交通安全基本理论论述

交通安全工程

TransportationsafetyEngineering

第二章交通安全基本理论课程组北京交通大学交通运输学院2022/12/101本章基本内容第一节事故致因理论第二节事故预防理论第三节可靠性理论2022/12/102第一节事故致因理论一、事故致因理论的提出二、事故频发倾向论三、事故因果连锁论四、能量意外释放论五、系统理论六、变化的观点2022/12/103提出的依据：事故发生的因果性。思考问题的切入点：“从事故学习事故”：为了防止事故，要知道事故为什么发生，怎样发生的以及如何防止事故的发生。为什么被称为事故致因理论？研究如何通过消除、控制事故致因因素来防止事故的发生。一、事故致因理论的提出2022/12/104理论发展的基础：是一定生产力发展水平的产物。生产力的发展改变生产方式、增强人们对事物规律性的认知能力。伴随生产方式的变化、人们安全观念的变化，产生了不同的事故致因理论。2022/12/105理论发展的历程：1919年提出了事故频发倾向的概念1936年提出了事故因果连锁理论1949年提出了流行病学方法1961年提出了能量转移论1969年提出了瑟利模型，1978年对该模型修正1972年提出了人失误的一般模型，扰动起源事故理论1975年提出了“变化一失误”模型1980年提出了“变化论”模型1981年提出了“作用—变化与作用连锁”模型到目前为止，事故致因理论的发展还很不完善，还没有给出对于事故致因进行预测、预防的普遍而有效的方法。2022/12/106有两个基本观点：1、事故频发倾向2、事故遭遇倾向二、事故频发倾向论2022/12/107事故频发倾向：个别人容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向。对事故频发倾向者可以测试出：对于发生事故次数较多、可能是事故频发倾向者的人，可以通过一系列的心理学测试来判别。1、事故频发倾向2022/12/108事故频发倾向者具有的性格特征感情冲动，容易兴奋；脾气暴躁；厌倦工作、没有耐心；慌慌张张、不沉着；动作生硬而工作效率低；喜怒无常、感情多变；理解能力低，判断和思考能力差；极度喜悦和悲伤；缺乏自制力；处理问题轻率、冒失；运动神经迟钝，动作不灵活。2022/12/1092、事故遭遇倾向事故遭遇倾向：某些人员在某些生产作业条件下容易发生事故的倾向。事故发生与作业条件有关。当从事有规则的、重复性作业时，事故倾向较为明显。事故的发生不仅与个人因素有关，而且与生产条件有关。对于一些危险性高的职业，作业人员要有一个适应期间，在此期间内新工人容易发生事故。2022/12/10103、关于事事故频发发倾向理理论自事故频频发倾向向提出，，关于事事故频发发倾向者者存在与与否的问问题一直直有争议议。从职业适适应性角角度，当当人员的的素质不不符合职职业操作作要求时时，就容容易失误误，产生生不安全全行为，，而导致致事故。。事故遭遇遇倾向是是对事故故频发倾倾向理论论的修正正。2022/12/811三、事故故因果连连锁论事故的原原因包括括三个层层次：直接原因因间接原因因基本原因因由于对事事故的各各层次的的原因的的认识不不同，形形成了不不同的事事故因果果连锁论论。常用事故故因果连连锁的形形式来表表达某种种事故致致因理论论。2022/12/812重点介绍绍：1、海因里里希的事事故因果果连锁论论2、轨迹交交叉论3、管理失失误论4、北川彻彻三德事事故因果果连锁2022/12/8131、海因里希的的事故因果连连锁论海因里希首先先提出了事故故因果连锁论论导致事故的各各种原因之间间及与事故、、伤害之间存存在一定的因因果连锁关系系。该理论认为：：伤害事故的发发生不是一个个孤立的事件件，尽管伤害害可能发生在在某个瞬间，，却是一系列列互为因果的的原因事件相相继发生的结结果。2022/12/814人员伤亡的发生是事故的结果；事故的发生是由于人的不安全行为或物的不安全状态；人的不安全行行为或物的不安全状状态是由由于于人的的缺缺点点造成成的的；；人的的缺缺点点是由由于于不良良环环境境诱发发的的，，或或者者是是由由先天天的的遗遗传传因素素造造成成的的。。海因因里里希希描描述述的的事事件件连连锁锁关关系系2022/12/815事故故因因果果连连锁锁关关系系的的多多米米诺诺骨骨牌牌效效应应2022/12/8162、轨轨迹迹交交叉叉论论对海海因因里里希希提提出出观观点点的的质质疑疑：：几乎乎所所有有的的工工业业伤伤害害事事故故都都是是由由于于人人的的不不安安全全行行为为造造成成的的？？斯奇巴巴(Skiba)提出：：操作人人员与机械设设备两种因因素都都对事事故的的发生生有影影响，，只有有当两两种因因素同同时出出现时时，才才能发发生事事故。。轨迹交交叉论论认为为：事故的的发生生受人人的不不安全全行为为和物物的不不安全全状态态的影影响。。事故发发展进进程中中，人人因素素的运运动轨轨迹与与物因因素的的运动动轨迹迹的交交点，，就是是事故故发生生的时时间和和空间间。2022/12/817轨迹交交叉论论事故故模型型社会因素安全缺陷不安全状态不安全行为起因物致害物肇事人受害人事故现场（物的原因）（人的原因）接触伤害基础原因间接原因直接原因事故经过2022/12/818对轨迹迹交叉叉论的的总结结许多情情况下下人的的因素素与物物的因因素又又互为为因果果。实实际的的事故故并非非简单单地按按照上上述的的人、、物两两条轨轨迹进进行，，而是是呈现现非常常复杂杂的因因果关关系。。轨迹交交叉论论强调调人的因因素、、物的的因素素在事事故致致因中中占有有同样样重要要的地地位。。通过避避免人人的不不安全全行为为和物物的不不安全全状态态同时时、同同地出出现，，来预预防事事故的的发生生。为了有有效地地防止止事故故发生生．必必须同同时采采取措措施消消除人人的不不安全全行为为和物物的不不安全全状态态。2022/12/8193、管理失失误论在海因里里希的事事故因果果连锁轮轮、轨迹迹交叉论论的基础础上，指指出管理在企业安安全中的的重要地地位。两个具有有代表性性的管理理失误论论：博德的事事故因果果连锁亚当斯的的事故因因果连锁锁2022/12/820博德的事故故因果连锁锁2022/12/821博德的事故故因果连锁锁说明损失：包括人员伤伤害和财产产损坏。可可以采取措措施最大程程度地减少少损失。事故：人、物与能能量体接触触，且超过过了可接受受的限度。。可采取措措施避免接接触，防止止能量释放放。直接原因：：包括人的不不安全行为为、物的不不安全状态态。通过预预测、发现现直接原因因，查找基基本原因。。基本原因：：包括个人原原因和工作作原因。需需要有效地地控制。基本措施：：管理控制。。2022/12/822亚当斯的事事故因果连连锁将事故的直直接原因，，即人的不不安全行为为和物的不不安全状态态称作现场失误，目的在于于提醒人们们注意不安安全行为及及不安全状状态的性质质。现场失误是是由于企业业领导者及及事故预防防工作人员员的管理失误造成的。管理失误反反映企业管理体制问题。2022/12/823亚当斯的事事故因果连连锁描述2022/12/8244、北川彻三三事故因果果连锁从四个方面面探讨事故故发生的间间接原因：：技术原因教育原因身体原因精神原因2022/12/825事故的的基本本原因因事故的的基本本原因因包括括下述述三个个方面面：管理原原因学校教教育原原因社会或或历史史原因因管理原原因可可以由由企业业内部部解决决，而而后两两种原原因需需要全全社会会的努努力才才能解解决。。2022/12/826四、能能量意意外释释放论论1961年吉布布森(Gibson)、1966年哈登登(Haddon)等人提提出。。基本观观点：不希望望或异异常的的能量量转移移是伤伤亡事事故的的致因因，即即人受受伤害害的原原因是是某种种能量量向人人体的的转移移;事故则则是一一种能能量的的不正正常或或不期期望的的释放放。2022/12/827系统间间能量量的传传递A系统B系统C系统环境断面1断面22022/12/828因能量量引起起的伤伤害分分类在能量量意外外释放放论中中，把把能量量引起起的伤伤害分分为两两大类类:第一类类伤害害：由于施施加了了超过过局部部或全全身性性的损损伤阈阈值的的能量量而产产生的的。第二类类伤害害：由于影影响局局部或或全身身性能能量交交换引引起的的。2022/12/829影响能能量意意外释释放造造成伤伤害或或事故故的因因素在一定定条件件下，，某种种形式式的能能量能能否造造成伤伤害及及事故故，主主要取取决于于：人所接接触的的能量量的大大小接触的的时间间长短短和频频率力的集集中程程度受伤害害的部部位屏障设设置的的早晚晚2022/12/830预防事故故的切入入点防止伤害害事故就就是防止止能量意意外释放放，防止人体体接触能能量。要经常注注意生产产过程中中能量的的流动、、转换，，以及不不同形式式能量的的相互作作用，防防止发生生能量的的意外释释放或逸逸出。2022/12/831分析事故故致因的的基本方方法确认某个个系统内内的所有有能量源源；确定可能能遭受该该能量伤伤害的人人员及伤伤害的可可能严重重程度；；确定控制制该类能能量不正正常或不不期望转转移的方方法。2022/12/832防止能量量以外释释放的屏屏蔽措施施用安全的的能源代代替不安安全的能能源限制能量量防止能量量蓄积缓慢地释释放能量量设置屏蔽蔽设施在时间或或空间上上把能量量与人隔隔离信息形式式的屏蔽蔽2022/12/833五、系统统理论把人-机-环境作为为一个系系统，研研究人、、机、环环境之间间的相互互作用，，从中发发现事故故的致因因，揭示示出预防防事故的的途径。。系统理论论特别关关注对人人的特性性的研究究。系统理论论认为，，事故来来自人的的行为与与机械特特性间的的不协调调，是多多种因素素相互作作用的结结果。系统理论论有多种种事故致致因模型型，瑟利模型型、安德德森模型型具有代表表性。2022/12/8341、瑟利模模型由美国人人瑟利(J.Surry)提出一个典型型的根据据人的认知知过程分析事故故致因的的理论。。该模型把把事故的的发生过过程分为为两个阶阶段：危险出现现阶段：：形成潜在在危险。。危险释放放阶段：：危险由潜潜在状态态变为现现实状态态。2022/12/835瑟利模型型人和环境感觉对危险的构成有警告吗？感觉到了这警告吗？认识到了这警告吗？知道如何避免危险吗？决定要采取行动吗？无危险迫近的危险危险出现认识行为响应能够避免吗？YYYYYYNNNNNN感觉对危险的显现有警告吗？感觉到了这警告吗？认识到了这警告吗？知道如何避免危险吗？决定要采取行动吗？无伤害伤害或损害危险释放认识行为响应能够避免吗？YYYYYYNNNNNNY表示是，N表示否2022/12/836事故预防防的思路路采用技术术的手段段使危险状状态充分分地显现现出来。。使操作作者能够够有更好好的机会会感觉到到危险的的出现或或释放。。通过培训训和教育育的手段段提高人感感觉危险险信号的的敏感性性，准确确理解含含义，提提高抗干干扰能力力，做出出正确的的决策。。通过系统统及其辅辅助设施施的设计计使人在做做出正确确的决策策后，有有足够的的时间和和条件做做出行为为响应，，并能够够迅速、、敏捷、、正确地地做出行行为响应应。2022/12/8372、安德森森模型瑟利模型型研究的的不足：：在客观已已经存在在潜在危危险的情情况下，，人与危险险之间的的相互关关系、反反馈和调调整控制制的问题题。没有探究究何以会会产生潜潜在危险险，没有有涉及机机械及其其周围环环境的运运行过程程。安德森等等人对瑟瑟利模型型的修正正：增加了一一组问题题，危险线索索的来源源及可察察觉性，，运行系系统内的的波动(机械运行行过程及及环境状状况的不不稳定性性)，以及控控制或减减少这些些波动使使之与人人的行为为的波动动相一致致。2022/12/838安德森模模型工作过程1.过程是可控的吗？2.过程是可观察的吗？3.察觉是可能的吗？4.对信息的理智处理是可能的吗？5.系统产生行为波动吗？系统良好客观的危险6.系统对行为波动给出足够的时间和空间吗？YYYYYYNNNNNN企业：目标、策略社会：市场、法律、国家政策7.能把系统修改成另一更安全的等价系统吗？8.属于人的决策范围吗？NYNY为何使人遇到危险2022/12/839对事故调调查的指指导；对事故预预防的指指导：从机械和和操作者者两个方方面。系统理论论的指导导意义2022/12/840六、、变变化化的的观观点点从动动态态和和变变化化的的观观点点阐阐述述事事故故的的致致因因。。三个个有有代代表表的的理理论论：：扰动动起起源源事事故故理理论论（（P理论论））变化化—失误误模模型型作用用—变化化与与作作用用连连锁锁模模型型2022/12/8411、扰扰动动起起源源事事故故理理论论（（P理论论））生产产活活动动由由一一组组自自觉觉或或不不自自觉觉地地指指向向某某种种预预期期的的或或不不测测的的结结果果的的相相继继出出现现的的事事件件组组成成。。生产产活活动动是是在在一一种种自自动动调调节节的的动动态态平平衡衡中中进进行行的的，，在在事事件件的的稳稳定定运运动动中中向向预预期期的的方方向向发发展展。。生产产系系统统会会受受外外界界影影响响，，这这种种影影响响为为扰扰动动，，扰扰动动作作用用于于行行为为者者（（引引起起事事件件的的人人或或物物））。。当行行为为者者能能够够适适应应不不超超过过其其承承受受能能力力的的扰扰动动时时，，生生产产系系统统可可以以维维持持动动态态平平衡衡而而不不发发生生事事故故。。否否则则，，出出现现事事故故过过程程。。事故故过过程程中中，，一一次次引引起起其其他他变变化化或或能能量量释释放放，，作作用用于于下下一一个个行行为为者者，，形形成成连连锁锁反反应应。。如果果下下一一行行为为者者能能够够承承受受冲冲击击，，则则依依据据行行为为者者的的条条件件、、事事件件的的自自然然法法则则，，过过程程继继续续进进行行。。2022/12/8422、变化—失误模型又称变化分分析方法。。主要观点：运行系统中中与能量和和失误相对对应的变化化是事故发发生的根本本原因。没没有变化就就没有事故故。人们能感觉觉到变化的的存在，也也能采用一一些基本的的反馈方法法去探测那那些有可能能引起事故故的变化。。对变化的敏敏感程度，，是衡量各各级企业领领导和专业业安全人员员的安全管管理水平的的重要标志志。并非所有的的变化均能能导致事故故，关键在在于人们是是否能够适适应客观情情况的变化化。2022/12/843应用变化化分析方方法主要要情况主要有两两种情况况：当观察到到系统发发生的变变化时，，探求这这种变化化是否会会产生不不良后果果。如果果是，则则寻找产产生这种种变化的的原因，，进而采采取相应应的措施施；当观察到到某些不不良后果果后，先先探求是是哪些变变化导致致了这种种后果的的产生，，进而寻寻找产生生这种变变化的原原因，采采取相应应的措施施。2022/12/844考虑的变化类类型在变化分析中中，常见的变变化有以下9类：计划的变化和和未计划的变变化实际的变化和和潜在的变化化时间的变化技术的变化人的变化社会的变化组织的变化操作的变化宏观的变化和和微观的变化化2022/12/845寻找变化的的途径可由下列因因素的现在在状态、以以前状态的的差异来发发现变化：：对象物、防防护装置，，能量等人员任务、目标标、程序等等工作条件，，环境，时时间安排等等管理工作，，监督检查查等2022/12/8463、作用—变化与作用用连锁模型型系统元素在在其他元素素或环境因因素的作用用下发生变变化，这种种变化主要要表现为元元素的功能能降低。该元素的变变化以某种种形态作用用于相邻元元素，引起起相邻元素素的变化，，产生连锁锁作用。连锁作用造造成人的失失误或物的的故障传播播，导致事事故。2022/12/847可采取的的预防措措施排除作用用源抑制变化化防止系统统进入危危险状态态使系统脱脱离危险险状态2022/12/848第二节事事故预预防理论论思考问题题：——为什么要要预防事事故的发发生？——如何预防防事故的的发生？？2022/12/849介绍的内内容一、事故预防防目标二、海因里希希提出的的工业安安全公理理三、事故预防防的3E准则四、事故预防防工作的的五个阶阶段五、人机匹配配法思考题：：①为什么么要预防防事故的的发生？？②如何预防防事故的的发生？？2022/12/850一、事故故预防目目标事故预防防的目标标，包括括三个方方面：1、道德的的目标2、法律的的目标3、经济的的目标2022/12/851二、海因因里希提提出的工工业安全全公理海因里希希提出了了工业事事故预防防的十项项原则，，称为海海因里希希工业安安全公理理。具体体内容如如下：1、人员伤伤亡的发发生，往往往是处处于一系系列因果果连锁末末端的事事故的结结果；而而事故常常常起因因于人的不安安全行为为或物的不安安全状态态。2、人的不不安全行行为是多多数工业业事故的的原因。。3、由于不不安全行行为而受受到了伤伤害的人人，他已已经重复复了几乎乎300次以上的的这种不不安全的的行为，，只是没没有造成成伤害。。2022/12/852二、海海因里里希提提出的的工业业安全全公理理4、在工工业事事故中中，人人员受受到伤伤害的的严重重程度度具有有随机机性。。大多多数情情况下下，人人员在在事故故发生生时可可以免免遭伤伤害。。5、人员产生生不安全行行为的主要要原因有：：不正确的态态度或行为为习惯；缺乏知识或或操作不熟熟练；身体状况不不佳；物的不安全全状态及不不良的物理理环境。2022/12/853二、海因里里希提出的的工业安全全公理6、防止工业业事故的四四种有效的的方法是：：工程技术方方面的改进进；对人员进行行说服、教教育；人员调整；；惩戒。7、防止事故故的方法与与企业生产产管理、成成本管理及及质量管理理的方法类类似。8、企业领导导者有进行行事故预防防工作的能能力，并且且能把握进进行事故预预防工作的的时机，因因而应该承承担预防事事故工作的的责任。2022/12/854二、海因里里希提出的的工业安全全公理9、专业安全全人员及车车间干部、、班组长是是预防事故故的关键，，他们工作作的好坏对对能否做好好事故预防防工作有很很大影响。。10、除人道主主义动机之之外，两种种强有力的的经济因素素也是促进进企业事故故预防工作作的动力：：安全的企业业，其生产产效率也高高；不安全全的企业，，其生产效效率也低；；事故后用于于赔偿及医医疗费用的的直接经济济损失，只只占事故总总经济损失失的五分之之一。2022/12/855三、事故预预防的3E准则在海因里希希提出的工工程技术方方面改进、、说服教育育、人事调调整和惩戒戒四种对策策的基础上上，归纳为为事故预防防的3E原则：工程技术（（Engineering）：利用工程技技术手段消消除不安全全因素，实实现生产工工艺、机械械设备等生生产条件的的安全；教育（Education）：利用各种形形式的教育育和训练，，使职工树树立“安全第一”的思想，掌掌握安全生生产所必须须的知识和和技能；强制（Enforcement）：借助于规章章制度、法法规等必要要的行政、、法律的手手段约束人人们的行为为。2022/12/856对3E准则的说明明3E准则中，安全技术对策着重解解决物的不不安全状态态的问题；；安全教育对策和安全管理对策则主要要着眼于人人的不安全全行为的问问题，安全全教育对策策主要使人人知道应该该怎么做，，而安全管管理对策则则要求人必必须怎么做做。为了防止事事故发生，，不仅要在安全技技术、教育育、管理三三个方面实实施事故预预防与控制制的对策，，而且还应始终保保持三者间间的均衡，，合理地采采用相应措措施，才有有可能搞好好事故预防防工作。2022/12/857以城市道路路交通为例例说明3E准则工程措施：：改进汽车设设计，采用耐撞撞击的车身身结构、安安全玻璃、、安全带、、气囊、靠靠枕、防滑滑轮胎、灵灵敏可靠的的制动器、、变光灯、、安全油箱箱等；改善道路设设计，在城市道道路两侧设设人行道，，尽量避免免形成多于于四路相交交的复杂交交叉口，必必要时封闭闭与干线街街道相交的的某些横向向街道，修修建环岛或或立交道口口等；修建安全设设施，如设人行行横道、修修建人行过过街天桥或或人行过街街地道、安安装信号灯灯和安全监监测设备、、设立护栏栏、设置交交通安全标标志等。2022/12/858以城市道路路交通为例例说明3E准则执法管理：：制订和严格格执行交通通法规；制订驾驶员员甑选标准准，对驾驶驶员实行考考核，颁发发驾驶执照照，加强对对驾驶员的的管理；拟定车辆检检验标准，，办理车辆辆牌照，严严格车辆管管理；控制车辆进进入道路的的数量；限制车速，，将无法达达到某种车车速的车辆辆分离出去去，也不允允许车速超超标；按车流分布布规律组织织交通；纠正违法，维维护正常交通通秩序。2022/12/859以城市道路交交通为例说明明3E准则安全教育：学校教育：对在校学生进进行交通法规规、交通安全全和交通知识识教育。社会教育：通过报刊、广广播、电视、、广告等方式式，广泛宣传传交通安全的的意义和交通通法规，同时时对驾驶员定定期进行专业业技术知识、、守法思想、、职业道德、、交通安全等等方面的教育育。2022/12/860四、事故预防防工作的五个个阶段1、建立健全事事故预防工作组织，建立事故预预防工作体系系，并切实发发挥其效能。。2、通过对事故故原始记录的的反复研究，，实地调查、、检查、观察察及对有关人人员的询问、、判断、研究究，找出存在的问问题。3、分析事故及及不安全问题产生的原原因。找出其直接接原因和间接接原因，主要要原因和次要要原因。4、针对原因，，选择恰当的改改进措施。包括工程技技术的改进、、对人员说服服教育、人员员调整、制定定及执行规章章制度等。5、实施改进措施施。在实施过程程中要进行监监督。2022/12/861改进的事故预预防工作模型型事故发生及预防的基本理念、原则、信念预防事故的基本方法（安全管理）长期安全管理的内容与安全工作

l制定方针政策

l企业环境

l安全工作趋势

l管理方式

l安全工作的方式

l动机激励

l对职工的要求

l思想工作

l训练

l其他即时安全管理的问题与内容

l灾害

l事故

l不安全行动

l不安全状态

l规程

l安全规则

l程序

l装置

l分析

l其他资料收集资料分析改善方法的选定改善方法的应用监测2022/12/862五、人机匹配配法为了防止事故故的发生，充充分考虑人和和机的特点，，防止出现：：人的不安全行行为物的不安全状状态人和机的不匹匹配2022/12/8631、防止人的不不安全行为可采取的具体体措施包括：：(1)职业适应性检检查；(2)人员的合理选选拔和调配；；(3)安全知识教育育；(4)安全态度教育育；(5)安全技能培训训；(6)制定作业标准准和异常情况况处理标准；；(7)作业前的培训训；(8)制定和贯彻实实施安全生产产规章制度；；(9)开好班前会；；(10)实行确认制；；(11)作业中的巡视视检查，监督督指导；(12)竞赛评比，奖奖励惩罚；(13)经常性的安全全教育和活动动。2022/12/8642、防止物的不不安全状态消除物的不安安全状态的工工作重点：放在提高技术术装备的安全全化水平上。。技术装备安全全化水平的提提高有助于改改善安全管理理和防止人的的不安全行为为。2022/12/865提高技术装备备安全化水平平的措施大力推行本质质安全技术：：失误-安全功能。指操作者即即使操纵失误误也不会发生生事故和伤害害。设备、设设施或工艺技技术具有自动动防止人的不不安生行为的的功能。故障-安全功能。指设备、设施施发生故障或或损坏时还能能暂时维持正正常工作或自自动转变为安安全状态。特别强调：安全功能应该该潜藏于设备备、设施或工工艺技术内部部。在它们的的规划设计阶段段就被纳入，而而不应在事后后再行补偿。。2022/12/8663、人机相互匹匹配随着科学技术术的进步，人人类的生产劳劳动越来越多多地为各种机机器所代替。。人与机器各有有自身的特点点，人机分工工合理，有利利于整个系统统最佳效率的的发挥。将人和机器特特性有机结合合起来，可以以组成高效、、安全的人机机系统。充分发发挥人人与机机器各各自的的优点点，根根据人人与机机器功功能特特征的的不同同，进进行人人和机机器的的功能能分配配。2022/12/867人与机机器功功能特特征的的比较较比较内容人的特征机器的特征创造性具有创造能力，能够对各种问题具有全新的、完全不同的见解，具有发现特殊原理或关键措施的能力完全没有创造性信息处理人有智慧、思维、创造、辨别、归纳、演绎、综合、分析、记忆、联想、决断、抽象思维等能力对信息有存储和迅速提取能力，能长期储存，也能一次废除。有数据处理、快速运算和部分逻辑思维能力可靠性就人脑而言，可靠性远远超过机器。但工作过程中，人的技术高低，生理和心理状况等对可靠性都有影响经可靠性设计后，可靠性高且质量保持不变。但本身的检查和维修能力差，不能处理意外的紧急事态控制能力可进行各种控制，且在自由度调节和联系能力等方面优于机器。同时，其动力设备和效应运动完全合为一体操纵力、速度、精密度操作等方面都超过人的能力，必须外加动源工作效能可依次完成多种功能作业，但不能进行高阶运算，不能同时完成多种操作和在恶劣环境条件下工作能在恶劣环境条件下工作，可进行高阶运算和同时完成多种操纵控制。单调、重复的工作也不降低效率感受能力人能识别物体的大小、形状、位置和颜色等特征，并对不同音色和某些化学物质也有一定的分辨能力在识别超声、辐射、微波、电磁波、磁场等信号方面，超过人的感受能力学习能力具有很强的学习能力，能阅读也能接收口头指令，灵活性强无学习能力归纳性能够从特定的情况推出一般的结论，具有归纳思维能力只能理解特定的事物耐久性容易产生疲劳，不能长时间地连续工作耐久性高，能长期连续工作，并超过人的能力2022/12/868利用用人人的的有有利利条条件件①能判判断断被被干干扰扰阻阻碍碍的的信信息息；；②在在图图形形变变化化的的情情况况下下，，能能识识别别图图形形；；③对对多多种种输输入入信信息息能能辨辨认认；；④对对于于发发生生频频率率低低的的事事态态，，判判断断时时人人的的适适应应性性好好；；⑤解解决决需需要要归归纳纳推推理理的的问问题题；；⑥对对意意外外发发生生的的事事态态能能预预知知、、探探讨讨，，要要求求报报告告欣欣喜喜状状况况时时，，用用人人较较好好。。2022/12/869利用用机机器器的的有有利利条条件件①对决决定定的的工工作作能能反反复复计计算算，，能能储储存存大大量量的的信信息息资资料料；；②迅迅速速地地给给予予很很大大的的物物理理力力；；③整整理理大大量量的的数数据据；；④受受环环境境限限制制，，由由人人来来完完成成有有危危险险或或易易犯犯错错误误的的作作业业；；⑤需需要要调调整整操操作作速速度度；；⑥对对操操纵纵器器需需要要精精密密的的施施加加力力；；⑦需需要要施施加加长长时时间间的的力力时时，，用用机机器器好好。。2022/12/870人机机相相互互匹匹配配的的总总结结在进进行行人人、、机机功功能能分分配配时时，，应应该该考考虑虑的的因因素素：：人的的准确确度度、、体体力力、、动动作作速速度度及及知知觉觉能能力力的的基本本界界限限；机器器的的性能能、、维维持持能能力力、、正正常常动动作作能能力力、、判判断断能能力力及及成成本本的的基本本界界限限。人、、机机分分别别适适合合的的工工作作：：人：：智力力、、视视力力、、听听力力、、综综合合判判断断力力、、应应变变能能力力及及反反应应能能力力要要求求较较高高的的工工作作；；机器器：：承担担功功率率大大、、速速度度快快、、重重复复性性作作业业及及持持续续作作业业的的任任务务。。特别别注注意意：：高度度自自动动化化的的机机器器，，也也需需要要人人员员来来监监视视其其运运行行情情况况。。在在异异常常情情况况下下需需要要由由人人员员来来操操作作，，以以保保证证安安全全。。2022/12/871一、可靠性性的基本术术语二、系统可可靠度三、人的可可靠性第三节可可靠性理论论2022/12/872一、基本术术语1、可靠性、、维修性和和有效性2、可靠度、、维修度和和有效度3、用时间计计量的可靠靠度、维修修度和有效效度4、可靠度函函数和故障障率2022/12/8731、可靠性、、维修性和和有效性可靠性经典定义：产品或系系统（设备备）在规定定条件下和和规定时间间内完成规规定功能的的能力；“结构可靠性性”：设备或系统统本身不出出故障的概概率；“性能可靠性性”：满足精度度要求的概概率。2022/12/874维修性对于可修复复的产品，，一旦出现现故障是可可能修复的的，修复的的能力通常常用维修性性表示；维修性是指在规定条件件下使用的的产品在规规定的时间间内，按规规定的程序序和方法进进行维修时时，保持或或恢复到能能完成规定定功能的能能力。2022/12/875有效性反映产品的的有效工作作能力，即即可以维修的的产品在某某时刻具有有或维持规规定功能的的能力；2022/12/876耐久性：当按着规定定的程序和和方法进行行维修时，，产品在规规定的使用用和维修条条件下，达达到某种技技术或经济济指标极限限时，完成成规定功能能的能力。。2022/12/877狭义可靠性性：包括“结构可靠性性”和“性能可靠性性”。广义可靠性性：考虑产品的的有效性和和耐久性。。2022/12/8782、可靠度、、维修度和和有效度可靠度：衡量可靠性性的尺度，，它是指产品或系统统（设备））在规定条条件下和规规定时间内内完成规定定功能的概率。维修度：表示维修难难易的客观观指标。是是在规定条件件下和规定定时间内，，可修复产产品或系统统（设备））在发生故故障后能够够完成维修修的概率。“规定的条件件”与维修人员员的技术水水平、熟练练程度、维维修方法、、备件以及及补充部件件的后勤体体制等密切切相关。有效度：就是在某种使用用条件下和和规定的时时间内，产产品或系统统（设备））保持正常常使用状态态的概率。2022/12/879给定某使用用时间t，维修所容容许的时间间τ（τ远小于t），设某产产品的可靠度R(t)、维修度M(t)和有效度A(t,ττ)，则它们之之间的关系系为：可靠度、维维修度和有有效度的关关系2022/12/880满足有效度度的方法为了满足某某种有效度度，有两种种方法：高可靠度，，则产品的的初始费用用过高；低可靠度，，高维修度度。这样就就会经常发发生故障，，提高了维维修费用。。设计师必须须在产品的的价值和产产品的可靠靠度二者之之间进行均均衡。2022/12/881理解三个概概念：故障前平均均工作时间间（MTTF）平均故障间间隔时间（（MTBF）平均故障修修复时间（（MTTR）3、用时间计计量的可靠靠度、维修修度和有效效度2022/12/882不可修复的的产品，由开始工工作直到发发生故障前前连续的正正常工作时时间。可以以认为是0～∞内的一一个任意可可能值；对某一产品品或零件的的故障前的的平均时间间，理解为为它们连续续正常工作作时间的数数学期望。。(1)故障前平均均工作时间间（MTTF）式中：f(t)为寿命的概概率密度函函数。在可靠性理理论中，它它也是故障概率密密度函数。2022/12/883产品发生了了故障后经经过修理或或更换零件件仍能正常常工作，其其在两次相相邻故障间间的平均工工作时间。。(2)平均故障间间隔时间（（MTBF）式中n——各单元发生生故障的总总次数；ti——第i-1到第i次故障间隔隔时间。2022/12/884产品品出出现现故故障障后后到到恢恢复复正正常常工工作作时时所所需需要要的的时时间间。。(3)平均均故故障障修修复复时时间间（（MTTR）式中中n———各单单元元发发生生故故障障的的总总次次数数；；τi———第i次故故障障修修复复时时间间。。2022/12/885讨论论三三个个问问题题：：可靠靠度度函函数数故障障率率曲曲线线系统统的的单单元元故故障障概概率率4、可可靠靠度度函函数数和和故故障障率率2022/12/886(1)可靠靠度度函函数数在一一定定的的使使用用条条件件下下，，可可靠靠度度是是时时间间的的函函数数。。设设可可靠靠度度为为，，不不可可靠靠度度为为，，则则有有式中中：：———故障障（（或或失失效效））概概率率密密度度函函数数，表表示示在在时时刻刻t后的的一一个个单单位位时时间间内内，，产产品品故故障障数数与与产产品品总总数数之之比比。。2022/12/887故障障（（或或失失效效））概概率率的的定定义义对于于故障障（（或或失失效效））概概率率的定定义义，，亦亦即即工工作作到到某某时时刻刻尚尚未未故故障障（（或或失失效效））的的产产品品，，在在该该时时刻刻后后单单位位时时间间内内发发生生故故障障（（或或失失效效））的的概概率率，，它它反反映映时时刻刻的的失失效效速速率率，，也也称称为为瞬瞬时时失失效效率率。。2022/12/888(2)故障率率曲线线在实际际使用用过程程中的的产品品或机机械零零件，，如不不进行行预防防性维维修或或对于于不可可修复复的产产品，，其故故障率率随时时间而而变化化。2022/12/889电子、机械械部件故障障率曲线2022/12/890故障率曲线线说明早期故障期期故障率由极极高值很快快地降下来来。主要是是由于零件件加工和部部件装配等等方面不当当引起的。。偶然故障期期故障率降到到很低而进进入稳定的的状态，其其故障率可可是视为常常量。这个个时期是零零件的正常常使用期。。在这个时时期中发生生的故障都都是因为偶偶然原因引引起的。耗损故障期期产品经历上上述两个时时期的使用用后，由于于材料的疲疲劳、蠕变变和磨损等等原因，使使零件发生生裂纹、尺尺寸的永久久改变。间间隙增大、、冲击加剧剧、噪音增增大等后果果，而使故故障率急剧剧地增大。。2022/12/891(3)系统的单元元故障概率率可修复系统统的单元故故障概率，，取决于：单元故障率率（指单位位时间内故故障发生的的频率）单元修复率率（指单位位时间内元元件修复的的频率）不可修复系系统的单元元故障概率率，取决于：单元故障率率的时间分分布函数。。2022/12/892系统可靠度度是建立在在系统中各各个零（元元）部件之之间的作用用关系和这这些零（元元）部件本本身可靠度度的基础上上。产品的系统统可分为贮备系统、非贮备系统统和复杂系统：贮备系统又又可分为工工作贮备（（也称热贮贮备，在贮贮备期间部部件又可能能失效，而而且可以立立即更换掉掉故障部件件，并取而而代之）；；非工作贮备备（也称冷冷贮备，在在贮备期间间部件不会会发生失效效或失效率率很小）。。二、系统可可靠度2022/12/893非贮备系统串联系统非工作贮备并联系统混联系统表决系统工作贮备贮备系统复杂系统基于可靠性性的系统分分类2022/12/8941、串联系统统串联系统的的特点：组成系统的的所有单元元中，任一一单元故障障就会导致致整个系统统发生故障障；或者说说只有当系系统中所有有单元都正正常工作时时，系统才才能正常工工作的系统统称为串联联系统；R1R2R3Rn2022/12/895串联系统设设计时应考考虑的内容容从设计角度度，提高串串联系统的的可靠度的的措施：提高单元可可靠度；尽可能减少少串联单元元数目；等效地缩短短任务时间间。2022/12/8962、并联系统并联系统属于于工作贮备系系统。并联系统具有有的特征：系统中只要有有一个单元正正常工作，系系统就能正常常工作；只有有系统中所有有单元都失效效，系统才失失效。R1R2R3Rn2022/12/897并联系统可靠靠度的计算2022/12/8983、混合系统混合系统：串串并联的组合合。处理方法：在这种情况下下，可以先把把每一组成单单元（串联与与并联）的可可靠度求出，，转换成单纯纯的串联或并并联系统，然然后求出系统统的可靠度。。R1R2R3R4R1R2R3RnR52022/12/8994、表决系统表决系统的特特征：系统中的n个单元中，至至少要有k（））个单元元正常工作，，系统才能正正常工作，也也称为系系统。R1R2Rn2022/12/81005、非工作贮备备系统（冷贮贮备）考虑n=2时的贮备系统统，一台部件件工作，另一一台部件备用用。概率计算：假定备用期间间不失效并且且开关是理想想的，根据复复合事件概率率的计算方法法，可得系统统的可靠度。。2022/12/81016、复杂系统统有些系统中中，各单元元之间并不不能简单归归纳为上述述哪一类系系统模型，，它是一种种网络结构构的可靠性性问题，这这类系统即即复杂系统统。ABCDE计算复杂系系统的可靠靠度可用布布尔真值表表法、结构构函数法、、最小路集集法、概率率分解法、、联络矩阵阵法等。2022/12/8102为什么研究究人的可靠靠性？人在各种工工程系统的的可靠性中中起着重要要的作用，，因为各种种系统都是是由人这个个环节使之之相互联系系的。为了了使可靠性性分析有意意义，必须须考虑人的的可靠性因因素。三、人的可可靠性2022/12/8103人的可靠性性定义：人在系统工工作的任何何阶段，在在规定的最最小时间限限度内(假定时间要要求是给定定的)成功地完成成一项工作作或任务的的概率；如何提高人人的可靠性性：在系统设计计阶段，遵遵循人的因因素的原则则能有效地地提高人的的可靠性。。仔细地挑挑选和培训训有关人员员等也有助助于提高人人的可靠性性。2022/12/81041、应力职业应力操作人员的的应力特征征个人的应力力因素2、人的差错错（失误））人的差错分分类人的故障模模式人的差错概概率估计3、人的可靠靠性分析方方法4、人的差错错预防办法法人－机系统统分析法差错原因排排除程序质量控制小小组法防止操作人人员发生差差错的预防防措施5、容错与防防错措施介绍的基本本内容2022/12/81051、应力应力是影响人的的行为及其其可靠性的的一个重要要因素。显显然，一个个承受过重重应力的人人会有较高高的可能性性造成失误误。研究表明，，人的工作作效率与应应力（或忧忧虑）之间间存在一定定的关系。。2022/12/8106（1）应力与工工作效率关关系曲线2022/12/8107对应力的说说明应力不完全全是一种消消极因素。。适度的应应力有利于于把人的功功效提高到到最佳状态态；如果应力过过轻，任务简单单且单调，，反而使人人会觉得工工作没有意意义而变得得迟钝，因因而人的功功效不会达达到高峰状状态；若应力过重重，超过中等等应力情况况下，将引引起人的功功效下降。。引起下降降的原因是是多方面的的，如疲劳劳、忧虑、、恐惧或其其它心理上上的应力。。2022/12/8108（2）职业应应力职业应力力可分为为以下四四种类型型：类型I：与工作负负荷有关关。在超负负荷工作作的情况况下，任任务要求求超过了了个人满满足要求求的能力力；同样样，在低低负荷工工作的况况下，一一个人完完成的工工作调动动不起积积极性。。低负荷荷工作的的例子有有：①不不需要动动脑筋；；②没有有发挥个个人专长长和技能能的机会会；③重重复性工工作。类型Ⅱ：与职业变变动有关关。职业改改变破坏坏了个人人行为上上的、心心理上的的和认识识上的功功能模式式。这种种应力类类型出现现在与生生产率和和增长有有关的机机构中。。职业变变动的形形式如调调整编制制、职务务提升、、科研开开发和重重新安置置等。类型Ⅲ：与职业上上受到挫挫折有关关。当工作作不能满满足预先先的目标标时，会会导致这这种情况况。如缺缺乏联系系、分工工不明确确、官僚僚主义、、缺乏职职业开发发准则等等。类型Ⅳ：其它可能能的职业业性环境境因素，如振动动、噪声声、高温温、光线线太暗或或太亮、、不好的的人际关关系等。。2022/12/8109（3）操作人人员的应应力特征征人都有一一定的局局限性，，当执行行某一具具体任务务时，若若超过这这些限度度，差错错的发生生概率就就会上升升。为了使人人的差错错减到最最小，在在设计阶阶段应考考虑到操操作人员员的能力力限度和和特征。。操作人员员可能受受到的应应力特征征表现在在：反馈给操操作人员员的信息息不充分分，不能能确定其其工作正正确与否否；要求操作作人员迅迅速地对对两