(一)、系統中人的可靠度計算

由于人機系統中人的可靠性的因素眾多且隨機變化，因此人的可靠性是不穩定的。人的可靠度計算(定量計算)、也是很困難的。

1．人的基本可靠度

系統不因人體差錯發生功能降低和故障時人的成功概率，稱為人的基本可靠度，用r表示。人在進行作業操作時的基本可靠度可用下式表示：

r＝a1a2a3 (4—13)、

式中a1——輸入可靠度，考慮感知信號及其意義，時有失誤；

a2——判斷可靠度，考慮進行判斷時失誤；

a3——輸出可靠度，考慮輸出信息時運動器官執行失誤，如按錯開關。

上式是外部環境在理想狀態下的可靠度值。a1，a2，a3，各值如表4—5所示。

人的作業方式可分為兩種情況，一種是在工作時間內連續性作業，另一種是間歇性作業。下面分別說明這兩種作業人的可靠度的確定方法。

(1)、連續作業。在作業時間內連續進行監視和操縱的作業稱為連續作業，例如控制人員連續觀察儀表并連續調節流量；汽車司機連續觀察線路并連續操縱方向盤等。連續操作的人的基本可靠度可以用時間函數表示如下：

式中 r(t)、——連續性操作人的基本可靠度；

t——連續工作時間；

l(t)、——t時間內人的差錯率。

(2)、間歇性作業。在作業時間內不連續地觀察和作業，稱為間歇性作業，例如，汽車司機觀察汽車上的儀表，換擋、制動等。對間歇性作業一般采用失敗動作的次數來描述可靠度，其計算公式為：

r＝l一p(n／N)、 (4—15)、式中 N 失敗動作次數；

n——失敗動作次數；
p——概率符號。

2．人的作業可靠度

考慮了外部環境因素的人的可靠度RH為：

RH＝1-bl·b2·b3·b4·bs(1—r)、 (4一16)、

式中 b1——作業時間系數；

b2——作業操作頻率系數；
b3——作業危險度系數；
b4——作業生理和心理條件系數；

b5——作業環境條件系數；

(1-r)、——作業的基本失效概率或基本不可靠度。

r可根據表4—6及式(4—13)、求出。b1～b5；可根據表4—6來確定。

表4--6 可靠度RH的系數(bl～b5)、

(二)、人機系統的可靠度計算

人機系統組成的串聯系統可按下式表達：

Rs＝RH·RM (4—17)、式中 Rs——人機系統可靠度；

RH——人的操作可靠度；

RM——機器設備可靠度。

人機系統可靠度采用并聯方法來提高。常用的并聯方法有并行工作冗余法和后備冗余法。并行工作冗余法是同時使用兩個以上相同單元來完成同一系統任務，當一個單元失效時，其余單元仍能完成工作的并聯系統。后備冗余法也是配備兩個以上相同單元來完成同一系統的并聯系統。它與并行工作冗余法不同之處在于后備冗余法有備用單元，當系統出現故障時，才啟用備用單元。
1．兩人監控人機系統的可靠度

當系統由兩人監控時，控制如圖4—10所示。一旦發生異常情況應立即切斷電源。該系統有以下兩種控制情形。

(1)、異常狀況時，相當于兩人并聯，可靠度比一人控制的系統增大了，這時操作者切斷電源的可靠度為RHb(正確操作的概率)、：

RHb＝1-(1-R1)、(1-R2)、 (4—18)、

(2)、正常狀況時，相當于兩人串聯，可靠度比一人控制的系統減小了，即產生誤操作的概率增大了，操作者不切斷電源的可靠度為RHc(不產生誤動作的概率)、：

RHc＝Rl·R2 (4—19)、

從監視的角度考慮，首要問題是避免異常狀況時的危險，即保證異常狀況時切斷電源的可靠度，而提高正常狀況下不誤操作的可靠度則是次要的，因此這個監控系統是可行的。所以兩人監控的人機系統的可靠度度Rsr為：

異常情況時，

Rsr＇＝RHb·RM＝[1-(1-R1)、(1-R2)、]RM (4—20)、

正常情況時，

Rsr″＝RHc·RM＝Rl·R2·RM (4—21)、

2．多人表決的冗余人機系統可靠度

上述兩人監控作業是單純的并聯系統，所以正常操作和誤操作兩種概率都增加了，而由多數人表決的人機系統就可以避免這種情況。若由幾個人構成控制系統，當其中r個人的控制工作同時失誤時，系統才會失敗，我們稱這樣的系統為多數人表決的冗余人機系統。設每個人的可靠度均為R，則系統全體人員的操作可靠度Rm為：