6.2 Энергоэнтропийная концепция опасностей. Квантификация опасностей. Методология прогнозирования ошибок. Принципы формирования баз об ошибках человека.

Эксплуатация технических систем потенциально опасна, так как связана с различными процессами, а последние — с использованием (выработкой,транспортировкой, хранением и преобразованием) химической,

электрической и других видов энергии, накопленной в оборудовании и материалах, непосредственно в человеке и окружающей среде. Опасность проявляется в результате неконтролируемого выхода энергии. В определенных

условиях неконтролируемый выход энергии сопровождается происшествиями. Квантификация опасностей

Квантификация (лат. quatum — сколько) — количественное выражение,измерение, вводимое для оценки сложных, качественно определяемых понятий.Опасности характеризуются потенциалом, качеством, временем существования или воздействия на человека, вероятностью появления, размерами зоны действия.Потенциал проявляется с количественной стороны, например, уровень шума, запыленность воздуха, напряжение электрического тока.Качество отражает его специфические особенности, влияющие на организм человека, например, частотный состав шума, дисперсность пыли, род электрического тока.Применяются численные, балльные и другие приемы квантификации.Мерой опасности может выступать и число пострадавших. Известно, например, что каждый добытый 1 млн т угля в бывшем СССР стоил жизни одному шахтеру. В настоящее время в России этот уровень приблизился к двум.Другой мерой опасности может быть и приносимый ее реализацией ущерб для окружающей среды, который только частично может быть измерен экономически (в основном через затраты на ликвидацию последствий).Наиболее распространенной оценкой является риск — вероятность потерь при действиях, сопряженных с опасностями.

Методология прогнозирования ошибок

Методы прогнозирования частоты ошибок человека основываются на классическом анализе и включают следующие этапы:— составление перечня основных отказов системы;— составление перечня и анализ действий человека;— оценивание частоты ошибок человека;

— определение влияния частоты ошибок человека на интенсивность отказов рассматриваемой системы;— выработка рекомендаций, внесение необходимых изменений в рассматриваемую систему и вычисление новых значений интенсивности отказов.Одним из основных методов анализа надежности работы человека является построение дерева вероятностей (дерево исходов). При использовании этого метода задается некоторая условная вероятность успешного или ошибочного выполнения человеком каждой важной операции либо вероятность появления соответствующего события. Исход каждого события изображается ветвями дерева вероятностей. Полная вероятность успешного выполнения определенной операции находится суммированием соответствующих вероятностей в конечной точке пути успешных исходов на диаграмме дерева вероятностей. Этот метод с некоторыми уточнениями может учитывать такие факторы, как стресс, вызываемый нехваткой времени; эмоциональная нагрузка; нагрузка, определяемая необходимостью ответных действий, результатами взаимодействий и отказами оборудования.Следует заметить, что данный метод обеспечивает хорошую наглядность,а связанные с ним математические вычисления просты, что в свою очередь снижает вероятность появления вычислительных ошибок. Кроме того, он позволяет специалисту по инженерной психологии легко оценить условную вероятность, которую в противном случае можно получить только с помощью решения сложных вероятностных уравнений.

Принципы формирования баз об ошибках человека

Базы данных об ошибках человека необходимы для анализа и прогнозирования безопасности рассматриваемой системы, предупреждения опасных ситуаций. Их можно разделить на следующие три категории.Базы экспериментальных данных: содержат результаты лабораторных экспериментов и заслуживают большего доверия, чем базы данных иного типа, поскольку в меньшей степени подвержены влиянию субъективных оценок, способных приводить к ошибкам. Однако необходимо иметь в виду, что с какой бы тщательностью ни формировались подобные базы данных, в них всегда присутствует значительный элемент субъективности.Базы эксплуатационных данных: являются более реальными, чем базы экспериментальных данных, однако сформировать такие базы довольно трудно, поскольку для этого требуется тщательная регистрация действий в реальных условиях эксплуатации. Подобные базы данных дают более удовлетворительные результаты, чем лабораторные исследования, поскольку в лабораторных условиях часто ставятся надуманные задачи.Известны [69] крупные базы эксплуатационных данных о параметрах эксплуатации оборудования. Одной из них является «Система регистрации и оценок данных о качестве работы (OPREDS)», позволяющая автоматически следить за всеми действиями оператора. Однако она приемлема только в некоторых ситуациях (например, в системах коммутации). Другим примером является «Банк данных о частоте ошибок по вине человека (SHERB)»,созданный фирмой Sandy. Ниже, в качестве примера, приведены оценки ошибок оп ераторов из документа WASH-1400 [69].

1. Выбор не простого переключателя, а управляемого с помощью ключа(это значение не учитывает ошибки принятия решения в случае, когда оператор неправильно воспринимает ситуацию и полагает, что данный ключ выбран правильно) — частота ошибок 10^–5.

2. Выбор переключателя (или двух переключателей), непохожего по форме или по расположению на нужный переключатель при условии отсутствия ошибки в принятии решения; например, оператор включает переключатель с большой рукояткой вместо малого переключателя — частота ошибок 10^–4.

3. Обычная ошибка человека при выполнении операции (например,

неправильное считывание таблички и в результате выбор ошибочного переключателя)— частота ошибок 3*10^–3.

4. Обычная ошибка (упущение) человека, если в зале управления отсутствует

сигнализация о состоянии параметра, упущенного оператором(например, отказ, связанный с невозвращением испытательного клапана с ручным переключением в исходное положение после завершения технического обслуживания) — частота ошибок 10^–2.

5. Простые арифметические ошибки при проведении самопроверки,но без выполнения повторных вычислений — частота ошибок 3*10^–2.

6. Частота ошибок 1/Х — при условии, что оператор дотягивается до неправильного переключателя (или пары переключателей) и выбирает похожий

переключатель (или пару переключателей). Здесь Х — число неправильных переключателей (или пар переключателей), расположенных рядом с нужным переключателем. Формула 1/Х применима, если имеется до пяти или шести переключателей. При большем числе переключателей частота ошибок уменьшается, так как оператор тратит в этом случае больше времени,отыскивая нужный вариант. При числе переключателей до пяти или шести оператор не думает, и поэтому более вероятно, что он не ведет тщательный поиск.

7. Персонал другой рабочей смены не проверяет оборудование, если только не дается письменной директивы или специального перечня для проверки — частота ошибок 10^–1.

8. Обычная частота ошибок при условии напряженной работы оператора,при которых очень быстро происходят опасные действия, — частота ошибок 0,2—0,3.Базы субъективных данных: составляются на основе экспертных оценок.

Создание таких баз обходится сравнительно дешево и не вызывает особых трудностей, поскольку большой объем информации может быть получен от небольшого числа опрошенных экспертов.Чтобы базы субъективных данных можно было использовать при анализе надежности работы человека, необходимо:

— обеспечить требуемую точность данных; для баз субъективных данных характерны определенные погрешности, поэтому нужно иметь в виду,что их точность всегда меньше, чем точность баз экспериментальных данных;

— гарантировать представительность экспертных оценок.

Субъективные данные должны поступать только от тех лиц, которые считаются высококвалифицированными специалистами, способными справиться с этой работой и которые, кроме этого, могли бы наблюдать за выполнением подобных заданий другими экспертами. Например, лучше получать данные от операторов, чем от специалистов по инженерной психологии;учитывать конкретный характер работы. Необходимо очень тщательно выбирать используемый метод оценки с учетом характера оцениваемой работы; правильно установить уровень экспертного оценивания. Факторы, определяющие качество оцениваемой работы, должны выявляться на начальном этапе оценочной деятельности. Кроме того, необходимо четко определить типы ошибок, характерных для рассматриваемого процесса выполнения задания; четко определить процедуру оценивания. Для получения

субъективных оценок необходимо четко описать применяемую процедуру;например, это может быть метод парного сравнения. Основное преимущество базы субъективных данных состоит в широком охвате всех параметров, по которым требуется иметь данные об ошибках.