人-機-環(huán)境系統(tǒng)分析與評價課件

第7章人-機-環(huán)境系統(tǒng)分析與評價概述7.1人-機-環(huán)境系統(tǒng)分析7.1.1連接分析法7.1.2操作順序圖法7.1.3作業(yè)分析法7.2人-機-環(huán)境系統(tǒng)評價7.2.1校核表評價法7.2.2工作環(huán)境指數(shù)評價法7.2.3海洛德分析評價法7.3人-機-環(huán)境系統(tǒng)安全性設計7.4人-機-環(huán)境系統(tǒng)故障樹分析評價法第7章人-機-環(huán)境系統(tǒng)分析與評價概述人機系統(tǒng)評價對人、機、環(huán)境三要素整體評價包括：確定評價方法、目標和標準依據(jù)既定的評價程序和方法，依據(jù)評價指標，找出系統(tǒng)的最優(yōu)方案和最佳工作條件當無法達到預期目標時，對方案進行最優(yōu)化的修訂評價目標包括技術(shù)評價目標經(jīng)濟評價目標社會評價目標具體如下：7.1人-機-環(huán)境系統(tǒng)分析人機系統(tǒng)評價對人、機、環(huán)境三要素整體評價包括：7.1人-總目標整體性創(chuàng)造性新穎性協(xié)調(diào)性完整性技術(shù)性先進性功能工藝性維修性效率適應性宜人性美觀舒適安全性本質(zhì)安全可靠性可控性穩(wěn)定性記憶性環(huán)境光照溫度濕度通風噪音振動有害物質(zhì)經(jīng)濟性成本效益時間市場但評價目標要盡可能簡化，依照相關(guān)系數(shù)簡化目標體系總目標整體性創(chuàng)造性技術(shù)性先進性宜人性美觀安全性本質(zhì)安全環(huán)定性目標的價值譜人機系統(tǒng)定性評價定性目標的定量處理計算總價值檢查表法（檢核表法）人機系統(tǒng)連接分析評價法連接值分析法連接作圖分析法作圖分析法操作順序圖分析法邏輯推演法人機系統(tǒng)分析方法小原二郎認為：首先應該以分析的手法收集數(shù)據(jù)，然后用綜合的手法進行權(quán)衡，最后再用分析的手法彌補漏洞。如此反復循環(huán)，接近目標定性目標的價值譜人機系統(tǒng)定性評價定性目標的定量處理計算總價值陜西科技大學57.1.1連接分析法連接分析是一種對已設計好的人-機-環(huán)境系統(tǒng)進行分析評價的簡便方法連接是指人-機-環(huán)境系統(tǒng)中，人與機、機與機、人與環(huán)境、人與人之間的相互作用關(guān)系：人-機連接：作業(yè)者通過感覺器官接收機器信息或控制機器的作用關(guān)系機-機連接：機器之間所存在的依次控制關(guān)系人-人連接：作業(yè)者之間通過信息聯(lián)絡，協(xié)調(diào)系統(tǒng)正常運行而產(chǎn)生的作用關(guān)系陜西科技大學57.1.1連接分析法陜西科技大學6連接分析是指綜合運用感知類型(視、聽、觸覺等)、使用頻率、作用負荷和適應性，分析評價信息傳遞的方法，涉及各子系統(tǒng)的相對位置、排列方法和交往次數(shù)按連接性質(zhì)，人機系統(tǒng)的連接方式分為兩種對應連接

逐次連接陜西科技大學6連接分析是指綜合運用感知類型(視、聽、觸覺等)7（1）對應連接指作業(yè)者通過感覺器官接受他人或機器裝置發(fā)出的信息或作業(yè)者根據(jù)獲得的信息進行操縱而形成的作用關(guān)系。顯示指示型對應連接反應動作型對應連接視覺連接聽覺連接觸覺連接操作連接語言連接行走連接7（1）對應連接顯示指示型反應動作型視覺連接操8由逐次動作達到一個目的而形成的連接稱為逐次連接。（2）逐次連接要素符合含義操作者控制器、顯示器等設備裝置操作連接聽覺信息傳遞連接視覺觀察連接連接分析的目的是：根據(jù)試看頻率、重要程度，運用連接分析合理配置顯示器與操作者的相對位置及其信息傳遞方式、減少信息傳遞環(huán)節(jié)，使信息傳遞簡捷、通暢，提高系統(tǒng)的可靠性和工作效率8由逐次動作達到一個目的而形成的連接稱為逐次連（1）繪制連接關(guān)系圖（2）調(diào)整連接關(guān)系1.減少交叉2.綜合評價3.計算綜合評價值4.運用感覺特性配置系統(tǒng)的連接連接分析的步驟（1）繪制連接關(guān)系圖連接分析的步驟1.繪制連接關(guān)系圖根據(jù)人機系統(tǒng)，列出系統(tǒng)的主要要素，并用相應符號繪制連接關(guān)系圖。例如右上圖所示的控制系統(tǒng)設計中，作業(yè)者3、1、4分別對顯示器和控制裝置C、A、D進行監(jiān)視和控制，作業(yè)者2對顯示器C、A、B的顯示內(nèi)容進行監(jiān)視，并對作業(yè)者3、1、4發(fā)布指示，其連接關(guān)系如右下圖所示。1.繪制連接關(guān)系圖2.調(diào)整連接關(guān)系為了使各子系統(tǒng)之間達到相對位置最優(yōu)化，在調(diào)整連接關(guān)系時常使用以下三個優(yōu)化原則1)減少交叉為了使連接不交叉或減少交叉環(huán)節(jié)，通過調(diào)整人機關(guān)系及其相對位置來實現(xiàn)。圖(a)為某人機系統(tǒng)的初步配置方案，圖(b)為修改后方案。修改后交叉點消失，顯然(b)方案比(a)方案合理。這樣經(jīng)過多次作圖分析，直至取得簡單、合理的配置為止。(a)初步方案；(b)修改后方案2.調(diào)整連接關(guān)系(a)初步方案；(b)修改后方案2)綜合評價對于較為復雜的人機系統(tǒng)，僅使用上述圖解很難達到理想的效果。必須同時引入系統(tǒng)的“重要程度“和“使用頻率”兩個因素進行分析優(yōu)化。①相對重要性。請有經(jīng)驗的人員確定連接的重要程度，根據(jù)“重要就近”原則進行配置。②使用頻率。按使用頻率的大小對連接進行評價。2)綜合評價③綜合評價。將相對重要性和使用頻率兩者相對值之乘積的大小作為綜合評價值，進行優(yōu)化配置。左下圖是某連接圖，連線上所標的數(shù)值是重要性和使用頻率的乘積值，即綜合評價值。在進行方案分析中，既考慮減少交叉點數(shù)，又考慮綜合評價值，將方案(a)調(diào)整為方案(b)(如右下圖所示)，與改進前相比，連接變得流暢且易使用。(a)初始方案；(b)改進后方案③綜合評價。將相對重要性和使用頻④運用感覺特性配置系統(tǒng)的連接。從顯示器獲得信息或操縱控制器時，人與顯示器或人與控制器之間形成視覺連接、聽覺連接或觸覺連接(控制、操縱連接)。視覺連接或觸覺連接應配置在人的前面，這由人的感覺特性所決定。而聽覺信號即使不來自人的前面也能被感知。因此，連接分析還應考慮運用感覺特性配置系統(tǒng)的連接方式。圖1描述了3人操作5臺機器的連接，小圓圈中的數(shù)值表示連接綜合評價值。圖1(a)為改進前的配置，圖1(b)為改進后的配置。視覺、觸覺連接配置在人的前方，聽覺連接配置在人的兩側(cè)。④運用感覺特性配置系統(tǒng)的連接。圖1運用感覺特性配置系統(tǒng)連接(a)初始方案；圖1運用感覺特性配置系統(tǒng)連接(a)初始方案；圖1運用感覺特性配置系統(tǒng)連接(b)改進后方案圖1運用感覺特性配置系統(tǒng)連接(b)改進后方案10.2.4連接分析法的應用1.對應連接分析圖2為某雷達室的初始平面圖。為了減少交叉和縮短行走距離，運用連接分析法優(yōu)化雷達室內(nèi)的人機間的連接。利用連接圖將圖(a)簡化為圖(b)。圖(c)所示為改進方案的連接圖，改進方案的人機間連接關(guān)系與舊方案完全相同，但平面布置不同。改進方案的平面布置見圖(d)。10.2.4連接分析法的應用圖2雷達室平面布置設計圖(a)初始平面圖；(b)初始連接圖；(c)改進連接圖；(d)改進平面圖圖22.逐次連接分析連接分析可用于控制盤的布置。在實際控制過程中，某項作業(yè)的完成需對一系列控制器操縱才能完成。這些操縱動作往往按照一定的邏輯順序進行，如果各控制器安排不當，各動作執(zhí)行路線交叉太多，會影響控制的效率和準確性。運用逐次連接分析優(yōu)化控制盤布置，可使各控制器的位置得到合理安排，減少動作線路的交叉及控制動作所經(jīng)過的距離。圖3是機載雷達的控制盤示意圖，標有數(shù)字的線是控制動作的正常連貫順序。2.逐次連接分析圖3機載雷達的控制盤示意圖(a)初始方案連接圖；(b)改進后方案連接圖圖3機載雷達的控制盤示意圖7.1.2操作順序圖法操作程序圖OSD法是以圖表示信息——決策——動作組成的作業(yè)順序，用于分析人、機器、操作之間邏輯關(guān)系的分析方法符號含義符號含義操作者決策記憶信息動作沒有動作或沒有信息傳遞信息部分不確定信息或不當操作接收信息7.1.2操作順序圖法操作程序圖OSD法是以圖表示信息—操作順序圖法的分析步驟1.作業(yè)順序的描述

簡單作業(yè)順序描述：直接運用符號加連線表示當接收信息后作出動作反應的作業(yè)順序看見燈光按開關(guān)看見燈光按開關(guān)操作順序圖的表示簡單作業(yè)順序看見燈光按開關(guān)以作業(yè)者為中心描述開燈按開關(guān)開燈看見燈光以系統(tǒng)為中心描述操作順序圖法的分析步驟1.作業(yè)順序的描述看見燈光按開關(guān)看操作順序圖法的分析步驟存在誤操作的作業(yè)順序描述按開關(guān)開燈看見燈光信號燈亮沒按開關(guān)沒看見燈光按開關(guān)燈未亮看見燈光信號燈未亮沒按開關(guān)沒看見燈光操作順序圖法的分析步驟存在誤操作的作業(yè)順序描述按開關(guān)開燈看操作順序圖法的主要分析內(nèi)容1.反應時間分析

在繪制操作順序圖基礎上，引入時間要素進行反應時間分析看見燈光按開關(guān)操作者A開燈102看見燈光按開關(guān)操作者B開燈1023操作順序圖法的主要分析內(nèi)容1.反應時間分析看見燈光按開關(guān)2.人-機-環(huán)境系統(tǒng)可靠性分析

根據(jù)獲得正確及錯誤信息的概率，以及操作者正確操作或誤操作發(fā)生的概率，將確定的概率值標在相應連續(xù)上的分析方法。該方法可與連續(xù)分析法結(jié)合，用于控制盤配置和作業(yè)空間分析按開關(guān)開燈看見燈光操作順序沒按開關(guān)沒看見燈光按開關(guān)開燈看見燈光操作順序概率沒按開關(guān)沒看見燈光90%10%99%1%2.人-機-環(huán)境系統(tǒng)可靠性分析按開關(guān)開燈看見燈光操作順序沒7.1.3作業(yè)分析法作業(yè)分析（又稱為作業(yè)研究或工作研究）是一種先進的科學管理技術(shù)。它以作業(yè)系統(tǒng)為對象，運用科學的方法，對現(xiàn)行各項作業(yè)、工藝和工作方法進行系統(tǒng)分析，從中找出不合理的、浪費的因素(人力的，物力的，時間的)并加以改進，以達到有效利用資源增進系統(tǒng)功效的目的。方法研究：著眼于選擇科學合理的新工作方法以減少工作量時間研究：著眼于減少與作業(yè)有關(guān)的無效時間7.1.3作業(yè)分析法作業(yè)分析（又稱為作業(yè)研究或工作研究）圖作業(yè)分析

方法研究方法研究是對現(xiàn)行的或擬議的工作方法進行系統(tǒng)地記錄、嚴格地考查和進而分析改進的技術(shù)。方法研究的目的在于改進工藝和程序，改進工廠、車間和工作場所的平面布置，改進整個工廠和設備的設計，改進物料、機器和人力的利用，經(jīng)濟地使用人力，減少不必要的疲勞以改善工作環(huán)境。方法研究1.方法研究的步驟方法研究的步驟及實施，見下表。2.程序圖程序圖是在方法研究中，用于觀察記錄與現(xiàn)行作業(yè)方法有關(guān)的全部事實的一組圖表。通過這些圖表所記錄的整個生產(chǎn)過程中的各個程序，可以分析研究生產(chǎn)系統(tǒng)和生產(chǎn)子系統(tǒng)中的各種關(guān)系。1.方法研究的步驟目前國際上通用的程序圖有6種：操作程序圖、流程程序圖、流程線圖、人機程序圖、工組程序圖和雙手操作程序圖。繪制程序圖時，通常用一套符號記錄生產(chǎn)過程中的全部事件。常用的基本符號如表所示。表方法研究的步驟及其實施內(nèi)容目前國際上通用的程序圖有6種：操作程序圖、流程人-機-環(huán)境系統(tǒng)分析與評價ppt課件表1繪制程序圖的5種通用符號表1繪制程序圖的5種通用符號3.考查和開發(fā)用提問的方法對程序圖所記錄的全部事實作進一步分析，稱為考查?？疾榍宄厩闆r之后，即可精化現(xiàn)行方案，開發(fā)新的方法。此時，可用ECSIRR法，它是刪減(Elimination)、合并(Combination)、簡化(Simplification)、改進(Improvement)、替換(Replacement)、重排(Rearrangement)等6種方法的統(tǒng)稱。3.考查和開發(fā)程序分析程序分析從宏觀出發(fā)，對整個生產(chǎn)過程進行全面地觀察記錄和總體分析。程序分析的范圍包括三個方面，即產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)服務過程和管理活動過程。程序分析常用的分析工具為操作程序圖、流程程序圖、流程線圖。程序分析時間研究時間研究是在方法研究基礎上，運用一些技術(shù)來確定操作者按規(guī)定的作業(yè)標準，完成作業(yè)所需的時間。時間研究的目的在于揭示造成生產(chǎn)中無效勞動時間的各種原因，確定無效時間的性質(zhì)和數(shù)量，采取措施消除無效時間，并在此基礎上，制訂合理的作業(yè)時間標準。時間研究的用途是比較各種工作方法的效果，合理安排作業(yè)人員的工作量，平衡作業(yè)組成員之間的工作量，并為編制生產(chǎn)計劃和生產(chǎn)進程、為勞動成本管理、估算標價、簽訂交貨合同、制定勞動定額和獎勵辦法等提供基礎資料和科學依據(jù)。時間研究時間研究的用途是比較各種工作方法的效時間研究的步驟是，選定需要研究的工作對象；記錄全部工作環(huán)境、作業(yè)方法和工作要素的有關(guān)資料；考查全部記錄資料和細目，以保證使用最有效的方法和動作，將非生產(chǎn)的和不適當?shù)墓ぷ饕嘏c生產(chǎn)要素區(qū)別開來；選用適當?shù)臅r間研究技術(shù)，衡量各項要素的工作時間；制訂包括休息和個人生理需要等寬放時間在內(nèi)的作業(yè)標準時間，并建立標準數(shù)據(jù)庫。若時間研究僅用于調(diào)查無效時間或比較工作方法的效果時，可不進行制訂作業(yè)標準時間一項。時間研究的步驟是，選定需要研究的工7.2人-機-環(huán)境系統(tǒng)評價人-機-環(huán)境系統(tǒng)是由人、機器、顯示器、控制器和作業(yè)環(huán)境等子系統(tǒng)組成的一個有機整體，各系統(tǒng)相互作用達到系統(tǒng)的目的。系統(tǒng)分析評價是運用系統(tǒng)的方法，對系統(tǒng)和子系統(tǒng)的可行性設計方案進行定性和定量的分析與評價，以便提高對系統(tǒng)的認識、選擇優(yōu)化方案的技術(shù)?？梢岳斫鉃楦鶕?jù)系統(tǒng)的目標、類型和性質(zhì)，用有效的標準測定出系統(tǒng)的狀態(tài)，采用一定的評價準則進行比較，并作出判斷的活動7.2人-機-環(huán)境系統(tǒng)評價人-機-環(huán)境系統(tǒng)是由人、校核表評價法檢查表評價法，是指利用人機工程學原理檢查構(gòu)成人機系統(tǒng)各種因素及作業(yè)過程中操作人員的能力、心理和生理反應狀況的評價方法。國際人機工程學學會提出的“人機工程學系統(tǒng)分析檢查表”的主要內(nèi)容如下：校核表評價法1)作業(yè)空間分析。分析作業(yè)場所的寬敞程度，影響作業(yè)者活動的因素，顯示器和控制器的位置能否方便作業(yè)者的觀察和操作。2)作業(yè)方法分析。分析作業(yè)方法是否合理，是否會引起不良的體位和姿勢，是否存在不適宜的作業(yè)速度，以及作業(yè)者的用力是否有效。3)環(huán)境分析。對作業(yè)場所的照明、氣溫、干濕、氣流、噪聲與振動條件進行分析，考察是否符合作業(yè)者的心理和生理要求，是否存在能引起疲勞和影響健康的因素。1)作業(yè)空間分析。分析作業(yè)場所的4)作業(yè)組織分析。分析作業(yè)時間、休息時間的分配以及輪班形式，作業(yè)速率是否影響作業(yè)者的健康和作業(yè)能力的發(fā)揮。5)負荷分析。分析作業(yè)的強度、感知系統(tǒng)的信息接受通道與容量的分配是否合理，操縱控制裝置的阻力是否滿足人的生理特性。6)信息輸入和輸出分析。分析系統(tǒng)的信息顯示、信息傳遞是否便于作業(yè)者觀察和接受，操縱裝置是否便于區(qū)別和操作。4)作業(yè)組織分析。分析作業(yè)時間、1．檢查表的編制根據(jù)評價對象和要求有針對性地進行，要盡可能地系統(tǒng)和詳細。單元名稱檢查項目內(nèi)容回答備注是否1．檢查表的編制單元名稱檢查項目內(nèi)容回答備注是否2.人機系統(tǒng)分析檢查表內(nèi)容（1）信息顯示儀表的安排是否是否符合視覺運動規(guī)律？最重要的儀表是否布置在最有利的視區(qū)內(nèi)？顯示儀表與控制裝置在位置上對應關(guān)系如何？音響信號是否受到噪聲干擾？2.人機系統(tǒng)分析檢查表內(nèi)容（1）信息顯示(2)操縱裝置操縱裝置是否設置在手易達到的范圍內(nèi)？操縱裝置是否按不同功能和不同系統(tǒng)分組？緊急停車裝置設置的位置是否合理？操縱裝置的布置是否能保證操作者以最佳體位進行操作？（3）作業(yè)空間工作姿勢是否易產(chǎn)生疲勞危險作業(yè)區(qū)是否隔離（4）環(huán)境要素照明是否合適噪聲是否超過衛(wèi)生標準(2)操縱裝置操縱裝置是否設置在手易達到的范圍內(nèi)？（3）作業(yè)工作環(huán)境指數(shù)評價法1.空間指數(shù)法作業(yè)空間狹窄會妨礙操作，迫使作業(yè)者采取不正常的姿勢和體位，從而影響作業(yè)能力的正常發(fā)揮，提早產(chǎn)生疲勞或加重疲勞，降低工效。狹窄的通道和入口會造成作業(yè)者無意觸碰危險機件或誤操作，導致事故發(fā)生。因此，為了評價人與機、人與人、機與機等相互的位置安排，從而作出各種改進，可引入各種指標的評價值來判斷空間的狀況。工作環(huán)境指數(shù)評價法1)密集指數(shù)。它表明作業(yè)空間對操作者活動范圍的限制程度。查乃爾(R.C.Channell)與托克特(M.A.Tolcote)將密度指數(shù)劃分為4級，如表所示。1)密集指數(shù)。它表明作業(yè)空間對操2)可通行指數(shù)。該指數(shù)用以表明通道、入口的通暢程度，它也被分為4級，如表所示。在實際作業(yè)環(huán)境設計中，可通行指數(shù)的選擇與作業(yè)場所中的作業(yè)者數(shù)目、出入頻率、是否可能發(fā)生緊急狀態(tài)造成堵塞及這種堵塞可能帶來后果的嚴重程度有關(guān)。2)可通行指數(shù)。該指數(shù)用以表明通道、入口的通暢程度，2.視覺環(huán)境綜合評價指數(shù)法視覺環(huán)境綜合評價指數(shù)，是評價作業(yè)場所的能見度和判別對象(顯示器、控制器等)能見狀況的評價指標。該方法是借助評價問卷，考慮光環(huán)境中多項影響人的工作效率與心理舒適程度的因素，通過主觀判斷確定各評價項目所處的條件狀態(tài)，利用評價系統(tǒng)計算各項評分及總的視覺環(huán)境指數(shù)，以實現(xiàn)對視覺環(huán)境的評價。該評價過程大致分為4步。2.視覺環(huán)境綜合評價指數(shù)法1)確定評價項目。①對環(huán)境的第一印象；②照度；③眩光感覺；④亮度分布；⑤光影；⑥顏色顯現(xiàn)，⑦光色；⑧表面裝修與色彩；⑨室內(nèi)結(jié)構(gòu)與陳設；同室內(nèi)外的視覺聯(lián)系。2)確定分值及權(quán)值。對各評價項目均分為由好到壞4個等級，相應的值為0、10、50、100。各項目評價分值用下式計算（7-1）Sn：第n個評價項目的評分Pm：第m個狀態(tài)的分析Vnm：第n個評價項目第m個狀態(tài)的所得票數(shù)1)確定評價項目。①對環(huán)境的第3)綜合評價指數(shù)計算：（7-2）4)確定評價等級。根據(jù)計算的綜合評價指數(shù)，按下表確定評價等級。S：視覺環(huán)境評價指數(shù)Wn：第n個評價項目的權(quán)值3)綜合評價指數(shù)計算：（7-2）4)確定評價等3.會話指數(shù)會話指數(shù)是指工作場所中的語言交流能夠達到通暢的程度。通常采用語言干擾級(SIT)衡量某種噪聲條件下，人在一定距離講話必須達到多大強度的聲音才能使會話通暢，或相反在某一強度的講話聲音條件下，噪聲強度必須低于多少才能使會話通暢。3.會話指數(shù)7.2.3海洛德分析評價法1.人機系統(tǒng)的可靠度可靠性的數(shù)量指標為可靠度。人機系統(tǒng)的可靠度(RS)由機器的可靠度(RM)與人的操作可靠度(RH)確定。人機系統(tǒng)通常由多個子系統(tǒng)組成，各子系統(tǒng)連接方式不同，其系統(tǒng)的可靠度計算方法也不同。根據(jù)國外事故資料統(tǒng)計，生產(chǎn)事故中有58-70%是由人的因素造成的。單純提高機器的可靠性而不提高人的操作可靠性，系統(tǒng)的可靠性不可能得到明顯改善。7.2.3海洛德分析評價法根據(jù)國外事故資料統(tǒng)計，生產(chǎn)事1)串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度計算。一個系統(tǒng)如果至少有一個子系統(tǒng)發(fā)生故障，即可導致整個系統(tǒng)故障，或各子系統(tǒng)都正常系統(tǒng)才正常，這樣的系統(tǒng)稱為串聯(lián)系統(tǒng)，如圖所示。其系統(tǒng)可靠度的表達式為（7-3）式中：RS——系統(tǒng)的可靠度；Ri——各子系統(tǒng)的可靠度。1)串聯(lián)系統(tǒng)的可靠度計算。（7-3）式中：RS——系2)并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度計算。一個系統(tǒng)若至少有一個子系統(tǒng)正常，系統(tǒng)即正常，或各子系統(tǒng)都不正常，系統(tǒng)才不正常，這樣的系統(tǒng)稱為并聯(lián)系統(tǒng)，如圖所示。并聯(lián)系統(tǒng)可靠度的一般表達式為（7-4）2)并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度計算。（7-4）3)人-機-環(huán)境系統(tǒng)的可靠度計算人-機-環(huán)境系統(tǒng)可分為：串聯(lián)人機系統(tǒng)和冗余人機系統(tǒng)，如表所示。把多余的要素加入到系統(tǒng)中構(gòu)成并聯(lián)系統(tǒng)稱為冗余系統(tǒng)。冗余系統(tǒng)具有冗余度，這是提高系統(tǒng)可靠性的一種有效方法。3)人-機-環(huán)境系統(tǒng)的可靠度計算人機系統(tǒng)結(jié)合形式及可靠度人機系統(tǒng)結(jié)合形式及可靠度2.海洛德分析評價法海洛德法(HERALD：HumanErrorandReliabilityAnalysisLogicDevelopment)是人的失誤與可靠性分析邏輯推演法。它是通過計算系統(tǒng)的可靠性，分析評價儀表、控制器的配置和安裝位置是否適合于人的操作。一般先求出人執(zhí)行任務時的成敗概率，而后對系統(tǒng)進行評價。2.海洛德分析評價法人眼在視中心線上下各15°的正常視線區(qū)域內(nèi)，最不容易發(fā)生錯誤。因此，在該范圍內(nèi)設置儀表或控制器時，誤讀率或誤操作率極小，離開該區(qū)域越遠，則誤讀率和誤操作率將逐漸增大。下表表示了從視中心線為基準向外，每15°劃分一個區(qū)域，在不同的扇形區(qū)域內(nèi)規(guī)定相應的誤讀概率即劣化值Di。如果顯示控制板上的儀表被安排在15°以內(nèi)最佳位置上，其劣化值為0.0001～0.0005；如果將該儀表安排在80°的位置上，則相應劣化值Di增加到0.003。人眼在視中心線上下各15°的正常視線區(qū)域內(nèi)，所以，在進行儀表配置時，應該研究如何使其劣化值盡量小些。有效作業(yè)概率可用下式計算：(5-5)P:有效作業(yè)概率Di:各儀表安放位置的劣化值所以，在進行儀表配置時，應該研究如何使其劣化值盡例7-1某儀表顯示板安裝6種儀表，其中有5種儀表安裝在中心視線15°之內(nèi)，有1種儀表安裝在中心視線50°的位置上，求操作人員有效作業(yè)概率。解：由表10-13查得，視線15°以內(nèi)儀表的劣化值D＝0.0001，視線50°的儀表劣化值為0.002，則為例7-1某儀表顯示板安裝6種儀表如果監(jiān)視該顯示板的人員除去操作者外，還配備了其他輔助人員，則該系統(tǒng)中操作人員有效作業(yè)概率RS可以用下式計算：（7-6）式中：P——操作人員有效地進行操作的概率；n——操作人員數(shù)；T1——輔助人員修正主操作人員潛在差錯而進行行動的寬裕時間，以百分比表示；T2——剩余時間的百分比，T2＝100%－T1。如果監(jiān)視該顯示板的人員除去操作者外，在例中，P＝0.9975，n＝2，T1＝60%(估計)，T2＝100％－６０％＝40％，則RS為在例中，P＝0.9975，n＝27.3人-機-環(huán)境系統(tǒng)安全性設計系統(tǒng)的安全性系統(tǒng)的安全性可定義為能夠排除構(gòu)成系統(tǒng)的各要素導致災害事故的潛在因素，保證系統(tǒng)全體處于正常狀態(tài)下工作的性能。由于人的因素導致的災害性事故占事故因素的絕大部分(有的已占70%~80%)；重視和認真研究人在操作中容易失誤(差錯)的原因。7.3人-機-環(huán)境系統(tǒng)安全性設計系統(tǒng)的安全性由于人的因(1)人的失誤(差錯)在人-機-環(huán)境系統(tǒng)中，人的反應過程如下圖所示（S-O-R模型）。可以利用這個行動模型來考察人的失誤發(fā)生過程。人的行動可以分為五個階段：觀察出事物或信號區(qū)別信號解釋信號的意義推斷系統(tǒng)的狀態(tài)決定采取什么行動SOR會發(fā)生知覺錯誤給予一定感知刺激控制器顯示器(1)人的失誤(差錯)SOR會發(fā)生知覺錯誤給予一定感知刺激人的外部因素人的外部(2)減少失誤提高安全性在復雜的人-機-環(huán)境系統(tǒng)中，處理多種信息時，經(jīng)常會產(chǎn)生差錯：作判斷表確定故障所在采取適當?shù)拇胧〧1L1F2V1F1和F2：流量計（H，N，L）L1：水位計V1：管路閥（O，N，C）(2)減少失誤提高安全性F1L1F2V1F1和F2：流量計編號F1V1F2事件編號F1V1F2事件F1V1F2事件1NNN110HNN519LNNA2NNN2,311HNH2,320LNH2,33NNL412HNL421LNL44NON413HON422LON45NOHA14HOH623LOHA6NOL415HOL424LOL47NCN2,316HCN2,325LCN2,38NCH2,317HCH2,326LCH2,39NCL518HCL527LCL6事件內(nèi)容事件內(nèi)容事件內(nèi)容事件內(nèi)容1正常操作3V1閥門因誤操作而打開5水箱泄漏A異常狀態(tài)2F2和V1之間管道泄漏4入口流量減小6不正常的流出編號F1V1F2事件編號F1V1F2事件F1V1F2事件1N人-機-環(huán)境系統(tǒng)的故障樹分析評價法故障樹分析法(FaultTreeAnalysis)基本概念FTA是廣泛應用于工程系統(tǒng)災害分析和安全分析、提高系統(tǒng)可靠性的一種設計方法，也是對人機系統(tǒng)進行安全性分析評價的方法。FTA法最初是由美國貝爾實驗室的華特生于1961年在民兵式導彈發(fā)射控制系統(tǒng)的可靠性和安全性分析而提出的。FTA在對系統(tǒng)進行分析時，圍繞系統(tǒng)的事故或失效事件，做層層深入的分析，直至追蹤到引起事故或失效事件發(fā)生的全部最原始的原因為止。人-機-環(huán)境系統(tǒng)的故障樹分析評價法圖FTA示例FTA法是一種圖形演繹方法正常事件：按系統(tǒng)規(guī)定的數(shù)量和時間出現(xiàn)的事件故障事件：頂端事件：使系統(tǒng)不能正常工作的故障表現(xiàn)形式中間事件：導致頂端事件的所有可能發(fā)生的直接因素基本事件：導致系統(tǒng)發(fā)生故障的最基本的不需要再分解的事件圖FTA示例FTA法是一種圖形演繹方法用相應的代表符號和邏輯門將頂端事件、中間事件和基本事件連接構(gòu)成樹形圖，稱此樹形圖為故障樹(FT)，F(xiàn)T即為由元件、部件或人為失誤等事件而引起頂端事件的邏輯關(guān)系圖。根據(jù)它可進行系統(tǒng)的事故或失效進行定性分析和定量計算。FTA特點：在建樹階段能發(fā)現(xiàn)以前未引起注意的事件，并加以分析研究；能把各事件之間的關(guān)系連接成邏輯門；能對系統(tǒng)改善提出具體方案用相應的代表符號和邏輯門將頂端事件、中