人因工程学第15章 劳动安全与事故预防

1、第十五章第十五章 劳动安全与事故预防劳动安全与事故预防叶 锋华北电力大学工业工程华北电力大学工业工程华北电力大学工业工程n第一节第一节 事故及其危害事故及其危害n第二节第二节 人机系统的安全性分析与评价人机系统的安全性分析与评价n第三节第三节 事故产生的原因事故产生的原因n第四节第四节 事故预测与预防事故预测与预防第十五章第十五章 劳动安全与事故预防劳动安全与事故预防 华北电力大学工业工程 n一、危险、安全与事故的含义 （1）危险。危险。危险是可能导致事故的状态，或事故的前提条件，或发生事故的必要条件。是一种已存在的或潜在的条件，其发生可导致意外事故。也就是说，危险是任何可以导致人员伤害、疾病

2、或死亡的或导致设备的损伤或损失的实际或潜在的状况。一般用危险性来表示.n 华北电力大学工业工程n危险性危险性-是指某种危险源导致事故、造成人员伤是指某种危险源导致事故、造成人员伤亡或财物损失的可能性。亡或财物损失的可能性。n一般地，危险性包括危险源导致事故的可能性和一一般地，危险性包括危险源导致事故的可能性和一旦发生事故造成人员伤亡或财物损失的后果严重程度旦发生事故造成人员伤亡或财物损失的后果严重程度两个方面的问题。在定量地描述危险源的危险性时，两个方面的问题。在定量地描述危险源的危险性时，采用危险度作为指标；在概率地评价危险源的危险性采用危险度作为指标；在概率地评价危险源的危险性时，一般认为

3、：时，一般认为： 危险度危险源导致事故的概率事故后果严重度。（1）危险危险华北电力大学工业工程n传统的定义是：不发生导致人身伤害、职业病、传统的定义是：不发生导致人身伤害、职业病、死亡或引起设备或财产损失，或危害环境的状态死亡或引起设备或财产损失，或危害环境的状态或条件。或条件。n现在的定义：所谓安全，就是没有超过允许限度现在的定义：所谓安全，就是没有超过允许限度的危险。或者说：的危险。或者说：发生导致人身伤害、职业病、发生导致人身伤害、职业病、死亡或引起设备或财产损失，或危害环境的死亡或引起设备或财产损失，或危害环境的程度程度没有超过允许的限度。没有超过允许的限度。n设设S S代表安全性，代

4、表安全性，D D代表危险件，则应有代表危险件，则应有S=1-DS=1-D。华北电力大学工业工程 事故是指人在实现其目的行动过程中，突事故是指人在实现其目的行动过程中，突然发生的、迫使其有目的的行动暂时或永久然发生的、迫使其有目的的行动暂时或永久终止的一种意外事件。终止的一种意外事件。 或者说事故是在生产或生活中人们不期望或者说事故是在生产或生活中人们不期望发生的导致人员伤害、死亡，导致设备或财发生的导致人员伤害、死亡，导致设备或财产损失和破坏，以及环境危害的偶然事件产损失和破坏，以及环境危害的偶然事件（随机事件）或突发事件。（随机事件）或突发事件。 事故有生产事故和非生产事故之分。我们事故有生

5、产事故和非生产事故之分。我们主要讨论生产事故。主要讨论生产事故。 华北电力大学工业工程n（1 1）事故的因果性）事故的因果性n事故因果性是说，一切事故的发生，都是事故原事故因果性是说，一切事故的发生，都是事故原因相互作用的结果。并且多数事故的原因都是可因相互作用的结果。并且多数事故的原因都是可以认识的。以认识的。n（2 2）事故的偶然性和必然性）事故的偶然性和必然性n事故具有偶然性和突发性的特点，在一定条件下事故具有偶然性和突发性的特点，在一定条件下可能发生、也可能不发生，是随机事件，即事故可能发生、也可能不发生，是随机事件，即事故的偶然性。的偶然性。n事故的因果性又表明事故有其发生的必然性。

6、事故的因果性又表明事故有其发生的必然性。长长时期构成事故发生的条件，就必然会造成事故的时期构成事故发生的条件，就必然会造成事故的发生。发生。华北电力大学工业工程n(3(3）事故的潜在性和预测性）事故的潜在性和预测性n事故在未发生之前，似乎一切都处于事故在未发生之前，似乎一切都处于“正正常常”和和“平静平静”状态，但并不是不发生事状态，但并不是不发生事故。相反，此时事故正处于孕育和生长阶故。相反，此时事故正处于孕育和生长阶段。这就是事故的潜在性。段。这就是事故的潜在性。 n正是事故有孕育和生长的过程，在这个过正是事故有孕育和生长的过程，在这个过程中，必然有某些信息出现，这正是事故程中，必然有某些

7、信息出现，这正是事故的预测性。的预测性。华北电力大学工业工程n发生事故后，或造成人员伤害、死亡，或导致设备、发生事故后，或造成人员伤害、死亡，或导致设备、财产损失和破坏，或危害环境，对个人、家庭、社会财产损失和破坏，或危害环境，对个人、家庭、社会都会带来巨大危害。都会带来巨大危害。n20022002年，全国共发生各类事故年，全国共发生各类事故10734341073434起，死亡起，死亡139393139393人，其中人，其中n一次死亡一次死亡3-93-9人的重大事故人的重大事故26292629起，共死亡起，共死亡1005410054人；人；n一次死亡一次死亡10-2910-29人的特大事故人的

8、特大事故116116起，共死亡起，共死亡17181718人；人；n一次死亡一次死亡3030人以上的特别重大事故人以上的特别重大事故1212起，共死亡起，共死亡623623人。人。三、事故的危害华北电力大学工业工程n20022002年全国各类死亡人数所占比例为：道路交通：年全国各类死亡人数所占比例为：道路交通：78.4%78.4%；水上交通：；水上交通：0.33%0.33%；铁路；铁路5.96%5.96%；民航：；民航：0.10%0.10%；工矿企业工矿企业10.71%10.71%；消防火灾：；消防火灾：1.72%1.72%；农机：；农机：2.2%2.2%；其；其它它0.52%0.52%。n这些

9、事故的危害是巨大的，每年给全国十万余个家庭这些事故的危害是巨大的，每年给全国十万余个家庭带来不幸，每年都造成数万个孤儿和寡母带来不幸，每年都造成数万个孤儿和寡母。三、事故的危害华北电力大学工业工程 职业病的危害也是不容忽视的。据职业病的危害也是不容忽视的。据19961996年底年底统计资料，仅全国省属以上国有煤矿尘肺病患者统计资料，仅全国省属以上国有煤矿尘肺病患者高达高达17.517.5万人，已累计死亡万人，已累计死亡5372253722人。据对人。据对2020世世纪纪9090年代尘肺病死亡人数的分析，每年大约有年代尘肺病死亡人数的分析，每年大约有30003000人左右死于尘肺病。我国每年为职

10、业病要支人左右死于尘肺病。我国每年为职业病要支付巨额的医疗费用，造成的损失也是巨大的。付巨额的医疗费用，造成的损失也是巨大的。三、事故的危害华北电力大学工业工程第二节人机系统安全性分析与评价第二节人机系统安全性分析与评价 一、系统安全分析一、系统安全分析 系统安全分析是从安全的角度对人系统安全分析是从安全的角度对人-机机-环境系统中的危险因素进行的分析，它通环境系统中的危险因素进行的分析，它通过揭示可能导致系统故障或事故的各种因过揭示可能导致系统故障或事故的各种因素及其相互关系来查明系统中的危险源，素及其相互关系来查明系统中的危险源，以便采取措施消除或控制它们。以便采取措施消除或控制它们。 系

11、统安全分析的目的是查明危险源以系统安全分析的目的是查明危险源以便在系统运行期间内控制或根除危险源。便在系统运行期间内控制或根除危险源。 华北电力大学工业工程调查分析以下内容：调查分析以下内容： （1）可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的）可能出现的初始的、诱发的及直接引起事故的各种危险源及其相互关系。各种危险源及其相互关系。 （2）与系统有关的环境条件、设备、人员及其它有）与系统有关的环境条件、设备、人员及其它有关因素。关因素。 （3）利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根）利用适当的设备、规程、工艺或材料控制或根除某种特殊危险源的措施。除某种特殊危险源的措施。 （4）对可能出现的危险源

12、的控制措施及实施这些措）对可能出现的危险源的控制措施及实施这些措施的最好方法。施的最好方法。 （5）对不能根除的危险源失去或减少控制可能出现）对不能根除的危险源失去或减少控制可能出现的后果。的后果。 （6) 一旦对危险源失去控制一旦对危险源失去控制,为防止伤害和损害的安为防止伤害和损害的安全防护措施。全防护措施。 1系统安全分析的内容系统安全分析的内容华北电力大学工业工程n方法很多，方法很多，n（1）检查表法）检查表法 (Checklist)；n（2）预先危害分析）预先危害分析 (Preliminary Hazard Analysis，PHA)；n（3）故障类型和影响分析）故障类型和影响分析

13、(Failure Model and Effects Analysis，FMEA)；n（4）危险性和可操作性研究）危险性和可操作性研究（Hazard and Operability Analysis，HAZOP）；n（5）事件树分析）事件树分析 (Event Tree Analysis，ETA)；n（6）故障树分析）故障树分析 (Fault Tree Analysis，FTA)；n（7）因果分析）因果分析(Cause-Consequence Analysis,CCA)。华北电力大学工业工程（一）概述 事故树（Fault Tree Analysis，缩写为FTA）也称故障树，在日本称为FTA安全

14、工学，是一种描述事故因果关系的有方向的“树”，是安全系统工程中重要的分析方法之一。它能对各种系统的危险性进行识别评价，既适用于定性分析，又能进行定量分析。 FTA作为安全分析评价和事故预测的一种先进的科学方法，已得到国内外的公认和广泛采用。 事故树是从结果到原因描绘事故发生的有向逻辑树，是用逻辑门联接的树图。事故树分析法是一种图形演绎方法，在对系统分析时，围绕系统不希望发生的失效事件，做层层深入的分析，直至追踪到引起失效事件发生的全部最原始的原因为止。华北电力大学工业工程n（1）确定所要分析的系统）确定所要分析的系统n确定系统中所包含的内容及其边界范围，明确影响系统安全确定系统中所包含的内容及

15、其边界范围，明确影响系统安全的主要因素。的主要因素。n（2）熟悉系统）熟悉系统n详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。详细了解系统状态及各种参数，绘出工艺流程图或布置图。 n（3）调查系统发生的事故）调查系统发生的事故n调查所要分析的系统过去和现在所发生过的各类事故，收集调查所要分析的系统过去和现在所发生过的各类事故，收集国内外同类系统曾发生过的所有事故，找出本系统事故发生国内外同类系统曾发生过的所有事故，找出本系统事故发生的规律，设想给定系统可能要发生的事故。的规律，设想给定系统可能要发生的事故。华北电力大学工业工程n（4）确定顶上事件n所谓顶上事件就是要分析的对象事件。对于某

16、一确定的系统，所谓顶上事件就是要分析的对象事件。对于某一确定的系统，可能发生多种事故，但究竟以那一种事故作为分析的对象？可能发生多种事故，但究竟以那一种事故作为分析的对象？一般来说要确定那些易于发生且后果严重的事故作为事故树一般来说要确定那些易于发生且后果严重的事故作为事故树分析的顶上事件。分析的顶上事件。n（5）调查原因事件n从人、机、环境出发调查与事故有关的所有原因事件和各种从人、机、环境出发调查与事故有关的所有原因事件和各种因素。因素。n（6）绘制事故树图n采用规定的符号，从顶上事件起，一级一级找出直接原因事件，按其逻辑关系，绘制出事故树图。华北电力大学工业工程n（7）定性分析）定性分析

17、n按事故树结构，利用布尔代数化简事故树，求取事故树最小割集或最按事故树结构，利用布尔代数化简事故树，求取事故树最小割集或最小径集，分析基本事件的结构重要度，根据定性分析的结论，确定预小径集，分析基本事件的结构重要度，根据定性分析的结论，确定预防事故发生的措施。防事故发生的措施。n（8）定量分析）定量分析n确定各基本事件发生的失误率，并计算其发生的概率，标在事故树上，确定各基本事件发生的失误率，并计算其发生的概率，标在事故树上，并求出顶上事件发生的概率，分析各基本事件的概率重要度。根据定并求出顶上事件发生的概率，分析各基本事件的概率重要度。根据定量分析结果对系统进行风险分析，以确定安全投资方向。

18、量分析结果对系统进行风险分析，以确定安全投资方向。n（9）进行安全评价）进行安全评价n根据损失率的大小评价该类事故的危险性。目前我国根据损失率的大小评价该类事故的危险性。目前我国FTA一般都考虑一般都考虑到第到第7步进行定性分析为止，也能取得较好效果步进行定性分析为止，也能取得较好效果。华北电力大学工业工程（三）事故树编制（三）事故树编制n1 1事故树中的事件的几种概念事故树中的事件的几种概念：n（1）顶上事件）顶上事件n这是人们最不希望发生的失效事件（或故障事件），是使系这是人们最不希望发生的失效事件（或故障事件），是使系统不能正常工作的故障表现形式，是分析故障发生的原因、统不能正常工作的故

19、障表现形式，是分析故障发生的原因、发生的概率以及可能产生的影响的最终事件，是失效分析的发生的概率以及可能产生的影响的最终事件，是失效分析的起点。起点。n（2）中间事件）中间事件n导致顶端事件发生，且还需要再分解的因素，包括系统组成导致顶端事件发生，且还需要再分解的因素，包括系统组成部分自身性质的变化以及系统外界因素，统称为中间事件。部分自身性质的变化以及系统外界因素，统称为中间事件。在图中，置于矩形块中并除去顶端事件之外的事件均为中间在图中，置于矩形块中并除去顶端事件之外的事件均为中间事件，也称为相对最终事件。事件，也称为相对最终事件。n（3）基本事件）基本事件n导致系统或部件发生失效的、最基

20、本的、无需再分解的事件。导致系统或部件发生失效的、最基本的、无需再分解的事件。在图中在图中,置于圆圈中的均为基本事件置于圆圈中的均为基本事件。华北电力大学工业工程（三）事故树编制（续）（三）事故树编制（续）n2.事故树符号及意义事故树符号及意义n事故树中使用的符号通常分为事件符号和逻辑门符号两大类，常用的绘制事故树的符号在表15-1中介绍。华北电力大学工业工程华北电力大学工业工程2 2故障树的编制故障树的编制n故障树的编制方法一般分为两类，人工编制和计算机故障树的编制方法一般分为两类，人工编制和计算机辅助编制。辅助编制。n人工编制故障树的常用方法是演绎法，它是通过人的人工编制故障树的常用方法是

21、演绎法，它是通过人的思考来分析顶上事件是怎样发生的。在编制时首先确思考来分析顶上事件是怎样发生的。在编制时首先确定顶上事件，找出直接导致顶上事件发生的各种可能定顶上事件，找出直接导致顶上事件发生的各种可能的因素或因素的组合，也就是中间事件，在顶上事件的因素或因素的组合，也就是中间事件，在顶上事件与直接导致其发生的中间事件之间，根据其逻辑关系与直接导致其发生的中间事件之间，根据其逻辑关系相应地绘制上逻辑门。然后依此方法再对每个中间事相应地绘制上逻辑门。然后依此方法再对每个中间事件进行分析，找出导致其发生的直接原因，逐级向下件进行分析，找出导致其发生的直接原因，逐级向下演绎，直到不能分析的基本事件

22、为止演绎，直到不能分析的基本事件为止。华北电力大学工业工程操作位置错误 斜巷跑车矿车箕斗掉道斜巷运输事故故障状态安全设施失效效设备故障操作失误缺少信号装置安全保护装置失效无安全保障装置违章操作操作方法错误操作信号错误人员位置错误不走人行巷道巷道断面不合适人行巷道太窄无人行巷道设备失修钢丝绳破损矿车连接装置破损图15-1 煤矿井下斜巷运输事故树图举例举例:(:(1 1）煤矿井下斜巷运输事故树）煤矿井下斜巷运输事故树华北电力大学工业工程（2）砂轮伤害事故的事故树图击中人体砂轮伤害砂轮破碎飞出防护装置不起作用安装缺陷质量缺陷操作不当紧固砂轮用力过大上砂轮敲打过猛吃刀量过大砂轮不平衡有裂纹未检查安装不

23、牢无防护罩图图15-2 砂轮伤害事故的故障树图砂轮伤害事故的故障树图华北电力大学工业工程（3 3）锅炉结垢事故树）锅炉结垢事故树 未定时化验化验项目值错误锅炉结垢一次水垢炉内处理不当生水直接入炉交换剂失效给水水质检测不严二次水垢未连续定期排污排污量不够排污结构装置缺陷排污管道堵塞炉外水处理入炉水质量超标图图15-3 锅炉结垢事故树图锅炉结垢事故树图华北电力大学工业工程1. .布尔代数运算法则布尔代数运算法则 在事故树分析中常用逻辑运算符号在事故树分析中常用逻辑运算符号（ ，）将各个事件连接起来，此连，）将各个事件连接起来，此连接式称为布尔代数表达式。在求最小割集接式称为布尔代数表达式。在求最小

24、割集时，要用布尔代数运算法则，化简代数式。时，要用布尔代数运算法则，化简代数式。这些法则见表这些法则见表15-215-2所示。所示。华北电力大学工业工程华北电力大学工业工程 为了进行事故树定性、定量分析，需要建为了进行事故树定性、定量分析，需要建立数学模型，写出它的数学表达式。把顶上立数学模型，写出它的数学表达式。把顶上事件用布尔代数表现，并自上而下展开就可事件用布尔代数表现，并自上而下展开就可得到布尔表达式。得到布尔表达式。 例如：有某事故树如图例如：有某事故树如图15-4所示。所示。华北电力大学工业工程华北电力大学工业工程华北电力大学工业工程（五）最小（五）最小割集的概念和求法割集的概念和

25、求法 （1 1）最小割集的概念。能够引起顶上事件发生的）最小割集的概念。能够引起顶上事件发生的最低限度的基本事件的集合称为最小割集。换言之，最低限度的基本事件的集合称为最小割集。换言之，如果割集中任一基本事件不发生，顶上事件就绝不发如果割集中任一基本事件不发生，顶上事件就绝不发生。一般割集不具备这个性质。例如本事故树中生。一般割集不具备这个性质。例如本事故树中 是最小割集，是最小割集， 是割集，但不是最小割集是割集，但不是最小割集。 （2）最小割集的求法。利用布尔代数化简法，将）最小割集的求法。利用布尔代数化简法，将上式归并、化简。上式归并、化简。21,XX343,XXX华北电力大学工业工程华

26、北电力大学工业工程 表示系统的危险性，每个最小割集都是顶上事表示系统的危险性，每个最小割集都是顶上事件发生的一种可能渠道。最小割集的数目越件发生的一种可能渠道。最小割集的数目越多，越危险。其分述如下：多，越危险。其分述如下： （1 1）表示顶上事件发生的原因。事故发生必）表示顶上事件发生的原因。事故发生必然是某个最小割集中几个事件同时存在的结然是某个最小割集中几个事件同时存在的结果，求出事故树全部最小割集，就可掌握事果，求出事故树全部最小割集，就可掌握事故发生的各种可能，对掌握事故的规律，查故发生的各种可能，对掌握事故的规律，查明事故的原因大有帮助明事故的原因大有帮助。（六）最小割集的作用（六

27、）最小割集的作用华北电力大学工业工程 （2）一个最小）一个最小割集代表一种事故模式。根割集代表一种事故模式。根据最小割集，可以发现系统中最薄弱的环节，据最小割集，可以发现系统中最薄弱的环节，直观判断出哪种模式最危险，哪些次之，以直观判断出哪种模式最危险，哪些次之，以及如何采取预防措施。及如何采取预防措施。 （3 3）可以用最小割集判断基本事件的结构重）可以用最小割集判断基本事件的结构重要度，计算顶上事件概率。要度，计算顶上事件概率。 华北电力大学工业工程 人机系统的安全性评价是以实现人机系统人机系统的安全性评价是以实现人机系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，安全为目的，应用安全系统工程

28、原理和方法，对人机系统中存在的危险因素、有害因素进对人机系统中存在的危险因素、有害因素进行辨识与分析，判断系统发生事故和职业危行辨识与分析，判断系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，从而为制定防范害的可能性及其严重程度，从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。措施和管理决策提供科学依据。三、安全评价三、安全评价华北电力大学工业工程n（1）有助于政府安全监督管理部门对企业的安全生产）有助于政府安全监督管理部门对企业的安全生产实行宏观控制。实行宏观控制。n（2）有助于安全投资的合理选择。）有助于安全投资的合理选择。n（3）有助于保险公司对企业灾害实行风险管理。）有助于保险公司对企业灾害实行

29、风险管理。n（4）有助于提高企业的安全管理水平。）有助于提高企业的安全管理水平。华北电力大学工业工程安全评价对企业安全管理的作用安全评价对企业安全管理的作用n1）使安全管理由事后处理变为事先预测、预防，）使安全管理由事后处理变为事先预测、预防，使安全理科学化。使安全理科学化。n2）使安全管理由纵向单一管理变为全面系统管）使安全管理由纵向单一管理变为全面系统管理，使安全理全面化、统一化。理，使安全理全面化、统一化。n3）使安全管理由经验管理变为目标管理，使安）使安全管理由经验管理变为目标管理，使安全理标准化。全理标准化。华北电力大学工业工程n安全评价有以下四个基本原理：安全评价有以下四个基本原理

30、：n相关性原理n类推原理n惯性原理n量变到质变原理 （二）安全评价的基本原理（二）安全评价的基本原理华北电力大学工业工程n任何事物的发展变化都不是孤立的，都与其他事物的任何事物的发展变化都不是孤立的，都与其他事物的发展存在或多或少的相互影响、相互制约、相互促进发展存在或多或少的相互影响、相互制约、相互促进的关系。的关系。n事故和导致事故发生的各种原因之间存在着相关关系，事故和导致事故发生的各种原因之间存在着相关关系，表现为依存关系和因果关系：危险因素是原因，事故表现为依存关系和因果关系：危险因素是原因，事故是结果。是结果。n分析各因素的特征、变化规律、影响程度以及从原因分析各因素的特征、变化规

31、律、影响程度以及从原因到结果的途径，揭示其内在联系和相关程度，才能在到结果的途径，揭示其内在联系和相关程度，才能在评价中得出正确的分析结论。评价中得出正确的分析结论。华北电力大学工业工程n例如，煤矿瓦斯爆炸事故有三个因素综合作用造成的：例如，煤矿瓦斯爆炸事故有三个因素综合作用造成的：n由沼气积聚达到爆炸浓度由沼气积聚达到爆炸浓度n氧气浓度大于氧气浓度大于12%n存在引爆火源存在引爆火源 而这三个因素又是沼气逸出多或沼气易于积聚、而这三个因素又是沼气逸出多或沼气易于积聚、通风不良、检查失误、安全装置失效或管理不当、有电通风不良、检查失误、安全装置失效或管理不当、有电气火花、撞击摩擦火花、自燃火源

32、等气火花、撞击摩擦火花、自燃火源等因素造成的因素造成的。华北电力大学工业工程n许多事物在发展变化上常有类似的地方。利用事物之许多事物在发展变化上常有类似的地方。利用事物之间表现形式上存在某些相似之处的特点，有可能把先间表现形式上存在某些相似之处的特点，有可能把先发展事物的表现过程类推到后发展事物上去，从而对发展事物的表现过程类推到后发展事物上去，从而对后发展事物的前景做出预测。这就是类推（类比）推后发展事物的前景做出预测。这就是类推（类比）推理，是人们经常使用的一种逻辑思维方法。理，是人们经常使用的一种逻辑思维方法。n可以看出，这实际是一种预测技术。类推在人们认识可以看出，这实际是一种预测技术

33、。类推在人们认识世界和改造世界的活动中，有着非常重要的作用；在世界和改造世界的活动中，有着非常重要的作用；在安全生产、安全评价中，同样育着特殊的意义和重要安全生产、安全评价中，同样育着特殊的意义和重要的作用。的作用。华北电力大学工业工程 任何一种事物的发展与其过去的行为是有联任何一种事物的发展与其过去的行为是有联系的。过去的行为不仅影响到现时，还会影系的。过去的行为不仅影响到现时，还会影响到未来。这表明任何事物的发展都有时间响到未来。这表明任何事物的发展都有时间上的延续性，这种延续性称为惯上的延续性，这种延续性称为惯利用惯利用惯性可以建立各种类型的趋势外推预测模型，性可以建立各种类型的趋势外推

34、预测模型，从过去事故的发展规律来预测未来事故的发从过去事故的发展规律来预测未来事故的发展趋势。展趋势。 3惯华北电力大学工业工程 任何一个事物在发展变化过程中都存在着任何一个事物在发展变化过程中都存在着从量变到质变的规律。在一个系统中，许多从量变到质变的规律。在一个系统中，许多有关安全的因素也都一一存在着量变到质变有关安全的因素也都一一存在着量变到质变的规律。因此，在安全评价时的规律。因此，在安全评价时,考虑各种危险、考虑各种危险、有害因素对人体的危害，以及采用的评价方有害因素对人体的危害，以及采用的评价方法进行等级划分等，均需要应用量变到质变法进行等级划分等，均需要应用量变到质变的原理。的原

35、理。 华北电力大学工业工程n安全评价方法是对系统的危险因素、有害因安全评价方法是对系统的危险因素、有害因素及其危险、危害程度进行分析、评价的方素及其危险、危害程度进行分析、评价的方法。法。n安全评价方法可分为两大类：安全评价方法可分为两大类：n定性安全评价定性安全评价n定量安全评价。定量安全评价。华北电力大学工业工程n定性安全评价是借助于对事物的经验、知识、定性安全评价是借助于对事物的经验、知识、观察及对发展变化规律的了解，科学地进行观察及对发展变化规律的了解，科学地进行分析、判断的一类方法。定性安全评价不对分析、判断的一类方法。定性安全评价不对危险性进行量化处理，只作定性比较危险性进行量化处

36、理，只作定性比较。1定性安全评价华北电力大学工业工程n定性安全评价方法应用最广泛，主要有：n安全检查表(SCL)；n事故树分析(FTA)；n事件树分析（ETA）；n危险度评价法；n预先危险性分析(PHA)；n故障类型和影响分析(FMEA)；n危险性可操作研究(HAZOP)；n如果怎么办（whatif）；n人的失误（HE）分析。1定性安全评价华北电力大学工业工程n定量安全评价是根据统计数据、按有关标准，应定量安全评价是根据统计数据、按有关标准，应用科学的方法构造数学模型，对危险性进行量化用科学的方法构造数学模型，对危险性进行量化处理，并确定危险性的等级或发生概率的一类评处理，并确定危险性的等级或

37、发生概率的一类评价方法。价方法。n目前定量安全评价主要有以下两种类型：目前定量安全评价主要有以下两种类型： n（1）可靠性安全评价法）可靠性安全评价法n（2）指数法或评分法）指数法或评分法2定量安全评价华北电力大学工业工程 也称为概率法，它是以可靠性、安全性为基础，也称为概率法，它是以可靠性、安全性为基础，查明系统中的隐患，计算出其损失率、有害因素的查明系统中的隐患，计算出其损失率、有害因素的种类及其危害程度，然后再与国家规定的或社会允种类及其危害程度，然后再与国家规定的或社会允许的安全值（安全标准）进行比较，从而来确定被许的安全值（安全标准）进行比较，从而来确定被评价系统的安全状况。这种方法

38、需要一定的数学期评价系统的安全状况。这种方法需要一定的数学期基础，计算较复杂，也较难掌握。基础，计算较复杂，也较难掌握。（华北电力大学工业工程n事故树分析；n事件树分析；n模糊数学综合评价法；n层次分析法；n格雷厄姆金尼法；n机械工厂固有危险性评价方法；n原因结果分析法。华北电力大学工业工程n 它是以物质系数为基础，采取综合评价的危险度分它是以物质系数为基础，采取综合评价的危险度分级方法。它通过计算危险（或安全）的分数来确定安级方法。它通过计算危险（或安全）的分数来确定安全状况。这种方法计算较容易，但精度稍差。全状况。这种方法计算较容易，但精度稍差。n常用的方法有：常用的方法有：n美国道化学公

39、司美国道化学公司(Dow Chemical Co.)的的 “火灾、爆炸危火灾、爆炸危险指数评价法险指数评价法”；n英国帝国化学公司蒙德部的英国帝国化学公司蒙德部的“IC/Mond火灾、爆炸、毒火灾、爆炸、毒性指标法性指标法”；n日本劳动省的日本劳动省的“六阶段法六阶段法”；n“单元危险指数快速排序法单元危险指数快速排序法”。（2）指数法或评分法）指数法或评分法华北电力大学工业工程 第三节第三节 事故产生的原因事故产生的原因n事故产生的原因是多方面的，复杂的，可以从不同角事故产生的原因是多方面的，复杂的，可以从不同角度分析事故原因。度分析事故原因。n目前世界上有代表的事故致因理论有十几种，如：目

40、前世界上有代表的事故致因理论有十几种，如：n“人为失误论人为失误论”-认为一切事故都是由人的失误造成的；认为一切事故都是由人的失误造成的；n“能量转移论能量转移论” - 认为认为生物体受伤害的原因只能是某种生物体受伤害的原因只能是某种能量的转变；能量的转变；n“综合论综合论”-认为事故是由人的不安全行为和物的不安全认为事故是由人的不安全行为和物的不安全状态综合作用的结果；状态综合作用的结果；华北电力大学工业工程n“多米诺骨牌论多米诺骨牌论”-认为伤害是由五因素的事件认为伤害是由五因素的事件链造成的。五因素事件链是：社会环境和管理欠缺链造成的。五因素事件链是：社会环境和管理欠缺人人为的过失为的过

41、失不安全动作或机械、物质危害不安全动作或机械、物质危害意外事件意外事件人身伤亡的事件。人身伤亡的事件。n在在这里选用具有一定代表性的这里选用具有一定代表性的4M4M法，即从人、设备、法，即从人、设备、环境与媒介、管理等四个方面进行分析环境与媒介、管理等四个方面进行分析。第三节第三节 事故产生的原因事故产生的原因华北电力大学工业工程n在某一具体的人机系统中，人为失误是指人实际完成的职能与系统已设定的应该完成的职能之间发生偏差，从而对系统的目标、构造、模式、运行发生影响，使之逆转运行或遭受破坏。 一、人为失误一、人为失误华北电力大学工业工程n（1 1）未执行分配给他的职能。）未执行分配给他的职能。

42、n（2 2）错误地执行了分配给他的职能。）错误地执行了分配给他的职能。n（3 3）执行了未赋予他的份外职能。）执行了未赋予他的份外职能。n（4 4）按错误的程序或错误的时间执行了）按错误的程序或错误的时间执行了职能。职能。n（5 5）执行职能不全面。）执行职能不全面。n人为失误主要包含以下五种情况：华北电力大学工业工程n（1 1）操作错误，忽视安全、警告。）操作错误，忽视安全、警告。n（2 2）人为造成安全装置失效。）人为造成安全装置失效。n（3 3）使用不安全设备。）使用不安全设备。n（4 4）手代替工具操作。）手代替工具操作。n（5 5）物体（指成品、半成品）存放不当。）物体（指成品、半成

43、品）存放不当。n（6 6）冒险进入危险场所。）冒险进入危险场所。华北电力大学工业工程n（7 7）攀坐不安全位置，在起吊物下作业。）攀坐不安全位置，在起吊物下作业。n（8 8）机器运转时加油、修理、检查、调整、）机器运转时加油、修理、检查、调整、焊接、清扫等。焊接、清扫等。n（9 9）有分散注意力的行为。）有分散注意力的行为。n（1010）在必须使用个人防护用品用具的场）在必须使用个人防护用品用具的场合中忽视使用，或穿不安全装束。合中忽视使用，或穿不安全装束。n（1111）对易燃易爆危险品处理错误。）对易燃易爆危险品处理错误。华北电力大学工业工程n1.1.按作业要求分类按作业要求分类n（1 1）

44、遗漏差错。）遗漏差错。遗漏了必须做的事情或任务、遗漏了必须做的事情或任务、步骤。步骤。n（2 2）代办差错。）代办差错。把规定的任务做错了。把规定的任务做错了。n（3 3）无关行动。）无关行动。在工作中导入无关的、不必在工作中导入无关的、不必要的任务或步骤。要的任务或步骤。n（4 4）顺序差错。）顺序差错。把完成任务的顺序做错了。把完成任务的顺序做错了。n（5 5）时间差错。）时间差错。没有按规定的时间完成任务没有按规定的时间完成任务。华北电力大学工业工程n2.2.按发生人为失误的工作阶段分类按发生人为失误的工作阶段分类n（1 1）设计失误）设计失误n这是发生在设计阶段的人为失误。例如，这是发

45、生在设计阶段的人为失误。例如，在电梯设计中没有设置超负荷限制器，在电梯设计中没有设置超负荷限制器，致使电梯超载坠落死人的事故发生。致使电梯超载坠落死人的事故发生。n（2 2）操作失误）操作失误n指操作者在作业操作中违反安全操作规指操作者在作业操作中违反安全操作规程的不安全行为。程的不安全行为。华北电力大学工业工程n（3 3）检查或监测差错）检查或监测差错n指发生在检查、检验、监视、控制等作指发生在检查、检验、监视、控制等作业工作中的人为失误。业工作中的人为失误。n（4 4）制造失误）制造失误n这是指影响产品加工质量的人为失误。这是指影响产品加工质量的人为失误。华北电力大学工业工程n3.3.按人

46、体因素和环境因素分类按人体因素和环境因素分类n（1 1）操作者个人特有的因素造成的人为失误）操作者个人特有的因素造成的人为失误n如操作者个人心理状态、生理素质、生理素质、如操作者个人心理状态、生理素质、生理素质、教育、培训、知识、能力、积极性等因素影响教育、培训、知识、能力、积极性等因素影响造成的人为失误。造成的人为失误。n（2 2）环境因素造成的人为失误）环境因素造成的人为失误n例如机器、设备、设施、器具、环境条件、作例如机器、设备、设施、器具、环境条件、作业方式、作业空间、作业空间、车间业方式、作业空间、作业空间、车间的组织与管的组织与管理等因素影响造成的人的失误理等因素影响造成的人的失误

47、。华北电力大学工业工程n4.4.按大脑信息处理程序分类按大脑信息处理程序分类n（1 1）认知、确认失误）认知、确认失误n指从接受外界信息到大脑感觉中枢认指从接受外界信息到大脑感觉中枢认知过程所发生为失误。知过程所发生为失误。n（2 2）判断、记忆失误）判断、记忆失误n指从判断状况并在运指从判断状况并在运 动中枢做出相应动中枢做出相应行动决定到发出指令的大脑活动过程所行动决定到发出指令的大脑活动过程所发生的人为失误。发生的人为失误。华北电力大学工业工程n（3 3）动作、操作失误）动作、操作失误n指从大脑运动中枢发指从大脑运动中枢发 出动作指令到动出动作指令到动作完成过程中所发生的人的误操作。作完

48、成过程中所发生的人的误操作。华北电力大学工业工程n1.1.生理方面的原因生理方面的原因n人体各器官及生理节奏等生物体活动规律、人体的疲劳特性人体各器官及生理节奏等生物体活动规律、人体的疲劳特性等。等。n人的大脑的生理活动规律（意识水平）人的大脑的生理活动规律（意识水平）n（1 1）大脑意识水平是不断变化的（如）大脑意识水平是不断变化的（如30min30min效应）效应）n（2 2）大脑意识水平与人为失误发生概率直接相关）大脑意识水平与人为失误发生概率直接相关n（3 3）大脑生理机能的潮汐节奏）大脑生理机能的潮汐节奏n人的意识水平在早晨人的意识水平在早晨6 6点钟为最低，向正午逐渐提高，正点钟为

49、最低，向正午逐渐提高，正午达最大值，随后慢慢下降，到早午达最大值，随后慢慢下降，到早6 6点达到最低。晚点达到最低。晚1010点点钟以后的深夜至清晨是大脑活动水平处于低潮时期钟以后的深夜至清晨是大脑活动水平处于低潮时期。华北电力大学工业工程n2.2.心理方面的原因心理方面的原因n(1)(1)注意的心理特性注意的心理特性n1）不注意与注意n2）注意的强弱和范围华北电力大学工业工程n所谓主观臆测，是指个人无根据地推测所做的随意性判断。是发生人为失误的重要原因。尤其在下列情况下更易于发生。n1）急于求成n2）缺乏知识n3）片面经验n4）侥幸心理n5）省能心理n6）逆反心理（2 2）主观臆测）主观臆测

50、华北电力大学工业工程n 2.2.心理方面的原因（续）心理方面的原因（续）n（3 3）心理环境）心理环境n人在很熟悉的环境里，往往不注意外界环境状态的变化，因此造成误认事故是常有的。所谓“有经验的人，往往大意”n（4 4）急迫时的行动）急迫时的行动n（5 5）忘却意图）忘却意图n（6 6）其他心理因素）其他心理因素华北电力大学工业工程n3.3.人的作业姿势和动作方面原因人的作业姿势和动作方面原因n（1）姿势姿势n正确的姿势有利于动作的控制正确的姿势有利于动作的控制n（2）非主要意识动作非主要意识动作n像步行那样的习惯动作，可以认为是非主要意像步行那样的习惯动作，可以认为是非主要意识的动作，即不是

51、明确有意识的动作，几乎是识的动作，即不是明确有意识的动作，几乎是反射性地、机械地进行反射性地、机械地进行n（3 3）场面行动）场面行动n在我们活动的场所，如果在某个方向上有相当在我们活动的场所，如果在某个方向上有相当强烈的欲求的话，人们往往会不顾前后左右，强烈的欲求的话，人们往往会不顾前后左右，而向该方向立即行动，这种行动称为场面行动而向该方向立即行动，这种行动称为场面行动。华北电力大学工业工程n 4.4.社会和工作环境方面的原因社会和工作环境方面的原因n社会压力会分散注意力而导致事故。如：工作变更、社会压力会分散注意力而导致事故。如：工作变更、换了领导、婚姻、恋爱、生育、死亡、分离、疾病、换

52、了领导、婚姻、恋爱、生育、死亡、分离、疾病、以及时间紧迫、上司催促等等。以及时间紧迫、上司催促等等。n不良的工作环境易使作业者疲劳、引起意识水平下降，不良的工作环境易使作业者疲劳、引起意识水平下降，反应能力降低而增加人为失误频率。环境条件包括温反应能力降低而增加人为失误频率。环境条件包括温度、湿度、照明、噪声、粉尘、振动等度、湿度、照明、噪声、粉尘、振动等 华北电力大学工业工程n系统对操作者的要求超过操作者作业能力限度，会系统对操作者的要求超过操作者作业能力限度，会增加出现错误的可能性。增加出现错误的可能性。n（1 1）系统要求操作者做普通人做不到的事。）系统要求操作者做普通人做不到的事。n（

53、2 2）系统可能是为精心选择或严格训练的人设计的，）系统可能是为精心选择或严格训练的人设计的，而不是为实际上使用该系统的人设计的，因面使操作而不是为实际上使用该系统的人设计的，因面使操作者负担过重。者负担过重。n（3 3）系统要求操作者对过多的输入信号应答，或要）系统要求操作者对过多的输入信号应答，或要求操作者操纵过多的控制器，或要求操作者过于迅速求操作者操纵过多的控制器，或要求操作者过于迅速地做出反应，因而使作业者感到力不从心，负担过重。地做出反应，因而使作业者感到力不从心，负担过重。n5.5.作业能力方面的原因作业能力方面的原因华北电力大学工业工程n6.6.设施和信息方面的原因设施和信息方

54、面的原因n当人们必须在权宜的条件下工作，或者得不到准确信当人们必须在权宜的条件下工作，或者得不到准确信息时，更可能发生错误。如：息时，更可能发生错误。如：n（1 1）信号的形态和含义难以区分，显示手段的变化难）信号的形态和含义难以区分，显示手段的变化难以识别。以识别。n（2 2）相关的显示装置分散布置，显示方向与操作方向）相关的显示装置分散布置，显示方向与操作方向不一致，操作工具的形态难以识别，尺寸设计不当。不一致，操作工具的形态难以识别，尺寸设计不当。n（3 3）设备布置缺乏充裕的空间，作业者作业空间狭小。）设备布置缺乏充裕的空间，作业者作业空间狭小。n（4 4）装置和作业设计得易使作业者产

55、生人为失误。）装置和作业设计得易使作业者产生人为失误。n除此而外，人为失误与作业者个性也有关系除此而外，人为失误与作业者个性也有关系华北电力大学工业工程n（1 1）设备存在设计缺陷）设备存在设计缺陷n如显示器、控制器设计不合理而导致事故。如显示器、控制器设计不合理而导致事故。n显示器与控制器配合不一致，且与人的习惯相违背，致使操显示器与控制器配合不一致，且与人的习惯相违背，致使操作者意识混乱而引起错误。作者意识混乱而引起错误。n（2 2）防护、保险、信号等装置缺乏或有缺陷）防护、保险、信号等装置缺乏或有缺陷n（3 3）设备布置不合理、不安全）设备布置不合理、不安全n与易发生危险的设备距离过近，

56、没超出安全距离；与易发生危险的设备距离过近，没超出安全距离；n设备布置过密，作业者缺乏必要的作业空间；设备布置过密，作业者缺乏必要的作业空间；n相关的显示装置布置过于分散，控制器布置得不便确认和控相关的显示装置布置过于分散，控制器布置得不便确认和控制等。制等。华北电力大学工业工程n（1 1）作业现场不良）作业现场不良n如微气候、噪声、振动、照明、粉尘等条件，一方面导致作业者疲如微气候、噪声、振动、照明、粉尘等条件，一方面导致作业者疲劳、烦恼，引起意识水平下降、反应能力降低而增加事故发生率；劳、烦恼，引起意识水平下降、反应能力降低而增加事故发生率；另一方面影响作业者正确感知信息的能力，酿成错误判

57、断而导致事另一方面影响作业者正确感知信息的能力，酿成错误判断而导致事故。故。n （2 2）外界的无关刺激达到一定程度，会引起作业者无意注意，）外界的无关刺激达到一定程度，会引起作业者无意注意，以使注意对象转移而造成事故。以使注意对象转移而造成事故。n （3 3）作业现场的媒体不完备、不清晰，也易导致事故。例如：）作业现场的媒体不完备、不清晰，也易导致事故。例如：n非正常作业无作业指导书；非正常作业无作业指导书；n没有紧急通话的规定用语；没有紧急通话的规定用语；n工程施工等非固定作业中所使用的指示或标志不能使人在一般的意工程施工等非固定作业中所使用的指示或标志不能使人在一般的意识水平下注意到等。

58、识水平下注意到等。华北电力大学工业工程n企业事故率高低与企业领导对安全管理的重视程度及管理体制是否企业事故率高低与企业领导对安全管理的重视程度及管理体制是否健全密切相关。健全密切相关。n（1 1）企业领导不重视安全生产工作，安全管理组织机构不健全，目标）企业领导不重视安全生产工作，安全管理组织机构不健全，目标不明确，责任不清楚，检查工作不落实，专职人员责任心不强。不明确，责任不清楚，检查工作不落实，专职人员责任心不强。n（2 2）安全工作方针、政策不落实，法规制度不健全，工作计划不切实。）安全工作方针、政策不落实，法规制度不健全，工作计划不切实。n（3 3）安全管理信息交流不通畅，缺乏必要的交

59、流制度和交流渠道。）安全管理信息交流不通畅，缺乏必要的交流制度和交流渠道。n（4 4）缺乏必要的职业适应性检查和培训。）缺乏必要的职业适应性检查和培训。n（5 5）对临时作业、非正常作业、特殊及危险作业和夜班作业管理不善。）对临时作业、非正常作业、特殊及危险作业和夜班作业管理不善。n（6 6）车间作业环境和秩序杂乱，设备及安全装置管理不善，使用不当。）车间作业环境和秩序杂乱，设备及安全装置管理不善，使用不当。 华北电力大学工业工程 n预测预测-是指预测者根据有关的历史资料和现实资料，运用适当的方法和技巧，对研究对象的未来状态进行科学的分析、估算和推断，并对预测结果进行验证评价和应用的活动过程。

60、n事故预测事故预测-也称为安全性预测，是对系统将来的安全状况进行的预测。伤亡事故预测包括事故发生可能性预测和事故发生趋势预测n常用的伤亡事故发生预测方法常用的伤亡事故发生预测方法n回归预测法、指数平滑法、灰色系统预测法、卡尔曼滤波器预测法等。第四节第四节 事故预测与预防事故预测与预防华北电力大学工业工程n创建创建n灰色系统理论邓聚龙教授在1982年创立的，它以“部分信息已知，部分信息未知”的“小样本”、“贫信息”不确定性系统为研究对象，要通过对“部分”已知信息的生成、开发，提取有价值的信息，实现对系统运行规律的正确认识和确切描述，并据以进行科学预测。n定义定义n把内部信息已知的系统称为白色系统