?? 摘? 要：從對(duì)影響人失誤的因素分析出發(fā)，提出提高人的可靠性的基本途徑是，合理設(shè)計(jì)人—機(jī)接口、人—環(huán)境接口、人—人接口，和采用容錯(cuò)設(shè)計(jì)、冗余設(shè)計(jì)等的可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)。并給出了減少人失誤的具體措施。

　　關(guān)鍵詞：人的可靠性；人的失誤；改善途徑

　　現(xiàn)代生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為核心的集中控制系統(tǒng)。作業(yè)人員的主要任務(wù)是在控制中心（各類控制室、調(diào)度室及駕駛室等）對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)視和控制。因而控制中心系統(tǒng)的可靠性就具有特殊的重要性。任何工程系統(tǒng)實(shí)際上都是人機(jī)系統(tǒng)，人機(jī)系統(tǒng)的可靠性由機(jī)器的可靠性與人的可靠性組成。機(jī)器的可靠性已引起了設(shè)計(jì)者和使用者的充分重視，并已有了一整套的設(shè)計(jì)方法和分析計(jì)算方法。人在人機(jī)系統(tǒng)中占有主導(dǎo)地位，然而對(duì)人的可靠性的研究卻嚴(yán)重滯后，并往往被忽視。

　　機(jī)器的可靠性通常采用可靠度（規(guī)定條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率）、失效率（單位內(nèi)失效的概率）及平均無(wú)故障工作時(shí)間（MTBF）來(lái)表示。對(duì)于人的可靠性則可近似地采用失效率的方式來(lái)表示，即單位時(shí)間內(nèi)人（的）失誤的概率。

　　人失誤是指人未能實(shí)現(xiàn)規(guī)定的任務(wù)。人失誤可能引起人機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行中的時(shí)間損失、機(jī)器損傷、人員傷亡和任務(wù)失敗。美國(guó)三哩島核電站事故是人的失誤和硬件故障相結(jié)合的結(jié)果。對(duì)大量系統(tǒng)失效的分析表明，人的失誤占有很大比例。在電子設(shè)備和飛機(jī)系統(tǒng)中，由人的失誤引起的失效約為50%～70%。因而對(duì)人的失誤因素及防止人失誤措施的研究，已成為當(dāng)今可靠性研究的重要課題。文中試圖對(duì)提高控制中心系統(tǒng)人可靠性的途徑作一分析。?

　　1影響人失誤的因素

　　造成人失誤的原因很多，概括起來(lái)是由于人的機(jī)能的不確定性與機(jī)器或環(huán)境等因素相作用而產(chǎn)生的，從人機(jī)工程角度可歸納為：內(nèi)在因素與外部因素。

　　1.1 人失誤的內(nèi)在因素

　　由于操作者本身的因素，使之不能與機(jī)器系統(tǒng)相協(xié)調(diào)而導(dǎo)致失誤。受人的生理、心理特點(diǎn)的制約，人的能力是有限度的，并往往帶有隨機(jī)性。能導(dǎo)致人失誤的內(nèi)在因素有：

　　a)生理因素：人體尺度、體力、耐力、視覺(jué)、聽覺(jué)、運(yùn)動(dòng)機(jī)能、體質(zhì)、疲勞等；

　　b)心理因素：信息傳遞與接受能力、記憶、注意、意志、情緒、覺(jué)醒程度、性格、氣質(zhì)、心理壓力、心理疲勞、錯(cuò)覺(jué)等；

　　c）個(gè)體因素：年齡、文化、訓(xùn)練程度、經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)能力、應(yīng)變能力、責(zé)任心、個(gè)性、動(dòng)機(jī)等；

　　d)病理因素：各類慢性病、疾病初起、服藥反應(yīng)等。?

　　1.2 人失誤的外部因素

　　外部因素是指，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)（人機(jī)界面、工作環(huán)境、組織管理等）時(shí)，未很好地運(yùn)用人機(jī)工程準(zhǔn)則，致使系統(tǒng)設(shè)計(jì)本身潛伏著操作者失誤的可能性。從人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)著眼，影響人失誤的外部因素有：

　　a)人—機(jī)接口：人機(jī)功能分配、顯示系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和工作站等的設(shè)計(jì)，對(duì)人生理、心理特點(diǎn)的適應(yīng)性；

　　b)人—環(huán)境接口：物理環(huán)境（例如，微氣候環(huán)境、照明環(huán)境、聲環(huán)境、空氣品質(zhì)、振動(dòng)、粉塵，以及作業(yè)空間等）設(shè)計(jì)，對(duì)人和作業(yè)的適應(yīng)程度；

　　c)人—人接口：指系統(tǒng)的組織管理工作設(shè)計(jì)。例如，作業(yè)時(shí)間、安排輪班作業(yè)、班組結(jié)構(gòu)、工作流程、群體協(xié)同作業(yè)、操作規(guī)程、安全法規(guī)、技術(shù)培訓(xùn)、人際關(guān)系、企業(yè)文化、社會(huì)環(huán)境等，對(duì)人的作業(yè)的影響。

　　提高人可靠性的基本途徑是合理設(shè)計(jì)人—機(jī)接口、人—環(huán)境接口和人—人接口，并采用某些可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)（例如容錯(cuò)設(shè)計(jì)、冗余設(shè)計(jì)），使系統(tǒng)能適應(yīng)人的生理、心理特點(diǎn)，減少人的失誤。?

　　2容錯(cuò)設(shè)計(jì)

　　容錯(cuò)是指在出現(xiàn)有限數(shù)目的硬件或軟件故障的情況，系統(tǒng)仍可連續(xù)正確運(yùn)行的內(nèi)在能力。從理論上講，機(jī)器或系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)不易造成人的錯(cuò)誤，可是人的失誤和認(rèn)知的局限無(wú)法避免，因此有必要進(jìn)行容錯(cuò)設(shè)計(jì)。容錯(cuò)（設(shè)計(jì)）方法則是根據(jù)人的失誤傾向，設(shè)置各種支持系統(tǒng)，以容許或自動(dòng)糾正這類錯(cuò)誤的一種設(shè)計(jì)方法。

　　容錯(cuò)設(shè)計(jì)是以適當(dāng)方式給使用者提供信息，使他們明了自己所面臨的情況；或提供互鎖、自動(dòng)控制、操作員支持系統(tǒng)和誤操作防止結(jié)構(gòu)。有時(shí)也把冗余設(shè)計(jì)歸入容錯(cuò)設(shè)計(jì)之中。

　　容錯(cuò)設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面，一是為提高機(jī)器運(yùn)行的可靠性而采取的容錯(cuò)技術(shù)，例如，數(shù)據(jù)通信中，采用糾錯(cuò)編碼技術(shù)，以糾正傳輸過(guò)程中各種干擾導(dǎo)致的數(shù)據(jù)差錯(cuò)；二是為減少人的失誤而采取的容錯(cuò)技術(shù)，本文主要介紹后者。?

　　2.1 提示和報(bào)警

　　a)提示系統(tǒng)：通過(guò)顯示系統(tǒng)提示系統(tǒng)的主要參數(shù)是否接近于臨界狀態(tài)。提示的手段是多種多樣的。例如，通過(guò)模擬顯示器顯示系統(tǒng)運(yùn)行的各種參數(shù)是否接近或處于臨界狀態(tài)，通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娐吩O(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，提示操作極限及操作約束條件；通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)操作是否到位進(jìn)行提示，如波段開關(guān)的彈性定位裝置，按鈕到位時(shí)的手感或聲音提示等。

　　b)報(bào)警系統(tǒng)：這也是一種提示系統(tǒng)，它是為保證系統(tǒng)的安全，對(duì)系統(tǒng)各部分的運(yùn)行狀況進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)視，并由報(bào)警及緊急控制裝置所構(gòu)成的系統(tǒng)。?

　　2.2 互鎖

　　可保證錯(cuò)誤的操作對(duì)系統(tǒng)不起作用?；ユi根據(jù)其約束條件可分為：

　　a)與門互鎖：是指需有二個(gè)或二個(gè)以上的控制信息同時(shí)存在，才可能實(shí)現(xiàn)所需的控制；

　　b)順序互鎖：是指需按一定順序進(jìn)行控制才是有效的，違背規(guī)定順序的操作將不起作用。

　　互鎖可通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。?

　　2.3 自動(dòng)控制和操作員支持系統(tǒng)

　　a)自動(dòng)控制系統(tǒng)：在人機(jī)功能分配時(shí)，應(yīng)考慮自動(dòng)控制的范圍和水平，尤其是那些要求快速、緩慢或復(fù)雜的控制、信息處理任務(wù)和保護(hù)人機(jī)安全的任務(wù)交給機(jī)器去自動(dòng)執(zhí)行。分配給人的任務(wù)是：必要的手動(dòng)控制，包括自動(dòng)控制的后備控制；高級(jí)思維處理任務(wù)，例如，診斷意外異常的和意外的運(yùn)行工況和事件的起因，并作出糾正的決定。

　　b)操作員支持系統(tǒng)：對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)應(yīng)設(shè)立操作員支持系統(tǒng)以支持操作員完成高級(jí)思維處理任務(wù)。?

　　2.4 誤操作防止結(jié)構(gòu)

　　為防止操作中人的失誤，在控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)中可采用誤操作防止結(jié)構(gòu)，以減少對(duì)控制器的誤操作。

　　a)適宜的位置：控制器應(yīng)正確定位與定向，使操作員不會(huì)無(wú)意觸動(dòng)它們，在任何作業(yè)（包括維護(hù)和保潔）過(guò)程中不會(huì)意外地被觸動(dòng)；

　　b)固定的保護(hù)結(jié)構(gòu)：控制器可以安裝在凹處、加屏障物、或用實(shí)物屏障包圍；

　　c)可移動(dòng)的蓋板或擋板：控制器可以用能移動(dòng)的屏障物蓋住或擋住，例如，控制蓋、帶鉸鏈的屏障物；

　　d)聯(lián)鎖控制器：為控制器提供聯(lián)鎖。例如，雙重操作許可邏輯，順序操作邏輯，使用兩個(gè)獨(dú)立的按鈕等；