3--第5章-安全方法论(2-人机匹配法)(2013)

第5章安全方法论曲方教授博士2013年3月第5章安全方法论•本质安全化方法•人机匹配法•安全生产管理一体化方法•系统方法•以人为本的安全教育方法•奖罚相结合的经济激励法•风险分析与评估第5章安全方法论方法论概括地说，世界观主要解决“世界是什么”的问题，方法论主要解决“怎么办”的问题。人们关于世界是什么，怎么样的根本观点是世界观，用这种观点作指导去认识世界和改造世界，就成了方法论。方法论是指人们认识世界、改造世界的一般方法，是人们用什么样的方式、方法来观察事物和处理问题。世界观，通俗地讲，就是“观世界”，是人们对世界的总体看法和根本观点。方法论，就是人们认识世界、改造世界的一般方法，是人们用什么样的方式、方法来观察事物和处理问题。概括地说，世界观主要解决世界“是什么”的问题，方法论主要解决“怎么办”的问题。方法论是普遍适用于各门具体社会科学并起指导作用的范畴、原则、理论、方法和手段的总和，通常指历史唯物主义。历史唯物主义作为社会发展一般规律的科学，既是一切社会科学的理论基础，又是认识和改造社会的根本方法。第5章安全方法论安全方法论安全方法论就是研究安全及其相关问题的基本方法。安全科学的研究方法可分为科学方法和技术方法两大类。安全科学研究的科学方法是人类认识和揭示安全本质、安全的规律及其发展的一般方法。安全科学方法包括科学抽象和科学思维的逻辑方法、科学思维的非逻辑方法、矛盾分析法以及数学分析法等。安全科学研究的技术方法是在人们从事安全技术研究与技术开发活动中，所采用的手段、途径、方法和行为方式等可操作的规则和模式。安全技术方法包括本质安全化方法、人机匹配法、系统方法、生产安全管理一体化方法、安全教育方法、安全经济学方法等。§5.2人机匹配法事故的发生往往是由于人的不安全行为、物的不安全状态以及管理缺陷共同造成的。因此，为了防止事故的发生，要防止出现人的不安全行为和物的不安全状态，在此基础上充分考虑人和机的特点，使之在工作中相互匹配。§5.2.1防止人的不安全行为人的不安全行为：•1操作错误、忽视安全、忽视警告；•2造成安全装置失效；•3使用不安全设备；•4手代替工具操作；•5物品存放不当；•6冒险进入危险场所；•7攀、坐不安全位置；•8在起吊物下作业、停留；•9机器运转时加油、检查、调整、维修、焊接、清扫等工作；•10有分散工作时注意力的行为；•11在必须使用个人防护用品用具的作业或场合中，忽视其使用；•12不安全装束；•13对易燃、易爆等危险物品处理错误。§5.2人机匹配法§5.2.1防止人的不安全行为防止人不安全行为的原则：•要对人员的结构和素质情况进行分析，找出容易发生事故的人员层次和个人、以及最常见的人的不安全行为。在此基础上对症下药，加强对行为人的安全教育、训练和管理，提高生理、心理素质，增强安全意识，提高安全操作技能，从而在最大限度上减少、消除不安全行为。•在对人的身体、生理、心理进行检查测验的基础上合理选配人员，根据人的生理及性格特点分配工作。(1)职业适应性检查；(2)人员的合理选拔和调配；(3)安全知识教育；(4)安全态度教育；(5)安全技能培训；(6)制定作业标准和异常情况处理标准；(7)作业前的培训；(8)制定和贯彻实施安全生产规章制度；(9)开好班前会；(10)实行确认制；(11)作业中的巡视检查，监督指导；(12)竞赛评比，奖励惩罚；(13)经常性的安全教育和活动。§5.2人机匹配法§5.2.2防止物的不安全状态物的不安全状态：•1、防护、保险、信号等装置缺乏或有缺陷；•2、设备、设施、工具、附件有缺陷；•3、个人防护用品用具缺少或有缺陷；•4、生产（施工）场地环境不良；•5、作业场所狭窄，作业场地杂乱•6、交通线路的配置不安全，操作工序设计或配置不安全，地面滑等§5.2人机匹配法§5.2.2防止物的不安全状态为了消除物的不安全状态，应该把落脚点放在提高装备的安全化水平上（机械设备、仪器仪表、建筑设施等）。技术装备安全化水平的提高也有助于改善安全管理和防止人的不安全行为。可以说，在一定程度上，技术装备的安全化水平决定了工伤事故和职业病的发生概率。为了提高技术装备的安全化水平，必须大力推行本质安全技术。具体地说，它包括两个方面的内容：(1)失误安全功能：指操作者即使操纵失误也不会发生事故和伤害。或者说设备、设施或工艺技术具有自动防止人的不安全行为的功能。(2)故障安全功能：指设备、设施发生故障或损坏时还能暂时维持正常工作或自动转变为安全状态的功能。上述安全功能应该潜藏于设备、设施或工艺技术内部：在它们的规划设计阶段就被纳入，而不应在事后再行补偿。§5.2人机匹配法§5.2.3人机的相互匹配1．人与机器功能特征的比较（1/2）人与机器各有自身的特点，在人机环境系统中，如何使人机分工合理，从而达到整个系统的最佳效率的发挥，正是人机工程学研究的内容。人与机器的功能特征比较见表5-1.§5.2人机匹配法§5.2.3人机的相互匹配1．人与机器功能特征的比较(2/2)从表5-1中可以看出：机器优于人的方面有：操作速度快，精度高，能高倍放大和进行高阶运算，人的操作活动适宜的放大率在1：1～4：1之间，机器的放大倍数则可达10个数量级。人一般只能完成两阶内的运算，而计算机的运算阶数可达几百阶，甚至更高；机器能量大，能同时完成各种操作、且能保持较高的效率和准确度，不存在单调和疲劳，感受和反应能力较高，抗不利环境能力强，信息传递能力强，记忆速度和保持能力强，可进行短暂的储存记忆等。人优于机器的方面有：人的可靠度高，能进行归纳、推理和判断，并能形成概念和创造方法，人的某些感官目前优于机器，人的学习、适应和应付突发事件的能力强。人的情感、意识与个性是人的最大特点，人具有无限的创造性和能动性，这是机器无法比拟的。§5.2人机匹配法§5.2.3人机相互匹配2．人和机器的功能分配（1/5)将人和机器的特性有机结合起来，可以组成高效、安全的人机系统。例如，从系统的可靠安全性而言，将人在紧急情况下处理意外事态和进行维护修理的能力与机器在正常情况下持久工作能力结合起来，可以较好的保证系统的可靠性和安全性。载人航天实践中，绕月飞行中，全自动飞行的成功率为22%，人参与飞行的成功率为70%，人承担维修任务的飞行成功率可达到93%以上，具有高智能的人和最先进的机器相结合的人机环境系统是最有发展前途的。在实际应用中，并不是简单的把人和机器联系在一起，就算解决了人机功能分配问题，哪些功能由人来完成，哪些功能由机器来完成，必须进行具体的分析和研究。§5.2人机匹配法§5.2.3人机相互匹配2．人和机器的功能分配（2/5)为了充分发挥人与机器各自的优点，让人和机器合理地分配工作任务，实现安全高效地生产，应根据人与机器功能特征的不同，进行人和机器的功能分配。其具体的分配原则如下：(1)利用人的有利条件：①能判断被干扰阻碍的信息；②在图形变化的情况下，能识别图形；③能对多种输入信息进行辨认；④对于发生频率低的事态，在判断时，人的适应性好；⑤解决需要归纳推理的问题；⑥对意外发生的事态能预知、探讨，要求报告意外状况时，利用人好。(2)利用机器的有利条件：①对决定的工作能反复计算，能储存大量的信息资料；②迅速地给予很大的物理力；③整理大量的数据；④受环境限制，由人来完成有危险或易犯错误的作业；⑤需要调整操作速度；⑥对操纵器需要精密的施加力；⑦需要施加长时间的力时用机器好。§5.2人机匹配法2．人和机器的功能分配（3/5)下列几种情况适宜机器承担：•重复件的工作、计算，大量的情报资料存储。•迅速施加大的物理力时。•大量的数据处理。•根据某一特定范围多次重复作出判断•由于环境约束，对人有危险或操作容易犯错误时•当调节操作速度非常重要，具有决定意义时。•控制的施加要求非常严格时。•必须长时间地施加控制力时。§5.2.3人机相互匹配§5.2人机匹配法2．人和机器的功能分配（4/5)下列几种情况适宜人承担：•由于各种干扰，需要判断信息时。•在图形变化情况下，要求判断图形，•要求判断各种各样的输入时。•对发生频率非常低的事态需要进行判断时•解决问题需要归纳、判断时。•预测不测事件的发生时。§5.2.3人机相互匹配§5.2人机匹配法§5.2.3人机相互匹配2．人和机器的功能分配（5/5)概括地说，在进行人、机功能分配时，应该考虑人的准确度、体力、动作的速度及知觉能力等四个方面的基本界限，同时考虑机器的性能、维持能力、正常动作能力、判断能力及成本等四个方面的基本界限。人员适合从事要求智力、视力、听力、综合判断力、应变能力及应用能力的工作，机器适于承担功率大、速度快、重复性作业及持续作业的任务。应该注意，即使是高度自动化的机器，也需要人员来监视其运行情况。另外，在异常情况下需要由人员来操作，以保证安全。§5.2人机匹配法