第四章安全人機(jī)功能匹配

第四章安全人機(jī)功能匹配第一頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日第二節(jié)

人機(jī)功能匹配

一、人的主要功能

l、人的第一種功能——傳感器

通過(guò)感覺(jué)器官（視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等）接受信息，感知系統(tǒng)的作業(yè)情況和機(jī)器的狀態(tài)

2、人的第二種功能——信息處理器將接受的信息和已儲(chǔ)存在大腦中的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)信息進(jìn)行比較分析后，作出決定，如作出繼續(xù)、停止或改變操作的決定

3、人的第三種功能——操縱器

（見(jiàn)圖4-4）

根據(jù)決定采取相應(yīng)行動(dòng)，如開(kāi)關(guān)機(jī)器或增減其速度等第二頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4－1人在操作活動(dòng)中的基本功能示意圖

第三頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日二、機(jī)的主要功能

l、接受信息

2、儲(chǔ)存信息

3、處理信息

4、執(zhí)行功能

第四頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日三、人機(jī)特性比較

在人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，首先要按照科學(xué)的觀點(diǎn)分析人和機(jī)器各自所具有的不同特點(diǎn)，以便研究人與機(jī)器的功能分配，從而揚(yáng)長(zhǎng)避短，各盡所長(zhǎng)，充分發(fā)揮人與機(jī)器的各自?xún)?yōu)點(diǎn)；從設(shè)計(jì)開(kāi)始就盡量防止產(chǎn)生人的不安全行動(dòng)和機(jī)器的不安全狀態(tài)，做到安全生產(chǎn)。人和機(jī)各有自己的能力和長(zhǎng)處，歸納起來(lái)各表現(xiàn)在四個(gè)方面：

人的功能的限度是準(zhǔn)確性、體力、速度和知覺(jué)能力；

機(jī)器功能的限度是性能維持能力、正常動(dòng)作、判斷能力、造價(jià)及運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。

第五頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日表4—1人與機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)比較項(xiàng)目機(jī)器人速度占優(yōu)勢(shì)時(shí)間延時(shí)為1s邏輯推理擅長(zhǎng)于演繹而不易改變其演繹程序擅長(zhǎng)于歸納，容易改變其推理程序計(jì)算快且精確，但不善于修正誤差慢且易產(chǎn)生誤差，但善于修正誤差可靠性按照恰當(dāng)設(shè)計(jì)制造的機(jī)器，在完成規(guī)定的作業(yè)中可靠性很高，而且保持恒定，不能處理意外的事態(tài)。在超負(fù)荷條件下可靠性突降人腦可靠性遠(yuǎn)超過(guò)機(jī)械，但極度疲勞與緊急事態(tài)下很可能變成極不可靠，人的技術(shù)水平、經(jīng)驗(yàn)以及生理和心里狀況對(duì)可靠性很有影響，可處理意外緊急事態(tài)連續(xù)性能長(zhǎng)期連續(xù)工作，適應(yīng)單調(diào)專(zhuān)業(yè)，需要適當(dāng)維護(hù)容易疲勞，不能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，且受性別、年齡和健康狀態(tài)等影響，不適應(yīng)單調(diào)作業(yè)靈活性如果是專(zhuān)用機(jī)械，不經(jīng)調(diào)整則不能改作其它用途通過(guò)教育訓(xùn)練，可具有多方面的適應(yīng)能力第六頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日表4—1人與機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)比較（續(xù)）項(xiàng)目機(jī)器人輸入靈敏度具有某些超人的感覺(jué)，如有感覺(jué)電離輻射的能力在較寬的能量范圍內(nèi)承受刺激因素，支配感受器適應(yīng)刺激因素的變化，如眼睛能感受各種位置、運(yùn)動(dòng)和顏色，善于鑒別圖象，能夠從高噪聲中分辨信號(hào)，易受（超過(guò)規(guī)定限度的）熱、冷、噪聲和振動(dòng)的影響智力無(wú)（智能機(jī)例外）能應(yīng)付意外事件和不可能預(yù)測(cè)事件，并能采取預(yù)防措施操作處理能力操縱力、速度精密度、操作量、操作范圍等均優(yōu)于人的能力。在處理液體、氣體、粉體方面比人強(qiáng)，但對(duì)柔軟物體的處理能力比人差可進(jìn)行各種控制，手具有非常大的自由度，能極巧妙地進(jìn)行各種操作。從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、變位和重量感覺(jué)上得到的信息可以完全反饋給控制器第七頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日表4—1人與機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)比較（續(xù)）項(xiàng)目機(jī)器人功率輸出恒定——不論大的，固定的或標(biāo)準(zhǔn)的1471KW的功率輸出只能維持10s，367.75KW的功率輸出可維持幾分鐘，150KW以下的功率輸出能持續(xù)一天綜合能力多種途徑單一手段記憶最適用于文字的再現(xiàn)和長(zhǎng)期存儲(chǔ)可存儲(chǔ)大量信息，并進(jìn)行多種途徑的存取，擅長(zhǎng)于對(duì)原則和策略的記憶第八頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日四、人機(jī)的功能分配

1、人機(jī)功能分配的含義

對(duì)人和機(jī)的特性進(jìn)行權(quán)衡分析，將系統(tǒng)的不同功能恰當(dāng)?shù)胤峙浣o人或機(jī)，稱(chēng)為人機(jī)的功能分配。

人與機(jī)器的結(jié)合形式，依復(fù)雜程度不同可分為：勞動(dòng)者-工具；操作者-機(jī)器；監(jiān)控者-自動(dòng)化機(jī)器；監(jiān)督者-智能機(jī)器等幾種。機(jī)器的自動(dòng)化與智能化使操縱復(fù)雜程度提高因而對(duì)操縱者提出了嚴(yán)格要求。同時(shí)操縱者的功能限制也對(duì)機(jī)器設(shè)計(jì)提出特殊要求。

第九頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日人機(jī)結(jié)合的原則改變了傳統(tǒng)的只考慮機(jī)器設(shè)計(jì)的思想，提出了同時(shí)考慮人與機(jī)器兩方面因素，即在機(jī)器設(shè)計(jì)的同時(shí)把人看成是有知覺(jué)有技術(shù)的控制機(jī)、能量轉(zhuǎn)換機(jī)、信息處理機(jī)。凡需要由感官指導(dǎo)的間歇操作，要留出足夠間歇時(shí)間；機(jī)器設(shè)計(jì)中，要使操縱要求低于人的反應(yīng)速度，這便是獲得最佳效果的設(shè)計(jì)思想。

第十頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日2、人機(jī)功能分配的一般原則人能完成并能勝過(guò)機(jī)器的工作：發(fā)覺(jué)微量的光和聲，接受和組織聲、光的型式，隨機(jī)應(yīng)變和應(yīng)變程度，長(zhǎng)時(shí)間大量?jī)?chǔ)存信息并能回憶有關(guān)的情節(jié)，進(jìn)行歸納推理和判斷并形成概念和創(chuàng)造方法等。目前機(jī)器能完成并勝過(guò)人的工作：對(duì)控制信號(hào)迅速作出反應(yīng)，平穩(wěn)而準(zhǔn)確地產(chǎn)生“巨大力量，做重復(fù)的和規(guī)律性的工作，短暫地儲(chǔ)存信息然后廢除這些信息，快速運(yùn)算，同一時(shí)間執(zhí)行多種不同的功能。

第十一頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日表4—2采用人機(jī)時(shí)有利點(diǎn)

采用機(jī)器時(shí)的有利點(diǎn)采用人時(shí)的有利點(diǎn)1、重復(fù)性的操作、計(jì)算，大量的情報(bào)資料存儲(chǔ)1、由于各種干擾，需要判斷信息時(shí)2、迅速施加大的物理力時(shí)2、在圖形變化情況下，要求判斷圖形時(shí)3、大量的數(shù)據(jù)處理3、要求判斷各種各樣的輸入時(shí)4、根據(jù)某一特定范圍，多次重復(fù)作出判斷4、對(duì)發(fā)生頻率非常低時(shí)的事態(tài)需要進(jìn)行判斷時(shí)5、由于環(huán)境約束，對(duì)人有危險(xiǎn)或操作容易犯錯(cuò)誤時(shí)5、解決問(wèn)題需要?dú)w納、判斷時(shí)6、當(dāng)調(diào)節(jié)、操作速度非常重要，具有決定意義時(shí)6、預(yù)測(cè)不測(cè)事件的發(fā)生時(shí)7、控制力的施加要求非常嚴(yán)格時(shí)

8、必須長(zhǎng)時(shí)間地施加控制力時(shí)

第十二頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日人機(jī)功能分配的一般原則笨重的、快速的、精細(xì)的、規(guī)律性的、單調(diào)的、高階運(yùn)算的、支付大功率的、操作復(fù)雜的、環(huán)境條件惡劣的作業(yè)以及需要檢測(cè)人不能識(shí)別的物理信號(hào)的作業(yè)，分配給機(jī)器承擔(dān)

指令和程序的安排，圖形的辨認(rèn)或多種信息輸入時(shí)，機(jī)器系統(tǒng)的監(jiān)控、維修、設(shè)計(jì)、創(chuàng)造、故障處理及應(yīng)付突然事件等工作，由人承擔(dān)

第十三頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日3、人機(jī)功能匹配對(duì)人機(jī)系統(tǒng)的影響過(guò)去，由于不明人與機(jī)的匹配關(guān)系特性，使機(jī)的設(shè)計(jì)與人的功能不適應(yīng)而造成的失誤很多，如作戰(zhàn)飛機(jī)的高度計(jì)等儀表的設(shè)計(jì)與人的視覺(jué)不適應(yīng)是造成飛機(jī)失事的主要原因（見(jiàn)圖4-5）在工作負(fù)荷過(guò)高的情況下，人往往出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)（即生理緊張），導(dǎo)致重大事故的發(fā)生。進(jìn)行合理的人機(jī)功能分配，也就是使人機(jī)結(jié)合面布置得恰當(dāng)，從安全人機(jī)工程學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，分析人機(jī)結(jié)合面失調(diào)導(dǎo)致工傷事故，進(jìn)而采取改進(jìn)對(duì)策。

第十四頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4－2設(shè)備設(shè)計(jì)中的人因工程

第十五頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日4、人機(jī)分工不合理的表現(xiàn)可以由人很好執(zhí)行的功能分配給機(jī)器而把設(shè)備能更有效地執(zhí)行的功能分配給人不能根據(jù)人執(zhí)行功能的特點(diǎn)而找出人機(jī)之間最適宜的相互聯(lián)系的途徑與手段讓人承擔(dān)超過(guò)其能力所能承擔(dān)的負(fù)荷或速度第十六頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日5、人機(jī)功能分配應(yīng)注意問(wèn)題(1)信息由機(jī)器的顯示器傳遞到人，選擇適宜的信息通道，避免信息通道過(guò)載而失誤，以及顯示器的設(shè)計(jì)應(yīng)符合安全人機(jī)工程的原則。(2)信息從人的運(yùn)動(dòng)器官傳遞給機(jī)器，應(yīng)考慮人的權(quán)限能力和操作范圍，控制器設(shè)計(jì)要安全、高效、可靠、靈敏。(3)充分適用人和機(jī)的各自?xún)?yōu)勢(shì)。(4)使人機(jī)結(jié)合面的信息通道數(shù)和傳遞頻率不超過(guò)人的能力，以及機(jī)適合大多數(shù)人的應(yīng)用。(5)一定要考慮到機(jī)器發(fā)生故障的可能性，以及簡(jiǎn)單排除故障的方法和使用的工具。(6)要考慮到小概率事件的處理，有些偶發(fā)性事件如果對(duì)系統(tǒng)無(wú)明顯影響，可以不必考慮，但有的事件一旦發(fā)生就會(huì)造成功能的破壞，對(duì)這種事件就要事先安排監(jiān)督和控制方法。

第十七頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日第三節(jié)

人機(jī)系統(tǒng)的安全性與可靠性在現(xiàn)實(shí)生活和生產(chǎn)工作中，經(jīng)常都在發(fā)生各式各樣的事故。以減少事故、提高系統(tǒng)安全性為目的的人機(jī)系統(tǒng)的可靠性研究，日益被人們所重視。長(zhǎng)期以來(lái)，可靠性研究對(duì)象被局限在“機(jī)”，事實(shí)上很多事故是由人的差錯(cuò)造成的。人在系統(tǒng)中的可靠性越來(lái)越重要。人機(jī)系統(tǒng)的可靠性、安全性決定于構(gòu)成該人機(jī)系統(tǒng)的人、機(jī)器、環(huán)境三方面因素及其它們間的協(xié)調(diào)關(guān)系。第十八頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日一、可靠性的定義及其度量

l、可靠性的定義

可靠性是指研究對(duì)象在規(guī)定條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)、完成規(guī)定功能的能力。

2、可靠性度量指標(biāo)

可靠性度量指標(biāo)是指對(duì)系統(tǒng)或產(chǎn)品的可靠程度作出定量表示。常用的基本度量指標(biāo)有可靠度、不可靠度（或累積故障概率）、故障率（或失效率）、平均無(wú)故障工作時(shí)間（或平均壽命）、維修度、有效度等。

第十九頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日如果人在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下沒(méi)有完成規(guī)定的任務(wù)，就稱(chēng)為人因失誤（人誤），相應(yīng)地用人誤率來(lái)度量。機(jī)器在規(guī)定時(shí)間和規(guī)定的條件下喪失功能，就稱(chēng)為故障，相應(yīng)地用機(jī)器的故障率來(lái)度量。環(huán)境如果沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的指標(biāo)要求，就稱(chēng)為環(huán)境故障，相應(yīng)地用環(huán)境故障率來(lái)度量?？煽啃缘亩棵枋隹梢员砻飨到y(tǒng)中的某一方面，如果在規(guī)定條件下能夠充分實(shí)現(xiàn)其功能要求時(shí)，就是可靠的；反之，若隨時(shí)間的進(jìn)程，系統(tǒng)中的某一方面在某一時(shí)刻出現(xiàn)故障、失效，不能實(shí)現(xiàn)其功能要求時(shí)，是不可靠的。第二十頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日二、人的可靠性問(wèn)題1、幾項(xiàng)重要基本概念人因可靠性：人對(duì)于系統(tǒng)的可靠性所必須完成的活動(dòng)的成功概率。人的可靠性，人為可靠性，人員可靠性人因失誤(humanerror)：人未能精確地、恰當(dāng)?shù)亍⒊浞值?、可接受地完成所?guī)定的績(jī)效標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的任務(wù)。如違背設(shè)計(jì)和操作規(guī)程的錯(cuò)誤行為。

人為失誤，人為錯(cuò)誤，人的失誤，人誤人因事件/事故：由人因失誤而誘發(fā)系統(tǒng)失效的事件/事故。人因可靠性分析（HRA：HumanReliabilityAnalysis):以人因工程、系統(tǒng)分析、認(rèn)知科學(xué)、概率統(tǒng)計(jì)、行為科學(xué)等學(xué)科為理論基礎(chǔ)，以對(duì)人的可靠性進(jìn)行定性與定量分析和評(píng)價(jià)為中心內(nèi)容，以分析、預(yù)測(cè)、減少與預(yù)防人的失誤為研究目標(biāo)。第二十一頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日2、人因失誤/事故的危害性和嚴(yán)重性人作為人機(jī)系統(tǒng)中的要素之一，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，在人機(jī)系統(tǒng)失效中人因失誤約占80％。表4－3是美國(guó)各類(lèi)系統(tǒng)人因失誤造成系統(tǒng)失效的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

第二十二頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日表4－3人因失誤造成系統(tǒng)失效的統(tǒng)計(jì)

系統(tǒng)名稱(chēng)失效類(lèi)型統(tǒng)計(jì)式樣人因失誤導(dǎo)彈導(dǎo)彈失效9枚導(dǎo)彈系統(tǒng)20～53%導(dǎo)彈主要系統(tǒng)失效122次失效35%核武器檢查人員查出生產(chǎn)中的缺陷23000個(gè)缺陷82%核武器檢查人員不能查出生產(chǎn)中缺陷長(zhǎng)期生產(chǎn)中的隨機(jī)抽樣28%電子系統(tǒng)人初始引入的錯(cuò)誤1820份故障報(bào)告23～45%導(dǎo)彈儀表故障1425份故障報(bào)告20%導(dǎo)彈人初始引入的錯(cuò)誤35000份故障報(bào)告20～30%各類(lèi)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)中的差錯(cuò)

2～42%飛機(jī)事故

60%核電站人的誤操作30次潛在事故70～80%第二十三頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日3、人誤機(jī)理分析（1）影響人的可靠性的因素生理因素

如體力、耐久力、疾病、饑渴、對(duì)環(huán)境因素承受能力的限度等；大腦的意識(shí)水平影響；心理因素

因感覺(jué)靈敏度變化引起反應(yīng)速度變化，因某種刺激導(dǎo)致心理特性波動(dòng)，如情緒低落、發(fā)呆或驚慌失措等覺(jué)醒水平變化；個(gè)人素質(zhì)

訓(xùn)練程度、經(jīng)驗(yàn)多少、操作熟練程度、技術(shù)水平高低、責(zé)任心強(qiáng)弱等；第二十四頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日操作因素

操作的連續(xù)性、操作的反復(fù)性、操作時(shí)間的長(zhǎng)短、操作速度、頻率及靈活性等。

環(huán)境因素

對(duì)新環(huán)境和作業(yè)不適應(yīng)，由于溫度、氣壓、供氧、照明等環(huán)境條件的變化不符合要求，以及振動(dòng)和噪聲的影響，引起操作者生理、心理上的不舒適；管理因素

如不正確的指令，不恰當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，人際關(guān)系不融洽，工作崗位不稱(chēng)心等；

個(gè)人素質(zhì)

訓(xùn)練程度、經(jīng)驗(yàn)多少、操作熟練程度、技術(shù)水平高低、責(zé)任心強(qiáng)弱等；

社會(huì)因素

家庭不和、人際關(guān)系不協(xié)調(diào)；

第二十五頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日(2)人誤的主要表現(xiàn)

通過(guò)S-O-R的行為模型考察

S（刺激）方面由信號(hào)源的刺激能力低所造成，其中包括人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理及外部環(huán)境干擾，使作業(yè)者對(duì)輸人刺激S的反應(yīng)下降。O（機(jī)體）方面

即人本身的生理和心理原因?qū)π畔⒌恼`判斷所致，如人的年齡、體力、精神狀態(tài)、作業(yè)技能等，都會(huì)影響到對(duì)信息的處理能力。R（反應(yīng)）方面即輸出行動(dòng)的錯(cuò)誤所造成的失誤，其中包括人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、違章操作、環(huán)境干擾等因素。第二十六頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日(3)人誤的種類(lèi)設(shè)計(jì)失誤制造失誤組裝失誤檢驗(yàn)失誤設(shè)備的維修保養(yǎng)不正確操作失誤管理失誤

第二十七頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日(4)人誤產(chǎn)生的后果失誤對(duì)系統(tǒng)未發(fā)生影響

失誤對(duì)系統(tǒng)有潛在的影響為糾正失誤，須修正工作程序，因而推遲了作業(yè)進(jìn)程因失誤造成事故，產(chǎn)生了機(jī)器損傷或人員受傷，但系統(tǒng)尚可修復(fù)因人的失誤導(dǎo)致重大事故發(fā)生

第二十八頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日（5）人誤的原因機(jī)器設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)人機(jī)結(jié)合面設(shè)計(jì)沒(méi)有很好地進(jìn)行安全人機(jī)工程研究，致使機(jī)器系統(tǒng)本身潛在著操作失誤的可能由于操作者本身的因素，使之不能與機(jī)器系統(tǒng)協(xié)調(diào)而導(dǎo)致失誤安全管理方面的缺陷

第二十九頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日（6）人的不安全行為分析

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。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)。第三十頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日分析1

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。分析2

忘記、看錯(cuò)、念錯(cuò)、想錯(cuò)造成記憶與判斷的失誤。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。分析4

體力不支、疲勞和異常狀態(tài)下也易發(fā)生事故第三十一頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日4、人的失誤率計(jì)算F＝l－R

式中：F——人的失誤率；

R——人的行為可靠度。可靠度是指系統(tǒng)中的研究對(duì)象人或機(jī)器在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)能正常工作的概率。當(dāng)一組作業(yè)序中有多個(gè)作業(yè)單元時(shí)，其可靠度為每個(gè)作業(yè)單元可靠度的乘積，即

R＝

R1R2R3…Ri

例如，讀電流表時(shí)，人的可靠度為0.9945，而把讀數(shù)記錄下可靠度為0.9966。若一個(gè)作業(yè)序中只有這兩個(gè)作業(yè)，那么這個(gè)作業(yè)序的可靠度

R＝0.9945×0.9966

這時(shí)人的失誤率

F＝l－（0.9945×0.9966）＝0.00888

第三十二頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日從以上例子可以看出，一個(gè)作業(yè)序中作業(yè)單元越多，其可靠度就越低，也即人的失誤率也就越大。在連續(xù)作業(yè)的情況下，人為失誤是隨時(shí)間變化的，所以瞬時(shí)失誤率可表示為

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：

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。第三十三頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日5、人的可靠性分析方法最主要的有：人的差錯(cuò)概率預(yù)測(cè)方法（THERP）人的認(rèn)知可靠性模型（HCR）操作員動(dòng)作樹(shù)分析法（OAT）通用失誤模型系統(tǒng)（GEMS）

第三十四頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日(1)人的差錯(cuò)概率預(yù)測(cè)技術(shù)（THERP）主要用于評(píng)估與某些因素有關(guān)的人為差錯(cuò)引起系統(tǒng)變壞的結(jié)果。如人的動(dòng)作、操作程序和設(shè)備的可靠性?；玖慷确椒ㄒ粋€(gè)差錯(cuò)或一組差錯(cuò)所引起的系統(tǒng)故障的概率和一種操作引起的高級(jí)差錯(cuò)的概率。第三十五頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日基本步驟

調(diào)查被分析的系統(tǒng)和操作程序；研究人員可能導(dǎo)致差錯(cuò)的事件；把整個(gè)操作程序分解成各個(gè)操作步驟和單個(gè)動(dòng)作；建造人的可靠性分析事件樹(shù)；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)得出每個(gè)動(dòng)作的可靠度；

求出各個(gè)動(dòng)作和各個(gè)操作步驟的可靠度，如果每個(gè)動(dòng)作中事件相容，則按概率計(jì)算；求出這個(gè)操作程序的不可靠度，即人的差錯(cuò)概率。第三十六頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日(2)人的認(rèn)知可靠性模型（HCR）人的認(rèn)知過(guò)程是人腦反映客觀事物的特性與聯(lián)系，并揭示事物對(duì)人的意義與作用的復(fù)雜的心理活動(dòng)。人的認(rèn)知可靠性模型在分析人的可靠性時(shí)，以認(rèn)知心理學(xué)為基礎(chǔ)，著重研究人在應(yīng)激情景下的動(dòng)態(tài)認(rèn)知過(guò)程，包括探查、診斷、決策等意向行為，探究人的失誤機(jī)理并建立模型。人的認(rèn)知可靠性模型是由Hannaman等人提出的，主要用于時(shí)間緊迫的應(yīng)急條件下操作者不反應(yīng)概率的定量評(píng)價(jià)。

HCR模型是在Rasmussen提出的行為的三種類(lèi)型的假定基礎(chǔ)上形成的，即技能型、規(guī)則型和知識(shí)型。

(見(jiàn)表4－4、圖4－7）第三十七頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日表4—4人的行為類(lèi)型分類(lèi)

行為類(lèi)型內(nèi)容技能型行為這種行為是指在信息輸入與人的反應(yīng)之間存在著非常密切的耦合關(guān)系，它不完全依賴(lài)于給定任務(wù)的復(fù)雜性，而只依賴(lài)于人員培訓(xùn)水平和完成該任務(wù)的經(jīng)驗(yàn)。這種行為的重要特點(diǎn)是它不需要人對(duì)顯示信息進(jìn)行解釋?zhuān)窍乱庾R(shí)地對(duì)信息給予反應(yīng)操作規(guī)則型行為這種行為是由一組規(guī)則或程序所控制和支配的。它與技能行為的主要不同點(diǎn)是來(lái)自對(duì)實(shí)踐的了解或者掌握的程度。如果規(guī)則沒(méi)有很好地經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，那么人們就不得不對(duì)每項(xiàng)規(guī)則進(jìn)行重復(fù)和校對(duì)。在這種情況下，人的反應(yīng)就可能由于時(shí)間短、認(rèn)知過(guò)程慢、對(duì)規(guī)則理解差等而產(chǎn)生失誤知識(shí)型行為這種行為是發(fā)生在當(dāng)前情景癥狀不清楚，目標(biāo)狀態(tài)出現(xiàn)矛盾或者完全未遭遇過(guò)的新鮮情景環(huán)境下，操作人員必須依靠自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析診斷和制定決策。這種知識(shí)型行為的失誤概率很大，在當(dāng)今的人為失誤研究中占據(jù)重要的地位。第三十八頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日?qǐng)D4—7人行為的三種認(rèn)知水平

第三十九頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日對(duì)應(yīng)于上述三種類(lèi)型，根據(jù)核電廠模擬機(jī)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果可以得到相應(yīng)的三條時(shí)間一人員不反應(yīng)概率曲線，如圖4－8所示。圖4—8HCR模型曲線第四十頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日三、機(jī)械的可靠性問(wèn)題

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?yōu)榱朔乐故鹿剩谶M(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)開(kāi)始時(shí)，就要對(duì)機(jī)器設(shè)備的安全性進(jìn)行預(yù)測(cè)

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。度量可靠性指標(biāo)的特征量稱(chēng)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(chēng)為可靠度函數(shù)。第四十一頁(yè)，共四十六頁(yè)，2022年，8月28日就概率而言，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。設(shè)可靠度為R（t），不可靠度為F