【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （ 93） 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 人為失誤的定量分析 (e) 人的可靠性模型可由工程可靠性引出，即將人作為硬件對(duì)待，導(dǎo)出人的可靠性模型： （ 94） 式中： R（ t） —— 任一時(shí)刻人作業(yè)的可靠度； F（ t） —— 特定任務(wù)的失誤率。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 人為失誤的定性分析 人為失誤的定性分析是利用因果分析方法，重點(diǎn)研究系統(tǒng)運(yùn)行中人為失誤的各種可能的原因及類型。主要包括以下幾方面。 1）信息感知 2）信息處理 3）操作實(shí)施 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 信息感知 (a) l）信息感知 在人機(jī)系統(tǒng)中，人要接受機(jī)器和環(huán)境各方面的信息，如視覺(jué)信息、聽(tīng)覺(jué)信息、觸覺(jué)信息等。當(dāng)規(guī)定信息缺乏、不明確、不及時(shí)等，人的感知能力就會(huì)下降而犯錯(cuò)誤，造成事故。如果信息量過(guò)大，超過(guò)人對(duì)信息接受能力的限度，也會(huì)造成感知上的失誤。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 信息感知 (b) 如在某些典型的核電站控制室內(nèi)有 1200到 1500個(gè)信號(hào)器，控制室的水損失事故的模擬顯示中，第一分鐘內(nèi)有 500個(gè)警告燈亮，第二分鐘內(nèi)有 800個(gè)燈亮。這樣多的信息無(wú)助于作業(yè)者很好地接受信息并作出正確的判斷，這是造成美國(guó)三哩島核電站事故的原因之一。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 信息感知 (c) 環(huán)境因素，如噪聲、振動(dòng)、超重、失重、高低溫、照明不足等也都會(huì)引起人不能正確地感知信息。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 信息處理 (a) 2）信息處理 在信息處理方面的人為失誤，主要取決于人的生理特點(diǎn)、心理狀態(tài)以及人對(duì)信息處理和加工的技能。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 信息處理 (b) 人對(duì)信息的處理受人的信號(hào)決定通道的限制。研究表明，人只有一個(gè)單一的決定通道，所有信息都按次序通過(guò)這個(gè)通道，當(dāng)兩個(gè)信息同時(shí)傳向大腦時(shí)，其中一個(gè)必須等另一個(gè)放人工作記憶中之后，再執(zhí)行處理和決定。這就是為什么人在同一時(shí)刻只能注意一件事情的原因。 當(dāng)人長(zhǎng)期從事某項(xiàng)工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生疲勞，這時(shí)人的神經(jīng)活動(dòng)的協(xié)調(diào)性遭到破壞，思維準(zhǔn)確性下降，感知系統(tǒng)的機(jī)能下降，記憶力減退，從而影響了對(duì)信息處理的能力。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 信息處理 (c) 人在工作時(shí)的心理狀態(tài)直接關(guān)系到人對(duì)信息處理的可靠性。如生活上的壓力、工作態(tài)度和責(zé)任心不強(qiáng)、感情的不穩(wěn)定性等，都會(huì)造成工作時(shí)的精力不集中而引起失誤。經(jīng)過(guò)訓(xùn)練和培養(yǎng)的作業(yè)人員可以在大腦中存貯和長(zhǎng)期記憶許多正確的經(jīng)驗(yàn)，這些經(jīng)驗(yàn)越多，人在處理信息時(shí)就會(huì)從記憶中提取正確的決定方式。否則在處理信息當(dāng)中，由于經(jīng)驗(yàn)不足、能力低，就會(huì)造成誤處理，尤其對(duì)于一些復(fù)雜信息的處理。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 操作實(shí)施 3）操作實(shí)施 由于信息感知和信息處理所造成的失誤，都會(huì)歸結(jié)到操作失誤上。除此之外，操作環(huán)節(jié)本身發(fā)生的失誤也與許多因素有關(guān)。 違反操作規(guī)程而造成的失誤是屢見(jiàn)不鮮的；這主要是對(duì)作業(yè)安全性重視不夠引起的。 遺漏操作，即某些操作程序和步驟遺漏了，從而導(dǎo)致失誤。 改變操作程序后，操縱者不熟悉、不習(xí)慣，而在新的操作中，采用了大腦保留的原操作程序，因此造成失誤。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 人的不安全行為分析 關(guān)于人的不安全行為分析，是從人的行為、動(dòng)機(jī)和心理狀態(tài)開始，研究產(chǎn)生人為失誤造成不安全動(dòng)作的主要原因。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 產(chǎn)生不安全動(dòng)作的原因 (a) 1）產(chǎn)生不安全動(dòng)作的原因有： ①缺乏對(duì)危險(xiǎn)性的認(rèn)識(shí)，由于安全教育訓(xùn)練不夠，不懂危險(xiǎn)，從而進(jìn)行不安全作業(yè)； ②在操作方法上不合理、不均衡或做無(wú)用功； ③準(zhǔn)備不充分、安排不周密就開始業(yè)，因倉(cāng)促而導(dǎo)致危險(xiǎn)作業(yè)； 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 產(chǎn)生不安全動(dòng)作的原因 (b) ④作業(yè)程序不當(dāng)，監(jiān)督不嚴(yán)格，致使違章作業(yè)自由泛濫； ⑤取下安全裝置，使機(jī)器、設(shè)備處于不安全狀態(tài)； ⑥走捷徑，圖方便，忽略了安全程序； 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 產(chǎn)生不安全動(dòng)作的原因 (c) ⑦不安全地放置物件，使工作環(huán)境存在不安全因素； ⑧在運(yùn)行的機(jī)器和設(shè)備上檢修、清掃、注油等； ⑨接近危險(xiǎn)場(chǎng)所時(shí)無(wú)防護(hù)裝置。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 產(chǎn)生不安全動(dòng)作的原因 (d) 人為失誤而產(chǎn)生的不安全后果，除與操作人員本身的因素有關(guān)之外，指揮不利或違章指揮也是重要的有關(guān)因素，并且在大多數(shù)情況下是引起不安全后果的基本原因。因此，在安全生產(chǎn)中，除建立嚴(yán)格的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)外，還需加強(qiáng)企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)的安全管理水平。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 不安全行為分析 2）不安全行為分析 由于千差萬(wàn)別的個(gè)性，人的自由度比機(jī)器大得多。每個(gè)人的心理特征和心理狀態(tài)要在人機(jī)系統(tǒng)中得到協(xié)調(diào)一致，是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題。為此，要根據(jù)人的共性和人的信息特征來(lái)深入研究和分析操作人員容易產(chǎn)生不安全行為的基本原因以及事故發(fā)生的一般規(guī)律，從而采取必要措施來(lái)減少人為失誤，保證安全生產(chǎn)。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 分析 1 (a) 因循守舊，棄難就易圖省力、走捷徑而造成違章作業(yè)。通常由于系統(tǒng)的變化和更新改變了作業(yè)工序。 工人對(duì)已經(jīng)掌握的操作方法和工藝流程已形成習(xí)慣。因?yàn)槿碎L(zhǎng)期工作，運(yùn)用自如的操作已經(jīng)通過(guò)信息輸人一判斷一功率輸出的全過(guò)程滲透于腦、其他神經(jīng)、肌肉和四肢，形成了一套成熟的人機(jī)程序。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 分析 1 (b) 因此人們對(duì)新的安全裝置、新的工藝和工具設(shè)備就會(huì)感到不太得心應(yīng)手，有些人便采取走捷徑找竅門的辦法，不執(zhí)行新工藝，不用新工具，而且一經(jīng)試行，取得一點(diǎn)甜頭就會(huì)長(zhǎng)此以往，重復(fù)照干、相互感染，成為惡習(xí)，而有意漏掉了安全工序，為整個(gè)系統(tǒng)埋下了不安全因素。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 分析 1 (c) 例如：某熱軋車間，一掛吊工與吊車司機(jī)配合進(jìn)行鋼管的包裝作業(yè)，即將已捆扎后的鋼管吊運(yùn)到小車上。這是一個(gè)較簡(jiǎn)單的作業(yè)且長(zhǎng)時(shí)間形成了一種習(xí)慣性的配合作業(yè)。一次，掛吊工在完成掛吊之后，突然發(fā)現(xiàn)小車上的隔杠竄動(dòng)，他即上小車拔隔杠，這時(shí)司機(jī)將剛掛吊完的一捆鋼管吊起，恰好落在掛吊工的后背上，掛吊工被重壓而死。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 分析 1 (d) 本例中，司機(jī)與掛吊工都是受習(xí)慣作業(yè)的影響，司機(jī)沒(méi)有認(rèn)真了望和確認(rèn)被吊物下是否有人就盲目落鉤，掛吊工認(rèn)為人在小車上，司機(jī)不能落鉤，也沒(méi)有進(jìn)行正常的聯(lián)系。同時(shí)，掛吊工與司機(jī)都疏漏了安全工序。因?yàn)榈踯囁緳C(jī)應(yīng)服從掛吊工的指揮，而掛吊工必須正確地發(fā)出信號(hào)。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 分析 2 (a) 忘記、看錯(cuò)、念錯(cuò)、想錯(cuò)造成記憶與判斷的失誤。 通常人們?cè)趹?yīng)急的瞬間忘記了危險(xiǎn)。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 分析 2 (b) 例如有一伏案設(shè)計(jì)的電氣工程師，突然想起要測(cè)一下變電站電機(jī)的某一尺寸。在這種情況下沒(méi)有換工作服，而穿著寬松的長(zhǎng)袖衫到低矮的變電間屈身去實(shí)測(cè)。正當(dāng)測(cè)量之時(shí)長(zhǎng)袖衫脫卷，它下意識(shí)地舉起右手，并用左手去卷右衣袖，結(jié)果右手指尖接觸電線，觸電死亡。 這就是在完全應(yīng)急的情況下忘憶了危險(xiǎn)的不安全行為。防止的辦法就是采用連鎖斷電或根本禁止進(jìn)人這種帶電場(chǎng)所。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 分析 2 (c) 也有正在作業(yè)之時(shí)，突然外來(lái)干擾（如叫聽(tīng)電話、別人召喚、環(huán)境吸引）使作業(yè)中斷，等到繼續(xù)作業(yè)時(shí)忘記了應(yīng)注意的安全問(wèn)題。 對(duì)信息看錯(cuò)、念錯(cuò)、想錯(cuò)的原因通常有：信號(hào)顯示不夠完善，人機(jī)界面設(shè)計(jì)不合理；存在環(huán)境干擾，致使輸人信息紊亂；人本身的感知性能低下；在先人感的強(qiáng)烈影響下發(fā)生錯(cuò)覺(jué)。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 分析 3 選錯(cuò)操縱裝置、記錯(cuò)操縱方向和錯(cuò)誤調(diào)整而引起操作失誤。 選錯(cuò)操縱裝置的原因有：操縱器的各種編碼不明顯以及操作人員對(duì)各種操縱器不深入了解和掌握所致。失去方向性，搞錯(cuò)開關(guān)的正反方向，如要“前進(jìn)”卻按了“后退”鈕，致使井下巷道裝巖機(jī)司機(jī)將自己擠壓于巖壁而死亡。有的設(shè)備運(yùn)行方向與人的習(xí)慣方向相反，也易引起誤操作。此外由于技術(shù)不熟練，對(duì)復(fù)雜操作產(chǎn)生調(diào)整錯(cuò)誤。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 分析 4 (a) 體力不支、疲勞和異常狀態(tài)下也易發(fā)生事故。 年齡高、身體動(dòng)作遲緩、反應(yīng)遲鈍的老工人，在礦山露天開采作業(yè)中遭受滾石傷害的概率，要比身輕敏捷的年輕工人的大，這是實(shí)踐中人所共知的。 人在疲勞時(shí)對(duì)輸人信息的判斷能力下降，輸出動(dòng)作缺乏準(zhǔn)確性，容易產(chǎn)生不安全行為。所以人在連續(xù)勞動(dòng)、加班加點(diǎn)或激烈運(yùn)動(dòng)之后不易正確控制自己的動(dòng)作，應(yīng)在工間稍加休息。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 分析 4 (b) 人在異常狀態(tài)下，特別是當(dāng)發(fā)生意外事件、生命攸關(guān)之際，接受信息的瞬間十分緊張而引起沖動(dòng)，對(duì)信息的方向性不能選擇和過(guò)濾，只能將注意集中于眼前的事物之一而無(wú)暇它顧，產(chǎn)生行為失誤，造成危險(xiǎn)。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 分析 4 (c) 某礦兩工人在獨(dú)頭巷道中點(diǎn)地未完而礦燈熄滅，由于緊張和摸黑向外跑，結(jié)果迷失了方向，又摸回了掌子頭，炮響而導(dǎo)致一死一傷。某工人在巷道中坐在空車道上等礦車，突然來(lái)了重車，該工人由于睡眼朦朧竟向重車迎面跑去，致使被壓身亡。這些都是在異常狀態(tài)下的不安全行為所致。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 在人機(jī)系統(tǒng)中，由于機(jī)器設(shè)備本身的故障以及人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)性差而導(dǎo)致了許多事故的發(fā)生。因此，人們就要對(duì)機(jī)器設(shè)備的安全性進(jìn)行預(yù)測(cè)，并運(yùn)用已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，及時(shí)調(diào)整和更正事先的預(yù)測(cè)，使預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性達(dá)到最優(yōu)。由此所決定的人的行動(dòng)和機(jī)器性能方面的預(yù)測(cè)在實(shí)際工作中與最初設(shè)想達(dá)到一致的程度就是可靠性。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 機(jī)器設(shè)備的可靠性 (a) 就機(jī)器設(shè)備而言，可靠性是指機(jī)器、部件、零件在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。 規(guī)定條件包括使用條件、維護(hù)條件、環(huán)境條件、貯存條件和工作方式等。某些電子元器件在實(shí)驗(yàn)室中使用和在火箭上使用，其可靠性就可以相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)。機(jī)器在超負(fù)荷下使用和連續(xù)不斷工作都會(huì)使可靠性降低。相反，產(chǎn)品在減負(fù)荷（低于使用負(fù)荷）下使用，可靠性提高。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 機(jī)器設(shè)備的可靠性 (b) 規(guī)定功能是指機(jī)器設(shè)備本身的性能指標(biāo)和包括人方便、安全、舒適地操縱機(jī)器的使用功能。當(dāng)機(jī)器和設(shè)備達(dá)到規(guī)定功能，則可靠；當(dāng)產(chǎn)品喪失規(guī)定功能，則稱其發(fā)生故障、失效或不可靠。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 可靠度 (a) 度量可靠性指標(biāo)的特征量稱為可靠度?？煽慷仁窃谝?guī)定時(shí)間內(nèi)，機(jī)器設(shè)備或部件能完成規(guī)定功能的概率。若把它視為時(shí)間的函數(shù)，就稱為可靠度函數(shù)。就概率而言，可靠度是累積分布函數(shù)，它表示在該時(shí)間內(nèi)成功完成功能的機(jī)器或部件占全部工作的機(jī)器或部件的百分率。 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 可靠度 (b) 可靠度為 R（ t），不可靠度為 F（ t），則 R（ t）＝ 1－ F（ t） （ 95） 若 F（ t）對(duì)時(shí)間微分，即可得函數(shù) f（ t），稱為故障密度函數(shù)，即 f(t)＝ dF(t)/dt＝－ dR(t)/dt （ 96） 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 可靠度 (c) λ（ t）＝ f(t)/R(t)＝－ dR(t)/R(t)dt （ 97） 如 λ（ t）已知，可將上式變?yōu)榉e分形式，即可求得λ（ t）與 R（ t）的關(guān)系： （ 98） 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)安全工程系 人機(jī)工程學(xué) 可靠度 (d) 當(dāng) λ（ t）是常數(shù)時(shí)，即 λ（ t）＝ λ，則有 R（ t）＝ e－ λ