基于4m1e框架的人員可靠性分析方法
【專利摘要】一種基于4M1E框架的人員可靠性分析方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)任務(wù)分析，(2)績效影響因子的定性評價，(3)人員失誤概率估計，其中步驟(3)具體為，按照績效影響因子的影響等級對人員失誤概率數(shù)量級的影響ai進行評定，綜合各個績效影響因子的影響程度的估計值為∑PSFai，人員失誤概率的名義值或基準值設(shè)定為1.0E?3，人員失誤概率的下限值為1.0E?5，即作為人員失誤概率的最小值，人員失誤概率的最大值為1.0，人員失誤概率的估計方法為HEP＝min[1,max[1E?5,1E(?3+∑PSFai)]]。
【專利說明】
基于4M1E框架的人員可靠性分析方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及核電廠概率安全評價和人員可靠性分析領(lǐng)域，用于對人員失誤事件進 行特征描述和概率估計。
【背景技術(shù)】
[0002] 在對核電廠進行概率安全評價的時候，需要應(yīng)用人員可靠性分析化RA)評估人員 動作對電廠安全性的影響。當前國際上開發(fā)了多種HRA方法，運些方法在定性和定量分析方 面都有各自的優(yōu)點和缺點，但國內(nèi)在該領(lǐng)域還是空白，至今還未開發(fā)形成任何系統(tǒng)化的HRA 方法。
[0003] 美國核管會正在研發(fā)的人員失誤事件綜合決策樹分析系統(tǒng)（ID皿AS)方法提出W 班組響應(yīng)樹(CRT)為中屯、的定性分析方法，將人員失誤事件化FE)分解成關(guān)鍵節(jié)點并進行描 述，但是該方法在對節(jié)點進行描述時不夠系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明旨在提供一種HRA分析的新方法。該方法能夠在兼顧可擴展性的同時，對人 員失誤事件進行系統(tǒng)、足夠詳盡的分析和描述，從而為接下來的定量分析提供足夠的事實 基礎(chǔ)；同時提供人員失誤概率化EP)估計，為對人員失誤事件進行進一步分析和篩選提供幫 助。
[0005] 本發(fā)明是一種基于4M化框架的人員可靠性分析方法，其特征在于，包括W下步驟： (1)任務(wù)分析，（2)績效影響因子(PSF)的定性評價，（3)人員失誤概率估計，其中步驟(3)具 體為，按照績效影響因子的影響等級對人員失誤概率數(shù)量級的影響ai進行評定，綜合各個 績效影響因子的影響程度的估計值為EpsFai，人員失誤概率的名義值或基準值設(shè)定為 1.0E-3,人員失誤概率的下限值為1.0E-5,即作為人員失誤概率的最小值，人員失誤概率的 最大值為1.0，人員失誤概率的估計方法為肥P=min[ 1，max[化-5，lE(-3+ Eps拘i)]]。
[0006] 其中，步驟（1)包括W下步驟，1.1人員失誤事件的識別和定義，1.2建立班組響應(yīng) 樹，對事件進程上的關(guān)鍵節(jié)點進行識別，并應(yīng)用"人-機-料-法-環(huán)"（4M化)法進行定義，1.3 建立時間進程。
[0007] 其中，步驟1.2包括W下步驟，a)建立成功路徑，b)識別和定義關(guān)鍵子任務(wù)，C)識別 可能的恢復(fù)機會。
[000引其中，在步驟(2)中，根據(jù)任務(wù)分析結(jié)果，針對班組響應(yīng)樹各個關(guān)鍵節(jié)點的"人-機- 料-法-環(huán)"五類影響因素確定相應(yīng)的績效影響因子并進行定性評價，得出每個績效影響因 子的影響等級。
[0009] 其中，在步驟(3)中，按照績效影響因子的影響等級進行評定，最后綜合所有績效 影響因子得出估計的人員失誤概率值。
[0010] 其中，在步驟（3)中，所述ai的影響等級為很有利：-0.75(約5.6分之一），有利：- 〇.5(約3.2分之一），較有利：-0.25(約1.8分之一），正常：0(不變），較不利：+0.25(約1.8 倍），不利:+0.5 (約3.2倍），很不利:+0.75 (約5.6倍）。
[0011]采用本發(fā)明提出的方法，可W對目標人員動作的事件進程、規(guī)程任務(wù)、影響因素進 行足夠詳細的描述，并提供人員失誤概率估計結(jié)果。同時運些內(nèi)容可W作為其它更精確的 人員失誤概率估計的合理性和解釋性的依據(jù)，W及結(jié)構(gòu)化地抽取相關(guān)專家的經(jīng)驗知識，利 于不同方法、不同評估者之間進行交流和比較。
【附圖說明】
[0012] 圖1為班組響應(yīng)樹示例。
[0013] 圖2為本發(fā)明人員可靠性分析方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0014] -種人員可靠性分析方法，包括任務(wù)分析、績效影響因子(PSF)的定性評價W及人 員失誤概率估計Ξ個步驟。
[0015] 任務(wù)分析包括人員失誤事件的識別和定義、建立班組響應(yīng)樹、建立時間進程Ξ個 步驟。
[0016] 建立班組響應(yīng)樹時，要對事件進程上的關(guān)鍵節(jié)點進行識別，并應(yīng)用"人-機-料-法- 環(huán)"（4M化)法進行定義。
[0017] 在績效影響因子的定性評價部分，根據(jù)任務(wù)分析結(jié)果，針對班組響應(yīng)樹各個關(guān)鍵 節(jié)點的"人-機-料-法-環(huán)"五類影響因素確定相應(yīng)的績效影響因子并進行定性評價，得出每 個績效影響因子的影響等級。
[0018] 在人員失誤概率估計部分，按照績效影響因子的影響等級進行評定，最后綜合所 有績效影響因子的影響得出估計的人員失誤概率值。
[0019] 1.任務(wù)分析:班組響應(yīng)樹方法
[0020] 為了詳盡地描述目標人員失誤事件，首先要對該場景中的人機交互任務(wù)進行任務(wù) 分析。本方法采用的是班組響應(yīng)樹(CRT)方法，提出了新的"人-機-料-法-環(huán)"（4M化)的失誤 模型。任務(wù)分析包括人員失誤事件的識別和定義、建立班組響應(yīng)樹、建立時間進程Ξ部分。 [0021 ] 1.1人員失誤事件的識別和定義
[0022] 人員失誤事件的識別需要通過一個具有多學科背景的人員可靠性分析團隊，與概 率安全評價(PSA)團隊合作，參考相關(guān)的規(guī)程和導則、實際的經(jīng)驗和歷史數(shù)據(jù)、對核電廠操 縱員和培訓人員的訪談、W及模擬機觀察等信息來源，共同討論得出。一個可用于參考的人 員失誤事件定義示例見表1。
[0023] 表1人員失誤事件定義示例
[0024]
[0025] 1.2建立班組響應(yīng)樹
[0026] 班組響應(yīng)樹是用樹的方式來描述WE中的事件進程和人員響應(yīng)動作，把重要的核 電廠狀態(tài)變化和人員操作作為節(jié)點，并根據(jù)人員響應(yīng)的不同結(jié)果產(chǎn)生分支。班組響應(yīng)樹將 HFE分解成更加具體的操作，一方面形象地描述了整個HFE的過程，另一方面便于進行細致 的分析。建立班組響應(yīng)樹的具體步驟為：
[0027] a)建立成功路徑
[0028] 考慮班組成功應(yīng)對始發(fā)事件的情況，包括對應(yīng)的規(guī)程、提示信息及其出現(xiàn)時間、必 要的響應(yīng)等，建立起按時間順序描述場景變化、規(guī)程決策點、動作點W及規(guī)程間的轉(zhuǎn)移點的 事件序列。
[0029] b)識別和定義關(guān)鍵子任務(wù)
[0030] 關(guān)鍵子任務(wù)指的是完成關(guān)鍵任務(wù)所必需的信息處理和執(zhí)行活動，如果某項關(guān)鍵子 任務(wù)發(fā)生錯誤就會導致響應(yīng)失敗。建議將關(guān)鍵子任務(wù)定義為較高層級的任務(wù)，例如進入一 個規(guī)程、轉(zhuǎn)移到另一個規(guī)程、跳到規(guī)程中的另一步、開始某項響應(yīng)、執(zhí)行某項響應(yīng)等。對每一 個關(guān)鍵子任務(wù)都要進行定義和描述，描述的內(nèi)容見表2。
[0031] 表2關(guān)鍵子任務(wù)的描述
[0032]
[0033] c)識別可能的恢復(fù)機會
[0034] 恢復(fù)機會的來源可能有:進入其他的成功路徑、額外的提示信號、新的報警或參數(shù) 變化等。對恢復(fù)節(jié)點同樣要進行定義和描述，可參考關(guān)鍵子任務(wù)的定義和描述。
[0035] 1.3建立時間進程
[0036] 通過對班組響應(yīng)和關(guān)鍵事件的時間參數(shù)進行估計，可為建立班組響應(yīng)樹路徑、進 行時間需求和分配情況分析提供依據(jù)。一個可用于參考的時間進程示例見表3。
[0037] 表3時間進程示例
[00；3 引
[0039]
[0040] *注:估計的持續(xù)時間表示預(yù)期的平均持續(xù)時間。
[0041 ] 2.定性評價
[0042] 根據(jù)任務(wù)分析得到的結(jié)果，針對班組響應(yīng)樹里的每個關(guān)鍵節(jié)點的"人-機-料-法- 環(huán)"五類影響因素進行定性評價。對于每一類中的重要績效影響因子，根據(jù)評價問題和影響 條件進行評價，得出績效影響因子的等級。影響等級包括很有利、有利、較有利、正常、較不 利、不利、很不利。
[0043] 提出的參考評價問題表見表4。
[0044] 表4績效影響因子評價表
[0045]
[0046]
[0047] 在對實際場景中的各種績效影響因子有足夠充分了解的前提下，評價表中的問題 項目和內(nèi)容均可根據(jù)實際情況進行增減和修改。在進行評估的時候，要詳細具體地寫出進 行該判斷的理由，并且該理由需要在前面的任務(wù)分析結(jié)果中有明確的記錄。
[004引3.人員失誤概率估計
[0049] 本方法在進行定量分析時，根據(jù)定性評價部分的績效影響因子評價情況進行人員 失誤概率的估計。本方法假設(shè)績效影響因子相互獨立，績效影響因子對人員失誤概率的影 響是相乘的關(guān)系，并且只考慮績效影響因子對人員失誤概率結(jié)果的數(shù)量級的影響。
[0050] 按照績效影響因子的影響等級對人員失誤概率人員失誤概率數(shù)量級的影響ai進 行評定：
[0化1] 良有利:-0.75(約5.6分之一）
[0化2]:>有利:-0.5(約3.2分之一）
[0化3] >較有利：-0.25(約1.8分之一）
[0化4] >正常：0(不變）
[0化5] >較不利:+0.25(約1.8倍）
[0化6] >不利:+0.5(約3.2倍）
[0化7]:>很不利:+0.75(約5.6倍）
[005引那么，綜合各個績效影響因子的影響程度的估計值為EpsFai。人員失誤概率的名 義值或基準值設(shè)定為1.0E-3。
[0059] 另外，人員失誤概率通常設(shè)定一個下限值，本發(fā)明將1.0E-5作為人員失誤概率的 最小值。同時作為一個概率值，人員失誤概率的最大值為1.0。
[0060] 綜上，人員失誤概率的估計方法為：
[0061 ]肥？=111111[1，111日又[化-5，化（-3+乙口5拘0]]。
【主權(quán)項】
1. 一種基于4M1E框架的人員可靠性分析方法，其特征在于，包括以下步驟：（1)任務(wù)分 析，（2)績效影響因子的定性評價，（3)人員失誤概率估計，其中步驟(3)具體為，按照績效影 響因子的影響等級對人員失誤概率數(shù)量級的影響 &1進行評定，綜合各個績效影響因子的影 響程度的估計值為，人員失誤概率的名義值或基準值設(shè)定為1.0E-3,人員失誤概率 的下限值為1.0Ε-5,即作為人員失誤概率的最小值，人員失誤概率的最大值為1.0,人員失 誤概率的估計方法為HEP=min[ 1，max[ 1Ε-5，lE(-3+ZpsFai)]]。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟（1)包括以下步驟，1.1人員失誤事件的 識別和定義，1.2建立班組響應(yīng)樹，對事件進程上的關(guān)鍵節(jié)點進行識別，并應(yīng)用"人-機-料-法-環(huán)"法進行定義，1.3建立時間進程。3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟1.2包括以下步驟，a)建立成功路徑，b) 識別和定義關(guān)鍵子任務(wù)，c)識別可能的恢復(fù)機會。4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，根據(jù)任務(wù)分析結(jié)果，針對班組 響應(yīng)樹各個關(guān)鍵節(jié)點的"人-機-料-法-環(huán)"五類影響因素確定相應(yīng)的績效影響因子并進行 定性評價，得出每個績效影響因子的影響等級。5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，按照績效影響因子的影響等級 進行評定，最后綜合所有績效影響因子的影響得出估計的人員失誤概率值。6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述ai的影響等級為很有利 〇 .75,有利：-0.5，較有利：-0.25，正常：0,較不利:+0.25，不利:+0.5，很不利:+0.75。
【文檔編號】G06Q10/06GK106067086SQ201610371103
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月30日 公開號201610371103.8, CN 106067086 A, CN 106067086A, CN 201610371103, CN-A-106067086, CN106067086 A, CN106067086A, CN201610371103, CN201610371103.8
【發(fā)明人】仇永萍, 呂曦, 何建東, 李志忠, 卓鈺鋮, 劉鵬, 胡軍濤, 何劼
【申請人】上海核工程研究設(shè)計院