北航-人因工程期末考试总结(部分)

ICAO对安全的定义安全是一种状态，是通过持续的危险识别和风险管理过程，将人员伤害或财产损失的风险降低并保持在可接受的水平或以下。危险：可能导致人员受伤、设备受损或不能完成特定功能的一种状态或事物。危险的后果：危险进一步发展可能的情况，通常考虑可能的最坏结果。风险：危险发生后果的可能性和严重性的综合描述。可接受的水平：1960’s制定航空安全规章时，确定了民用航空活动的安全水平应等同于人的自然意外死亡率(10-6)。假设一架飞机有100个主要系统或100种主要造成机毁人亡的故障状态，每个系统或每个状态造成机毁人亡的概率为10-9，由于设计制造原因引起的机毁人亡概率为10-7。再给运营维修一个犯错误的安全余度，从而保证百万飞行小时的安全水平(10-6)——百万飞行小时发生低于一次的机毁人亡事故。飞行安全的一般定义航空器在运行过程中，不出现由于运行失当或外来原因而造成航空器上的人员伤亡或航空器损坏的事件。运行过程：ICAO：在任何人登上航空器准备飞行直至所有人员下了航空器为止的时间内，所发生的与该航空器的运行有关的事件。FAA：发生在任何人登上航空器打算起飞到全部人员都已离机后的一段时间内与航空器运行有关的事件。航空器事故第1章定义下列名词在用于“航空器事故和事故症候调查”的“标准和建议措施”中时，具有如下意义：事故：在任何人登上航空器准备飞行直至所有人员下了航空器为止的时间内，所发生的与该航空器的运行有关的事件，在此事件中：a）由于下述情况，人员遭受致命伤或重伤：-在航空器内，或-在航空器的任何部分包括与已脱离航空器的部分直接接触，或-直接暴露于喷气尾喷但由于自然原因、由自己或他人造成的受伤，或由于藏在通常供旅客和机组使用区域外的偷乘飞机者造成的受伤除外；或b）航空器受到损害或结构故障，它：-对航空器的结构强度、性能或飞行特性造成不利的影响，和-通常需要大修或更换有关受损部件，但当损坏仅限于发动机整流罩或附件的损坏造成的发动机故障或损坏除外；或当损坏仅限于螺旋桨、翼尖、天线、轮胎、制动器、整流片、航空器蒙皮的小凹坑或穿孔除外；或c）航空器失踪或处于完全无法接近的地方。事故症候：不是事故，而是与航空器的操作使用有关、会影响运行安全的事件。影响飞行安全的因素飞机安全性：完整性、设计特征、单故障概念、故障安全设计理念飞行安全：飞机本身的设计、维护、制造运行环境、机组、组织与管理、航空规范标准飞机安全VS.飞行安全�CFIT（ControlledFlightIntoTerrain，可控飞行撞地）：处于掌控下的一架性能优良的适航飞机，在飞行员完全没有预感即将发生灾难的前提下，撞到地面、山上或其他障碍物的情况。�CFIT事故可能与有效监控、导航过程、不按规章操作等因素有关，也会有一些其他原因。但是飞机本身绝不是导致灾难发生的祸首。事故原因：1、技术、设备2、人为因素3、组织管理、机组国际民航组织ICAO对飞行中人因的定义：是关于人的科学。研究范围涉及航空系统中人的一切表现，它常利用系统工程学框架，通过系统地运用人的科学知识，以寻求人的最佳表现。研究目的是飞行安全和效益。Twotypesoftechnology:�Hard:airplane,powerplants,electronics�Soft:workschedules,teams,policies&proceduresStakeholders:DesignersUsersOwnersThirdpartiesDemographics:AgeCultureEducation&expertiseWhypayattentiontoHF?1、Greatamountofaccidentscausedbyhuman2、Technologyneedstoworkforpeople3、SociotechnicalsystemsareprevalentSociotechnicalreferstotheinterrelatednessofsocialandtechnicalaspectsofanorganizationorthesocietyasawhole4、CostsofignoringHF:�Errors&accidents(safety)�Lossinproductivity,efficiency�Frustrationandrejectionoftechnology主要特点以机器为中心，要求人适应机器。通过选拔和培训，使人去适应机器。由于机器进步很快，渐渐使人难以适应，因此，伤害人身心的问题大量存在。新思想出现：让机器和程序适应人正反两方面的，使人们认识到，只有当武器装备符合于人的生理、心理特性和使用限度，它才能发挥高效能。学科思想重大转变以机器为中心（人适应机器）——以人为中心（机器适应人）二战以后-1960科学人因工程学形成三个阶段经验人因工程学----科学人因工程学----现代人因工程事故致因•70%-80%的事故直接或至少部分是由人的原因导致的。•现代航空，机组本身比其驾驶的飞机更有致命性的险。操作、决策失误、违反规定、失职Astray误入歧途aesthetic审美iterative迭代人因工程师需要什么知识技能？FunctionFlowDiagramsAdescriptionofthetransformationsofstatethatmeetthesystemobjectiveDescribefunctionsasnoun-verbpairs–E.g.,“countmoney”,“displaytotal”–Avoidpassiveverbs人为差错分析模型人为差错分析模型SHEL1972年由ElwynEdwands教授提出，认为事故的原因应该涉及S，H，L，E。S：软件，管理系统运行规则H：硬件，设备、材料等有形资产E：环境，所处自然工作环境L：生命体，人�核心思想：任何系统是整合为一体的。人的绩效是多种因素复杂相互作用的结果，很少见到单独由个人导致的差错或事故。要素间相互作用的界面是问题易发地带。人机界面、人人界面1.人－硬件”界面。�如果机载设备的设计、制作和使用理念有违于人的生理／心理特点或者缺乏对意外情况的补救措施，人在高度紧张的应激状态之下，犯错误在所难免。英伦航空92号班机空难：错关发动机2.“人－软件”界面软件包括飞行手册、检查单、飞行程序、信息输入与显示、飞行技术通告、航行情报等。若这个界面存在过大的缝隙，就可能诱发飞行员错误。�例如，现代飞行自动化程度高，传统的“杆舵操纵”逐渐让位于“飞行信息监控”，特别是动态变化不大的长距离巡航阶段。在这种情况下，飞行员的监控行为要凭借人自身的意志来保证，很容易游离或落后于被监控对象动态的变化，造成监控不力，当意外情况发生且急需马上接手处置时，飞行员在短时间内很可能弄不清问题的来龙去脉，处置初期会感到措手不及，茫然万分。3.“人－环境”界面。�座舱噪音、高空低气压、连续飞行造成的睡眠缺失、复杂天气等，都会增加人犯错误的机率。�飞错飞行高度是飞行员最常见的错误之一。起飞离场或进近着陆过程中，若规定的航路上横着不好绕越的雷暴天气，碰巧飞机某个系统又发生点故障，有的机组成员就不由自主地撤离自己的监控主区，主控飞行员又常常忘了将监控职责向机组其他人员进行必要地移交，整个机组此时很可能会将注意力集中于某个方向上，造成时效性极强的某个程序性动作忘了做。因此，环境复杂，也是诱发飞行错误的重要原因之一。4.“人－人”界面。�飞行过程中，飞行员／机组与ATC、签派员、气象员、旅客、机组成员之间等在发生着特定的联系。�如若信息交流传递出现误解、缺损、偏离，则必然会引发动作的最终错误。�机长与副驾驶之间若权威梯度太大，则副驾驶不敢给机长当面指出错误。另外是发现疑问不及时说。有的同志信奉“三思而后行”，对某项参数有疑问之后不是马上提出来，而是看了又看想了又想，耽误了宝贵时间。对众多的飞行事故分析后发现，不少事故发生之前，副驾驶都已发现机长当时的能力存在严重的问题，但副驾驶却未能对存在的问题作出适当的反应，甚至根本就没有提醒机长注意。SHEL模型优点：�考虑了事件发生前后、各种关系及任务相关因素，包括设备设计因素。�操作者不是导致差错的唯一原因。开发更多的差错预防方法，包括设计容错性更好的系统。�易于理解，应用广泛SHEL模型缺陷：�由于重点关注的是要素之间的交互，重点放在了人机界面设计、任务的人体测量要求与人体特征的可能不匹配问题上。认知因素、组织因素、社会因素的影响被忽略。�结果给人的印象是传播这样的概念：所有差错和事故都是设计不良引起的，因此可以从工程角度避免它们。人的差错产生在人的信息处理流程的某一个或多个环节。例如缺少线索，或不能被察觉的线索�情景评估不准确选择错误飞行员在行动方面的技能不具备缺陷：仅仅关注飞行机组。飞行员比他们驾驶的飞机还危险不涉及事件的前后关系、与任务相关的因素；不考虑影响飞行员决策和信息加工的疲劳、疾病等身体状态；不考虑飞行员动机因素；忽略影响飞行员绩效的监督和组织因素。航空医学模型行为学的观点既不强调个人信息加工能力，也不重视人如何与系统整合一体，而是相信，人的绩效是由获得奖赏与避免不愉快的后果或惩罚所驱动。模型促进了我们对动机、奖励、经验如何影响绩效和安全的理解。�当操作者缺少安全操作的动机，或者存在鼓励不安全行为的情形，事故就会发生。�航空界存在鼓励不安全行为的因素。�安全行为很少受到奖励。安全行为计划：奖励安全行为，强调规章重要，机组和监管人员要为不安全行为负责。社会心理学模型研究人的行为时更加人性化。认为飞行操作是包括多个个体之间交互作用的社会努力过程。组织学模型组织模型重点放在了管理人员、监督人员和组织中的其它人易错的决策上。假定：事故的发生是一系列事件或情景的自然结果，它总会以固定的逻辑、顺序发生。优点：人的失误是风险环境里可以管理的事务。批评者：组织原因距离差错产生的背景太远（如驾驶舱里）。人为差错分析——人为因素模型SHEL模型（工效学模型）：任何系统是整合为一体的。人的绩效是多种因素复杂相互作用的结果，很少见到单独由个人导致的差错或事故。要素间相互作用的界面是问题易发地带。认知学模型：人的差错产生在人的信息处理流程的某一个或多个环节。飞行员的信息加工模式；手册标准化。仅仅关注飞行机组。飞行员比他们驾驶的飞机还危险航空医学模型：飞行员的生理状态在安全飞行中扮演重要角色。缺氧、减压病、空间定向障碍、疲劳行为学模型：飞行员动机因素。人的绩效是由获得奖赏与避免不愉快的后果或惩罚所驱动。区分动机驱动的不安全行为（如违规）和本质上属于认知原因的不安全行为（如差错）社会心理学模型：飞行操作是包括多个个体之间精密而复杂交互作用的社会努力过程。人际关系、权威梯度、驾驶舱内的沟通状况，CRM。组织学模型：管理人员、监督人员和组织中的其它人易错的决策。里森（JamesReason）的事故致因研究最初是围绕核电厂进行的，基本假设：所有的组织都是由基本元素组成，如果想高效、安全地运转，它们必须和谐地一起发挥作用。这些元素一起组成了“生产系统”。事故发生在生产过程中系统元素间的交互出现问题的地方。这些失效损害了系统的完整性，使系统容易受到操作危险因素的攻击，因此更容易导致灾难性的失效。�这些失效可以用系统的不同层次中的“洞”来描述。由此开始，生产过程逐渐失效或者崩溃，很像瑞士奶酪的情形一样。�此理论经常被称为事故致因的“瑞士奶酪”模型（”Swisscheese”model），或称人的失误“瑞士奶酪”模型。根据“瑞士奶酪”模型，要全面地理解导致事故的原因，必须分析系统的各个方面和各个层次。不安全行为、不安全行为前提条件、不安全监督、组织影响控制人为差错三个战略战略1：消除差错的诱导因素以人为中心的设计、人机工效学、培训战略2：识别差错假设运行差错已经发生，如何在差错导致后果出现前识别差错。方法：检查单、任务卡、飞行航程战略3：容忍战略系统可以容忍差错，而不导致后果。方法：系统的冗余度、结构检查机组资源管理(CRM)