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NUHE(;/(;K-3626.1984
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(l9K4h(1992)
龙国电力研畫院(EPRi)afi人因分析的标推步
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IdahoNiadonalEngineeringLsib-oratory,1992
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1基于认训右理学而提出赧新7/ili
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(二)现有HRA方法的不足之处
迄今为止,HRA已有数十种方法,这些方法对HRA的发展和应用起了良好的推动作用。
但正如许
多HRA专家所评论的那样,它们均存在诸多不足。
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。
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。
5•HRA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。
6.HRA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。
(三)HRA的发展趋势
HRA方法的模型是以多种学科为基础而建立的,着重研究产生人的行为的情景及它们是如何影响人的行为的,因此,笔者认为HRA将沿着下列方向发展:
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《HumanError》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涵。
第二节人的失误率预测技术(THERP)
一、THERP背景描述
20世纪80年代初,SwainA.D.,GuttmannH.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“HandbookofHumanReliabilityAnalysiswithEmphasisonNuclearPowerPlantApplications”人(因可靠性分析手册)。
在该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(TechniqueforHumanErrorRatePrediction,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、THERP方法描述
用THERP方法完成人的失误概率定量化计算包括4个阶段:
1系统熟悉阶段;
2定性分析阶段;
3定量分析阶段;
4应用阶段。
共有10个步骤,如图1所示。
(一)系统熟悉阶段
该阶段对系统的考察访谈与资料收集,需完成以下任务:
1了解核电站PSA事件树和故障树中有关的人的失误事件
2了解与基本事件有关的人员任务;
3人进行此项任务时的边界条件,包括:
控制室的特点;
系统的总体布置;
行政管理系统;
任务的时间要求;
工作人员的指定职能技术要求;
报警症状;
恢复因子
(二)定性分析阶段
1•任务分析
了解人员每项任务的内容并将它分解为相应的一系列相连贯的动作或子任务序列;找出人一机系统相互作用的界面判断人在完成任务时所产生的失误的类别,对于分解得到的
每一项子任务,同时必须查明以下几点:
1动作实施的设备或仪表;
2要求操作人员的动作;
3可能潜在的人因失误;
4控制器、显示器、操纵阀的位置等。
当任务是由不同的人员完成时,还需了解人员之间的监
督关系对人员动作失误的恢复关系。
图2串联和并联系统的HRA事件树
2.HRA事件树的建造
HRA事件树在人员任务分析的基础上,以两状态事件树的形式描述,以时间为序的人的各项行为与活动的过程。
一般情况下,用人因可靠性事件树进行人的失误分析时,每一个分支节点上都只存在两
种决策可能,即进行此项操作时失败或成功的两种可能性。
图
建树的有关规则如下:
1用大写字母(如A)表示某一项子任务失败和它的失败概率,相应的小写字母(如a)则表示该项子任务成功和它的成功概率;
2位于HRA事件树各序列末尾的字母S和F分别表
示人员完成任务的成功和失败,如图2中的串联任务的情
况,存在1个成功分支序列和3个失败分支序列;
3HRA事件树的每个节点上有两个分支,左侧的分支
表示成功,右侧分支表示失败,对于表示系统中硬件状态的分支点,从左至右按照失误的严重状态予以排列;
4对于极小概率的分支事件可以从事件树中删去,并忽略恢复因子的影响;
5在HRA事件树中,将相依的人员动作事件合并为一个子任务分支;
6对于HRA事件树中的失败或成功节点,如果事件树中的一个支路已鉴别出其分析任务为成功或失败,这一个节点不再进一步分解。
(三)HRA事件树的定量评价
图2中的HRA事件树,可按如下方法进行定量评价:
1如果任务是串联型,即该任务要求人连续先后完成两项动作单元,那么人完成任务的成功概率或失败概率分别为:
P(S)=a(ba)P(F)=1-a(ba)=a(Ba)+A(bA)+A(BA)
2如果任务是并联型,则只要求完成两项动作单元中的任何一项任务则系统成功,在这种情况下人完成任务的成功概率或失败概率分别为:
P(S)=1-A(BA)=a(ba)+a(Ba)+A(bA)P(F)=A(BA)
式中,
P(S)人员完成任务的成功概率;
P(F)人员未能完成任务的失败概率。
(4)行为形成因子(PSF)与任务相关性修正
在HRA事件树中,某一项子任务的