安全人机工程学第四章人机功能匹配PPT格式课件下载.ppt

1、对人和机的特性进行权衡分析，将系统不同功能恰当地分配给人或机，称为人机功能分配。11人机匹配的内容人机匹配的内容l人机相互配合l显示器与人的信息感觉通道特性的匹配l控制器与人体运动反应特性的匹配l显示器与控制器之间的匹配l环境条件和人的生理、心理及生物力学特性的匹配l其他12人机功能分配的一般原则l笨重的、快速的、精细的、规律性的、单调的、高阶运算的、支付大功率的、操作复杂的、环境条件恶劣的作业以及需要检测人不能识别的物理信号的作业，分配给机器承担 l指令和程序的安排，图形的辨认或多种信息输入时，机器系统的监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突然事件等工作，由人承担 133、人机功能匹配对人

2、机系统的影响l过去，由于不明人与机的匹配关系特性，使机的设计与人的功能不适应而造成的失误很多，如作战飞机的高度计等仪表的设计与人的视觉不适应是造成飞机失事的主要原因（见图4-5）l进行合理的人机功能分配，也就是使人机结合面布置得恰当，从安全人机工程学的观点出发，分析人机结合面失调导致工伤事故，进而采取改进对策。14图图4 45 5 设备设计中人的因素工程设备设计中人的因素工程 15人机功能匹配不合理的表现：可以由人很好执行的功能分配给机器让人承担的负荷或速度超过其能力极限（让司机记下汽车行驶的公里数）人机结合面设计不佳（伤手机器）16人机匹配应注意问题l信息由机器传给人，选择适宜的信息通道，避

3、免造成失误l信息由人传给机器，考虑人的能力和活动范围。l充分利用人和机器的各自优势l使机器适合大部分人的使用l一定要考虑到机器发生故障的可能性，及简单排除方法。l要考虑小概率事件的处理17第二节第二节 人机系统的安全可靠性人机系统的安全可靠性1可靠性2人的可靠性3机的可靠性4人机系统的可靠度计算5提高人机系统安全可靠性的途径18可靠性的定义及其度量 l、可靠性的定义 可靠性是指研究对象在规定条件下、规定时间内、完成规定功能的能力。2、可靠性度量指标 可靠性度量指标是指对系统或产品的可靠程度作出定量表示。常用的基本度量指标有可靠度R（t）、不可靠度F（t）（或累积故障概率）、故障率（或失效率）（

4、t）、平均无故障工作时间（或平均寿命）、维修度、有效度等。19可靠性特征量之间的关系:可靠度与不可靠度的关系：F（t）+R（t）=1 可靠度和不可靠度与故障概率函数的关系：f（t）dF（t）/dtdR（t）/dt 可靠度与故障率的关系：20人的可靠性1、影响人的可靠性的因素生理因素心理因素管理因素环境因素个人素质社会因素操作因素21（1）生理因素。如体力、耐久力、疾病、饥渴、对环境因素承受能力的限度等。（2）心理因素。因感觉灵敏度变化引起反应速度变化，因某种刺激导致心理特性波动，如情绪低落，发呆或惊慌失措等觉醒水平变化。（3）管理因素。如不正确的指令，不恰当的指导，人际关系不融洽，工作岗位不称

5、心等。22（4）环境因素。对新环境和作业不适应，由于温度、气压、供氧、照明等环境条件的变化不符合要求，以及振动和噪声的影响，引起操作者生理、心理上的不舒适。（5）个人素质。训练程度、经验多少、操作熟练程度、技术水平高低、责任心强弱等。23（6）社会因素。家庭不和、人际关系不协调。（7）操作因素。操作的连续性、操作的反复性、操作时问的长短、操作速度、频率及灵活性等。24人为差错环境的环境的技术的技术的机械的机械的管理的管理的人的人的25人的正常状态错觉差错不稳定状态正常人的偶发过失正常人的偶发过失生理因素人际关系不良心理因素紧张、疲劳、体弱、疾病、残疾心理紧张、注意力降低、心理疲劳、情绪失常、心

6、理幻觉等视错觉、听错觉、触错觉、本体错觉、嗅错觉26环境的不良环境紧急事态非正规作业异常心理状态空间、照明、温度、湿度、噪声、粉尘、毒物发呆、恐惧、惊慌失措等27技术的判断差错操作差错信息加工差错（分析、记忆、比较、判断、决策）人员选择不当技术培训不力人机工程设计错误经验不足经验不足人机工程设计错误技术培训不力人员选择不当28机械的功能、结构、形式设计不良人机工程设计错误控制装置差错（灵敏度不够、调节困难、操作不便等）信息显示装置差错（信号太弱、太乱、显示不正确、显示不全等）29管理的监督检查要求不当计划不周，劳动组织不严密，法规制度不健全信息传递错误、决策错误302、人因失误/事故的危害性和

7、严重性l人作为人机系统中的要素之一，经统计分析，在人机系统失效中人因失误约占80。l表43是美国各类系统人因失误造成系统失效的统计数据。31表表4 43 3 人因失误造成系统失效的统计人因失误造成系统失效的统计 系统名称失效类型统计式样人因失误导弹导弹失效9枚导弹系统2053%导弹主要系统失效122次失效35%核武器检查人员查出生产中的缺陷23000个缺陷82%核武器检查人员不能查出生产中缺陷长期生产中的随机抽样28%电子系统人初始引入的错误1820份故障报告2345%导弹仪表故障1425份故障报告20%导弹人初始引入的错误35000份故障报告2030%各类系统工程设计中的差错242%飞机事故

8、60%核电站人的误操作30次潜在事故7080%32人为失误分析：没有执行分配给他的功能 执行了没有分配给他的功能 错误地执行了分配给他的功能 按错误的程序或错误的时间执行分配给他的任务33人误的种类:l设计失误 l制造失误 l组装失误l检验失误l设备的维修保养不正确l操作失误l管理失误 34人人为为差差错错的的分分类类设计差错设计差错制造差错制造差错检验差错检验差错安装差错安装差错维修差错维修差错操作差错操作差错由于设计人员设计不当造成的指产品没指产品没有按照设有按照设计图样进计图样进行加工和行加工和装配装配检验手段不正确，放宽了标准，没有完成检验项目，未发现产品的缺陷等指未按照设计图样和说明

9、书进行安装调试对设备未能进对设备未能进行定期维修或设备行定期维修或设备出现异常时，没能出现异常时，没能及时维修和更换零及时维修和更换零件件操作人员错误地操纵机器和设备35人误的原因:l机器设计时，对人机结合面设计没有很好地进行安全人机工程研究，致使机器系统本身潜在着操作失误的可能l由于操作者本身的因素，使之不能与机器系统协调而导致失误l安全管理方面的缺陷 36人的可靠性分析方法l最主要的有：l人的差错概率预测方法（THERP）l人的认知可靠性模型（HCR）l操作员动作树分析法（OAT）l通用失误模型系统（GEMS）37（1）人的差错概率预测技术（THERP）l 主要用于 评估与某些因素有关的人

10、为差错引起系统变坏的结果。如人的动作、操作程序和设备的可靠性。l 基本量度方法 一个差错或一组差错所引起的系统故障的概率和一种操作引起的高级差错的概率。38l基本步骤l调查被分析的系统和操作程序；l研究人员可能导致差错的事件；l把整个操作程序分解成各个操作步骤和 单个动作；l建造人的可靠性分析事件树；l根据经验或实验得出每个动作的可靠度；l求出各个动作和各个操作步骤的可靠度，如果每个动作中事件相容，则按概率计 算；l求出这个操作程序的不可靠度，即人的 差错概率。39（2）人的认知可靠性模型（HCR）l人的认知过程是人脑反映客观事物的特性与联系，并揭示事物对人的意义与作用的复杂的心理活动。l人的认知可靠性模型在分析人的可靠性时，以认知心理学为基础，着重研究人在应激情景下的动态认知过程，包括探查、诊断、决策等意向行为，探究人的失误机理并建立模型。l人的认知可靠性模型是由Hannaman等人提出的，主要用于时间紧迫的应急条件下操作者不反应概率的定量评价。lHCR模型是在Ras