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DEMATEL方法的海运行为形成因子影响关系分析

为揭示并量化海运人因可靠性分析(HRA)中行为形成因子(PSF)间复杂的影响关系,采用DEMATEL方法对航海人员值班任务中9个PSF的依赖关系进行建模和分析,并验证该方法的有效性。结果表明:船上组织的完善程度、驾驶台班组成员的合作质量、可用时间等PSF在系统中的作用大;船上组织的完善程度、人机界面(MMI)与运行支持的完善性、值班区间以及培训和准备的充分性4个PSF为原因因素,驾驶台班组成员的合作质量、同时出现的目标任务数量、可用时间、船上工作及船舶航行条件和操作规程/计划的可用性5个PSF为结果因素。安全管理人员应针对作用大或原因因素中的PSF制定安全管理措施,改善情景环境,提高人因可靠性。     

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。     

煤矿安全生产中人的行为影响因子系统动力学(SD)仿真分析

在构建影响人的安全行为因素因果关系的基础上,运用系统动力学(SD)理论和方法,对影响人的安全行为关键因素进行动态预测,并通过仿真计算、对比分析安全投入增加对系统安全水平的影响。应用该方法建立的煤矿生产中人的安全行为指标水平模型,以求证安全投入与人的安全行为水平的相关性,为煤矿安全管理决策提供一种新的思路,亦有助于政府和煤矿企业科学地明确安全投入方向,降低人因事故率,提高煤矿生产的安全水平。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

通用桥式起重机驾驶员操作可靠度研究

为有效改善桥式起重机驾驶员的操作水平,通过分析和确定这种起重机的工作流程,建立驾驶员基本动作序列。采用第二代人因可靠性分析(HRA)模型,按正常工作状态与紧急工作状态2种情况,对驾驶员操作可靠度进行全面、定量的分析与研究。结果表明,驾驶员操作可靠度定量研究中,重要的是要考虑起重机机型和基本操作动作序列、工作状态、动作时间、人机工效、作业环境等复杂因素。建立驾驶室人机工效定量分析与评价机制,加强驾驶员专业教育培训及考核制度、改善工作环境等技术措施,从根本上提高驾驶员操作可靠度等级,才能符合起重机械安全的发展趋势。     

行为形成因子分析方法评述

为全面了解人因可靠性分析(HRA)中行为形成因子(PSF),对现有的PSF分析方法进行评述。分析情景环境的各种称谓,指出PSF是目前认可程度最高的一种,并规范PSF的定义及其内涵。分2种类型评述当前PSF的分类方法:基于影响机理分类和系统化分类。评述在HRA中PSF的选择和使用情况,针对不同的问题给出选择和使用PSF的建议。分别从定性评价和定量评价2个方面对PSF的评价方法进行评述。结果表明,PSF分析方法仍处于发展之中,需要在后续工作中不断改进。     

核电厂运行人员可靠性研究中若干问题的分析

对已有人因可靠性分析模型进行归纳总结,结合核电厂运行人员可靠性研究实际,对人因分类、人因建模、数据采样及人因数据库完善等方面存在的问题进行分析,并提出可能的解决办法或研究方向:在人因分类方式上,要加强因素之间的细化程度,以降低评价的模糊性;在人因量化方面,要重点考虑其所依赖的HRA模型、数学依据、结果精确度等3个方面的影响;对待数据采集的问题,规范性数据采集平台的构建是确保数据一致性的关键措施,并有利于不同HRA模型之间接口相容性问题的解决;人因数据库管理系统的智能决策功能是研发设计的趋势。     

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。     

人的可靠性分析研究

人的可靠性研究是系统可靠性研究的一项重要内容。现在越来越多的企业走向大型化、连续化、自动化道路,企业员工接触各种大型设备的机会越来越多,一旦员工出现人为误操作,便可能发生重大事故,造成重大人员伤亡和财产损失,也很可能造成环境污染。因此,提高人的可靠性分析即可减少人员的误操作。本文主要对人的可靠性分析、人的可靠性评估以及人的可靠性管理三大方面进行探讨。首先,概述了人的可靠性研究发展经历的两个阶段和可靠性数据不足之处。其次,对人的可靠性研究方法进行汇总,并且对第一代和第二代的HRA进行描述。同时,提出了人的可靠性评估步骤与管理建议。最后,根据所作的工作,提出一些研究的难点和前景,以便使其更好地服务于工业化生产。     

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。