第一節??????? 人因可靠性研究

隨著科技發展，系統及設備自身的安全與效益得到不斷提高，人-機系統的可靠性和安全性愈來愈取決于人的可靠性。核電廠操縱員可靠性研究是“核電廠人因工程安全”的主要組成部分。在核電廠發生的重大事件和事故中，由人因引起的已占到一半以上，震驚世界的三里島和切爾諾貝利核電廠事故清楚地表明，人因是導致嚴重事故發生的主要原因。

據統計，(20~90)%的系統失效與人有關，其中直接或間接引發事故的比率為(70~90)%，這其中包括許多重大災難事故，如：

l???????? 印度Bhopal化工廠毒氣泄漏

l???????? 切爾諾貝利核電站事故

l???????? 三里島核電站事故

l???????? 挑戰者航天飛機失事

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因此，如何把人的失誤對于風險的后果考慮進去，以及如何揭示系統的薄弱環節，在事故發生之前加以防范，便成為亟待解決的重要問題。而這些都以詳盡和準確的人因可靠性分析(Human Reliability Analysis，HRA)為基礎。對人因加以研究，在核電廠各個階段應用人因工程的原則來防止和減少人的失誤，已成為國際上核電事業發展所面臨的重大課題。

目前，我國核電廠操縱員的可靠性研究還處于起步階段。在理論方面，以往的研究主要停留在利用國外較成熟的理論模型階段，對理論模型的深入研究較為缺乏；在實際方面,所進行的研究還未能與我國的核電廠實際運行緊密配合。

因此，對我國核電廠操縱員進行可靠性研究有著重要的意義：

第一，填補在高風險情況下人對事故響應的可靠性數據的空白；

第二，了解操縱員或其他電廠人員如何對事故進行響應,改進核電廠的操作規程；

第三，為改善安全管理系統提供建議；

第四，為提高操縱員的技術與素質培訓提供條件。

　　人的可靠性可定義為在規定的最小限度內，在系統運行的任一要求階段，由人成功地完成工作或任務的概率。

影響人操作可靠性的因素：包括人的因素和環境的因素。

①人的因素：心理因素、生理因素、個體因素、操作能力。

②環境因素：機械因素、環境因素和管理因素。

習慣是人長期養成而不易改變的語言、行動和生活方式。習慣分個人習慣和群體習慣。群體習慣是指在一個國家或一個民族內部，人們所形成的共同習慣。符合群體習慣的機械工具，可使作業者提高工作效率，減少操作錯誤。群體習慣的研究，在人機工程學中占有重要的位置。

人的內在狀態可以用意識水平或大腦覺醒水平來衡量。第I層次是睡眠狀態，處于睡眠狀態時，大腦的覺醒水平極低。層次II是意識的松弛階段。層次III是意識的清醒階段，在此狀態下，大腦處理信息的能力、準確決策能力、創造能力都很強。第IV層次為超常狀態。處于第I層次狀態時，大腦活動水平低下，反應遲鈍，易于發生人為失誤或差錯。處于第II、III層次時，均屬于正常狀態。在工程心理學中，常用閃光融合閾限值表示大腦意識水平，來說明明人體的機能狀況。頻閃融合閾限值越高，大腦意識水平越高。

壓力是人在某種條件刺激（在機體內部的或外部的）的作用下，所產生的生理變化和情緒波動，使人在心理上所體驗到的一種壓迫感或威脅感。緊張狀態的發展可分為三個階段：警戒反應期、抵抗期、衰竭期。工作中對人造成壓力的原因通常有四個方面：⑴工作的負荷。⑵工作的變動。⑶工作中的挫折。⑷不良的環境。

人因可靠性分析(Human Reliability Analysis， HRA)的方法發展得很快,種類也較多，有些已在HRA中正式得到應用，有些僅是提出作為HRA的可選擇方法。人的可靠性評價的主要目的，在于提供事故序列中所定義的人員動作有一個合理可信的人誤概率值，同時為系統可靠性的改善提供決策參考。

針對系統操作和認知判斷是現代人—機系統最普遍的作業，由于人員行為的多樣性和高度復雜性，故不存在一種對任何行為模式都適用的可靠性分析方法。表1匯總了部分重要方法的主要特點與資料來源。

幾種常用且較為成熟的人員可靠性分析方法，并討論它們的特點和局限性。

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迄今為止，HRA已有數十種方法，這些方法對HRA的發展和應用起了良好的推動作用。但正如許多HRA專家所評論的那樣，它們均存在諸多不足。

1．使用HRA事件樹的兩分法邏輯（成功與失敗）不能真實、全面地描述人的行為現象,因人在對系統的動態響應過程中，可能有多種選擇方式，其優化價值不同。同時，人的認知失敗產生的失誤行為的形式多種多樣，其對風險的后果不同，決不能用簡單的“失敗”概括。

2．缺乏充分的數據。人的可靠性數據的缺乏是一個嚴重的、長期未決的而困惑至今的老問題，這與數據收集方式和人的心理狀態有很大關系。這些數據對于復雜系統中人的行為的定量化預測具有重要意義，它應包括與時間相關的和與時間不相關的人誤數據。

3．多依賴專家判斷。由于缺乏在復雜系統中人在真實運行環境下或培訓模擬機上的人員失誤數據，只能采取彌補性質的模型（如時間相關性模型）和/或專家判斷作為HRA的基礎。專家判斷法的使用難以顯示出專家群體水平的一致性，并且預測的正確性和準確性受到很大的主觀因素影響。

4．缺乏對模擬機數據修正的一致認同。使用來自模擬機的數據，對專家判斷的人的績效數據進行修正必須得到足夠的重視。但是模擬機實驗并不能完全反映真實的運行環境，如何修正來自模擬機的數據以反映真實環境下的人的績效一直是一個有待研究的課題。

5．HRA方法的正確性與準確性難以驗證。HRA的各種方法，對于真實環境下的人的可靠性的預測的正確性幾乎無法得到證明。特別是非常規任務中人的可靠性評價的正確性更是一個難題，例如與時間相關的誤診斷、誤決策的概率。

6．HRA方法缺乏心理學基礎。一些HRA方法/模型中缺乏對人的認知行為及心理過程的探索和研究；另一方面，盡管認知模型類型頗多，但難以找到與工程實際的結合點。

7．缺乏對重要的行為形成因子的恰當考慮和處理。即使在較好的HRA方法中，一些重要的PSF也沒有給予充分的考慮，例如組織管理的方法和態度、文化差異、社會背景和不科學行為等，在處理方法上也缺乏一致性和可比性。

HRA方法的模型是以多種學科為基礎而建立的，著重研究產生人的行為的情景及它們是如何影響人的行為的，因此，筆者認為HRA將沿著下列方向發展：

1．建立多種學科相結合的干擾信號圖形事件描述。通過干擾信號圖形的操縱員事件樹,分析各個節點處的人的事物機理和可能的事物模式。

2．建立人的信息處理理論上的人的行為通用模型，即帶有反饋的序貫式行為模型。該模型的研究重點是結合系統的實際運行經驗和數據,探究和查找人的認知不同階段的誘發失誤環境與它如何通過人的失誤機理產生人的非安全動作，并給出定量分析的方法。

3．循環式的人的行為模型。即假設人的任何行為都是在意向或事件的驅動下產生的,人的動作過程不是事先規定而是依賴于當時情景條件建造出來的,這些動作之間高度相關。

4．建立人因數據庫。目前的單純數字式數據或數字加簡要條件式數據，不能滿足人因分析者對數據所描述的人誤的理解和對該數據的有效使用，因此，需研究和使用能保持失誤因素間原始基本關系的新型數據。

5．人的行為機理研究。對此,雖以Reason1990年的著作《Human Error》為里程碑而進入一個新的階段，但其后無多少具有實質性進展的成果問世。人的行為機理研究應建立在個體、群體和組織行為的基礎上，系統地研究人的行為特性、行為模式、失誤源、控制管理、失誤形態等，完善和拓展人的行為機理研究的內涵。???????????

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第二節　人的失誤率預測技術(THERP )

一、THERP背景描述

20世紀80年代初，Swain A.D.,Guttmann H.E.等著名人因分析專家，經過多年艱苦細致的工作，完成了研究報告“Handbook of Human Reliability Analysis with Emphasis on Nuclear Power Plant Applications”(人因可靠性分析手冊)。在該報告中提出了一套完整的人員可靠性分析方法—人的失誤率預測技術(Technique for Human Error Rate Prediction ，THERP)。

這套方法問世以來，已被美國等多個國家廣泛用于核電站、石化工業、大型武器系統等領域的風險評價之中。

二、THERP方法描述

用THERP方法完**的失誤概率定量化計算包括4個階段：

①系統熟悉階段；

②定性分析階段；

③定量分析階段；

④應用階段。

共有10個步驟，如圖1所示。