核电站事故前人因可靠性分析方法

人因可靠性分析 (HRA)已成为概率安全分析 (PSA)必不可少的内容 ,事故前人因事件可靠性分析对有效预防维修、调校工作中的人因失误有着重要作用 ,是人因可靠性分析的重要组成部分 ,对PSA最终计算结果有重要影响。笔者结合核电站人因可靠性分析的实际需求 ,运用了以THERP为主的人因失误概率评价方法 ,创建了事故前人因事件分析的基本程序、方法及分析文档模式 ,表述了程序化的事故前人因事件分析模式 ,为我国核电站事故前人因可靠性分析提供了完整和有效的分析方法 ,并有效用于秦山核电站的PSA。     

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。     

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。     

海洋平台疏散过程中的人因可靠性分析

在海洋平台安全疏散过程中,人因组织因素起着重要的作用。为了研究人因组织因素对海洋平台疏散过程的影响,本文利用NETICA软件建立了海洋平台安全疏散人因可靠性模型,并利用贝叶斯网络评估疏散过程中人因可靠性,定量分析了人因组织因素对安全疏散的影响;由于缺乏人因失误数据,本文利用专家判断和证据理论确定贝叶斯网络的先验概率;通过敏感性分析找到影响安全疏散的薄弱环节;最后利用成功似然指数法计算安全疏散中人因失误概率,并且和贝叶斯网络得到的失误概率进行比较,两种方法得到的结果基本一致。     

基于不确定性理论的防相撞人因CREAM模型

提高人的可靠性,可最大限度降低人为差错发生的概率,改善防相撞工作的安全管理水平。为此,基于认知可靠性和失误分析方法 (CREAM)与不确定性理论建立防相撞人因失效分析模型。首先,采用CREAM扩展法,建立认知需求剖面,评价共同绩效条件,识别失效模式,预测失效概率;然后,在无客观历史数据情况下,基于不确定性理论对专家数据进行处理,修正CREAM得出的失效概率,评估事故中人的可靠性。以管制员为主体的空中相撞事故的实例分析表明,此方法可对防相撞工作中人的可靠性进行定量评估,且过程严谨,操作性强,可信度高;还能够采集和丰富人为因素的基本数据,表明其在防相撞人因失效分析中也有一定可行性和有效性。     

组织定向的人因失误因果模型及影响关系研究

为了更好地从源头上预防人因失误,首先,基于系统理论发展一个组织定向人因失误的"结构-行为"因果模型,包括组织子模型、情境状态子模型、个体因素子模型以及人因失误子模型。然后,分析模型中各子模型之间以及其因素类别之间的直接和间接影响关系,如模型中各层级之间的因果关系:组织因素→情境状态因素→直接触发人因失误的个体因素→人的认知行为失误。最后,基于事件报告分析、专家意见和文献资料,并依据建立的4种影响类型(I,C,A,N)识别具体情境环境与人因失误或认知行为之间的影响关系。分析结果表明,情境环境因素对人因失误的影响非常复杂,不同的情境环境因素对同一人因失误可能产生不同类型的影响,同一情境环境因素对不同的人因失误可能产生不同类型的影响。     

数字化人机界面操纵员监视过程中信息搜集失误试验研究

数字化人机系统人因可靠性数据非常匮乏。验证数字化人机界面操纵员在监视过程中可能存在信息收集失误,并获得其失误概率。其中信息搜集失误主要包括4种失误类型:1)未搜集到相关信息;2)搜集到多余干扰信息;3)信息搜集不充分;4)信息搜集超时。通过模拟试验验证这4种类型失误的存在,并运用相关性分析、回归分析和曲线拟合分析对数据进行处理。结果表明,数字化人机界面操纵员在监视过程中会出现信息收集失误,并且信息搜集失误概率为0.018 7,其中,未搜集到相关信息失误概率为0.000 9,搜集到多余干扰信息次数失误概率为0.002 7,信息搜集不充分失误概率为0.007 1,超时失误概率为0.008 0。信息搜集任务反应时与信息数量水平存在显著相关性,回归方程为^y=6639.87+599.311x;信息搜集任务总体失误率与信息数量水平之间存在显著相关性,拟合函数为ln^y=-6.292+0.214x。但信息搜集任务主要的4种失误类型的失误率和信息数量水平之间没有显著相关性。     

塔机作业模糊认知可靠性与失误分析方法研究

为提高建设工程塔式起重机作业可靠性,防止人因失误酿成事故,综合运用模糊数学和认知可靠性与失误分析方法(CREAM),构建塔机作业人因可靠性分析模型。首先,剖析塔机作业环境特点,修正共同绩效条件(CPC),厘定各项CPC评估指标;其次,分析人因失误事故数据资料,构建高斯隶属度函数,模糊处理CPC评估指标;然后,融合CPC评估指标熵权,模糊计算塔机作业人员4类控制模式隶属度;最后,运用重心法进行控制模式隶属度去模糊化处理,实现塔机作业人因可靠性概率的量化评估。对湖北省某建筑企业施工现场塔机作业进行模糊认知可靠性与失误分析,验证模型有效性。结果表明:该建筑企业施工现场塔机作业人员控制模式为战略型,人因可靠性概率为99.83%。     

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。     

人员可靠性分析及人员可靠性数据管理系统研究

人员可靠性在系统可靠性计算中占的比重越来越大 ,人因失误事件的分析及其管理也成为安全管理的重要组成部分。为更加有效、准确地进行人员可靠性分析和人因失误事件的管理 ,提高系统的安全性 ,建立一个人员可靠性分析及人员可靠性数据管理系统是非常必要的 :首先为人员可靠性分析和人因事件管理提供一个有用的计算机辅助工具 ;再者通过建立具有一定规模的人员可靠性数据库 ,以便为今后进一步的研究提供良好的数据支持。笔者简述了该系统的一些基本原理和实现的主要功能。     

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。     

基于熵权-HDT的航空器维修人误概率确定

人误是造成民用航空维修差错的主要因素。为确定不同情境下人误发生概率,结合某维修基地具体情况,采用熵权法确定主要的影响因子,并基于全决策树法分析主要影响因子对航空器维修人误概率的影响程度。计算结果显示,该维修基地人因可靠性的主要影响因子包括航空器维修人员的安全态度、技能、沟通、工作环境、压力以及工段长领导能力。根据各主要影响因子的不同品质描述等级组合,确定该情境下航空器维修人员的人误概率。鉴于该维修基地人因可靠性影响最明显的因子是"沟通",提出信息及时交流、明确沟通重要性等解决措施。     

基于CREAM和贝叶斯网络的航空维修人为差错概率预测

航空维修差错不仅严重威胁着飞行安全,同时也会增加航空公司的维修成本。针对航空维修人员发生差错成因的复杂性以及历史事故数据缺乏的情况下,将人因可靠性与失误分析方法（CREAM）和贝叶斯网络（BN）相结合,提出一种改进的维修差错分析模型。根据维修任务构建相应的贝叶斯网络模型,为各子节点设置条件概率表（CPT）;基于维修基地的实际维修环境,对行为形成因子（PSFs）进行评估,得到共同绩效条件（CPCs）的水平;利用各CPC因子下各个行为功能失效模式的权重因子,对各认知活动进行失效概率的修正;将修正概率作为贝叶斯网络根节点的输入,利用推理机制,得到差错发生概率。通过案例分析和计算,验证了所述方法的可行性和有效性。     

基于认知可靠性的飞行差错影响因素体系的构建

提高飞行员认知可靠性可以有效降低飞行差错发生概率。合理确定飞行差错影响因素有利于客观、快速地评估飞行差错,提高飞行中的安全性。基于人的认知可靠性建立P-D-A-F飞行认知可靠性模型分析飞行差错发生机理;并结合对人的认知可靠性影响因素分析结果,构建以心理、生理、外部为主要影响因素的飞行差错影响因素体系;运用Delphi法确定体系包含40个影响因子,并提出影响因子以独立或者联合影响的方式影响飞行差错。该影响因素体系可以应用于飞行差错分析与评估。     

基于BN-CREAM的深水井控压井作业风险诱因研究

深水井控压井作业是有效控制溢流演化为井喷事故的二级井控工艺屏障。为提高深水井控压井作业可靠性,采用 BN-CREAM方法对其风险诱因进行研究。结合深水井控压井作业特点,考虑共因失效等因素,采用贝叶斯网络方法建立深 水井控压井作业风险演化模型。应用人因可靠性分析CREAM法计算深水压井人因失误先验概率,参考海洋可靠性数据手 册OREDA确定深水井控设备失效先验概率。依托贝叶斯网络的逆向推理能力辨识压井作业的主要风险节点,从而实现对 深水井控压井作业风险诱因的有效预测和评估。研究表明:深水井控压井作业共包含6个关键风险根节点,且压井作业人 因可靠性要低于设备可靠性;3级子节点“压井方法选择不合理”对深水压井作业的成功起到至关重要的作用,需进一 步开展风险分析研究。     

CREAM方法中控制模式分类的模糊方法

认知可靠性与差错分析方法(CREAM)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。该方法提出控制模式的概念,认定不同的任务环境下可能对应不同的控制模式,而人为差错概率直接由控制模式确定。因此,确定控制模式是其中的关键环节。针对该问题,笔者提出了一种模糊方法。通过对性能影响因子进行打分对任务环境进行量化,利用专家打分的方式确定性能影响因子分值对于控制模式的隶属度;通过拟合分析确定性能影响因子的分值对控制模式的隶属函数,得到控制模式与分值之间的对应关系;将该方法应用到两个示例中,其结果与原有方法的结果基本一致。     

系统安全中人的可靠性研究的理论问题分析

人的可靠性分析最早可追溯到20世纪50年代,美国国家实验室开展的一项人的差错概率度量的工作标志着人的差错及其可靠性分析这一新领域的诞生。随后几十年里,一些研究成果得到了不同程度的应用。由于适用面窄、预测精度低等原因使得人的可靠性分析方法可信度不高。究其原因,笔者认为是数据来源、独立性的干扰、人的自我纠正能力以及人机系统的整合等问题,它们成了制约其应用和发展的关键因素。通过对上述几个问题的理论性探讨,指出其对人的可靠性预测与评估所产生的影响,并对该学科的发展提出了几点建议,希望能借此为人的可靠性研究提供参考点,从而理清思路使得人的可靠性研究取得突破。     

Issues of the Human Reliability Analysis in the Context of Probabilistic Safety Studies

This article addresses methodological issues of the human reliability analysis (HRA) in the context of probabilistic safety studies. Several conventional HRA techniques, more often used for the evaluation of the human error probabilities (HEPs), have been classified. A taxonomy of human actions, failure events, and related factors is outlined in order to distinguish action phases, human behavior types and incorrect outputs (errors of omission or commission), error types (slips, lapses, and mistakes), and performance-shaping factors (PSFs) influencing the human performance. A tree is proposed to facilitate the selection of a specific method for the evaluation of human reliability with regard to attributes of the situation analyzed. A software system based on the expert system technology to facilitate and document PSA and HRA is outlined. At the end of the article some research challenges in the domain are discussed.     

户外端子箱操作人因可靠性及其风险评价*

为正确评价人为因素对户外端子箱失效的影响,利用CREAM(Cognitive Reliability and Error Analysis Method)模型的共同绩效条件分析端子箱操作过程中人的行为机理以及行为可靠性因素;应用SLIM(Success Likelihood Index Method)模型计算人为失误概率,并采用比例故障模型计算户外端子箱自身的故障率;以某断路器端子箱为例进行验证。结果表明:研究案例的人为失误概率为1.56%,设备故障率为0.84%,系统的风险值为10.7%,系统的风险等级为3;从概率的角度说明事故发生原因中人为因素的影响更大。因此,从行为可靠性影响因素层面对人为失误概率进行调控,可使户外端子箱操作人因可靠性得到提高,系统的风险等级随之降低。     

基于贝叶斯网络的人因可靠性评价

提出一种贝叶斯网络的人因可靠性评价(HRABN)方法,其中的每个因子对应于贝叶斯网络中的节点,该方法可对人因可靠性作定量分析和定性分析。在定性分析上,节点的因果关系(HRA中的因子关系)及需要改进的薄弱节点都直观地显示在层次图中;在定量分析方面,对节点因子后验概率的推断通过HRA中的先验信息(包含仿真数据、现场操作及专家知识等)和最新信息得到。如果人因可靠性贝叶斯网络中的每个节点的先验概率分布和后验概率分布都已知,模型的可信性就可通过贝叶斯因子进行定量验证。贝叶斯网络扩展性好,当有新的节点因子需要考虑时,只需要补充对应的节点;笔者的方法也能很好地应用在不同行业的HRA。