人因可靠性分析

1、人因可靠性分析(Human Reliability Analysis，HRA)人因可靠性分析 人因可靠性分析(Human Reliability Analysis，HRA)是以人因工程、系统分析、认知科学、概率统计、行为科学等诸多学科为理论基础，以对人的可靠性进行定性与定量分析和评价为中心内容，以分析、预测、减少与预防人的失误为研究目标的一门学科，它是近年来逐渐形成的一门新兴学科。人的自然倾向与可靠性 人的可靠性可定义为在规定的最小限度内，在系统运行的任一要求阶段，由人成功地完成工作或任务的概率。 影响人操作可靠性的因素：包括人的因素和环境的因素。 人的因素：心理因素、生理因素、个体因素、操作

2、能力。 环境因素：机械因素、环境因素和管理因素。 人因失误 人的失误指人不能精确地、恰当地、充分地、可接受地完成其所规定的绩效标准范围内的任务，在系统的正常或异常运行中，人的某些活动超越了系统的设计功能所能接受的限度。人的失误将产生的不期望后果：即生产能力、维修能力、运行能力、绩效、可靠性或系统的安全性的丧失或退化。 首先是感觉阶段，第二是识别判断阶段，第三是行动操作阶段。 S(感觉)-O(思维) -R(动作)所需要的时间长短不一，如果这三个阶段进展顺利，即感觉正常、判断准确、动作无误，则整个过程效果良好。 人因失误分类 人感知环境信息的失误； 人大脑处理信息时做出错误的决策； 动作器官没能完

3、成指定动作。人的失误模式 接收信息失误可细分为视觉器官接收信息失误、听觉接收信息失误和触觉接收信息失误等类型。 判断失误主要是由操作人员的判断能力、接受的信息有缺陷等因素引起。 操作失误主要是有未执行操作或执行操作有误两种因素。人因失误原因 操作者本身的原因、是系统中存在某些缺陷和不足，不符合人的特点或不利于人的作业，从而导致事故的发生。 人的任务执行能力本身也属于一种意识行为，所以人因失误在一定环境条件下是不可避免的。 人因失误的特点 人的失误的重复性。 人引发的失效具有潜在性和不可逆转性。 人的失误行为往往是情景环境驱使的。 人的行为的固有可变性。 人的失误的可修复性。 人具有学习的能力。

4、行为失误的原因 人的生理方面的原因指人的各种能力的限度，包括人的知觉、感觉、反应速度、体力、生物节律等； 人的心理方面的原因指人的气质、性格和情绪、注意力等； 管理决策方面的原因指不合理的作业时间、作业计划、操作规程的不合理等； 社会环境的原因包括物理环境和人际环境，即作业场所和人际关系的好坏； 人机界面设计方面的原因指人机功能匹配不当、工程设计上的不合理、易诱导误操作，这些都是使人容易发生失误等因素。 现有现有 HRA 方法的不足之处方法的不足之处 1使用HRA事件树的两分法逻辑（成功与失败）不能真实、全面地描述人的行为现象,因人在对系统的动态响应过程中，可能有多种选择方式，其优化价值不同。

5、同时，人的认知失败产生的失误行为的形式多种多样，其对风险的后果不同，决不能用简单的“失败”概括。 2缺乏充分的数据。人的可靠性数据的缺乏是一个严重的、长期未决的而困惑至今的老问题，这与数据收集方式和人的心理状态有很大关系。这些数据对于复杂系统中人的行为的定量化预测具有重要意义，它应包括与时间相关的和与时间不相关的人误数据。 3多依赖专家判断。由于缺乏在复杂系统中人在真实运行环境下或培训模拟机上的人员失误数据，只能采取弥补性质的模型（如时间相关性模型）和/或专家判断作为HRA的基础。专家判断法的使用难以显示出专家群体水平的一致性，并且预测的正确性和准确性受到很大的主观因素影响。 4缺乏对模拟机数

6、据修正的一致认同。使用来自模拟机的数据，对专家判断的人的绩效数据进行修正必须得到足够的重视。但是模拟机实验并不能完全反映真实的运行环境，如何修正来自模拟机的数据以反映真实环境下的人的绩效一直是一个有待研究的课题。 5HRA方法的正确性与准确性难以验证。HRA的各种方法，对于真实环境下的人的可靠性的预测的正确性几乎无法得到证明。特别是非常规任务中人的可靠性评价的正确性更是一个难题，例如与时间相关的误诊断、误决策的概率。 6HRA方法缺乏心理学基础。一些HRA方法/模型中缺乏对人的认知行为及心理过程的探索和研究；另一方面，尽管认知模型类型颇多，但难以找到与工程实际的结合点。 7缺乏对重要的行为形成

7、因子的恰当考虑和处理。即使在较好的HRA方法中，一些重要的PSF也没有给予充分的考虑，例如组织管理的方法和态度、文化差异、社会背景和不科学行为等，在处理方法上也缺乏一致性和可比性。 HRA 的发展趋势的发展趋势 1建立多种学科相结合的干扰信号图形事件描述。通过干扰信号图形的操纵员事件树,分析各个节点处的人的事物机理和可能的事物模式。 2建立人的信息处理理论上的人的行为通用模型，即带有反馈的序贯式行为模型。该模型的研究重点是结合系统的实际运行经验和数据,探究和查找人的认知不同阶段的诱发失误环境与它如何通过人的失误机理产生人的非安全动作，并给出定量分析的方法。 3循环式的人的行为模型。即假设人的任

8、何行为都是在意向或事件的驱动下产生的,人的动作过程不是事先规定而是依赖于当时情景条件建造出来的,这些动作之间高度相关。 4建立人因数据库。目前的单纯数字式数据或数字加简要条件式数据，不能满足人因分析者对数据所描述的人误的理解和对该数据的有效使用，因此，需研究和使用能保持失误因素间原始基本关系的新型数据。 5人的行为机理研究。对此,虽以Reason1990年的著作Human Error为里程碑而进入一个新的阶段，但其后无多少具有实质性进展的成果问世。人的行为机理研究应建立在个体、群体和组织行为的基础上，系统地研究人的行为特性、行为模式、失误源、控制管理、失误形态等，完善和拓展人的行为机理研究的内

9、涵。人因可靠性分析人因可靠性分析 方法的发展方法的发展 人因可靠性分析的种类 人的失误率预测技术(THERP ) 人的认知可靠性模型（HCR） THERP+HCR模式 成功似然指数法(SLIM)人的失误率预测技术(THERP ) 一、一、THERP背景描述背景描述 20世纪80年代初，Swain A.D.,Guttmann H.E.等著名人因分析专家，经过多年艰苦细致的工作，完成了研究报告“Handbook of Human Reliability Analysis with Emphasis on Nuclear Power Plant Applications”(人因可靠性分析手册)。在该

10、报告中提出了一套完整的人员可靠性分析方法人的失误率预测技术(Technique for Human Error Rate Prediction ，THERP)。 这套方法问世以来，已被美国等多个国家广泛用于核电站、石化工业、大型武器系统等领域的风险评价之中。 二、二、THERP方法描述方法描述 用THERP方法完*的失误概率定量化计算包括4个阶段： 系统熟悉阶段； 定性分析阶段； 定量分析阶段； 应用阶段。 三、三、THERP 模式的特性模式的特性 THERP为人因分析者提供了大量用于确定人员操作失效的数据,用于评价人员的操作失效比较方便。但应注意,THERP由查表量化所得的值仅为单一操作员的

11、失误率。人因可靠性分析往往需要模拟整个运行班组的行为，因此,在使用THERP时需另外考虑运行班组成员之间的相关性，否则所得的结果将过于保守。同时，THERP使用行为修正因子（PSF），其PSF的影响也由查表的方式决定。这些数据常由分析人员主观选择，因此，其结果有不确定性。虽然THERP存在一些不足之处,但它仍是较成熟、使用较普遍的人的可靠性分析方法。 总之，THERP最本质的优点在于提供了HRA事件树及基本HEP数据库，因而人员可靠性分析者在了解系统及运行班组的状况后，就可利用THERP模式查表量化人因失误。人因失误率预测法（人因失误率预测法（THERP） 图图1 简单的简单的HRA事件树事件树ab/aS F FFB/ab/A A B/A人员作业成功概率: Pr(S)=a (b/a)失败概率: Pr(F)=a(B/a)+A(b/A)+A(