人因可靠性分析的加权CREAM模型

为有效预测开发阶段系统的可靠性,提高认知可靠性与失误分析方法(CREAM)分析的准确性,降低部分系统输入数据的主观性,利用区间值直觉模糊集(IVIFS)和网络分析法(ANP),在考虑共同绩效条件(CPC)间相关性的情况下,提出了一种定量计算CPC权重的优化方法,使可靠性分析更加符合实际环境.在算法中基于判断矩阵获得各CPC权重,克服了一致性检验的约束,并确定了加权的人因失效概率.最后将改进前后的方法应用在肺癌穿刺机器人手术系统的试验中.结果表明:改进后方法获得的权重的标准误差(SE)更低,与真实值更贴近,准确性更高,证明了其分析能力的优越性;改进后方法最终预测结果包含的信息更广,有效避免了对系统潜在故障的忽视.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

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.     

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.     

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。     

基于可靠度理论的RBI修正模型研究

基于风险的检测技术包括定性RBI判断和定量RBI计算,定性判断得到风险相对的高低,风险相对较低者则不必进行定量RBI计算,风险高者再进行下一步定量RBI计算。在API581中,国外风险分析统计表明,石化企业的风险分布范围有一个所谓的"二八"现象,即"80%的风险是由20%的设备引起",中高风险以上的设备范围一般在20%左右。但我国十套装置风险分析结果发现,这个结论在我国并不适用,我国中高风险设备往往在40%左右。论文分析了API581在中国应用的局限性,引入可靠度理论计算设备失效概率,预估未来的失效概率或可靠度,可以完整地以RBI方法在得知失效后果和失效概率下,评估出此设备在整个系统中所处的地位,从而适当地分配检测、维修资源,在RBI完成后再进行风险评价进而完成风险评估过程。     

基于人的认知可靠性模型(HCR)的接车进路办理诊断时间的研究

接发列车作业事故在铁路运输事故中占有相当大的比重。为减少接车作业事故的发生,合理制定车站接车进路办理时的诊断时间是保证接车作业安全的关键。针对车站采用写实法查定时具有较大随意性的问题,提出采用人的认知可靠性(HCR)模型,根据人因失误概率计算接车作业诊断时间的方法,并在自动闭塞区段通过模拟机实验进行了验证。结果表明,HCR模型确定的诊断时间与人因失误之间的关系与写实法的测定数据具有良好的符合性;作业人员的训练水平对诊断时间有较大的影响;利用该模型,根据作业人员的训练水平与可接受的人因失误概率,可以确定接车进路办理的最佳诊断时间,或对写实法测定的诊断时间进行订正。     

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。