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。     

基于模糊理论和AHP的CREAM扩展法的改进

为提高人因可靠性定量预测的准确性,利用模糊理论和层次分析法(AHP)改进认知可靠性与失误分析方法(CREAM)中的扩展法,建立一种对共同绩效条件(CPC)权重及其所属水平等级量化的新方法。基于建立的CPC模糊因素集,利用AHP得到CPC模糊权重集;构造CPC模糊评价集,进而获得CPC因子所属水平等级,完成方法的改进;采用改进前后的CREAM扩展法,分析某煤矿人误事件中煤矿安全检查人员的可靠性,并与实际发生结果对比。对比结果显示,采用改进后的CREAM扩展法得到的预测结果更能凸显和衡量人因失误对事故的影响度。     

飞行员人因可靠性定量预测

为有效预测飞行员的人因可靠性,以保障飞行安全,基于认知可靠性与失误分析法(CREAM)的扩展法,建立飞行员人因可靠性定量预测模型。依据飞行员的任务特点,调整认知行为及认知功能。通过优化共同绩效条件(CPC)因子水平等级,并增加新的因子,改进CPC因子依赖规则,用于修正因子的初始评估结果,解决扩展法未考虑因子间关系的问题,从而完成模型的建立。利用回看分析法验证模型的有效性,采用所建立的模型和扩展法分别对已发生的飞行案例进行预测,并与实际发生结果对比分析。结果表明,与扩展法相比,采用飞行员定量预测模型得到的预测结果与案例发生结果所反映的控制模式更为匹配。     

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。     

基于人因失误率预测法改进的事故后人因可靠性分析技术

人因可靠性分析是概率风险分析的重要组成部分,事故后人因事件分析是人因可靠性分析的核心内容.工程应用中的人因可靠性分析技术应在满足分析准确性需求的基础上尽可能简单与规范.本文分析了人因失误率预测法(THERP)的主要不足及事故序列评估程序人因可靠性分析技术(ASEP HRA)所做出的重要改进,描述了事故后ASEP HRA在工程应用中的基本程序,给出了一个应用实例.     

基于FCREAM的飞行员人因可靠性定量预测

依据飞行系统实际,以CPC因子的内在依赖性和同类因子的非负相关性为基础,通过在免疫克隆选择算法中,增加抗体净化环节,设置抗体群亲和力函数,建立了模糊规则库优化模型,用于去除FCREAM中的冗余规则,从而完成对方法的改进。采用回看分析法,通过改进前后的FCREAM对"韩亚航空214事故"进行预测,并对预测结果进行对比分析。结果表明,改进的FCREAM与实际较为匹配,且具有较好的连续性,同时敏感性较改进前得到增强,是一种有效的飞行员人因可靠性定量预测分析方法。     

基于变权重RBF组合模型的煤与瓦斯突出强度预测

为更准确预测煤与瓦斯突出强度,在组合算法和径向基函数(RBF)神经网络的基础上,建立变权重RBF组合模型。首先,选取最具代表性的3种单项模型:BP神经网络、支持向量回归机(SVR)、免疫遗传算法(IGA),分别建模后对样本序列进行预测,并重构预测结果数据。以重构后的预测序列为输入层,突出强度为输出层,对变权重RBF组合模型进行训练,获得各单项模型的动态权值,从而建立动态变权重RBF组合模型,最后对突出强度进行预测。结果表明:变权重RBF组合模型预测结果的平均相对误差为2.621 2%,优于各单项模型、定权重组合模型以及数据不重构组合模型。     

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。     

基于组合赋权法的城市桥梁可靠性模糊综合评价

为评估城市桥梁的可靠性,预防桥梁发生安全事故,考虑到城市桥梁评估的多标准、多因素需求以及评估体系建立的复杂性、模糊性,结合城市桥梁结构特点及规范要求,建立桥梁结构可靠性综合评价指标体系,采用改进的层次分析法(AHP),通过1—9标度法和自然指数标度法构建判断矩阵,确定评价体系各级指标主观权重,通过熵权法(EWM)确定各级指标客观权重,组合2种方法对指标进行赋权。引入模糊理论,选取柯西分布隶属函数并围绕桥梁结构工程特点进行修正,再计算各级指标隶属度矩阵值;并以某桥梁结构工程实例验证构建的指标体系和计算方法。结果表明：结合行业规范和专家经验确立评价指标体系,在现有研究的基础上使用改进AHP方法并引入模糊理论,能够提高桥梁可靠性评估的客观性和准确性。     

海洋平台作业人因可靠性与失误研究

为提高定量预测的准确性,基于认知可靠性与失误分析法(CREAM),建立海洋平台作业人因可靠性定量分析方法。针对海洋平台作业的情景环境,系统地划分CREAM中的诸共同绩效条件(CPC)的类别。用模糊推理的方法,实现对CPC的模糊化评价。用多元线性回归拟合方法,建立控制模式与CPC的对应关系模型,以增强CREAM的通用性,基于模糊量化规则,获得控制模式的隶属度。通过去模糊化实现人因失误概率(HEP)的定量计算。用所建方法,分析墨西哥湾深水地平线井喷事故案例。结果表明,该事故HEP为3.54×10-2,对应的控制模式为战术型/机会型,验证了该方法的可行性。     

医疗器械中人的可靠性分析

医疗器械产品是一类直接关系到人生命健康的特殊产品.长期以来,医疗器械产品的使用安全性一直是亟待解决的重大问题.在医疗器械产品设计中进行人的可靠性分析能够进一步提高医疗质量,防止医疗事故.但是,这方面的工作目前还处于起步阶段.本文主要从医疗器械人的可靠性方面人手,定性及定量的分析人在使用器械时的可靠性问题.用SHEL模型来定性的分析医疗器械中人的可靠性的影响因素；用故障树方法及概率树对具体的多功能医用手术床进行定量分析；用第二代可靠性分析方法-CREAM解决定量分析的主观性问题；最后提出建立医疗器械人的可靠性数据库.以此为医疗器械产品设计提供了人的可靠性分析的方法.     

人因可靠性分析中的概率因果模型

根据人因失误的机理和特点提出了一个分层的人因可靠性概率因果模型,采用贝叶斯网建立了人因可靠性影响因素之间的因果关系.采用分层方法进行建模,充分利用了条件独立性以降低模型的复杂度,同时分层机制也符合人因可靠性的内在要求.该模型既能满足回溯型分析需求又能满足预测型分析需求.在模型的定量化方面,设计了一个简化可行的模型参数计算方法.该模型可以用于工程化的人因可靠性分析,也可扩展为人因行为理论研究模型.     

核电厂HRA组织定向研究

概率安全评价(PSA)已经成为核电厂定量化安全评价的主要方法,人因可靠性分析(HRA)是其中重要组成部分.传统的HRA方法研究对象主要是"个体失误",而HRA的全面评估必须考虑"组织情景",HRA必须组织定向.分析了HRA各主要方法对于组织因素考虑的不足,提出了HRA组织定向的必要性和基本原则.在提出组织定向的假设条件基础上,建立了HRA(A、B、C类事故)与核电厂相关特定组织之间的映射模型.     

基于贝叶斯网络的航空维修人因可靠性分析

根据维修人为因素分析和分类扩展系统的框架选取影响因素,在航空维修领域应用贝叶斯网络进行人因可靠性分析,建立飞机维修效能模型,直观地表示影响因素与维修效能之间的关系。同时以目视检测为例,结合专家意见确定随机影响因素,通过专家访谈、事故报告、调查问卷、操作记录等渠道获取数据,得出条件概率表,进而建立目视检测表现模型,展示贝叶斯网络的建模流程。案例研究结果表明,组织文化、视觉信息、设备、疲劳、检测距离等因素对目视检测表现的影响非常显著,欲改善目视检测表现,必须对多影响因素进行综合管理。     

基于可靠性理论的事件树分析方法研究

事件树分析过程中事件树的编制和分析方法缺乏系统性,导致实际运用中事件树的编制缺乏可操作性。从目标系统的选择、环节事件逻辑关系的确定、定量分析中基本数据的来源和确定方法等三个问题进行了系统研究,并以可靠性的相关理论为基础,提出"从控制和影响初始事件发展演化的角度,调查分析对初始事件做出响应的安全功能,按系统工作原理对目标系统进行重构,构建目标系统的功能结构图,画出系统的可靠性框图"入手,对"传统的事件树绘制程序"进行修正,解决了事件树分析过程中目标系统的选择、环节事件逻辑关系的确定以及定量分析基本数据的确定方法等问题。修正后的方案对实现事件树的正确编制和系统分析逻辑更清晰,操作指导性更强。     

弱层台阶边坡可靠度非侵入式随机分析*

为确保复杂结构边坡的安全稳定，针对弱层台阶边坡可靠性开展非侵入式随机分析。以抗剪参数为随机变量，采用局部平均法进行随机场离散，采用随机场和Monte Carlo(SMC)法编制程序进行数值计算，并与Monte Carlo(MC)法结果进行比较。结果表明:利用非侵入式随机分析方法计算可靠度效率更高且易于实现；随机场可以反映岩体力学参数的空间变异性以及参数之间相关特性，更接近于实际情况，弱层对边坡稳定性有重要影响，会导致边坡安全系数降低，且最大位移会显著增大；采用MC法会过度放大边坡的失效概率，而SMC法得到的结果更可靠。该结论可为复杂结构边坡的可靠性分析提供参考。     

Human reliability analysis: A critique and review for managers

In running our increasingly complex business systems, formal risk analyses and risk management techniques are becoming more important part to managers: all managers, not just those charged with risk management. It is also becoming apparent that human behaviour is often a root or significant contributing cause of system failure. This latter observation is not novel; for more than 30 years it has been recognised that the role of human operations in safety critical systems is so important that they should be explicitly modelled as part of the risk assessment of plant operations. This has led to the development of a range of methods under the general heading of human reliability analysis (HRA) to account for the effects of human error in risk and reliability analysis. The modelling approaches used in HRA, however, tend to be focussed on easily describable sequential, generally low-level tasks, which are not the main source of systemic errors. Moreover, they focus on errors rather than the effects of all forms of human behaviour. In this paper we review and discuss HRA methodologies, arguing that there is a need for considerable further research and development before they meet the needs of modern risk and reliability analyses and are able to provide managers with the guidance they need to manage complex systems safely. We provide some suggestions for how work in this area should develop. But above all we seek to make the management community fully aware of assumptions implicit in human reliability analysis and its limitations.     

The application of reliability models in traffic accident frequency analysis

Analysis of traffic accident frequency represents an important subject of research of many authors. From the aspect of temporal analysis of traffic accident occurrence, two approaches have been singled out in previous practice: the collective (analyzes traffic accidents over a longer period of time) and individual (analyzes traffic accidents in real time). The paper shows that the system reliability theory, with certain adjustments, can be largely used to analyze traffic accident frequency based on the individual approach. A certain similarity has been observed between the system reliability theory and the traffic safety theory, and conceptual adjustment of equivalent terms and states has been performed based on this. A model has been successfully tested on the basis of which, for the road and sections, we have determined the traffic accident frequency, the probability of the occurrence of a certain number of traffic accidents and the mean time between two consecutive traffic accidents.     

复杂气井套管力学分析与可靠度评价

为建立考虑地层和套管参数随机性的套管可靠度评价理论方法，以便得到复杂井况下套管传统设计安全系数与可靠指标之间的关系，提出了非均匀地应力和内压联合作用下，沿套管最大外挤力方向管壁任意位置发生屈服失效时外壁等效均匀外挤力的计算方法；建立了套管抗挤和抗内压三轴强度计算公式以及有效内压计算方法；根据套管载荷和强度影响因素统计参数以及评价过程中参数测试标准值，利用蒙特卡洛法（MC）建立了完整的套管可靠度计算和评价方法；通过实例对传统安全系数与可靠指标的对应关系进行了研究。研究结果表明:指定条件下，套管安全系数与可靠指标之间存在对应关系；利用建立的方法编制计算程序可以为传统设计法中安全系数代表的安全程度进行量化；可靠度评价方法能够为安全系数的选取提供指导。     

考虑热态维修可靠性的汽轮机保护系统优化分析

结合汽轮机保护系统现状,参考故障容限设计理论,研究了失效-安全型故障维修影响。通过RBD模型识别增设保护回路后的系统结构变化,采用马尔可夫过程法获得带保护投切功能的系统可用度公式,对比分析系统整体失效率影响。通过对汽轮机保护投切过程进一步分析,识别出多项人机设计缺陷,证实了研究对象在维修过程中人因失效率有较大的波动性和随机性。结合操作行为认知过程图,提出人因失效链嵌入监测、操作人信道负荷均衡以及操作进程信息分发的保护系统优化三要素,对能源领域大多数服役期较长的汽轮机保护系统升级改造设计具有较高的参考价值。