一种基于认知过程分析的人因失误辨识方法——应用于高速铁路列车调度系统

通过总结既有的人因失误分类方法,对主要分类方法的优缺点和适用性进行了评述。既有的人因失误分类方法主要侧重于人因事故分析,在对人的认知过程四阶段尤其是计划决策阶段的失误模式进行主动辨识具有较大的困难。通过综合认知行为四阶段模型和技能型-规则型-知识型行为理论(SRK理论),建立了高铁列车调度指挥认知行为SRK模型。以认知行为SRK模型为基础,提出一种新的人因失误分类方法用以人因失误辨识。以高铁列车调度指挥临时限速为任务背景,进行实际的人因失误辨识工作,并给出了详细的辨识结果。通过对列车调度员的访谈,辨识结果全面覆盖了临时限速时可能出现的人因失误类型,验证了方法的实用性。     

基于CREAM的建筑施工人因事故定量预测分析

结合建筑施工人因事故频发的现状及特点,借鉴认知可靠性与失误分析方法(CREAM),首先提出了一种从认知活动到失效模式的人因事故求解链,接着通过对人的认知失误概率基本预测公式缺陷的分析,结合专家提供的共同绩效条件(CPC)因子所对应的权重值,得出效应影响指数ρ,对基本预测公式进行扩展,并应用扩展后的公式对建筑施工中的人因事故进行定量预测;最后结合具体实例的分析,实证该方法的合理性。研究结论对施工企业采取预防措施,降低人因失误导致的建筑工程事故具有一定的借鉴意义。     

人因失误的机理及其可靠性研究

随着科技的发展 ,在系统安全中 ,机器设备可靠性越来越高 ,由于人本身的复杂性 ,人因失误变得愈来愈严重。本文基于人行为的原理 ,对人因失误的机理、影响人失误的因素、人行为的模型和失误模型及其可靠性的量化进行了分析 ,建立了计算人可靠性的威布尔分布模型 ,并对其参数进行了讨论 ,可用此来评价人的可靠性。     

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。     

复杂系统中人误原因因素的层次分析法

介绍和评析了人误分析历史上有重要影响的几种人误原因因素分类方法:传统人因分类法、信息处理分类法和认知系统工程分类法.基于认知可靠性及失误分析方法(CREAM)的人误原因因素分类,运用层次分析法(AHP)基本原理,建立了大规模复杂人-机系统人误原因因素层次结构模型及相应的AHP程序,并以JCO公司超临界事故为实例进行了分析.分析和应用结果表明,本文所建立的人误原因因素层次结构模型及AHP程序能够辨识出大规模复杂人-机系统中人误的主要原因因素,进而寻找出最优预防方案,对预防和减少此类人误事故的发生有积极意义.     

基于人差错纠正能力的人因可靠性模型研究

根据人-机系统中人的操作行为具有时序性和差错可纠正性的特点,结合船舶舱室行为形成主因子,开展船舶舱室人因可靠性研究。以人因失误的时序性和差错纠正参数为基础,建立人-机系统中操作者行为模式和人因失误事件树模型。通过对人的差错纠正能力的分析,开展人因可靠性量化模型纠正理论研究。最后,以船舶舱室操作台的监控任务人因可靠性为例进行量化计算,定量评估操作人员执行任务的可靠度。     

页岩气压裂作业人因失误结构化辨识方法研究

为提高页岩气压裂作业人因失误辨识结果的全面性和针对性,建立一种结构化的人因失误辨识方法。通过概括辨识阶段的作业流程,建立作业人员行为模型,概述作业人员的行为阶段。利用筛选出的引导词辨识行为阶段人因失误。将该方法应用于页岩气压裂过程的替液阶段。结果表明,用引导词能明确辨识方向,减少头脑风暴时间以及对专家知识的依赖;辨识过程的动态调整能改善认知可靠性,使更多人因失误模式(与传统CREAM方法相比)被辨识出来。     

第二代人的可靠性分析方法的进展

在探讨第一代人的可靠性分析 (HRA)方法的局限性之后 ,笔者进而探讨第二代HRA方法的模型 ,建立在多种学科 (认知心理学、行为科学、可靠性工程等 )相互结合的基础上 ,又着重研究产生人的行为 /绩效的情景环境以及它们是如何影响人的行为 /动作的 ,并与工业系统的运行经验和现场或模拟机获得的信息紧密结合。重点介绍了以“失误分析技术”(ATHEANA)和“认知可靠性和失误分析方法”(CREAM)为代表的第二代HRA方法。它们是当前HRA领域中的具有应用和发展前景的新框架思想。     

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。     

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。     

人的可靠性分析:历史、需求和进展

人的可靠性分析 (HRA)是人机工程、安全科学极为关注的问题。近年来 ,该领域的理论研究和应用技术发展很快 ,尤其将认知科学与人的失误的研究相结合 ,从失误模型到计算方法都更加与现实情景相吻合。笔者介绍了HRA的发展历史和相关的第一代HRA计算方法及其特点 ,并且就HRA在我国核电领域中的应用状况和前景进行了探讨 ,重点介绍了国际原子能机构赞助的中国核电厂操纵员可靠性研究项目 ,其成果对于进一步完善安全管理和提高我国核电厂人员可靠性提供了科学的依据和借鉴经验。     

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。     

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。     

基于信息处理和事故链原理的结构化飞行员差错模型

为了对民航飞行员人为差错进行系统分析,研究民航业中常见人为差错的分析方法,指出其局限性。基于信息处理过程和事故链原理,从微观的认知过程和宏观的HFACS框架2个层面构建一种新的飞行员人为差错分析模型,并对模型中的情景分析、差错模式与分类、认知机理、差错恢复、差错成因、反馈机制和防御机制等几大核心模块进行阐述,重点介绍认知机理在差错形成中产生的关键影响因素,提出结构化差错分析方法的思路与步骤。该模型为民航飞行员人为差错的产生机理、差错分类和差错成因的分析提供一种新思路,但模型的进一步应用还有待于通过案例分析来验证。