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。     

认知控制模式下的CREAM方法概率量化

研究了人因可靠性分析(Human Reliability Analysis,HRA)中人为差错概率的量化.首先,介绍了认知可靠性与差错分析方法(Cognitive Reliability and Error Analysis Method,CREAM)中基本法的基本理论,讨论了两种概率化认知控制模式的确定方法——贝叶斯网络法和模糊逻辑法,强调了概率化认知控制模式下量化人为差错概率的必要性.然后,在分析认知模式下人为差错概率分布的基础上,通过理论推导,构建了概率化认知控制模式下人为差错概率的量化方法.为了提高计算效率,提供了人为差错概率的蒙特卡洛仿真算法.最后,通过实例,演示了方法的使用过程,并证明了方法的有效性.     

人为差错成因分析方法研究

控制甚至消除人为差错成因能从本质上降低人为差错的发生概率,从而提高系统安全性。因此,辨识和分析人为差错成因是一件非常必要而又十分重要的工作。针对该问题,在总结和分析现有的人为差错成因分析方法的基础上,提出了一种新的人为差错成因分析框架。在该框架中,将差错成因分为"操作者-系统-任务-环境-组织因素"5个方面进行分析,并提出了"从大类到小类"的层次化分析原则。为了尽量降低不同差错成因之间的关联,提出了以任务为中心,将差错成因分为任务相关和任务无关两大类因子的分类方式。最终共分析得出了34种不同的差错成因。该差错成因分类框架的提出,为人为差错概率量化以及差错规避措施的设计提供了依据。     

行为形成因子与人为差错模式的定性关联分析

为揭示人为差错的发生规律以便有效管理人为差错,研究行为形成因子与人为差错模式间的对应关系。将行为形成因子作为情景环境的表征,在SRK(skill,rule,knowledge)模型的基础上,将认知功能的效能分为3种指标:全面性、准确性和效率,将认知功能与效能指标相结合得到人为差错模式的分类。在此基础上,根据经验详细分析行为形成因子对认知功能3种效能指标的影响,得到行为形成因子与人为差错模式的关联关系表格。该关联关系是定性的,包含密切关联、重要关联、一般关联和没有关联4种关联程度,不但可以用于人为差错事件的调查,而且可以用于人为差错模式的预测。     

一种系统化的行为形成因子分类方法

为了准确表述能够诱发人为差错的情景环境,对人因可靠性分析(HRA)中的行为形成因子(PSF)进行归纳整理,构建一种新的系统化的PSF分类方法。对现有人因可靠性文献中的PSF进行分析,明确PSF的定义及其内涵。通过分析人机交互过程,指出PSF应该包含:操作者,机器,任务,组织,环境和辅助系统等6个方面,分别从上述6个方面对PSF进行细致分解,最终构建包括6个方面38个元素的PSF分类方法。     

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。     

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和贝叶斯网络的空管人误概率预测方法

针对研究管制人因可靠性时存在的模糊性和片面性问题，采用认知可靠性与失误分析方法（CREAM）中的扩展预测法，计算10项管制通用任务的人误概率；在此基础上，以管制行为形成因子作为根节点构建贝叶斯网络，建立其与情景控制模式的不确定关系模型，对管制员在多任务中的人误概率进行预测。研究结果表明:在由相同评判者给出行为形成因子影响效应的前提下，由CREAM扩展预测法和构建贝叶斯网络的方法预测得到的多数任务的人误概率差异较大，从方法的客观性、合理性和适用性角度分析，贝叶斯网络在研究该问题时更具优势。     

空中交通管制员人因可靠性分析方法

为有效评价空中交通管制员作业可靠性,以人为差错评价和规避方法(HEART)为基础,开发面向管制员的人因可靠性分析(HRA)方法。首先分析管制员的工作任务,确定管制员通用任务场景(GTT);然后采用几何平均法、采样法对多源的基本人为差错概率(NHEP)进行融合;按照人-机-环-管的思路,结合已有方法的差错诱发条件(EPC)或绩效形成因子(PSF),综合确定管制员EPC,并结合德尔菲法,利用贝叶斯网络(BN)计算得到EPC的最大影响值;最后以管制员调配飞行冲突为例,运用文中所提方法计算人为差错概率(HEP)。结果表明:与传统单纯使用HEART方法和认知可靠性差错分析方法(CREAM)的计算结果相比,文中所提计算结果更为合理。     

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。     

计算机仿真事故响应中的班组绩效影响因子研究

在核电站应急事件的工况下,用计算机仿真的人的班组行为模型(IDAC模型)可以预计主控室操作班组人员(决策者、操作者和咨询者组成)的失误概率,为了量化事件过程中人的认知心理活动发生的机理,采用绩效影响因子(PIF)计算班组人员发生失误的概率。讨论PIF的定义、分类以及量化值的确定,描述人的认知心理活动的失误机理与PIF的关系,预计班组失误亊件发生的概率。对50个PIFs中的一些重要因子进行描述,每组中的PIF都是独立于其他组的,但是不同组中的PIF可能存在从属关系。试图基于心理学观察以及各种人的可靠性分析方法的影响路径,合理有效地选择PIF,以实现动态概率风险评价中的人误事件发生概率的量化。     

An Investigation of Stress Level and Human Reliability Analysis of Two Security Companies in Taiwan

This article presents the results of an evaluation and comparison study of three subjective techniques for determining human reliability under stress for work performed at two Taiwanese security companies. Stress levels at security companies were estimated by using the Unified Tri-service Cognitive Performance Assessment Battery and 40 participants from two similar-sized companies. Experiment results (memory searching task and mathematical processing task) indicated that the participants were under high levels of stress. Three subjective techniques (Success Likelihood Index Method, Technique for Human Error Rate Prediction, and Human Error Assessment and Reduction Technique) for estimating human error probability were evaluated and compared by using 20 experts for six tasks. The comparison criteria are interjudge consistency and accuracy. Of the three human error probability tests studied, the Technique for Human Error Rate Prediction and Success Likelihood Index Method were more consistent than the Human Error Assessment and Reduction Technique. The same relationship occurred in the comparison of accuracy. Thus, the Human Error Assessment and Reduction Technique may need to be modified in some way if it is to be useful. It was already known that this technique required modifications in error-producing conditions and nominal human unreliability. Our work presents additional evidence to substantiate this.     

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。     

施工中人因差错调查

人因差错是造成建筑工程施工事故的主要原因之一。目前国内建筑行业由于实际施工操作人员大多是农民工,对他们的技术培训常常是不够的,再加上部分施工企业管理水平较低,造成在施工中人因差错屡屡发生。要研究施工中人因差错发生的规律及其影响,首先必须对施工中的人因差错进行有效的调查。在重点介绍直接调查法和问卷调查法的含义、操作要点、优缺点与相应措施的基础上,笔者通过案例分析,探讨了在实际调查工作中如何有效地运用这些调查方法,获得人因差错真实准确的数据资料,为研究施工中人因差错发生的规律及其影响打好基础。最后以调查得到的混凝土施工中人因差错发生与影响的一些规律为依据,笔者提出了有关人因差错建模的建议。