Engineering approach for human error probability quantification

A novel approach for engineering application to human error probability quantification is presented based on an overview of the existing human reliability analysis methods. The set of performance shaping factors is classified as two subsets of dominant factors and adjusting factors respectively. Firstly, the dominant factors are used to determine the probabilities of three behavior modes. The basic probability and its interval of human error for each behavior mode are given. Secondly, the basic probability and its interval are modified by the adjusting factors, and the total probability of human error is calculated by a total probability formula. Finally, a simple example is introduced, and the consistency and validity of the presented approach are illustrated.

基于贝叶斯网络的连续管作业人因失误风险因素评价分析

为准确评估连续管作业人因失误风险因素,针对人因失误风险评价缺乏因素耦合性、事故成因及损失模糊性的特点,运用贝叶斯网络方法对事故的条件概率进行计算,并结合模糊综合评价法对连续管作业人因失误风险因素进行等级评价,通过损失后果与事故发生概率相结合来解释事故成因。研究结果表明:该方法具备处理不确定因素的演绎推理和处理不确定风险的能力,增加评价结果的精确程度和风险预测的客观性;通过模型计算与推理,导致不同类型事故发生的重要风险因素影响程度不一样,技能失误和决策失误是事故影响较大的风险因素。研究结果可为连续管作业规避风险提供理论和方法支撑。

基于改进SLIM方法的管制移交人误概率预测

基于模糊有序加权平均算子(Fuzzy Ordered Weighted Averaging Operator,FOWA)对成功似然指数法(Success Likelihood Index Methodology,SLIM)进行了改进,实现了对管制移交人误概率实施定量评估的目的。相比SLIM基本方法,改进方法可使评估过程更符合人的模糊判断特性,还能显著提升评估效率,在数据处理过程中及时过滤不良的判断信息。通过实际应用中的对比分析可知,虽然两种方法均能得出管制移交人误概率,但改进SLIM方法对专家知识的挖掘更充分。使用Delphi法对管制移交过程中的人误行为触发概率可能性进行排序,排序结果与改进SLIM方法一致度更高,由此验证了改进SLIM方法的优势与可行性。

人的可靠性分析:历史、需求和进展

人的可靠性分析 (HRA)是人机工程、安全科学极为关注的问题。近年来 ,该领域的理论研究和应用技术发展很快 ,尤其将认知科学与人的失误的研究相结合 ,从失误模型到计算方法都更加与现实情景相吻合。笔者介绍了HRA的发展历史和相关的第一代HRA计算方法及其特点 ,并且就HRA在我国核电领域中的应用状况和前景进行了探讨 ,重点介绍了国际原子能机构赞助的中国核电厂操纵员可靠性研究项目 ,其成果对于进一步完善安全管理和提高我国核电厂人员可靠性提供了科学的依据和借鉴经验。

基于ANFIS的人因失误风险严重度识别

为提高人因失误风险评价的精度和效率,考虑人因失误对系统的影响,用人因失误概率(HEP)、失误影响概率(EEP)以及失误后果严重度(ECS)3个参数,对人因失误风险进行度量,以满足概率风险评价(PSA)的最终目的。将神经网络和模糊逻辑推理有机地结合,利用获得的120组人因失误风险数据,建立基于自适应神经-模糊推理系统(ANFIS)的人因失误风险评价模型,用于人因失误风险重要性识别。结果表明,用该模型可克服专家判断的主观性、模糊性和不确定性等缺陷,使人因失误风险评价结果更符合实际。

基于直觉三角模糊TOPSIS的高铁列车调度指挥人因失误风险排序

针对高速铁路调度指挥人因风险排序问题,从人因失误概率、人因失误探测度、人因失误重要度和事故严酷度四个方面构建风险评价指标体系。考虑到人因风险指标的模糊性和不确定性,用直觉三角模糊数描述各指标值,基于直觉模糊熵计算指标客观权重,然后建立基于TOPSIS法的高铁列车调度指挥人因失误风险排序模型。最后,基于实例验证了排序模型的实用性。

基于TRACEr的管制员差错风险量化分析

为准确辨识管制员(ATCO)的人为差错风险,量化预测不同认知领域的差错发生概率,根据认知差错回溯与预测分析(TRACEr)中的认知功能框架定义管制差错类型,分析心理差错机制的致因因素,将其作为根节点建立空中交通管理(ATM)不安全事件的贝叶斯网络;引入加权距离计算网络节点的条件概率,分析我国近10年的空管人误数据,以挖掘差错风险因素。研究结果表明:管制员的人为差错产生于各个认知领域,由此导致的不安全事件发生概率为0.0407;警觉性失效、未充分学习、忽略危险、沟通误解和信息传输不清晰是主要风险因素,产生判断差错和信息传输差错的概率较大。

基于模糊逻辑方法的人误风险严重度识别

在系统的可靠性和安全评价中,不仅要关注硬件或软件失效引起的风险,而且要关注由人误引起的风险。本工作考虑人误可能对系统带来的风险,建立一种基于模糊逻辑方法的人误风险评价模型,识别人误风险的严重度及优先性。该方法不仅考虑人误概率,且将人误影响概率与后果严重度二因子整合到人误风险评价模型中,以满足概率风险评价的最终目的。同时,该方法能模拟系统复杂的行为历程,处理主观、模糊以及不确定的信息或知识,较传统的确定性分析方法更符合实际。通过实例说明了该方法的具体应用,表明该方法是可用的、可靠的、有价值的。

海洋工程人因可靠性研究进展

海洋结构物在其生命周期的设计、建筑和工作等阶段中发生的灾害性事故 (船舶和海洋平台的碰撞、搁浅、腐蚀疲劳破坏、沉船、火灾、爆炸等 )大多与人为错误和组织错误 (HOE)有关。据统计 ,大约 6 0 %～ 90 %的事故是由 HOE引起 ,因此海洋工程中进行人因可靠性分析研究很有必要。在全面回顾近年来各国在这一领域的研究现状 ,分析和总结人因可靠性评估(HRA)研究方法的基础上 ,重点介绍了失效模式及影响分析 (FMEA)、事件树 /故障树方法、概率影响图方法以及 SAM方法 ,并展望了目前人因可靠性的研究热点和发展趋势以及当前我国海洋工程人因可靠性研究领域急需解决的一些问题。

考虑人为差错的土钉支护基坑风险动态分析

在考虑施工动态变化和人为差错失效模式的基础上,构建基坑工程施工风险的概率估算、面向过程的动态风险分析和控制体系,提出将专家调查法和模糊综合评判法相结合,对基坑工程各工序施工人为差错进行动态风险分析。结合土钉墙支护基坑工程,应用建立的动态风险分析体系,对失效概率较大的施工工序进行风险分析,提出施工动态管理的相应控制措施。结果表明,在缺乏人为差错资料数据库的情况下,提出的风险动态分析控制体系对于考虑人为差错的工程风险动态分析有其实用价值。

海上钻井平台井喷事故人因失误分析

井喷是海上钻井平台的重要威胁,而人因失误又是造成井喷的主要原因,所以对井喷事故人因失误分析对指导海上钻井安全有重要意义。本文建立了井喷事故人因失误类故障树模型,并对此进行定量分析。根据井喷事故的4个指标并结合风险图得到降低风险所需的置信水平,然后使用训练屏障和GPS定位屏障将风险降低到可接受水平。最后通过蝴蝶结模型将安全屏障对风险的影响清楚的展示出来,为人因失误的预防和控制提供指导。

考虑组织和管理因素影响的人误概率计算方法

采用三级影响图(Influence Diagram,ID)模型,对人的失误概率计算进行了描述,模型中能考虑组织和管理因素对人误概率的影响。概率影响图最初只是作为构造和表征决策树或事件树模型的一种工具,本文按三级影响水平对产生人误的原因建立了分析模型,介绍定量求解影响图模型的方法。它可用于核电厂概率安全评价中的人误概率计算,也可用于复杂事件树的定量化,它是一种工程决策分析中的重要方法。

人的可靠性分析:需要、状况和进展

本文回顾了人的可靠性分析（ＨＲＡ）的研究历史，叙述了当前的研究进展，介绍了相关的第一代ＨＲＡ方法以及人的行为类型和失误分类的基本概念和部分人的动态认知模型，重点介绍了两种第二代的ＨＲＡ方法．

远洋运输系统人因可靠性定量分析

远洋运输中可能发生的灾害性事故,如船舶碰撞、搁浅、腐蚀疲劳破坏、火灾、爆炸等,大多与人为失误和组织失误(HOE)有关。因此,进行远洋运输系统人因可靠性定量分析,对于运输系统的安全非常重要。针对此问题,文章结合操作风险管理(ORM)技术,对远洋运输系统进行人因可靠性定量分析。为远洋船舶提供了一套预测人为误操作的分析方法,可以降低HOE风险的发生概率,以减小事故的发生。

基于FIS-CREAM方法的人为差错风险评估

人为差错是影响航空安全的重要风险因素之一。文章根据飞机驾驶人因特点,结合具体飞行任务,基于模糊推理系统构建飞机驾驶人为差错风险量化模型,以识别飞机操纵过程中关键人为差错并确定人为差错的风险严重性,进而评估航空飞行安全。该方法不仅考虑了人为差错的概率,还考虑了人为差错对驾驶舱系统的影响,并提出了人为差错概率、差错影响概率和人为差错后果作为驾驶舱人为差错风险评估的量化指标。选择进近阶段任务作为研究对象并进行案例分析,实验结果表明,该模型能够精确描述人为差错风险严重性与风险指标之间的关系,降低了专家判断的主观性对结果的影响,且有效解决了数据不足引起的不确定性等问题。

实验贝叶斯估计在人为差错致因量化中的应用

研究航空安全的人为差错定量化致因分析问题。以飞行事故及其事故征候为研究对象,通过飞行测录的历史数据分析,提出了一种基于贝叶斯的人为差错定量分析方法。利用Dirichlet分布描述的历史数据作先验信息,利用Gibbs抽样进行贝叶斯估计得到人为差错概率,确定事故征候的风险水平,依据风险水平划分为低风险事件和高风险事件,寻找潜在风险事件,从而实现定量分析。采用改进方法有助于正确判定飞行安全及其风险程度。

核电厂现场作业人员人因失误预防研究

结合核电厂现场作业人员人因失误的现状和业界对人因失误管理的理论,探讨核电厂现场人因失误现象及其原因,并借助全面风险管理理念对人因风险管理体系的构建进行探讨,提出预防现场作业人因失误的措施,为改善现场人员行为状态,预防和减少人因失误,提升核电厂安全运营管理提供思路。

油气管道第三方施工损伤风险控制方法研究

针对当前油气管道运行的现状指出第三方施工损伤风险控制的紧迫性,根据第三方施工损伤风险辨识的内容,以及油气管道第三方施工损伤风险评估中人为因素分析理论,阐述第三方施工损伤风险的影响因素,通过计算各因素的灰色关联度辨识出了第三方损伤风险的主控因素,并提出了第三方施工损伤风险控制方法。

人因差错对大坝防洪风险率的影响

人因差错是影响大坝防洪安全的一个重要因素,在大坝设计、施工和管理的不同阶段,各种人因差错都可能造成大坝防洪安全性的降低.针对大坝防洪安全管理的特点,探讨了成败型和连续型人因差错的概率模拟方法:成败型人因差错采用Bernoulli过程的Beta分布进行模拟;连续型人因差错通过区分变量的固有随机性和人因差错导致的变异性,利用全概率公式进行模拟.通过算例,验证了本文建议的人因差错概率模拟模型具有一定的实用性和合理性.

国外空管不安全事件中的人误风险分析

以近20年国外空管(ATM)不安全事件的调查报告为数据样本,研究导致管制员人为差错的风险因素。首先基于认知差错回溯分析(TRACEr)方法,在感知、记忆、计划决策和响应执行4个认知层面,划分管制员人误类型及差错根因类别;然后采用基于粗糙集理论(RST)的数据挖掘方法和贝叶斯网络(BN)的逆向推理方法计算各认知领域的差错风险表征值。研究结果表明:警觉性失效、信息处理失误、环境干扰和信息传输不清晰是引发不安全事件的高风险因素。边界视野局限、视觉识别失误、期望倾向、注意力未全局化等视觉感知差错根因在地面不安全事件中占主要影响;而记忆障碍、未充分学习、风险辨识失效、负作用影响等记忆和计划决策差错根因在空中不安全事件中占主要影响。经RST挖掘得到的视觉感知差错和信息传输差错是主要人误类型;而由BN分析得出的结论中,判断差错成为影响程度仅次于视觉感知差错的重要人误类型。