安全人机工程学-人因事故分析与预防
运用人机工程学理论浅析煤矿事故原因及对策
于安全管理水平和安全技术手段等相对落后 ， 安全 保障能力不足， 煤矿事故多 ， 伤亡大 ， 职业病严重的
状况仍未得到根本性的改变。据 国家安全生产监督 管理总局统计 ， ０ 年全国煤矿发生事故 ３３１ ， ２ ５ ０ ４ 起
１ １ 人 的不安 全行为 ．
在人一机一环境系统 中， 人是主体 ， 是实现既定 目标的关键 ， 同时也是激发事 故的主要 因素。从事
不 良， 显示器的识别性 差 、 标准化差等 因素 ； ③操纵 装置设计不合理 ， 操作人员在操纵过程 中感到不舒 适、 易疲劳， 控制器可辩性差 ， 容易引起误操作 ； ④矿 井中恶劣环境的影响， 包括噪声 、 湿度 、 振动 、 照明和 粉尘等因素 ； ⑤作业空 间设计不 良， 操作空 间狭小 ，
因， 它却 是 背 景 原 因， 但 而且 是事 故 的煤矿企业在安全管理方面还存在着 很多问题 ， 主要 表现在 ： ①煤矿企业 的发展包 袱较 重， 企业往往位于偏僻的地方 ， 各种福利设施不能实 现社会化 ； 导致企业其他成本支出较高， 安全生产投
失 误行 为发生 过程 如 图 ２ 示 。 所 由图 ２可知 ， 的不 安 全 行 为 的发 生 既 有 外 部 人
收稿 日期 ：０６ ３ ４ ２０ 一Ｏ —２
环境因素 ， 也有人体内在因素。为了减少系统 中人 的失误行为的发生 ， 必须对 内、 外两种因素 的相关性
进行分析。
・
作者简 介： 郭
星 （９ｏ － ， ， 北省怀 安县人 ， １ ７＿ ） 男 河 ｒ 学士，
讲 师， 从事工业设计专业 的教 学工作。
６ ・ ７
维普资讯
２０ 年８ ０６ 月
矿 业 安 全 与 环 保
安全人机工程学的研究方法
安全人机工程学的研究方法
安全人机工程学的研究方法
安全人机工程学是一门研究如何保护人体和机器免受损害的学科，它的研究方法主要包括以下几方面：
一、认知人机交互
认知人机交互通过研究认知心理学，探索了人类在与机器交互过程中的行为、思维模式和态度，以及技术在这一过程中所起的作用。
它主要是考虑到人与机器的交互行为，研究如何让机器能够更好地适应人类的行为，以减少安全事故的发生。
二、机器安全识别
机器安全识别是安全人机交互的重要研究方法，它们包括机器视觉识别、声音识别和物理识别等，用于识别机器周围的环境状态，确定机器的状态，从而避免安全事故的发生。
三、人体运动分析
人体运动分析是一种安全人机系统的研究方法，用于分析人体在使用机器时的运动特征，以及记录人体使用机器的相关行为，从而确定机器的安全状况。
四、用户界面设计
用户界面设计是安全人机工程学的一个重要分支，主要通过研究用户的行为习惯和使用机器的方法，制定合理的用户界面，让用户更加安全和方便地使用机器。
五、人机系统分析
人机系统分析是安全人机工程学的一个重要方法，它主要研究人与机器之间的交互，以及如何提高人机系统的安全性，为用户提供更安全和可靠的服务。
航空航天工程师的人机工程和人因工程
航空航天工程师的人机工程和人因工程航空航天工程是现代科技领域中的重要分支，它的发展离不开人机工程和人因工程的支撑和指导。
人机工程是研究和设计人与机器（包括飞行器、航天器等）之间最佳的交互方式，而人因工程则更加注重人的因素对系统运行的影响。
本文将通过对人机工程和人因工程的介绍，探讨航空航天工程师在这两个领域中的作用与职责。
一、人机工程人机工程是一门科学，它关注的是如何设计和改进人与机器之间的交互方式，以最大限度地提升用户的效率、舒适度和安全性。
在航空航天领域，人机工程师负责确保飞行员或航天员能够高效地与飞行器或航天器进行交互，以确保任务的顺利进行和安全完成。
人机界面是人机工程中的重要组成部分，它包括各种控制按钮、仪表盘、显示屏等等。
人机工程师需要考虑使用者的特点和需求来设计这些界面，以确保使用者能够快速准确地理解并操作各种功能。
此外，人机工程师还需要考虑人的心理和认知特点，如反应时间、决策能力等，来确定合适的界面布局和操作方式。
人机工程还需要考虑应急情况下的人机交互方式。
例如，当飞行器出现故障或无法预期的情况时，飞行员需要能够快速反应并做出正确的决策。
因此，人机工程师需要设计出简洁明了的警报系统和相应措施，以帮助使用者在紧急情况下做出正确的反应。
二、人因工程与人机工程类似，人因工程也关注人与系统之间的交互，但更侧重于人的因素对系统运行的影响。
人因工程师的目标是通过研究和设计，最大程度地减少人为错误和事故的发生，保证系统的可靠性和安全性。
人因工程师需要考虑人的生理特点，如人体工程学、人类视觉和听觉等方面的知识。
他们需要确保系统设计符合人体工程学的原则，以减少使用者在操作过程中的不适和疲劳感。
此外，他们还需要设计符合人的视觉和听觉特点的界面，以便用户能够迅速准确地获取和理解信息。
人因工程师还需要进行人因分析，研究和评估人的行为和决策对系统运行的影响。
他们需要分析人的操作错误和事故的原因，并提出改进措施，以减少类似事件的发生。
修改版安全人机工程学知识点
第一章5、安全人机工程学是从安全的角度出发，以安全科学，系统科学与行为科学为基础，运用安全原理以及系统工程的方法去研究人—机—环境系统中人与机以及环境保持什么样的关系，才能保证人的安全的一门学科。
第二章1、事故的基本特征主要包括：事故的因果性，事故的偶然性、必然性和规律性，事故的潜在性、再现性和预测性。
（7性，因偶必规潜再预）。
3、能量意外释放论和轨迹交叉论（看书17）4、事故的预防原则（论述题）①、技术原则在生产过程中，客观存在的隐患是事故发生的前提。
因此要预防事故的发生，就需要针对危险采取有效的技术措施进行治理，其基本原则是：1消除潜在的危险原则。
如用不可燃材料代替可燃材料。
2降低潜在危险严重度的原则。
如在高压容器中安装安全阀，手电钻工具采用双层绝缘措施等。
3闭锁原则。
如冲压机械的安全互锁器，煤矿上使用电闭锁装置等。
4能量屏蔽原则。
如建筑高空作业安装安全网，核反应堆的安全壳等。
5距离安全原则，应尽量使人与危险源距离远一些。
如化工厂应该远离居民建立等。
6个体保护原则。
如作业者系安全带，戴护目镜等。
7警告、禁止信息原则。
如使用警灯、警报器、安全标识等。
8作业时间保护原则。
此外，还有根据需要而采取的预防事故发生的技术原则。
②、组织管理原则1系统整体性原则。
2计划性原则。
3效果性原则。
4责任制原则。
5坚持合理的安全管理体制的原则。
③、安全教育原则可包括安全态度教育、安全知识教育、安全技能教育。
第三章1、人体测量时基本姿势有两种：立姿和坐姿。
2、例题3-1 （看书29）3、人的力学特性：生物力学是研究生物系统运动规律的科学。
生物系统包括有机整体和有机整体的联合体。
有机整体是指由各种器官和组织以及其中的液体和气体组成的有机整体；有机整体的联合体是由生物体的各部分，例如：头、躯干、四肢以及内脏等组成的有机整体联合体。
人体生物力学侧重研究人体各部分的力量、活动范围、速度，人体组织对于不同阻力所发挥出的力量等问题。
安全心理学对事故的分析方法
安全心理学中的事故分析方法安全心理学分析事故的目的是从人的因素中找出事故的原因和规律，提出预防措施。
对事故的分析方法除了按受伤部位、受伤性质、起因物、致害物、伤害方式、不安全状态、不安全行为等项内容进行常规分析，确定事故的直接原因和间接原因外，主要采取的分析方法有：一、人机工程学分析人机工程学分析主要是通过统计分析方法，根据大量的原始资料，从人、机、环节三个方面找出事故原因及其变化规律，找出哪些是人的因素引起的，哪些是机器或环境因素引起的；哪些是人的因素与机器或环境因素相互作用引起的。
如果是人的因素引起的，则进一步可以分析是否与知识不足、技术不熟练、不注意、疲劳、生理缺陷或疾病、智力、年龄、人格特征、情绪等原因有关，还可一步分析为什么会出现这种现象，从而突出某些因素与事故的关系。
以求采取有效的预防事故的措施。
二、一般事故统计分析一般事故统计分析可按事故发生地点(Where何处)、时间(When何时)、工种、性别、工龄、年龄(Who何人)、事故类型、性质(What何种)、事故原因(Why何因)，分别进行统计分析，寻求事故的规律。
三、案例事故分析案例事故分析常用在为了找出事故潜在的隐患，防止以后不再发生同类原因的事故，以及采取最适宜的预防措施，常常需要对个案事故进行心理学分析，以找出不安全的因素。
四、事故流行病学分析事故的流行病学分析是采用流行病学的研究方法，研究特定生产环境中特定危害因素对特定职业群体安全的影响，并对这些危害因素进行分析研究，依分析方法的不同，又可分为：1．回顾性研究对过去一段时间内，某系统、分析某一单位或工种以往发生的工伤事故数据、比较，从中找出事故的一般规律和关键因素，作为预防措施的依据。
2．现况调查在同一时间或不同时间，对不同类型或单位的观察对象进行横断面的比较，如比较不同系统、单位、车间或工种的事故资料，并找出其差异原因；或对某一特定人群的现况进行研究，例如，研究单位的安全现状和安全心理，并提出对策。
安全人机工程学人因事故分析与预防
主要内容
第一节 第二节
人因对系统安全的作用与影响
第2页
第一节 人因对系统安全的作用与影响
一、人因事故的危害性和严重性 据E.Hollnagel 1998年统计，从20世纪60年代到 20世纪90年代，在所有工业事故中包含人因失误的事 故从20%扩大到80%以上。特别是许多重大事故的原 因几乎均源于人的因素这些事故不仅造成人类生命财 产、生存环境的巨大灾难，而且给社会发展带来了极 大的负面影响，在人们心理上投下的阴影不可估量。
行中操作型的直接人误转变为对自动化系统设计、维护、 测试、检测、管理等间接人误。
系统智能化程度的提高导致失误类型由疏忽等较低层 次的认知失误向诊断、判断、决策等较高层次的认知 失误类型转变。
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2、人的内在弱点两大方面
l 机体生理界限 体力界限、反应速度界限、精度界限、生物节律界
限和对外部环境变化的容许界限等。 人作为一种现实的机体不可能随心所欲、完美无缺
第二节 人因事故分析的基本方法
一、基本概念
人因可靠性：人对于系统的可靠性所必须完成的活动的成 功概率。人的可靠性，人为可靠性，人员可靠性 人因失误(human error)：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。人 为失误，人为错误，人的失误，人误 人因可靠性分析（HRA：Human Reliability Analysis): 以人因工程、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 价为中心内容，以分析、预测、减少与预防人的失误为研究 目标。
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主体的意识界限 主体内部意识和动机、期望，实践基础上的感
安全系统工程中的人为因素分析与防范
安全系统工程中的人为因素分析与防范一、引言安全系统工程是保障人们生命财产安全的重要环节，而人为因素是导致事故和安全隐患的主要原因之一。
因此，在安全系统工程中进行人为因素分析与防范至关重要，本文将重点探讨该主题。
二、人为因素的分类人为因素主要包括人的行为、心理、态度和技能等方面的影响。
根据其特点和产生的原因，可将人为因素分为以下几类：1. 不良决策行为：这类人为因素主要与决策者的行为有关，如不合理的设计、错误的决策、疲劳、粗心大意等。
在安全系统工程中，及时发现并纠正不良决策行为非常重要。
2. 人员错误行为：人员在操作、维护和保养过程中的疏忽、马虎、忽视安全规程等都属于此类人为因素。
为了预防此类错误行为，必须加强对人员的培训和教育，强调安全操作的重要性，并制定明确的操作规程。
3. 人的心理因素：人的心理因素对工作中的安全行为产生重要影响。
人的态度、动机、情绪等都可能造成不安全行为。
因此，了解并识别人的心理因素，采取相应措施，能有效地预防事故的发生。
三、人为因素分析方法针对安全系统工程中的人为因素，有多种分析方法可供选择，如人机工程学、事件树分析法、层次分析法等。
以下是两种常用的方法：1. 人机工程学（Ergonomics）：该方法是研究人的工作环境和任务所能提供的理论和方法，以最大限度地发挥人的潜力，提高安全性和效率。
通过人机工程学分析，可以识别出潜在的人为因素，如操作过程中的疲劳、误判、操作复杂度等，并设计相应的改进措施。
2. 事件树分析法（ETA）：该方法通过建立事件树的方式，对人为因素进行系统分析。
事件树是一种分支结构图，用于定量地描述和评估各种可能发生的事件并计算其概率。
通过ETA分析，可以从事故的整个过程中追溯到人为因素，找出故障发生的具体原因，并提出相应的防范措施。
四、人为因素的防范措施为了降低人为因素带来的风险，以下是一些常见的防范措施：1. 培训与教育：加强对相关人员的培训和教育，提高其安全意识和风险防范能力。
安全管理--第四章-人失误的分析与预防
第四章人失误的分析与预防第一节概述按人失误产生的原因可以把人失误分为以下三类：（1）随机失误（2）系统失误：对工作任务的要求超出了人的能力范围;在正常作业条件下形成的下意识行动、习惯做法。
（3）偶发失误一些偶然的过失行为,它往往是事先难以预料的意外行为，如违反操作规程、违反劳动纪律等。
第二节信息处理与人失误一、信息处理过程中的人失误倾向1、简单化2、依赖性3、选择性：对输入的信息进行快速的扫描并选择，按轻重缓急排序。
4、经验与熟练:条件反射式的行为在一些特殊情况下是有害的，5、简单推断：眼前事物与过去经验相符合时.6、粗枝大叶，走马观花二、信息处理过程中的人失误表现及其产生原因日本安全评价研究会根据人的信息处理过程总结归纳了化工企业生产操作过程中人失误的表现形式及其产生原因，将人失误分为五大类，每一大类中分别包含若干种人失误的表现形式。
见下页表调查发现,在接受信息和判断决策部分人失误所占比例最大，尤以“没确认”和“判断失误”发生最多。
第三节人失误致因分析一、概述费雷尔认为,人失误是由于下列3个方面的原因：①过负荷；②与外界刺激要求不一致的反应；③由于不知道正确的方法或故意采取不恰当的行动.皮特森在费雷尔理论的基础上提出，事故原因包括人失误和管理缺陷两方面的原因；而过负荷、人机学方面的问题及决策错误是造成人失误的原因。
二影响人失误的个人因素1、硬件方面（1）生理状态如疲劳、睡眠不足、醉酒、饥饿等情况引起的低血糖等生理状态的变化会影响大脑的意识水平。
生产环境中的温度、照明、噪声及振动等物理因素及倒班、人体生物节律等因素同样会影响人的生理状态。
（2）身体状态身体各部分的尺寸，各方向用力的大小，视力、听力及灵敏性等（3）病理状态疾病、心理或精神异常、慢性酒精中毒、脑外伤后遗症等因素会影响大脑的意识水平（4）药理状态服用某些药剂而产生的药理反应容易导致人失误.2、心理状态恐慌、焦虑会扰乱正常的信息处理过程；过于自信、头脑发热也会妨碍正常的信息处理;社会、家庭的变化导致的情绪不安定会分散注意力，甚至忘了必要的操作；生产作业环境、工作负荷及人际关系等因素也会影响人的心理状态。
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第六章 人因事故分析与预防
主讲人： 李 奇 职 称： 讲师
主要内容
第一节 第二节
人因对系统安全的作用与影响
第2页
重性 据E.Hollnagel 1998年统计，从20世纪60年代到 20世纪90年代，在所有工业事故中包含人因失误的事 故从20%扩大到80%以上。特别是许多重大事故的原 因几乎均源于人的因素这些事故不仅造成人类生命财 产、生存环境的巨大灾难，而且给社会发展带来了极 大的负面影响，在人们心理上投下的阴影不可估量。
尽管系统的自动化程度提高了，但归根结底还要由人来控 制操作，要人来设计、制造、组织、维修、训练，要人来 决策，即使所谓的智能系统也仅只是局部替代最终决策的 前期动作，因而，人在系统中的作用不是削弱了，而是更 加重要和突出了。
系统自动化程度的提高带来了人因失误的迁移。由运
行中操作型的直接人误转变为对自动化系统设计、维护、 测试、检测、管理等间接人误。
系统智能化程度的提高导致失误类型由疏忽等较低层 次的认知失误向诊断、判断、决策等较高层次的认知 失误类型转变。
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2、人的内在弱点两大方面
机体生理界限 体力界限、反应速度界限、精度界限、生物节律界
限和对外部环境变化的容许界限等。 人作为一种现实的机体不可能随心所欲、完美无缺。
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3、复杂社会技术系统的特征及对人因的影响
采集信息
人
系统
控制
早期手工作业系统中人与系统的关系
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机械、电子信 采集信息 息采集单元
人
智能化信
系统
息处理系
统 机械、电子 控制单元 控制
现代自动化系统中人与系统的关系
复杂社会技术系统的特征（Reason,1990)
系统更加自动化 系统更加复杂和危险 系统具有更多的防御装置 系统更加不透明
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行业名称 航空
道路交通 石油化工
核电 矿山 钢铁冶金
各行业中人因事故所占比例
人因事故的比例
资料来源
70%－80%
中国安全科学学报，2002，12（5）
57%完全由人因引起，90%包含人因的 贡献
60%以上
Human Error in Road Accidents.Green M.,John
W.Senders 日本，1991
为了防止技术失效和人误对系统运行安全的威胁， 普遍采用了多重、多样专设安全装置。这些装置大大提 高了系统的安全性。但另一方面，对这些安全装置的依 赖性又降低了操作人员对系统危险性的警觉性。同时， 这些安全装置仍可能由于人误而失效—如切尔诺贝利核 电站事故（实验过程中关闭安全保护装置），因而它们 也就是系统最大的薄弱环节。
系统更加自动化
操作人员的工作由过去以“操作”为主变为监视—决 策—控制。人因失误发生的可能性、尤其是后果及影响 变得更大了。
系统更加复杂和危险
大量地使用计算机使得系统间相互作用更加复杂、 耦合更加紧密，同时使得大量的潜在危险集中在较少 几人身上（如中央控制人员）。
系统具有更多的防御装置
60%以上 85％
Hollnagel E.CREAM.2-3.Elsevier Science Ltd.1998
中国，1996
90％
中国，1996
第4页
人因事故： 人机系统 70％－90％ (21世纪初） 核电站 国际 55％－85％
国内 70％
第5页
近年来公众熟知的一些重大人因事故
时间
事件名称
四、人机工程学的研究目的 设计机器和设备及工艺流程、工具以及信息传
递装置与信息控制设备时，必须考虑人的各种 因素---生理的和心理的及人体测量参数、生物 力学的需要与可能； 使人操作简便、省力、快速而准确； 使人的工作条件和工作环境安全卫生和舒适； 最终目的是为了使人机系统协调，保障安全健 康和提高工作效率。
第 19 页
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第 37 页
第 38 页
二、大规模复杂系统中人因事故产生的主要原因 1、人始终是系统的中心和主宰者 2、人固有的内在弱点 3、复杂社会技术系统的特征及对人因的影响
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1、人仍是系统的中心和主宰者
人的作用的不可替代性。
2001/7/5 2002/7/1
俄罗斯一架图154客机在伊尔库茨克机场突然坠毁事件
俄罗斯一架图154飞机和一架波音757飞机在德国瑞士边境附 近的康士坦茨湖上空约35400英尺高度相撞第事件 6 页
压水堆原理示意图
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第9页
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系统更加不透明 系统的高度复杂性、耦合性和大量的防御装置增加
了系统内部行为的模糊性，管理人员、维护人员、操 作人员经常不知道系统内正在发生什么，也不理解系 统可以做什么。
三、人因对系统安全的正面作用
人的才智在查出和消除潜在的问题方面是十分有 效的。
1979/3/28 美国三哩岛核电站事故 1986/1/28 美国挑战者号航天飞机失事
1986/4/26 前苏联切尔诺贝利核电站事故 1988 前苏联Phobos!号火星探测卫星失事
1993/8/5 深圳危险品仓库大爆炸
1994/12/8 克拉玛依剧院大火灾 1999/9/30 日本茨城县东海村的JCO核原料加工厂临界事故 1999/11/10 美国火星气象卫星坠毁 2000/8/12 俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇沉没事件 2001/3/8 美军核潜艇“格林维尔”号撞沉日本渔船“爱媛”号事件
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主体的意识界限 主体内部意识和动机、期望，实践基础上的感
知，在环境条件下的情感，对感知的提炼和把握 规律性的能力，以及对自我行为的规划能力等。
人作为一种现实的反映意识体，它与机体的生 理界限和客观事物的真实性具有相当程度的镶嵌 性和背离性，认识上的弱点总是客观的。
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人生理、心理、社会、精神等特性的并存，导致 了人的复杂性、灵活性、适应性和可塑性，也决定 了人在不同条件下行为的难以控制性、不确定性和 随机性，并且其失误机理的复杂性远远超过了机械、 电子设备，使得对人因失误的辨识和预防比硬件要 困难的多。