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安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第1页页第四章第四章 安全人机功能匹配安全人机功能匹配第一节第一节人机系统中人的传递函数人机系统中人的传递函数一、人机系统建模一、人机系统建模二、人的传递函数的试验建模二、人的传递函数的试验建模三、人的传递函数的求解方法三、人的传递函数的求解方法 四、人的传递函数的应用四、人的传递函数的应用 2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第2页页第二节第二节人机功能匹配人机功能匹配 一、人的主要功能一、人的主要功能 l、人的第一种功能、人的第一种功能传感器传感器 通过感觉器官（视觉、听觉、触觉等）接受信息，感通过感觉器官（视觉、听觉、触觉等）接受信息，感知系统的作业情况和机器的状态知系统的作业情况和机器的状态 2、人的第二种功能、人的第二种功能信息处理器信息处理器将接受的信息和已储存在大脑中的经验和知识信息进将接受的信息和已储存在大脑中的经验和知识信息进行比较分析后，作出决定，如作出继续、停止或改变行比较分析后，作出决定，如作出继续、停止或改变操作的决定操作的决定3、人的第三种功能、人的第三种功能操纵器操纵器（见图4-4）根据决定采取相应行动，如开关机器或增减其速度等根据决定采取相应行动，如开关机器或增减其速度等2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第3页页图图44人在操作活动中的基本功能示意图人在操作活动中的基本功能示意图 2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第4页页二、机的主要功能二、机的主要功能 l、接受信息、接受信息 2、储存信息、储存信息 3、处理信息、处理信息 4、执行功能、执行功能 2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第5页页三、人机特性比较三、人机特性比较 在人机系统设计中，首先要按照科学的观点分在人机系统设计中，首先要按照科学的观点分析人和机器各自所具有的不同特点，以便研究析人和机器各自所具有的不同特点，以便研究人与机器的功能分配，从而扬长避短，各尽所人与机器的功能分配，从而扬长避短，各尽所长，长，充分发挥人与机器的各自优点；从设计开充分发挥人与机器的各自优点；从设计开始就尽量防止产生人的不安全行动和机器的不始就尽量防止产生人的不安全行动和机器的不安全状态，安全状态，做到安全生产。做到安全生产。人和机各有自己的能力和长处，归纳起来各表人和机各有自己的能力和长处，归纳起来各表现在四个方面：现在四个方面：人的功能的限度人的功能的限度是准确性、体力、速度和是准确性、体力、速度和知觉能力；知觉能力；机器功能的限度机器功能的限度是性能维持能力、正常动是性能维持能力、正常动作、判断能力、造价及运营费用。作、判断能力、造价及运营费用。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第6页页表表41人与机的优缺点比较人与机的优缺点比较项项目目机机器器人人速速度度占优势占优势时间延时为时间延时为1s逻辑逻辑推理推理擅擅长长于于演演绎绎而而不不易易改改变变其其演演绎绎程程序序擅长于归纳，容易改变其推理程序擅长于归纳，容易改变其推理程序计计算算快且精确，但不善于修正误差快且精确，但不善于修正误差慢且易产生误差，但善于修正误差慢且易产生误差，但善于修正误差可可靠靠性性按按照照恰恰当当设设计计制制造造的的机机器器，在在完完成成规规定定的的作作业业中中可可靠靠性性很很高高，而而且且保保持持恒恒定定，不不能能处处理理意意外外的的事事态。在超负荷条件下可靠性突降态。在超负荷条件下可靠性突降人人脑脑可可靠靠性性远远超超过过机机械械，但但极极度度疲疲劳劳与与紧紧急急事事态态下下很很可可能能变变成成极极不不可可靠靠，人人的的技技术术水水平平、经经验验以以及及生生理理和和心心里里状状况况对对可靠性很有影响，可处理意外紧急事态可靠性很有影响，可处理意外紧急事态连连续续性性能能长长期期连连续续工工作作，适适应应单单调调专专业业，需要适当维护需要适当维护容容易易疲疲劳劳，不不能能长长时时间间连连续续工工作作，且且受受性性别别、年年龄龄和和健健康康状状态态等等影影响响，不不适适应应单调作业单调作业灵灵活活性性如如果果是是专专用用机机械械，不不经经调调整整则则不不能改作其它用途能改作其它用途通通过过教教育育训训练练，可可具具有有多多方方面面的的适适应应能能力力2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第7页页表表41人与机的优缺点比较（续）人与机的优缺点比较（续）项项目目机机器器人人输输入入灵敏度灵敏度具具有有某某些些超超人人的的感感觉觉，如如有有感觉电离辐射的能力感觉电离辐射的能力在在较较宽宽的的能能量量范范围围内内承承受受刺刺激激因因素素，支支配配感感受受器器适适应应刺刺激激因因素素的的变变化化，如如眼眼睛睛能能感感受受各各种种位位置置、运运动动和和颜颜色色，善善于于鉴鉴别别图图象象，能能够够从从高高噪噪声声中中分分辨辨信信号号，易易受受（超超过过规规定定限限度度的的）热热、冷、噪声和振动的影响冷、噪声和振动的影响智智力力无无（智能机例外）（智能机例外）能能应应付付意意外外事事件件和和不不可可能能预预测测事事件件，并能采取预防措施并能采取预防措施操作处操作处理能力理能力操操纵纵力力、速速度度精精密密度度、操操作作量量、操操作作范范围围等等均均优优于于人人的的能能力力。在在处处理理液液体体、气气体体、粉粉体体方方面面比比人人强强，但但对对柔柔软软物体的处理能力比人差物体的处理能力比人差可可进进行行各各种种控控制制，手手具具有有非非常常大大的的自自由由度度，能能极极巧巧妙妙地地进进行行各各种种操操作作。从从视视觉觉、听听觉觉、变变位位和和重重量量感感觉觉上上得得到到的信息可以完全反馈给控制器的信息可以完全反馈给控制器2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第8页页表表41人与机的优缺点比较（续）人与机的优缺点比较（续）项项目目机机器器人人功率功率输出输出恒定恒定不论大的，固定不论大的，固定的或标准的的或标准的1471KW的的功功率率输输出出只只能能维维持持10s，367.75KW的的功功率率输输出出可可维维持持几几分分钟钟，150KW以以下下的的功功率率输输出出能能持续一天持续一天综合综合能力能力多种途径多种途径单一手段单一手段记记忆忆最最适适用用于于文文字字的的再再现现和和长长期存储期存储可可存存储储大大量量信信息息，并并进进行行多多种种途途径径的的存存取取，擅擅长长于于对对原原则则和和策策略略的记忆的记忆2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第9页页四、人机的功能分配四、人机的功能分配 1、人机功能分配的含义、人机功能分配的含义对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给人或机，称为人机的功同功能恰当地分配给人或机，称为人机的功能分配。能分配。人与机器的结合形式，依复杂程度不同可分人与机器的结合形式，依复杂程度不同可分为：劳动者为：劳动者-工具；操作者工具；操作者-机器；监控者机器；监控者-自自动化机器；监督者动化机器；监督者-智能机器等几种。智能机器等几种。机器的自动化与智能化使操纵复杂程度提高机器的自动化与智能化使操纵复杂程度提高因而对操纵者提出了严格要求。同时操纵者因而对操纵者提出了严格要求。同时操纵者的功能限制也对机器设计提出特殊要求。的功能限制也对机器设计提出特殊要求。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第10页页人机结合的原则改变了传统的只考虑人机结合的原则改变了传统的只考虑机器设计的思想，提出了同时考虑人机器设计的思想，提出了同时考虑人与机器两方面因素，即在机器设计的与机器两方面因素，即在机器设计的同时把人看成是有知觉有技术的控制同时把人看成是有知觉有技术的控制机、能量转换机、信息处理机。机、能量转换机、信息处理机。凡需要由感官指导的间歇操作，要留凡需要由感官指导的间歇操作，要留出足够间歇时间；机器设计中，要使出足够间歇时间；机器设计中，要使操纵要求低于人的反应速度，这便是操纵要求低于人的反应速度，这便是获得最佳效果的设计思想。获得最佳效果的设计思想。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第11页页2、人机功能分配的一般原则、人机功能分配的一般原则人能完成并能胜过机器的工作人能完成并能胜过机器的工作：发觉微量：发觉微量的光和声，接受和组织声、光的型式，随的光和声，接受和组织声、光的型式，随机应变和应变程度，长时间大量储存信息机应变和应变程度，长时间大量储存信息并能回忆有关的情节，进行归纳推理和判并能回忆有关的情节，进行归纳推理和判断并形成概念和创造方法等。断并形成概念和创造方法等。目前机器能完成并胜过人的工作目前机器能完成并胜过人的工作：对控制：对控制信号迅速作出反应，平稳而准确地产生信号迅速作出反应，平稳而准确地产生“巨大力量，做重复的和规律性的工作，短巨大力量，做重复的和规律性的工作，短暂地储存信息然后废除这些信息，快速运暂地储存信息然后废除这些信息，快速运算，同一时间执行多种不同的功能。算，同一时间执行多种不同的功能。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第12页页表表42采用人、机时有利点采用人、机时有利点 采用机器时的有利点采用机器时的有利点采用人时的有利点采用人时的有利点1、重重复复性性的的操操作作、计计算算，大大量量的的情情报报资资料存储料存储1、由于各种干扰，需要判断信息时、由于各种干扰，需要判断信息时2、迅速施加大的物理力时、迅速施加大的物理力时2、在在图图形形变变化化情情况况下下，要要求求判判断断图图形时形时3、大量的数据处理、大量的数据处理3、要求判断各种各样的输入时、要求判断各种各样的输入时4、根根据据某某一一特特定定范范围围，多多次次重重复复作作出出判判断断4、对对发发生生频频率率非非常常低低时时的的事事态态需需要要进行判断时进行判断时5、由由于于环环境境约约束束，对对人人有有危危险险或或操操作作容容易犯错误时易犯错误时5、解决问题需要归纳、判断时、解决问题需要归纳、判断时6、当当调调节节、操操作作速速度度非非常常重重要要，具具有有决决定意义时定意义时6、预测不测事件的发生时、预测不测事件的发生时7、控制力的施加要求非常严格时、控制力的施加要求非常严格时8、必须长时间地施加控制力时、必须长时间地施加控制力时2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第13页页人机功能分配的一般原则人机功能分配的一般原则笨重的、快速的、精细的、规律性的、单调笨重的、快速的、精细的、规律性的、单调的、高阶运算的、支付大功率的、操作复杂的、高阶运算的、支付大功率的、操作复杂的、环境条件恶劣的作业以及需要检测人不的、环境条件恶劣的作业以及需要检测人不能识别的物理信号的作业，分配给机器承担能识别的物理信号的作业，分配给机器承担 指令和程序的安排，图形的辨认或多种信息指令和程序的安排，图形的辨认或多种信息输入时，机器系统的监控、维修、设计、创输入时，机器系统的监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突然事件等工作，由人造、故障处理及应付突然事件等工作，由人承担承担 2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第14页页3、人机功能匹配对人机系统的影响、人机功能匹配对人机系统的影响过去，由于不明人与机的匹配关系特性，使过去，由于不明人与机的匹配关系特性，使机的设计与人的功能不适应而造成的失误很机的设计与人的功能不适应而造成的失误很多，如作战飞机的高度计等仪表的设计与人多，如作战飞机的高度计等仪表的设计与人的视觉不适应是造成飞机失事的主要原因的视觉不适应是造成飞机失事的主要原因（见图（见图4-54-5）在工作负荷过高的情况下，人往往出现应激在工作负荷过高的情况下，人往往出现应激反应（即生理紧张），导致重大事故的发生。反应（即生理紧张），导致重大事故的发生。进行合理的人机功能分配，也就是使人机结进行合理的人机功能分配，也就是使人机结合面布置得恰当，从安全人机工程学的观点合面布置得恰当，从安全人机工程学的观点出发，分析人机结合面失调导致工伤事故，出发，分析人机结合面失调导致工伤事故，进而采取改进对策。进而采取改进对策。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第15页页图图42设备设计中的人因工程设备设计中的人因工程 2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第16页页4、人机分工不合理的表现、人机分工不合理的表现可以由人很好执行的功能分配给机器而把设可以由人很好执行的功能分配给机器而把设备能更有效地执行的功能分配给人备能更有效地执行的功能分配给人 让人承担超过其能力所能承担的负荷或速度让人承担超过其能力所能承担的负荷或速度不能根据人执行功能的特点而找出人机之间不能根据人执行功能的特点而找出人机之间最适宜的相互联系的途径与手段最适宜的相互联系的途径与手段2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第17页页5、人机功能分配应注意问题、人机功能分配应注意问题(1)信息由机器的显示器传递到人，选择适宜的信信息由机器的显示器传递到人，选择适宜的信息通道，避免信息通道过载而失误，以及显示器息通道，避免信息通道过载而失误，以及显示器的设计应符合安全人机工程的原则。的设计应符合安全人机工程的原则。(2)信息从人的运动器官传递给机器，应考虑人的信息从人的运动器官传递给机器，应考虑人的权限能力和操作范围，控制器设计要安全、高效、权限能力和操作范围，控制器设计要安全、高效、可靠、灵敏。可靠、灵敏。(3)充分适用人和机的各自优势。充分适用人和机的各自优势。(4)使人机结合面的信息通道数和传递频率不超过使人机结合面的信息通道数和传递频率不超过人的能力，以及机适合大多数人的应用。人的能力，以及机适合大多数人的应用。(5)一定要考虑到机器发生故障的可能性，以及简一定要考虑到机器发生故障的可能性，以及简单排除故障的方法和使用的工具。单排除故障的方法和使用的工具。(6)要考虑到小概率事件的处理，有些偶发性事件要考虑到小概率事件的处理，有些偶发性事件如果对系统无明显影响，可以不必考虑，但有的如果对系统无明显影响，可以不必考虑，但有的事件一旦发生就会造成功能的破坏，对这种事件事件一旦发生就会造成功能的破坏，对这种事件就要事先安排监督和控制方法。就要事先安排监督和控制方法。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第18页页第三节第三节人机系统的安全可靠性人机系统的安全可靠性在现实生活和生产工作中，经常都在发生各在现实生活和生产工作中，经常都在发生各式各样的事故。以减少事故、提高系统安全式各样的事故。以减少事故、提高系统安全性为目的的人机系统的可靠性研究，日益被性为目的的人机系统的可靠性研究，日益被人们所重视。人们所重视。长期以来，可靠性研究对象被局限在长期以来，可靠性研究对象被局限在“机机”，事实上很多事故是由人的差错造成的。人在事实上很多事故是由人的差错造成的。人在系统中的可靠性越来越重要。系统中的可靠性越来越重要。人机系统的可靠性、安全性决定于构成该人人机系统的可靠性、安全性决定于构成该人机系统的人、机器、环境三方面因素及其它机系统的人、机器、环境三方面因素及其它们间的协调关系。们间的协调关系。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第19页页一、可靠性的定义及其度量一、可靠性的定义及其度量l、可靠性的定义、可靠性的定义 可靠性是指研究对象在规定条件下、规定时可靠性是指研究对象在规定条件下、规定时间内、完成规定功能的能力。间内、完成规定功能的能力。2 2、可靠性度量指标、可靠性度量指标 可靠性度量指标是指对系统或产品的可靠程可靠性度量指标是指对系统或产品的可靠程度作出定量表示。常用的基本度量指标有可度作出定量表示。常用的基本度量指标有可靠度、不可靠度（或累积故障概率）、故障靠度、不可靠度（或累积故障概率）、故障率（或失效率）、平均无故障工作时间（或率（或失效率）、平均无故障工作时间（或平均寿命）、维修度、有效度等。平均寿命）、维修度、有效度等。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第20页页如果人在规定的时间内和规定的条件下没有完如果人在规定的时间内和规定的条件下没有完成规定的任务，就称为成规定的任务，就称为人因失误（人误）人因失误（人误），相，相应地用应地用人误率人误率来度量。来度量。机器在规定时间和规定的条件下丧失功能，就机器在规定时间和规定的条件下丧失功能，就称为故障，相应地用称为故障，相应地用机器的故障率机器的故障率来度量。来度量。环境如果没有达到规定的指标要求，就称为环环境如果没有达到规定的指标要求，就称为环境故障，相应地用境故障，相应地用环境故障率环境故障率来度量。来度量。可靠性的定量描述可靠性的定量描述可以表明系统中的某一方面，可以表明系统中的某一方面，如果在规定条件下能够充分实现其功能要求时，如果在规定条件下能够充分实现其功能要求时，就是可靠的；反之，若随时间的进程，系统中就是可靠的；反之，若随时间的进程，系统中的某一方面在某一时刻出现故障、失效，不能的某一方面在某一时刻出现故障、失效，不能实现其功能要求时，是不可靠的。实现其功能要求时，是不可靠的。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第21页页二、人的可靠性问题二、人的可靠性问题1、几项重要基本概念、几项重要基本概念人因可靠性人因可靠性：人对于系统的可靠性所必须完成的活动的成人对于系统的可靠性所必须完成的活动的成功概率。功概率。人的可靠性，人为可靠性，人员可靠性人的可靠性，人为可靠性，人员可靠性人因失误人因失误(humanerror)：人未能精确地、恰当地、充分：人未能精确地、恰当地、充分地、可接受地完成所规定的绩效标准范围内的任务。如地、可接受地完成所规定的绩效标准范围内的任务。如违违背设计和操作规程的错误行为。背设计和操作规程的错误行为。人为失误，人为错误，人的失误，人误人为失误，人为错误，人的失误，人误人因事件人因事件/事故事故：由人因失误而诱发系统失效的事件由人因失误而诱发系统失效的事件/事故。事故。人因可靠性分析人因可靠性分析（HRA：HumanReliabilityAnalysis):以人因以人因工程、系统分析、认知科学、概率统计、行为科学等学科工程、系统分析、认知科学、概率统计、行为科学等学科为理论基础，以对人的可靠性进行定性与定量分析和评价为理论基础，以对人的可靠性进行定性与定量分析和评价为中心内容，以分析、预测、减少与预防人的失误为研究为中心内容，以分析、预测、减少与预防人的失误为研究目标。目标。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第22页页2、人因失误、人因失误/事故的危害性和严重性事故的危害性和严重性人作为人机系统中的要素之一，经统计分析，人作为人机系统中的要素之一，经统计分析，在人机系统失效中人因失误约占在人机系统失效中人因失误约占8080。表表4 43 3是美国各类系统人因失误造成系统失是美国各类系统人因失误造成系统失效的统计数据。效的统计数据。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第23页页表表43人因失误造成系统失效的统计人因失误造成系统失效的统计 系统名称系统名称失效类型失效类型统计式样统计式样人因失误人因失误导导弹弹导弹失效导弹失效9枚导弹系统枚导弹系统2053%导导弹弹主要系统失效主要系统失效122次失效次失效35%核武器核武器检查人员查出生产中的缺陷检查人员查出生产中的缺陷23000个缺陷个缺陷82%核武器核武器检查人员不能查出生产中缺陷检查人员不能查出生产中缺陷长期生产中的随机抽样长期生产中的随机抽样28%电子系统电子系统人初始引入的错误人初始引入的错误1820份故障报告份故障报告2345%导导弹弹仪表故障仪表故障1425份故障报告份故障报告20%导导弹弹人初始引入的错误人初始引入的错误35000份故障报告份故障报告2030%各类系统各类系统工程设计中的差错工程设计中的差错242%飞飞机机事事故故60%核电站核电站人的误操作人的误操作30次潜在事故次潜在事故7080%2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第24页页 l 近年来公众熟知的一些重大人因事近年来公众熟知的一些重大人因事故故2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第25页页v三哩岛三哩岛-1（电站图）（电站图）v设备维修时的人误使得系统故障加上电厂运行人员不了设备维修时的人误使得系统故障加上电厂运行人员不了解反应堆的运行情况所致，操纵员和工程师等没有及时解反应堆的运行情况所致，操纵员和工程师等没有及时诊断出系统的真实情况，采取了错误的操作，使一个小诊断出系统的真实情况，采取了错误的操作，使一个小的事件扩大为严重事故的事件扩大为严重事故 2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第26页页压水堆原理示意图2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第27页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第28页页v切尔诺贝利核电站爆炸切尔诺贝利核电站爆炸v1986年年4月月26日凌晨，位于苏联乌克兰加盟共和国首府基辅以日凌晨，位于苏联乌克兰加盟共和国首府基辅以北北130公里处的切尔诺贝利核电站发生猛烈爆炸，反应堆机房的建筑公里处的切尔诺贝利核电站发生猛烈爆炸，反应堆机房的建筑遭到毁坏，同时发生了火灾，反应堆内的放射物质大量外泄，周围环遭到毁坏，同时发生了火灾，反应堆内的放射物质大量外泄，周围环境受到严重污染，造成了核电史上迄今为止最严重的事故。境受到严重污染，造成了核电史上迄今为止最严重的事故。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第29页页v切尔诺贝利切尔诺贝利-2v该事故主要是该事故主要是由两个因素共由两个因素共同造成的同造成的:一一是其反应堆设是其反应堆设计不完善计不完善;更更为重要的是严为重要的是严重的人因错误重的人因错误和管理缺陷和管理缺陷,即运行人员多即运行人员多次严重而粗暴次严重而粗暴地违反安全条地违反安全条例和操作规程例和操作规程并进行一系列并进行一系列错误的操作和错误的操作和处理。处理。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第30页页v挑战者挑战者-1由于固体火箭发动机设计人员的失误和由于固体火箭发动机设计人员的失误和发射管理人员的失误造成发射管理人员的失误造成2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第31页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第32页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第33页页v博帕尔大灾难博帕尔大灾难-1(眼、肺受伤的群众）眼、肺受伤的群众）v史无前例的博帕尔大灾难史无前例的博帕尔大灾难v印度博帕尔印度博帕尔(Bhopal)灾难是历史上最严重的工业化学意外，死伤者数以十万计，对环境更造成难以补救灾难是历史上最严重的工业化学意外，死伤者数以十万计，对环境更造成难以补救的破坏。的破坏。1984年年12月月3日晚上，联合碳化公司日晚上，联合碳化公司(Union Carbide)在印度在印度Madhya Pradesh的博帕尔的的博帕尔的化工厂发生毒气泄漏事件，估计导致化工厂发生毒气泄漏事件，估计导致3,500至至7,500人实时死亡。当晚约人实时死亡。当晚约40吨致命气体吨致命气体(主要是用来生产主要是用来生产杀虫剂的中间产物杀虫剂的中间产物methylisocyanate)从工厂泄漏，从工厂泄漏，6个防漏保险装置不是发生故障就是被关闭，加上个防漏保险装置不是发生故障就是被关闭，加上警报器没有开启，附近居民根本无从得悉意外的发生。结果导致很多居民在睡梦中死去，其它则勉强蹒警报器没有开启，附近居民根本无从得悉意外的发生。结果导致很多居民在睡梦中死去，其它则勉强蹒跚到街上等待救援。吸入有毒气体的最初反应包括呕吐，眼鼻喉被毒气灼伤引致剧烈的刺痛，大多数受跚到街上等待救援。吸入有毒气体的最初反应包括呕吐，眼鼻喉被毒气灼伤引致剧烈的刺痛，大多数受害者的死因是由于呼吸困难窒息致死。到现时为止意外已导致害者的死因是由于呼吸困难窒息致死。到现时为止意外已导致16,000人死亡，另外有几十万名居民的人死亡，另外有几十万名居民的健康受到不同程度的影响健康受到不同程度的影响,他们除了肺部功能受到损害，神经、肠胃、生殖及免疫系统亦受到伤害。他们除了肺部功能受到损害，神经、肠胃、生殖及免疫系统亦受到伤害。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第34页页v博帕尔大灾难博帕尔大灾难-2(死难儿童）死难儿童）2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第35页页美军美军“格林维尔格林维尔”号核潜艇号核潜艇-1.美核潜艇艇长鲁莽指挥致日渔船被撞沉事美核潜艇艇长鲁莽指挥致日渔船被撞沉事发当天核潜艇上出现了一连串失误：午餐时间过长延误了发当天核潜艇上出现了一连串失误：午餐时间过长延误了“紧急上浮紧急上浮”演习的时间、演习时间紧迫导致潜艇官员忽略正常程序开始上浮、火演习的时间、演习时间紧迫导致潜艇官员忽略正常程序开始上浮、火控人员没有及时通知艇长控人员没有及时通知艇长“爱媛爱媛”号就在附近等等。正是这一系列失误，号就在附近等等。正是这一系列失误，直接导致了撞船惨剧的发生直接导致了撞船惨剧的发生 2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第36页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第37页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第38页页vJCO示意图示意图-1日本茨城县东海村的核燃料加工公司核泄漏事故日本茨城县东海村的核燃料加工公司核泄漏事故 v工厂为提高生产效率，擅自修改由核安全管理当局制定的工作安全程工厂为提高生产效率，擅自修改由核安全管理当局制定的工作安全程序，而操作工人又毫无核安全知识，违章操作，加之工厂面对事故毫序，而操作工人又毫无核安全知识，违章操作，加之工厂面对事故毫无应急措施，致使事故加剧与扩散和失控无应急措施，致使事故加剧与扩散和失控 2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第39页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第40页页v俄罗斯一架图俄罗斯一架图154飞机和一架波音飞机和一架波音757飞机在德国瑞士边境附近的康飞机在德国瑞士边境附近的康士坦茨湖上空约士坦茨湖上空约35400英尺的高度相撞，造成英尺的高度相撞，造成71人丧生人丧生vT-154撞机撞机-1（飞机残骸）（飞机残骸）2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第41页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第42页页v俄罗斯一架图俄罗斯一架图-154客机在伊尔库茨克机场附近突然坠毁，机上的客机在伊尔库茨克机场附近突然坠毁，机上的136名乘客名乘客和和9名机组人员全部遇难名机组人员全部遇难v伊尔库茨克伊尔库茨克-1(坠毁现场坠毁现场)v客机的发动机和控制系统在事故发生时均正常。另外，空中交通管制以及当客机的发动机和控制系统在事故发生时均正常。另外，空中交通管制以及当时的气象情况也都一切正常。原因是事故发生时驾驶员在无意识的情况下将时的气象情况也都一切正常。原因是事故发生时驾驶员在无意识的情况下将导航装置置于与以往不同的位置上，这使得飞机降落时的角度过大，并直接导航装置置于与以往不同的位置上，这使得飞机降落时的角度过大，并直接导致了飞机的意外坠毁。另外，由于当时图导致了飞机的意外坠毁。另外，由于当时图-154客机上的机载计算机系统发客机上的机载计算机系统发出警告称客机正处于一条危险的飞行轨道上，所以机组人员可能面临极大的出警告称客机正处于一条危险的飞行轨道上，所以机组人员可能面临极大的心理压力，这也许是导致后来驾驶员实施一系列错误操作的原因。心理压力，这也许是导致后来驾驶员实施一系列错误操作的原因。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第43页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第44页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第45页页v俄罗斯库尔斯克俄罗斯库尔斯克1（舰载导弹）（舰载导弹）v演习时艇上的官兵违反操作规定和北方舰队多年演习时艇上的官兵违反操作规定和北方舰队多年来无视正常操作程序来无视正常操作程序 2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第46页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第47页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第48页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第49页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第50页页v开县天然气泄漏开县天然气泄漏-1v二二00三年十二月二十三日，与开县罗家二井属同一井场所的罗家十六三年十二月二十三日，与开县罗家二井属同一井场所的罗家十六号井发生特大井喷事故，共造成二百四十三人死亡。号井发生特大井喷事故，共造成二百四十三人死亡。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第51页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第52页页1993年深圳大爆炸年深圳大爆炸1（爆炸现场）死伤近（爆炸现场）死伤近800人清水河人清水河的干杂仓库被违章改作化学危险品仓库及仓内化学危险品的干杂仓库被违章改作化学危险品仓库及仓内化学危险品存入严重违章是事故的主要原因。干杂仓库存入严重违章是事故的主要原因。干杂仓库4号仓内混存号仓内混存的氧化剂与还原剂接触是事故的直接原因。的氧化剂与还原剂接触是事故的直接原因。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第53页页新疆大火灾新疆大火灾-1 新疆克拉玛依发生特大火灾，死亡新疆克拉玛依发生特大火灾，死亡325人，人，其中中小学生其中中小学生288人，干部、教师及工作人员人，干部、教师及工作人员37人，受伤人，受伤住院者住院者130人。火险隐患久拖不改，致使养患面成灾。安人。火险隐患久拖不改，致使养患面成灾。安全管理混乱，没有明确的责任。克市教委、工会、职工文全管理混乱，没有明确的责任。克市教委、工会、职工文化艺术活动中心等主管部门对组织这样近化艺术活动中心等主管部门对组织这样近800人参加的大人参加的大型活动，没有一个人去考虑安全方面的问题。消防装备设型活动，没有一个人去考虑安全方面的问题。消防装备设施的落后增加了火灾扑救工作的难度。施的落后增加了火灾扑救工作的难度。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第54页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第55页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第56页页2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第57页页3 3、人误机理分析、人误机理分析（1 1）影响人的可靠性的因素）影响人的可靠性的因素生理因素生理因素如如体体力力、耐耐久久力力、疾疾病病、饥饥渴渴、对对环环境境因因素素承承受受能能力的限度等；力的限度等；大脑的意识水平影响大脑的意识水平影响；心理因素心理因素因因感感觉觉灵灵敏敏度度变变化化引引起起反反应应速速度度变变化化，因因某某种种刺刺激激导导致致心心理理特特性性波波动动，如如情情绪绪低低落落、发发呆呆或或惊惊慌慌失失措措等觉醒水平变化；等觉醒水平变化；个人素质个人素质训训练练程程度度、经经验验多多少少、操操作作熟熟练练程程度度、技技术术水水平平高高低、责任心强弱等；低、责任心强弱等；2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第58页页操作因素操作因素操操作作的的连连续续性性、操操作作的的反反复复性性、操操作作时时间间的的长长短短、操作速度、频率及灵活性等。操作速度、频率及灵活性等。环境因素环境因素对对新新环环境境和和作作业业不不适适应应，由由于于温温度度、气气压压、供供氧氧、照照明明等等环环境境条条件件的的变变化化不不符符合合要要求求，以以及及振振动动和和噪噪声声的影响，引起操作者生理、心理上的不舒适；的影响，引起操作者生理、心理上的不舒适；管理因素管理因素如如不不正正确确的的指指令令，不不恰恰当当的的指指导导，人人际际关关系系不不融融洽洽，工作岗位不称心等；工作岗位不称心等；个人素质个人素质训训练练程程度度、经经验验多多少少、操操作作熟熟练练程程度度、技技术术水水平平高高低、责任心强弱等；低、责任心强弱等；社会因素社会因素家庭不和、人际关系不协调；家庭不和、人际关系不协调；2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第59页页(2)人误的主要表现人误的主要表现通过通过S-O-R的行为模型考察的行为模型考察S（刺激）方面（刺激）方面由信号源的刺激能力低所造由信号源的刺激能力低所造成，其中包括人机系统设计不合理及外部环成，其中包括人机系统设计不合理及外部环境干扰，使作业者对输人刺激境干扰，使作业者对输人刺激S的反应下降。的反应下降。O（机体）方面（机体）方面即人本身的生理和心理原因即人本身的生理和心理原因对信息的误判断所致，如人的年龄、体力、对信息的误判断所致，如人的年龄、体力、精神状态、作业技能等，都会影响到对信息精神状态、作业技能等，都会影响到对信息的处理能的处理能力。力。R（反应）方面（反应）方面即输出行动的错误所造成的即输出行动的错误所造成的失误，其中包括人机系统设计不合理、违章失误，其中包括人机系统设计不合理、违章操作、环境干扰等因素。操作、环境干扰等因素。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第60页页(3)(3)人误的种类人误的种类设计失误设计失误 制造失误制造失误 组装失误组装失误检验失误检验失误设备的维修保养不正确设备的维修保养不正确操作失误操作失误管理失误管理失误 2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第61页页(4)人误产生的后果人误产生的后果失误对系统未发生影响失误对系统未发生影响失误对系统有潜在的影响失误对系统有潜在的影响为纠正失误，须修正工作程序，因而为纠正失误，须修正工作程序，因而推迟了作业进程推迟了作业进程因失误造成事故，产生了机器损伤或因失误造成事故，产生了机器损伤或人员受伤，但系统尚可修复人员受伤，但系统尚可修复因人的失误导致重大事故发生因人的失误导致重大事故发生 2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第62页页（5 5）人误的原因）人误的原因机器设计时，对人机结合面设计没有机器设计时，对人机结合面设计没有很好地进行安全人机工程研究，致使很好地进行安全人机工程研究，致使机器系统本身潜在着操作失误的可能机器系统本身潜在着操作失误的可能由于操作者本身的因素，使之不能与由于操作者本身的因素，使之不能与机器系统协调而导致失误机器系统协调而导致失误安全管理方面的缺陷安全管理方面的缺陷 2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第63页页（6）人的不安全行为分析）人的不安全行为分析由于千差万别的个性，人的自由度比由于千差万别的个性，人的自由度比机器大得多。每个人的心理特征和心机器大得多。每个人的心理特征和心理状态要在人机系统中得到协调一致，理状态要在人机系统中得到协调一致，是一个非常复杂的问题。是一个非常复杂的问题。要根据人的共性和人的信息特征来深要根据人的共性和人的信息特征来深入研究和分析操作人员容易产生不安入研究和分析操作人员容易产生不安全行为的基本原因以及事故发生的一全行为的基本原因以及事故发生的一般规律，从而采取必要措施来减少人般规律，从而采取必要措施来减少人为失误，保证安全生产。为失误，保证安全生产。2008.10安全人机工程学第四章环境工程系环境工程系第第64页页分析分析1因循守旧，弃难就易图省力、因循守旧，弃难就易图省力、走捷径而造成违章作业。通常由于系统走捷径而造成违章作业。通常由于系统的变化和更新改变了作业工序。的变化和更新改变了作业工序。分析分析2忘记、看错
