第5章人的自然倾向与人的可靠性概论=安全人机工程学=重庆大学

第五章人的可靠性第五章人的自然倾向与

人的可靠性概论

5.1习惯与错觉

习惯分个人习惯和群体习惯。

5.1.1群体习惯 群体习惯是指在一个国家或一个民族内部，人们所形成的共同习惯。

5.1.2动作习惯 绝大多数人习惯用右手操作工具和做各种用力的动作。这一事实在人机系统设计时应该予以考虑。第五章人的可靠性5.1.3错觉

视错觉主要是对几何形状的错觉，可分为：长度错觉；方位错觉；透视错觉；对比错觉。第五章人的可靠性5.2精神紧张与躲险动作

5.2.1精神紧张、慌张以及惊慌

慌张是作业者在某种心理状态下所出现的一种工作状态，表现为着急慌忙，工作急于求成，而且忙中又常出错。第五章人的可靠性

惊慌是在异常情况下，多数人心理会骤然发生变化，内心十分紧张，一时失去正确的判断能力，行动也随之失去常态；或者惊呆不能动弹；或者张皇失措，行动不能自控；也有的在生理上出现种种不正常现象，如心率加快、血压升高、大小便失禁、哆嗦、皮肤起鸡皮、上下牙齿振碰、口吃等。第五章人的可靠性

5.2.2躲险行动 躲险行动的研究十分重要

第五章人的可靠性5.3人为差错

人为差错发生的方式可分为五种：1.人没有实现某一个必要的功能任务；2.实现了某一个不应该实现的任务；3.对某一任务作出了不适当的决策；4.对某一意外事故的反应迟钝和笨拙；5.没有察觉到某一危险情况。第五章人的可靠性5.3.2人为差错发生的原因

设计差错制造差错检验差错安装差错维修差错操作差错第五章人的可靠性2、人因失误/事故的危害性和严重性人作为人机系统中的要素之一，经统计分析，在人机系统失效中人因失误约占80％。表4－3是美国各类系统人因失误造成系统失效的统计数据。

第五章人的可靠性表4－3人因失误造成系统失效的统计

系统名称失效类型统计式样人因失误导弹导弹失效9枚导弹系统20～53%导弹主要系统失效122次失效35%核武器检查人员查出生产中的缺陷23000个缺陷82%核武器检查人员不能查出生产中缺陷长期生产中的随机抽样28%电子系统人初始引入的错误1820份故障报告23～45%导弹仪表故障1425份故障报告20%导弹人初始引入的错误35000份故障报告20～30%各类系统工程设计中的差错

2～42%飞机事故

60%核电站人的误操作30次潜在事故70～80%

近年来公众熟知的一些重大人因事故

第五章人的可靠性设备维修时的人误使得系统故障加上电厂运行人员不了解反应堆的运行情况所致，操纵员和工程师等没有及时诊断出系统的真实情况，采取了错误的操作，使一个小的事件扩大为严重事故.第五章人的可靠性第五章人的可靠性第五章人的可靠性

切尔诺贝利核电站爆炸

1986年4月26日凌晨，位于苏联乌克兰加盟共和国首府基辅以北130公里处的切尔诺贝利核电站发生猛烈爆炸，反应堆机房的建筑遭到毁坏，同时发生了火灾，反应堆内的放射物质大量外泄，周围环境受到严重污染，造成了核电史上迄今为止最严重的事故。

第五章人的可靠性该事故主要是由两个因素共同造成的:一是其反应堆设计不完善;更为重要的是严重的人因错误和管理缺陷,即运行人员多次严重而粗暴地违反安全条例和操作规程并进行一系列错误的操作和处理。第五章人的可靠性第五章人的可靠性第五章人的可靠性挑战者-1由于固体火箭发动机设计人员的失误和发射管理人员的失误造成

第五章人的可靠性

史无前例的博帕尔大灾难

印度博帕尔(Bhopal)灾难是历史上最严重的工业化学事故，死伤者数以十万计，对环境更造成难以补救的破坏。1984年12月3日晚上，联合碳化公司(UnionCarbide)在印度MadhyaPradesh的博帕尔的化工厂发生毒气泄漏事件，估计导致3,500至7,500人实时死亡。当晚约40吨致命气体(主要是用来生产杀虫剂的中间产物methylisocyanate)从工厂泄漏，6个防漏保险装置不是发生故障就是被关闭，加上警报器没有开启，附近居民根本无从得悉意外的发生。结果导致很多居民在睡梦中死去，其它则勉强蹒跚到街上等待救援。吸入有毒气体的最初反应包括呕吐，眼鼻喉被毒气灼伤引致剧烈的刺痛，大多数受害者的死因是由于呼吸困难窒息致死。事故已导致16,000人死亡，另外有几十万名居民的健康受到不同程度的影响,他们除了肺部功能受到损害，神经、肠胃、生殖及免疫系统亦受到伤害。第五章人的可靠性第五章人的可靠性美军“格林维尔”号核潜艇-1.美核潜艇艇长鲁莽指挥致日渔船被撞沉事发当天核潜艇上出现了一连串失误：午餐时间过长延误了“紧急上浮”演习的时间、演习时间紧迫导致潜艇官员忽略正常程序开始上浮、火控人员没有及时通知艇长“爱媛”号就在附近等等。正是这一系列失误，直接导致了撞船惨剧的发生。第五章人的可靠性第五章人的可靠性第五章人的可靠性JCO示意图-1日本茨城县东海村的核燃料加工公司核泄漏事故。工厂为提高生产效率，擅自修改由核安全管理局制定的工作安全程序，而操作工人又毫无核安全知识，违章操作，加之工厂面对事故毫无应急措施，致使事故加剧与扩散和失控。第五章人的可靠性第五章人的可靠性第五章人的可靠性俄罗斯一架图154飞机和一架波音757飞机在德国瑞士边境附近的康士坦茨湖上空约35400英尺的高度相撞，造成71人丧生。第五章人的可靠性第五章人的可靠性俄罗斯一架图-154客机在伊尔库茨克机场附近突然坠毁，机上的136名乘客和9名机组人员全部遇难第五章人的可靠性第五章人的可靠性俄罗斯库尔斯克－1（舰载导弹）演习时艇上的官兵违反操作规定和北方舰队多年来无视正常操作程序。第五章人的可靠性第五章人的可靠性第五章人的可靠性第五章人的可靠性二00三年十二月二十三日，与开县罗家二井属同一井场所的罗家十六号井发生特大井喷事故，共造成二百四十三人死亡。第五章人的可靠性第五章人的可靠性1993年深圳大爆炸－1（爆炸现场）死伤近800人清水河的干杂仓库被违章改作化学危险品仓库及仓内化学危险品存入严重违章是事故的主要原因。干杂仓库4号仓内混存的氧化剂与还原剂接触是事故的直接原因。新疆大火灾-1新疆克拉玛依发生特大火灾，死亡325人，其中中小学生288人，教师及工作人员37人，受伤住院者130人。火险隐患久拖不改，致使养患面成灾。安全管理混乱，没有明确的责任。克市教委、工会、职工文化艺术活动中心等主管部门对组织这样近800人参加的大型活动，没有一个人去考虑安全方面的问题。消防装备设施的落后增加了火灾扑救工作的难度。

第五章人的可靠性第五章人的可靠性第五章人的可靠性第五章人的可靠性

对于人为差错发生的机理，目前尚不清楚，但可以肯定人为差错是人、环境、机械、技术和管理等诸多因素相互作用的结果，粗略地可归纳如下图。第五章人的可靠性导致人为差错发生的因素第五章人的可靠性5.4人的生理节律

生理功能所显示出的周期性变化，通常称为生理节律。

5.4.1日周节律以及其它周期节律第五章人的可靠性

频闪融合阈限及心搏动数的日周节律

第五章人的可靠性5.4.2PSI周期节律

第五章人的可靠性5.5人的可靠性模型及其

研究方法

人的可靠性一般定义为：在规定的时间内以及规定的条件下，人无差错地完成所规定任务的能力。人的可靠性的定量指标为人的可靠度。根据人的可靠性定义便可将人的可靠度定义为在规定的时间内以及规定的条件下，人无差错地完成所规定任务（或功能）的概率。第五章人的可靠性5.5.1基本可靠性指标以及常用的概率分布函数

可靠度函数为

，并定义为

这里是随机变量，为规定的时间。显然，时刻的可靠度反映了产品在内完成规定功能的概率。第五章人的可靠性

不可靠度为即时刻的不可靠度，表示产品在内发生故障的概率。两者之间的关系为

第五章人的可靠性设在规定条件下，产品总数N,产品累积故障数目为r(t)引入故障密度函数f(t)第五章人的可靠性对于有限样本，故障密度函数的估计值为则：由概率基础知识，则：第五章人的可靠性与的关系图

第五章人的可靠性故障率：表示工作到某时刻尚未发生故障的产品，在t时刻后单位时间内发生故障的概率。其中：第五章人的可靠性讨论已知R(t)时，求其它函数第五章人的可靠性已知f(t)时，求其它函数。第五章人的可靠性不可修复产品的平均寿命：产品失效前的平均工作时间（MeanTimeToFailure:MTTF)第五章人的可靠性几种常用的概率分布函数

指数分布正态分布威布尔（Weibull）分布第五章人的可靠性正态分布时的变化曲线

第五章人的可靠性正态分布时的变化曲线

第五章人的可靠性连续作业时人的可靠性模型第五章人的可靠性不连续作业时人的可靠性模型第五章人的可靠性5.5.4人的可靠性研究方法

第一代人的可靠性研究方法最有代表性的是人的失误预测技术（THERP），又称人为差错率预测方法第二代人的可靠性研究方法目前比较流行的第二代人可靠性模型有：GEMS模型、CES模型、IDA模型、ATHEANA模型以及CREAM模型等。第五章人的可靠性5.6人的可靠性的基本数据

日本东京大学井口雅一教授还根据人的行动过程模式（即信息输入（S