环境,提高人因可靠性。     

PSA中人因失误模型化研究

主要研究PSA模型如何考虑人因失误的影响,系统地提出如何在电厂系统模型中建立相对应的人因失误分析模型。利用事件树把系统故障和人因失误相结合的方法,探讨如何最大可能地真实描述事故后的操纵员行为,确定重要人因事件发展序列以及根据系统响应确定合理可分析的人因题头,建立完整的人因失误模型化的体系,并以实例说明具体分析过程。此项研究能够较好地描述硬件可靠性和人因可靠性之间的关联关系,降低HRA出力并满足PSA对于事故后人员行为的概率分析需求。     

人因可靠性数据库基础架构研究

针对人因可靠性分析中的数据匮乏问题,在技能-规则-知识(SRK)模型的基础上建立层次化的人因可靠性数据分类体系,其中包括人因失误模式和人因失误影响因素。结合对一些实际人因失误数据的考察,以及可控实验,确定人因可靠性数据库中基准人因失误概率。在人因数据外推系统中,使用层次分析法(AHP)来定量评价人因失误所处的情境的等级,并使用概率方法将基准人因失误概率与情境进行叠加,从而得到人因失误概率。人因数据库有助于人因可靠性数据的搜集和分析,形式化的外推方法减少了对主观因素的依赖。     

高铁列车调度员人因失误概率量化方法研究

为评估高铁列车调度员操作可靠性及其对列车调度系统风险的影响,建立改进的高铁列车调度人因失误概率量化方法。首先根据高铁列车调度指挥认知行为模型划分列车调度任务类型,对各任务类型下的人因失误分别构造贝叶斯网络(BN)模型。然后,基于证据理论(D-S)合成专家多源信息,以确定节点变量状态先验概率和条件概率。最后,通过贝叶斯推理计算成功似然指数(SLI),并依据成功似然指数法(SLIM)将其转化为人因失误概率。以列车临时限速为例进行应用分析。研究结果表明,在给定边界概率的基础上,用该方法能获得列车调度员不同任务类型和不同行为影响因子下的人因失误概率。列车调度员发布限速调度命令时总的人因失误概率为0.002 24。     

CREAM失误概率预测法在驾驶舱机组判断与决策过程中的应用

CREAM强调人在生产活动中的绩效输出不是孤立的随机性行为,而是依赖于人完成任务时所处的环境或工作条件,它通过影响人的认知控制模式和其在不同认知活动中的效应,最终决定人的响应行为。在驾驶舱内,机组的绩效输出不仅仅是人的自身行为,还依赖于其完成任务时所处的情景环境,所以CREAM方法能够结合驾驶舱环境对机组的认知差错进行分析。在飞行中,驾驶舱内机组非常重要的一个环节是判断与决策过程,这一过程中包括询问、讨论、确定方案、执行、反馈五个环节。本文将通过分析这五个环节的相互关系及影响,以明确这种讨论过程是减少机组人为差错发生的一种有益方式,然后应用CREAM的预测法对这五个环节进行定量化分析,得出机组判断与决策过程的失误概率,完成对机组认知行为的客观评价,并为以后能够定量化研究驾驶舱内飞行员认知差错提供方法的借鉴。     

机组资源管理与飞行不安全行为关系的研究

通过对89起机组为主要原因的运输飞行事故征候进行分析,以卡方分析探讨CRM失效与飞行机组的不安全行为之间具有很强的关联性,即飞行机组沟通不当、情景意识削弱或丧失、不当决策与决策差错之间,机组沟通不当与违规之间显著关联;而且,这几方面的CRM失效正确预测对应飞行不安全行为的比例介于9.4%～43.8%之间,达到显著水平。研究以定量化的方式揭示出机组资源管理技能与飞行不安全行为之间的内部关系模式。也就是说,机组沟通不当、情景意识下降或丧失、决策过程不当与其决策错误显著关联,沟通不当与机组违规显著关联。研究结果对于CRM训练设计与制订飞行不安全行为干预策略具有应用价值。     

船员心理素质与航运安全探讨

船员长期生活在大海特殊的自然环境和船舶特殊的人造环境中,多种复杂因素交互作用,弱化了远洋船员心理素质,导致船员心理问题的频频出现。研究人员调查发现：将近80%的船舶事故是人为因素造成的,而人为因素引起的航运安全事故基本上是由船员良的心理素质导致的。通过对船员心理健康指标和典型案例分析,提出改变不良心理素质的措施和在航条件下的心理干预。     

基于CREAM的高温熔融金属作业人员可靠性分析

为了对冶金企业高温熔融金属作业人员的可靠性进行评估和量化,基于认知可靠性与失误分析方法(CREAM),提出了适用于高温熔融金属作业的人员可靠性分析方法。该方法给出了通用效能条件(Common Performance Condition, CPC)的评估细则,采用层次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)与熵值法相结合的CPC因子权重确定方法,利用模糊数学原理实现CPC因子输入的模糊化,从而计算高温熔融金属作业人员失误概率(HEP)和可靠度。通过对炼钢冶炼作业的人员可靠性分析的结果表明:该方法合理有效,具有一定的应用性。     

A taxonomy of performance influencing factors for human reliability analysis of emergency tasks

This paper introduces the process for, and the result of, the selection of performance influencing factors (PIFs) for the use in human reliability analysis (HRA) of emergency tasks in nuclear power plants. The approach taken in this study largely consists of three steps. First, a full-set PIF system is constructed from the collection and review of existing PIF taxonomies. Secondly, PIF candidates are selected from the full-set PIF system, considering the major characteristics of emergency situations and the basic criteria of PIF for use in HRA. Finally, a set of PIFs is established by structuring representative PIFs and their detailed subitems from the candidates. As a result, a set of PIFs comprised of the 11 representative PIFs and 39 subitems was developed.     

基于WBA方法的冲出跑道事故风险管理研究

为改善当前冲出跑道事故在风险辨识环节上存在的不足,提出运用寻因分析(WBA)法,对冲出跑道事故存在的风险进行更加严格、准确的辨识。首先简要介绍WBA方法的内容,然后运用WBA方法对具体事故进行危险源辨识,最后根据辨识出的危险源构建WBA结构图并进行分析。分析结果显示:实例事故的危险源共有14项,分别属于人、机、环,管4个方面。在此基础上,利用模糊层次分析法(FAHP)对辨识出的危险源进行权重排序,得出机组人员处置失误、飞行机组技术欠缺、天气原因、跑道表面积水、机组训练问题等5个最主要因素,并针对这5个因素提出改进对策。     

基于信息加工模型的管制员差错分类与分析

在Wickens的人类信息加工模型的基础上,加入注意功能、情景意识、内部和外部操作成形因素,建立了管制员信息处理模型。按照该模型,空中交通管制人为差错可按照认知领域分为感知与警觉性差错、短时记忆差错、长时记忆差错、判断与计划差错、响应选择差错和响应执行差错;影响管制员操作的情境条件可分为外部操作成形因素和内部操作成形因素。对以往空管人为差错的分析表明,在信息加工层面分类的人为差错更宜于确定差错的心理致因。基于该理论模型的差错分类系统可以改进人为差错分析的有效性和一致性,从而提高差错管理的有效性。