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1、2.7 人失误概率预料2.7.1 人失误概率对人失误进行定量的描述，是系统危急性评价中不行忽视的问题。通常，人失误所发生的概率可用来定量地表明人员从事某项活动时发生失误的难易程度。人失误概率与物的故障相类似，可以广义地表达为： (2-2) 式中，h(t)失误率函数，表明人员从事某项活动到 t 时刻时单位时间内发生失误的比率。人与物不同，人具有订正错误的实力，一旦发觉失误后可自行订正；物发生故障后则将始终处于故障状态，不会自行复原到正常状态。纠错概率可用下式表达： (2-3)式中，r(t)纠错率函数。由于人失误率函数和纠错率函数的影响因素特别多，上述公式在实际应用中，难以进行量的计算。关于人失误
2、定量问题，很多学者通过大量探讨，开发出了多种好用的人失误概率预料模型。其中最闻名的是斯文（Swain）于1962 年开发的人失误率预料技术。该技术在核电站概率危急性评价中胜利地预料了人失误概率，而且在其他领域的人失误概率领测中也得到了应用。通常，在预料完成某项操作任务的人失误发生概率时应考虑以下的影响因素：（1）行为的困难性；（2）时间的充裕性；（3）人、机、环境匹配状况；（4）操作者的惊慌度；（5）操作者的阅历和训练状况。行为的困难性是由工作任务所确定的。工作任务一般可分五种状况： 简洁任务。一般通过简洁的操作程序即可完成的任务，如打开手动阀。 任务。具有明确规定、且须要决策的困难操作过程，
3、一些问题须要操作者处理，如进行事故诊断、异样诊断等。 要求警觉的任务。涉及发觉信号或警报工作任务，要求操作者对信号或警报保持警觉。从事这种任务时影响人失误概率的主要因素包括等待时间长度，留意集中程度，信号种类和频率，发觉信号或警报后必需实行的行动的类型等。 检验任务。主要从事监视、检验多变量工艺过程的工作任务，要求操作者必需做出决策，执行此项任务时，操作者必需防止扰动引起严峻故障。 应急任务。发生异样现象或事故突然发生时操作者面临的任务。其内容可能是在很大的范围内改变，或者是条件反射式的反应，或者要实行新的解决方法。当异样后果特别严峻，操作者由于面临严峻危急致使心理高度惊慌，失误发生概率会快速
4、增加。2.7.2 人失误分析人失误分析包括预料人失误、选择重要人失误和具体分析人失误三个方面。1人失误预料预料人失误的主要内容是探讨人员在操作过程中发生失误的缘由。依据人失误的定义和分类能够系统地、全面地确定各类失误的表现形式：（1）遗漏或遗忘。既对规定的行为没有完成；（2）做错。对规定的行为没有正确的完成；（3）进行规定以外的行为。所谓规定的行为是指操作程序、试验和修理步骤等，对于易于发生遗漏或遗忘规定行为和产生错误行为的环节应加以探讨，既要考虑重要的操作，也要考虑一般的操作可能产生严峻后果的失误状况。预料操作者进行规定以外的行为，是件特别困难的事情。通常是依据以往的有关资料或类似系统运行阅
5、历，或利用模拟方法来发觉可能发生的人失误。实践阅历表明，不断积累关于人失误的资料，对预料各种类型的失误都是有益的。利用故障模式和影响分析、事故树分析和事务树分析等方法，可以找出导致系统故障或系统事故的人的失误。2重要人失误在预料人失误的过程中，事实上只能选择其中一些重要的人失误进行具体分析。一般考虑重要人失误有如下状况：（1）人失误的后果。干脆导致事故或重大系统故障的人失误，则为重要人失误；若间接导致事故或重大系统故障，则该失误不是重要人失误。（2）与人失误同时发生而导致事故或重大系统故障的其他人失误或故障发生的概率，假如它们发生的概率大，则该人失误重要。（3）人失误发生概率。人失误发生概率越
6、大，则重要性越大。在定性分析时，对于那些只有与众多其他人失误或故障同时发生时才能导致事故或重大系统故障的人失误可以不考虑。但其他人失误或故障发生概率高时应考虑人失误的重要性。在定量分析时，考虑与人失误同时发生而导致事故或重大系统故障的其他人失误或故障的数目，并设其中的人失误概率全部为1、物的故障概率为实际值，把这些概率值连乘求出它们导致事故或重大系统故障的概率，假如求出的概率值小于某肯定值，则可略去这些人失误。在上述概率计算中以估计的人失误概率代入，则可以较精确地选择人失误。3人失误具体分析对重要人失误进行具体地分析探讨，首先收集与人失误有关的全部概率信息。不仅是为定量分析人失误做打算，也是探
7、讨人失误发生的影响因素和人机匹配方面存在的弱点，从而为系统平安运行、削减人失误供应依据。对人失误进行具体分析时，应留意下列问题：（1）行为特征。行为的困难性、完整性，时间的充裕性和必需的时间等。（2）人机学特征。设备平安人机学的设计，操作程序的形式和内容，仪表、警报等显示的清楚度，标记限制器的布置。（3）环境特征。温度、噪声、照明、通道、危急区域、防护用品要求等。（4）组织特征。任务组织与安排，材料的发送、程序、工具、检查等管理规则。（5）防止失误方法。发觉失误的方法（警报、检验），时间限制和改正措施等。（6）失误后果。上述这些内容属于“绩效形成因子（Performance-shaping f
8、actors）”。为了对人失误进行具体地分析，应当熟识生产工艺过程，驾驭有关资料和程序，向工艺设计者和程序设计者、操作者和修理者了解类似系统的有关状况等。2.7.3 人失误定量模型1井口教授模型井口教授认为人员操作机械的牢靠度是接受信息牢靠度、推断牢靠度和执行牢靠度的乘积： (2-4)式中，R1接受信息牢靠度；R2推断牢靠度；R3执行操作牢靠度。由此得到的牢靠度R0为基本牢靠度，在具体操作条件下进行一系列修正后得到实际的操作牢靠度为： (2-5)然后得出人失误概率为： (2-6)式中，E人失误发生概率；k1作业时间系数；k2操作频率系数；k3危急程度系数；k4生理、心理条件系数；k5环境条件系
9、数。人员操作基本牢靠度数值和各种修正系数的数值范围分别见表2-15 和2-16。表 2-15 人员操作基本牢靠度类 别内 容R1R2R3简洁变量不超过几个人机学考虑全面0.99950.99990.99900.99950.9999一般变量不超过十个0.99900.99950.99950.99900.9995困难变量超过十个人机学考虑不全面0.99000.99900.99000.99000.9990表2-16 人员操作牢靠度修正系数符号项 目内 容系数的值k1作业时间有足够的多余时间没有足够的多余时间完全没有多余时间1.01.03.03.010.0k2操作频率频率适当连续操作很少操作1.01.03
10、.03.010.0k3危急程度即使误操作也平安误操作危急性大误操作有重大事故危急1.01.03.03.010.0k4心理、生理状态教化训练、健康、疲惫、动机等综合状态良好综合状态不好综合状态很差1.01.03.03.010.0k5环境条件综合条件良好综合条件不好综合条件很差1.01.03.03.010.02人认知牢靠性模型在生产过程中出现异样时，操作者必需马上做出推断，选择应当实行的措施，并执行选择的措施。诊断性操作中人失误概率是可供选择、执行恰当措施的时间的函数。美国电力探讨院（EPRI）开发了人认知牢靠性模型HCR（Human Cognitive Reliability），用于预料操作者对
11、异样状态反应失误的概率。该模型主要考虑了在出现异样的紧急状况下，时间充裕度对人失误概率的影响。为了使模型适用更一般的状况，以可供选择、执行恰当行为的时间t 与选择、执行恰当行为必要时间的平均值T0.5之比的无因次量t / T 0.5作变量，得到三参数威布尔分布形式的人失误概率计算公式： (2-7)式中，t 可供选择、执行恰当行为的时间；T0.5 选择、执行恰当行为必要时间的平均值；A, B,C 与人员行为层次有关的系数，见表2-17。表 2-17 系数A, B,C行为层次 A B C反射 0.407 0.7 1.2规则 0.601 0.6 0.9学问 0.791 0.5 0.8图2-5 绘出了
12、该威布尔分布的曲线。图 2-5 HCR人失误率曲线表2-18 系数k1、k2、k3取值系数状 况系数值标 准能 力k1娴熟者一 般新 手-0.220.000.445年以上操作阅历半年以上操作阅历操作阅历不足半年惊慌度k2紧 迫较惊慌最 优松 懈0.440.280.000.28高度惊慌，人员受到威逼很惊慌，可能发生事故最优惊慌度，负荷适当无预兆，警觉度低人机匹配k3优 秀良 好一 般较 差极 差-0.220.000.440.780.92在紧急状况下有应急支持有综合信息的显示有显示，但无综合信息有显示，但不符合人机学操作者干脆看不到显示可供选择、执行恰当行为的时间t 可以通过模拟试验和分析得到；选
13、择、执行恰当行为必要时间的平均值T0 5 . 可以按下式计算： (2-8)式中，T0.5 标准状态下选择、执行恰当行为必要时间的平均值；k1操作者实力系数；k2操作者惊慌度系数；k3人机匹配状况系数。系数k1、k2、k3 可以查表2-18 获得。HCR 模型适用于核电站诊断性操作小组的人失误概率预料。3估计人失误概率在粗略地估计人失误发生的概率时，可以采纳下面的举荐数据。（l）人失误概率一般在10-51 之间；进行中等难度的操作时约为10-3。（2）人失误概率与操作行为的困难程度有关。汉纳曼建议各种层次行为的人失误概率为反射层次行为： 510-5510-3规则层次行为： 510-4510-2学问层次行为： 510-3510-1（3）人失误概率与时间充裕度亲密相关。对于警觉的简洁反应性操作，阿波利特Ablitt）建议的可利用时间t 与人失误概率E 间的关系如下：t(min) 1 5 10 10E 10-1 10-2 10-4 10-510-6进行困难的诊断性操作时人失误概率增加，斯文建议按下列数值估计人失误概率：t(min) 1 5 l0 20E 1 210-1 10-1
