人因可靠性专题讲座之三 人因事故分析的基本理论与方法 张力教授 国家自然芳号助男73700 国防军工技术基让初周0 012002A001 湖南工学院(筹)安全工程与管理研究所
人因事故分析的基本理论与方法 张 力教授 国家自然科学基金资助项目（79870004， 70271016，70573043） 国防军工技术基础计划项目（Z012002A001， Z012005A001) 湖南工学院（筹）安全工程与管理研究所 人因可靠性专题讲座之三
1几项重要基本概 人因可靠性:人对于系统的可靠性所必须完成的活 动的成功概率。 人的可靠性,人为可靠性,人员可靠性 。人因失误( human error):人未能精确地、恰当地、 充分地、可接受地完成所规定的绩 标准范围内的任务 人为失误,人为错误,人的失误,人误 。人因可靠性分析(HRA: Human reliabilit!y Analysis):以人因工程、系统分析、认知科学、概率 统计、行为科学等学科为理论基础,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
1 几项重要基本概念 ⚫ 人因可靠性：人对于系统的可靠性所必须完成的活 动的成功概率。 人的可靠性，人为可靠性，人员可靠性 ⚫ 人因失误(human error)：人未能精确地、恰当地、 充分地、可接受地完成所规定的绩效 标准范围内的任务。 人为失误，人为错误，人的失误，人误 ⚫ 人因可靠性分析（HRA：Human Reliability Analysis): 以人因工程、系统分析、认知科学、概率 统计、行为科学等学科为理论基础，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
人的行为类型:技能型、规则型、知识型 技能型行为(Ski1l- based behavior)只 依赖于人员的实践水平和完成该项任务的 经验,是个体对外界刺激或需求的一种条 件反射式、下意识的反应 规则型行为(Rule- based behavior)人的 行为由一组规则或协议所控制、所支配 知识型行为( Knowledge- based behavior 当遇到新鲜情景,没有现成可用的规程, 操作人员必须依靠自己的知识和经验进行 分析诊断及处理
⚫ 人的行为类型 ：技能型、规则型、知识型 技能型行为(Skill-based behavior) 只 依赖于人员的实践水平和完成该项任务的 经验，是个体对外界刺激或需求的一种条 件反射式、下意识的反应 规则型行为(Rule-based behavior) 人的 行为由一组规则或协议所控制、所支配 知识型行为(Knowledge-based behavior) 当遇到新鲜情景，没有现成可用的规程， 操作人员必须依靠自己的知识和经验进行 分析诊断及处理
2大规模复杂人机系统运行控制 征及对人因的影啊 特征监视一确认一决策一控制 ●影响 人因失误发生的可能性较大,并且大量的潜在 危险集中在较少几个人身上(如主控室人员) 由于系统的高度复杂性、耦合性和大量防御装 置增加了系统内部行为的模糊性,管理人员 维护人员、操作人员经常不知道系统内正在发 生什么,也不理解系统可以做什么,这也使得 人因事故的后果及影响易于恶化
2 大规模复杂人—机系统运行控制特 征及对人因的影响 ⚫ 特征 监视－确认－决策－控制 ⚫ 影响 ➢ 人因失误发生的可能性较大，并且大量的潜在 危险集中在较少几个人身上（如主控室人员） ➢ 由于系统的高度复杂性、耦合性和大量防御装 置增加了系统内部行为的模糊性，管理人员、 维护人员、操作人员经常不知道系统内正在发 生什么，也不理解系统可以做什么，这也使得 人因事故的后果及影响易于恶化
不是将某一任务单独划分为技能型、规则型或知识 型,而是将这三种行为类型看成完成一个(或多个) 任务时,人的不同的往复的认知层次 时间制约 条件 (知识级) (规则级) 知觉(注意焦点) 任务 (技能级) 感觉(视听觉) (操作人员) 利用可能的感觉输入 (机械系统) 检测系统 大规模复杂人-机系统操作人员认知行为模型
大规模复杂人-机系统操作人员认知行为模型 识别确认 （状况/状态） 推理判断 （状态/原因、理由） 方案设计 （原因、理由、预测/任务） （知识级） 目 标 时间制约 条 件 结合（状况/状态、状况/作业） 结合（状况/作业规则） （规则级） 知觉（注意焦点） 任务 自动的感觉 操作模型 （技能级） 外界“状况” 形成 感觉（视听觉） 利用可能的感觉输入 （操作人员） （机械系统） 操作 动作 仪表视声显示装置 呈现系统状态信号 系统状态 检测系统 大规模复杂人-机系统 不是将某一任务单独划分为技能型、规则型或知识 型，而是将这三种行为类型看成完成一个（或多个） 任务时，人的不同的往复的认知层次
该模型体现了人类认知的多层次性和由 入深及往复循环的必然规律,并对各个 层次上的失误类型的特点和原因进行了 详细的分析和讨论,较为客观地反映了 人的失误的内在机理,有助于改进人 界面和防范人的失误
该模型体现了人类认知的多层次性和由 入深及往复循环的必然规律，并对各个 层次上的失误类型的特点和原因进行了 详细的分析和讨论，较为客观地反映了 人的失误的内在机理，有助于改进人-机 界面和防范人的失误
3大规模复杂人一机系统人因失误的 分类与产生机制分析 基于认知行为意图,人因失误分为 偏离意图正确但行动时失误 技能级 监视与控制 弄错在行为意图形成阶段的失误 规则级和知识级 监视一确认一决策一控制
3 大规模复杂人－机系统人因失误的 分类与产生机制分析 基于认知行为意图，人因失误分为 偏离 意图正确但行动时失误 技能级 监视与控制 弄错 在行为意图形成阶段的失误 规则级和知识级 监视－确认－决策－控制
操作人员行为动态模型 行为序列 潜在分枝 意图检测 间断地、意识地 系统运行监视 熟练作业的实 无意识、预先程 分歧节 序化例行操作 是 系统运行正 系统运行正 目标状态 基于技能(偏离) 可题 问题被解决 部分状况信息 基于规则(弄错) 有熟识的模型一有 应用记忆中的 作业规则 基于知识(弄错) 考虑结构、机能间的 分析判断 抽象关系 设计方案 其他尝试
⚫ 操作人员行为动态模型 意图检测 间断地 意识地 、 系统运行监视 系统运行正常 系统运行正常 熟练作业的实施 无意识 预先程 、 序化例行操作 开始 行为序列 潜在分枝 结束 分歧节点 是 问 题 问题被解决 部分状况信息 有熟识的模型 考虑结构 机能间的 、 抽象关系 应用记忆中的 作业规则 分析判断 设计方案 基于技能 偏离 （ ） 目标状态 基于规则 弄错 （ ） 基于知识 弄错 （ ） 其他尝试 无 有 否 否 是
三种失误类型的特征 技能级偏离 规则级弄错 知识级弄错 行为类型常规行动 解决问题 解决问题 按照熟知的例行依据选配模型半资源制约性的系 操作模式方案无意识地自自动处理 列意识处理 动处理 注意焦点现在的工作以外 与问题相关联的与问题相关联的 事项 事项 失误形式在行动中 在应用规则中错 误强烈 多种多样 失误的自难 困难 己检出 需他人帮助 需他人帮助
技能级偏离 规则级弄错 知识级弄错 行为类型 常规行动 解决问题 解决问题 操作模式 按照熟知的例行 方案无意识地自 动处理 依据选配模型半 自动处理 资源制约性的系 列意识处理 注意焦点 现在的工作以外 与问题相关联的 事项 与问题相关联的 事项 失误形式 在行动中 在应用规则中错 误强烈 多种多样 失误的自 己检出 快速 困难 需他人帮助 困难 需他人帮助 三种失误类型的特征
人误分类体系 偏离 注意失败 无意图的行为 人误分类 疏忽 存储失败 理论层次 误行为 有意图的行为 错误→知识失败 失误外部模式 失误内部 人误 行为层次 分类 应用 层次 遗漏型执行型规程翅输入失内部认知失园输出失技能绿翅则级识级
人误分类体系 无意图的行为 有意图的行为 偏离 疏忽 注意失败 存储失败 错误 运用规则或 知识失败 人误分类 理论层次 失误外部模式 失误内部模式 行为层次 人 误 分 类 应 用 层次 失误行为 遗漏型 执行型 规程 规章 输入失误 内部认知失误 输出失误 技能级 规则级 知识级