第二章 交通安全基本理论.ppt

1,交通安全工程,第二章 交通安全基本理论,2,本章内容,2 交通安全基本理论（68学时）2.1 安全科学基础2.2 可靠性理论2.3 事故致因理论2.4 事故预防原理,3,一、安全科学的发展历程 二、安全科学的定义 三、安全科学的研究对象,2.1 安全科学基础,4,一、安全科学的发展历程第一个阶段是工业革命前，生产力和仅有的自然科学都处于自然和分散发展的状态，人类对自身的安全问题还未能自觉地去认识和主动采取专门的安全技术措施，从科学的高度来看，还处于无知（不自觉）的安全认识阶段。第二阶段是工业革命后，生产中已使用大型动力机械和能源，导致生产力和危害因素的同步增长，迫使人们对这些局部技术危害问题不得不进行深入认识并采取专门的安全技术措施，于是发展到局部的安全认识阶段。,2.1 安全科学基础,5,第三阶段是由于形成了军事工业、航空工业、特别是原子能和航天技术等复杂的大生产系统和机器系统，局部的安全认识和单一的安全技术措施已无法解决这类生产制造和设备运行系统中的安全问题，必须发展与生产力相适应的生产系统、安全技术措施，于是进入系统的安全认识阶段。第四个阶段是当今的生产和科学技术发展，特别是高科技的发展，静态的系统安全技术措施和系统的安全认识即系统安全工程理论，已不能很好地解决动态过程中随机发生的安全问题，必须更深入地采取动态的安全系统工程技术措施和进行安全系统认识。这就是当前正在进入动态的安全认识阶段，这个阶段不仅要创立安全科学，还要使安全科学与技术在人类的大科学技术整体中确立自己独立的科学技术体系，在人类整个生产、生活以及生存过程中显示出它的巨大作用。,2.1 安全科学基础,6,二、安全科学的定义德国学者库尔曼“安全科学研究技术应用中的可能危险产生的安全问题。它既不涉及军事或社会意义的安全或保安，也不研究与疾病有关的安全。”“安全科学的最终目的是将应用现代技术所产生的任何损害后果控制在绝对的最低限度内，或者至少使其保持在可容许的限度内。”“为实现这个目标，安全科学的特定功能是获取及总结有关知识，并将有关发现和获得的知识引入到安全工程中来。这些知识包括应用技术系统的安全状况和安全设计，以及预防技术系统内固有危险的各种可能性。简言之，安全科学是研究安全问题的，是关于安全问题的学说。揭示事故、事故的原因与后果、以及它们的发生概率之间特有的相互关系是十分必要的。如果没有安全科学，就认识不到这些相互关系。”,2.1 安全科学基础,7,“安全科学必须认清自己的责任是尽其所能回答公众提出的技术安全问题，并且尽力满足预防技术灾害（Hazards of Technology）的社会要求。”比利时格森教授对安全科学做了这样的定义：“安全科学研究人、技术和环境之间的关系，以建立这三者的平衡共生态（Equilibrated System）为目的。”中国劳动保护科学技术学会副理事长刘潜把安全科学定义为：“安全科学是专门研究人们在生产及其活动中的身心安全（含健康、舒适、愉快乃至享受），以达到保护劳动者及其活动能力、保障其活动效率的跨门类、综合性的横断科学。”,2.1 安全科学基础,8,中国矿业大学何学秋教授等认为：“安全科学是研究事物安全与危险矛盾运动规律的科学。研究事物安全的本质规律，揭示事物安全相对应的客观因素及转化条件；研究预测、消除或控制事物安全与危险影响因素和转化条件的理论与技术；研究安全的思维方法和知识体系。”中国劳动保护科学技术学会副秘书长，中国安全科学学报主编徐德蜀等认为：“安全科学是认识和揭示人的身心免受外界（不利）因素影响的安全状态及保障条件与其转化规律的学问。换言之，安全科学是研究人的身心存在状态（含健康）的运动及变化规律，找出与其对应的客观因素及其转化条件；研究消除或控制危害因素和转化条件的理论和技术即解决的方法和途径；研究安全的本质及其运动规律，建立起安全、舒适、高效的人机规范和形成人们保障自身安全的思维方法和知识体系。”即，安全科学是专门研究安全的本质及其转化规律和保障条件的科学。,2.1 安全科学基础,9,还有的学者认为：研究生产中人-机-环境系统，实现本质安全化及进行随机安全控制的技术和管理方法的工程学称之为安全科学。,2.1 安全科学基础,10,安全科学的本质特征内容可归纳如下：(1)安全科学要体现本质安全。依靠自身的安全设计，进行本质方面的改善，即使发生故障或误操作，系统仍能保证安全。安全科学必须适应人类技术发展的要求，提高人类的安全活动效果。变局部分散为整体、综合。变事后归纳整理为事前演绎预测。变被动静态受制为主动动态控制。(2)安全科学要体现理论性、科学性。不是简单的经验总结或推测，要具有科学的理性。不但要研究实现安全目标的技术方法和手段，而且要研究安全的理论和策略。,2.1 安全科学基础,11,(3)安全科学要体现交叉性。各种学科的出现和发展都要适应人类社会稳定繁荣的趋向，安全科学就是要把各相关学科的理论和方法综合起来，形成系统的理论，真正为人类追求的最终目标安全而服务。这其中不仅要包括工程科学和技术科学层次的知识，还要包括基础科学理论以及认识论和方法论的知识。(4)安全科学要体现研究对象的全面性。当前，安全科学研究的对象主要是人类的技术应用导致的灾害或事故。随着科学技术的不断发展，人类生活的方方面面都包含科学技术的内容，所以安全科学的研究对象应包括人类生存和发展过程中面临的一切负效应。(5)安全科学的目的要体现人、经济、环境和技术功能的最优化。,2.1 安全科学基础,12,三、安全科学的研究对象安全科学是研究事物安全与危险矛盾运动规律的学说。其目的是揭示事物安全与危险的原因及后果，以及它们之间特有的相互关系，并运用基础学科、工程学科等相关学科对事物或系统综合功能的丧失机理进行分析和研究。,2.1 安全科学基础,13,安全科学的研究对象可归纳为如下几个方面：安全科学的哲学基础。它是对安全科学的最高理论概括，也是认识、揭示安全本质的最科学、最根本的思维方式。确立安全科学的哲学观是研究安全的基础，只有确立了正确的安全观和方法论，才能正确地分析安全问题、解决安全问题，揭示安全科学的本质规律。为人类社会所面临的安全问题提供科学的指导方法。安全科学的基本理论。人类面临的安全问题是各种各样的，各有其特殊性，但在安全的本质问题上却有共性的规律。因此要研究安全科学的基本理论，揭示事物共有的安全本质规律。,2.1 安全科学基础,14,安全工程与技术。研究安全的工程技术问题，包括安全系统工程、安全控制工程、安全管理工程、安全信息工程、安全人机环境工程及各工程领域的安全工程问题等。安全科学的经济规律。安全经济基本理论、损失理论、评价理论、管理与决策理论等。,2.1 安全科学基础,15,一、基本术语 二、可靠度函数和故障率 三、系统可靠度四、人的可靠性,2.2 可靠性理论,16,一、基本术语1、可靠性、维修性和有效性2、可靠度、维修度和有效度3、用时间计量的可靠度、维修度和有效度,2.2 可靠性理论,17,1、可靠性、维修性和有效性（1）可靠性可靠性的经典定义是：产品或系统（设备）在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。一个设备或系统本身不出故障的概率称为“结构可靠性”。满足精度要求的概率称为“性能可靠性”。狭义可靠性通常包括“结构可靠性”和“性能可靠性”。,2.2 可靠性理论,18,（2）维修性对于可修复的产品，一旦出现故障是可能修复的，修复的能力通常用维修性表示。维修性是指在规定条件下使用的产品在规定的时间内，按规定的程序和方法进行维修时，保持或恢复到能完成规定功能的能力。,2.2 可靠性理论,19,（3）有效性产品的狭义可靠性和维修性能反映产品的有效工作能力，这一能力称有效性，它是指可以维修的产品在某时刻具有或维持规定功能的能力。耐久性是指当按着规定的程序和方法进行维修时，产品在规定的使用和维修条件下，达到某种技术或经济指标极限时，完成规定功能的能力。考虑产品的有效性和耐久性就可获得产品的广义可靠性。,2.2 可靠性理论,20,2.可靠度、维修度和有效度（1）可靠度 可靠度是衡量可靠性的尺度，它是指产品或系统（设备）在规定条件下和规定时间内完成规定功能的概率。（2）维修度维修度是表示维修难易的客观指标。其定义是在规定条件下和规定时间内，可修复产品或系统（设备）在发生故障后能够完成维修的概率。其中，“规定的条件”无疑与维修人员的技术水平、熟练程度、维修方法、备件以及补充部件的后勤体制等密切相关。（3）有效度有效度就是在某种使用条件下和规定的时间内，产品或系统（设备）保持正常使用状态的概率。,2.2 可靠性理论,21,给定某使用时间t，维修所容许的时间（远小于t），设某产品的可靠度、维修度和有效度分别为R(t)、M(t)和A(t,)，则它们之间的关系为：为了满足某种有效度，最好一开始就做到高可靠度或高维修度，当然也可以使可靠度较低，提高维修度来满足所需的有效度，但这样就会经常发生故障，从而提高了维修费用。反之，若采用高可靠度、低维修度，则产品的初始费用过高。所以，设计师必须在产品的价值和产品的可靠度二者之间进行均衡。,2.2 可靠性理论,22,3.用时间计量的可靠度、维修度和有效度故障前平均工作时间（MTTF）不可修复的产品，由开始工作直到发生故障前连续的正常工作时间。显然这时间可以认为是0内的一个任意可能值。因而对某一产品或零件的故障前的平均时间，应理解为它们连续正常工作时间的数学期望。于是有式中f(t)为寿命的概率密度函数。在可靠性理论中，它也是故障概率密度函数。,2.2 可靠性理论,23,平均故障间隔时间（MTBF）产品发生了故障后经修理或更换零件仍能正常工作，其在两次相邻故障间的平均工作时间。式中 n各单元发生故障的总次数；ti 第i-1到第i次故障间隔时间。,2.2 可靠性理论,24,平均故障修复时间（MTTR）产品出现故障后到恢复正常工作时所需要的时间。式中 n各单元发生故障的总次数；i第i次故障修复时间。,2.2 可靠性理论,25,二、可靠度函数和故障率1、可靠度函数2、故障率曲线3、系统的单元故障概率,2.2 可靠性理论,26,1、可靠度函数在一定的使用条件下，可靠度是时间的函数。设可靠度为，不可靠度为，则有,2.2 可靠性理论,27,式中：故障（或失效）概率密度函数，表示在时刻t后的一个单位时间内，产品故障数与产品总数之比。,2.2 可靠性理论,28,对于故障（或失效）率的定义，亦即工作到某时刻尚未故障（或失效）的产品，在该时刻后单位时间内发生故障（或失效）的概率，它反映时刻的失效速率，也称为瞬时失效率。,2.2 可靠性理论,29,2、故障率曲线在实际使用过程中的产品或机械零件，如不进行预防性维修或对于不可修复的产品，其故障率随时间而变化。,2.2 可靠性理论,30,31,（1）早期故障期早期故障期的故障率，由极高值很快地降下来。这个高的故障率主要是由于零件加工和部件装配等方面不当引起的。（2）偶然故障期偶然故障期的故障率降到很低而进入稳定的状态，其故障率可是视为常量。这个时期是零件的正常使用期。在这个时期中发生的故障都是因为偶然原因引起的。（3）耗损故障期耗损故障期是产品经历上述两个时期的使用后，由于材料的疲劳、蠕变和磨损等原因，使零件发生裂纹、尺寸的永久改变。间隙增大、冲击加剧、噪音增大等后果，而使故障率急剧地增大。,2.2 可靠性理论,32,机电产品在整个运转过程中，都会经历这三个不同的故障率阶段。加强预防维修，尽可能避免偶然因素的影响，就可延长使用期。,2.2 可靠性理论,33,3、系统的单元故障概率（1）可修复系统的单元故障概率取决于单元故障率（指单位时间内故障发生的频率）和单元修复率（指单位时间内元件修复的频率）。（2）不可修复系统的单元故障概率取决于单元故障率的时间分布函数。,2.2 可靠性理论,34,三、系统可靠度产品、设备是由许多零（元）件、组件及部件等组合而成的，它们通过相互作用而实现联系，以完成一定的功能。由此可见，产品的系统可靠度是建立在系统中各个零（元）部件之间的作用关系和这些零（元）部件本身可靠度的基础上的。产品的系统可分为贮备系统、非贮备系统和复杂系统。其中，贮备系统又可分为工作贮备（也称热贮备，在贮备期间部件又可能失效，而且可以立即更换掉故障部件，并取而代之）与非工作贮备（也称冷贮备，在贮备期间部件不会发生失效或失效率很小）。,2.2 可靠性理论,35,2.2 可靠性理论,36,1、串联系统组成系统的所有单元中，任一单元故障就会导致整个系统发生故障；或者说只有当系统中所有单元都正常工作时，系统才能正常工作的系统称为串联系统。,2.2 可靠性理论,37,从设计角度考虑，要提高串联系统的可靠度，就应：提高单元可靠度；尽可能减少串联单元数目；等效地缩短任务时间。,2.2 可靠性理论,38,2、并联系统并联系统属于工作贮备系统。由个单元组成的并联系统具有如下特征：系统中只要有一个单元正常工作，系统就能正常工作；只有系统中所有单元都失效，系统才失效。,2.2 可靠性理论,39,2.2 可靠性理论,40,3、混合系统实际系统多为串并联的组合，称为混合系统。在这种情况下，可以先把每一组成单元（串联与并联）的可靠度求出，转换成单纯的串联或并联系统，然后求出系统的可靠度。,2.2 可靠性理论,41,4、表决系统表决系统的特征是：系统中的n个单元中，至少要有k（）个单元正常工作，系统才能正常工作，也称为 系统,2.2 可靠性理论,42,5、非工作贮备系统（冷贮备）考虑n=2时的贮备系统，一台部件工作，另一台部件备用。假定备用期间不失效并且开关是理想的，根据复合事件概率的计算方法，可得系统的可靠度.,2.2 可靠性理论,43,6、复杂系统有些系统中，各单元之间并不能简单归纳为上述哪一类系统模型，它是一种网络结构的可靠性问题，这类系统即复杂系统。计算复杂系统的可靠度可用布尔真值表法、结构函数法、最小路集法、概率分解法、联络矩阵法等。,2.2 可靠性理论,44,四、人的可靠性人在各种工程系统的可靠性中起着重要的作用，因为各种系统都是由人这个环节使之相互联系的。为了使可靠性分析有意义，必须考虑人的可靠性因素。人的可靠性定义为：人在系统工作的任何阶段，在规定的最小时间限度内（假定时间要求是给定的）成功地完成一项工作或任务的概率。在系统设计阶段，遵循人的因素的原则能有效地提高人的可靠性。另一方面，诸如仔细地挑选和培训有关人员等也有助于提高人的可靠性。,2.2 可靠性理论,45,1、应力应力是影响人的行为及其可靠性的一个重要因素。显然，一个承受过重应力的人会有较高的可能性造成失误。根据研究表明，人的工作效率与应力（或忧虑）之间有如图所示的关系。,2.2 可靠性理论,46,2.2 可靠性理论,47,应力不完全是一种消极因素。实际上，适度的应力有利于把人的功效提高到最佳状态。如果应力过轻，任务简单且单调，反而使人会觉得工作没有意义而变得迟钝，因而人的功效不会达到高峰状态；相反，若应力过重，超过中等应力情况下，将引起人的功效下降。引起下降的原因是多方面的，如疲劳、忧虑、恐惧或其它心理上的应力。,2.2 可靠性理论,48,（1）职业应力职业应力可分为以下四种类型：类型I：与工作负荷有关。在超负荷工作的情况下，任务要求超过了个人满足要求的能力；同样，在低负荷工作的况下，一个人完成的工作调动不起积极性。低负荷工作的例子有：不需要动脑筋；没有发挥个人专长和技能的机会；重复性工作。类型：与职业变动有关。职业改变破坏了个人行为上的、心理上的和认识上的功能模式。这种应力类型出现在与生产率和增长有关的机构中。职业变动的形式如调整编制、职务提升、科研开发和重新安置等。类型：与职业上受到挫折有关。当工作不能满足预先的目标时，会导致这种情况。如缺乏联系、分工不明确、官僚主义、缺乏职业开发准则等。类型：其它可能的职业性环境因素，如振动、噪声、高温、光线太暗或太亮、不好的人际关系等。,2.2 可靠性理论,49,（2）操作人员的应力特征人都有一定的局限性，当执行某一具体任务时，若超过这些限度，差错的发生概率就会上升。为了使人的差错减到最小，设计工程师和可靠性工程师应密切配合，在设计阶段应考虑到操作人员的能力限度和特征。操作人员可能受到的应力特征是：反馈给操作人员的信息不充分，不能确定其工作正确与否；要求操作人员迅速地对两个或两个以上的显示值做出比较；操作人员要在很短时间内做出决策；要求操作人员延长监视时间；为了完成一项任务，所要做的步骤很多；有一个以上的显示值难以辨认；要求同时高速完成一个以上的控制；要求操作人员高速完成操作步骤；要求根据不同来源收集到的数据做出决策。,2.2 可靠性理论,50,（3）个人的应力因素个人应力因素是指一般工作人员可能因某种原因造成了心理压力而引起的应力。这些因素中有些是在一个人的一生中遇到的实际问题。将其中一些列举如下：必须与性格难以捉摸的人在一起工作；不喜欢做现在的工作或事情；与配偶或子女有矛盾；严重的经济困难造成的心理上的压力；在工作中有可能成为编外人员；在工作中得到晋升的机会很少；缺乏完成现在工作的能力；健康欠佳；时间上要求很紧的工作；为了按期完成工作，不得不加班干；工作上上级提出过多的要求；做一项凭自己的能力和经验不屑去做的工作等。,2.2 可靠性理论,51,2、人的差错（失误）人的差错是指人在执行规定任务时发生失误（或做了禁止的动作），可能导致预定操作中断或引起人员伤亡和财产损坏。人的差错对系统产生的影响随不同的系统而不同，造成的后果也是不一样的。人的差错的发生有各种不同原因，大多数人的差错发生的原因是基于这样一个事实，即人可以用各种不同方式去做各种不同的事情。,2.2 可靠性理论,52,人的差错的原因主要包括：在工作的环境中光线不合适；操作人员由于培训上的不足而没有达到一定的技能，因而造成失误；仪器设备的设计太差，质量不好；工作环境中温度太高；高噪声的环境；工作图纸不合理；工作人员的空间太挤；目标不明确；使用工具错误；操作规程写的质量太罨蛘有错误；管理太差；任务太复杂；信息和语言交流上太差，等等。,2.2 可靠性理论,53,（1）人的差错分类人的差错一般可按以下几种形式分类。按信息处理过程分类：未正确提供、传递信息。识别、确认错误。记忆、判断错误。操作、动作错误。按执行任务性质分类设计错误 操作错误装配错误 检验错误安装错误 维修错误,2.2 可靠性理论,54,哈默的人为差错分类疏忽性：对困难作出不正确的决策；执行性：不能实现所需的功能；多余性：完成一项不该完成的操作；次序性：执行操作时，发生次序差错；时间性：时间掌握不严，对意外事件反应迟钝，不能意识到的风险情况。,2.2 可靠性理论,55,（2）人的故障模式人的差错的发生有各种不同的原因，诸如信息提供、识别、判断、操作等一个或多个人的活动都可涉及人的差错。这些差错归纳起来为人的故障模式。,2.2 可靠性理论,56,(3)人的差错概率估计人的差错概率是对人的行为的基本量度。,2.2 可靠性理论,57,人的差错概率受多种因素的影响，如操作的紧迫程度、单调性、不安全感、设备状况、人的生理状况、心理素质、教育、训练程度以及社会影响和环境因素等。因此，具体进行人的可靠性分析非常复杂，一般要根据操作的内容、环境等因素进行修正，在决定这些修正系数时带有很大的经验性和主观性。人们在处理或执行任何一次任务时，例如操作人员在操纵使用和处理设备、装置和物料时，都有一个对任务（情况）的识别（输入）、判断和行动（输出）三个过程，在这三个过程中都有发生差错的可能性。就某一行动而言，作业者的基本可靠度为,2.2 可靠性理论,58,2.2 可靠性理论,59,由于受作业条件、作业者自身因素及作业环境的影响，作业者的基本可靠度还会降低。例如，有研究表明，人的舒适温度一般是1922，当人在作业时，环境温度若超过27，人的失误概率就会上升约40。因此，还需要用修正系数k加以修正，从而得到作业者单个动作的失误概率为：,2.2 可靠性理论,60,2.2 可靠性理论,61,3、人的可靠性分析方法影响人失误的因素很复杂，很多专家、学者对此做过专门研究，提出了不少关于人的失误概率估算方法，但都不很完善。现在能被大多数人接受的是1961年斯温（Swain）和罗克（Rock）提出的“人的差错率预测方法”(缩写为THERP)，用来分析操作人员在系统运行过程中，采取必要的操作与措施时发生失误的概率。,2.2 可靠性理论,62,THERP方法的分析步骤如下：第一步根据人的差错定义系统故障或分系统故障第二步辨识和分析有关人的操作第三步确定单人单项操作或多项操作的差错率第四步评估人的差错对所考虑系统的影响第五步提出必要的建议上述五个步骤是一个累积的过程，而且一直重复到由人的差错引起的系统性能下降达到某个可容许的水平为止。要注意的是，上述步骤未必总是按同样次序进行重复。,2.2 可靠性理论,63,4、人的差错预防办法主要有人机系统分析法、差错原因排除程序、质量控制小组法以及防止操作人员发生差错的预防措施（1）人机系统分析法二十世纪50年代初，米勒（Robert B.Miller）研究并提出了人机系统分析法。该方法能使系统中人的差错的不良效果降低到某种可容许的程度。,2.2 可靠性理论,64,人机系统分析法包括如下十个步骤：第一步，概括系统的功能和目标第二步，概括情况特征第三步，概括有关系统的人力特征第四步，概括由系统人力实现的任务和工作第五步，根据表面潜在可能差错条件和其它有关的困难完成任务和工作的分析第六步，得出每种潜在差错出现的估计第七步，得出对某种潜在差错未被发现的未经校正的可能性分析第八步，得出对每种未被发现潜在差错的后果估计第九步，对系统提出修改意见第十步，重复大部分上述步骤再评价每个系统的修改,2.2 可靠性理论,65,（2）差错原因排除程序法这种方法主要是强调预防性措施，要求工人直接参加，在生产操作进行时把人的差错减少到可容许的程度。这种方法可称为减少人的差错的工人参与程序法。差错原因排除程序法由若干工人小组组成，小组的规模不应该超过812人。在定期召开的差错原因排除会上，由工人提出差错情况报告和可能的差错情况报告，然后对这些报告进行评审和讨论，最后提出补救或预防措施的建议。,2.2 可靠性理论,66,差错原因排除程序法的重要准则如下：收集的数据应包括可能出现差错的情况、易发生事故的情况和差错；程序应限于辨识为了减少可能的差错需要重新设计的工作条件；差错原因排除小组对于诸如减少差错的数量、提高工作满意程度和费用有效性等因素所提出的工作情况的每项重新设计都应该由专家组进行评定。,2.2 可靠性理论,67,差错原因排除程序包括下列基本内容：由管理人员来实施最合适的设计方法；由管理人员对工人在差错原因排除程序中所起的作用作恰如其分的认可；对差错原因排除程序所涉的每个人进行教育，使其了解该程序的用处；人因专家和其它专家从费用与价值角度对提出的设计方法作出评估，此外，他们还要从这些方法中选出最合适的方法或者提出其它解决办法；对差错原因排除组的协调员和工人进行数据收集和分析技术方面的培训；人因专家和其它专家利用差错原因排除程序的连续输入对生产过程改变的影响进行评估；工人对差错和可能出现的差错情况提出报告并确定产生差错的原因。此外，为排除或适当地减少产生这些差错的原因，工人捉出解决办法的方案。,2.2 可靠性理论,68,（3）质量控制小组法质量控制小组法和差错原因排除程序法有许多共同点。它们的某些内容是相同的。这些相同的内容为：参加者享有民主权利；目的在于解决问题；各管理等级之间有交叉。质量控制小组法和差错原因排除程序法的不同点在于：利用因果图、巴雷特等分析法来研究问题；强调协同工作和成员与集体的一致性；强调进行质量控制统计方法培训。,2.2 可靠性理论,69,一个组在自愿的基础上由810人组成。这些人员是进行相互有关的或相同工作的生产工程师、管理人员和工人。对所有这些人都要进行质量控制统计方法的培训。培训所包括的范围如下：因果图，质量控制图，巴雷特图，直方图，二项分布。,2.2 可靠性理论,70,（4）防止操作人员发生差错的预防措施引起操作人员差错的原因有许多。一些常见的人的差错原因及其预防措施有：注意力不集中。注意力不集中和疲劳是引起操作员差错的两个主要原因。应考虑的防止注意力不集中的措施为：在重要场所安装能引起注意的装置、提供舒适的工作场所以及在程序步骤之间避免过长的间隔。疲劳。防止疲劳的措施为：消除不合理的工作位置和不合理的操作方式，避免精力集中的时间过长，排除环境产生的应力和产生疲倦的精神因素等。,2.2 可靠性理论,71,注意不到重要的指示。光凭指针显示危险情况，易造成人的差错。若采用发声和发光手段来引起操作人员对问题的注意，则可避免出现忽视重要显示的情况。亦即，防止注意不到重要的指示的措施是使用视觉和听觉方法把操作员的注意力引到出现的问题上。操作员对控制器件的调整不精确。采用带定位销的控制器件或不需进行精密调整的控制器件，可以避免操作员因对控制器件调整不精确而引起的问题。对要求精确调节的控制装置，首先要求机构灵活且用力较小；同时利用“卡嗒卡嗒”发声来控制装置，则能避免由操作人员引起的控制不精确问题。,2.2 可靠性理论,72,接通控制器件的顺序不对。为避免不按顺序要求接通控制装置，可在关键部位设置连锁装置，并保证功能控制装置按其要求以一定的顺序排列。另外要避免采用外形相似或控制记号难以理解的控制装置。读错仪表读数。对读错仪表读数的预防措施是要解决清晰度问题。读数者要挪动身体，仪器不要放在不合适的位置上，这两点也很重要。一般从仪表上读数能造成错误，可采取的措施有：消除视觉误差问题，当仪表位置分散时，读表人可移动身体，合理安排仪表位置，采用数字排列方式以达到符合人视觉的要求。,2.2 可靠性理论,73,用错控制器件。避免用错控制器件的办法有：使用时不要用力过大，关键的控制器件不要互相离得很近或相似，控制器件不要使用难以看懂的标记。振动和噪声的刺激。在不规则的振动和高噪声的环境下，操作易发生差错，可采用隔振器和吸声装置来克服，最好是从振源和声源上采取措施。设备有缺陷，该工作时不能工作。克服的办法是采取各种措施保证仪器工作正常并提供一些测试和校准的程序。没有遵照规程操作。不遵守规定的程序是操作人员产生差错的一个重要原因。其措施是避免太长、太慢或太快的操作程序和设置符合人的群体习惯的操作方式等。,2.2 可靠性理论,74,因噪声没有听清命令。噪声会影响操作人员交谈，造成对指令不能正确理解。排除方法是将操作员和噪声隔离或者从根本上治理噪声。生理和心理上的应力。消除和减轻生理和心理上的应力是减少人的差错的重要方面，除了加强教育与培训之外，改善环境条件及创造和谐的氛围都是有力的措施。例如，工作场所的布置，除保证操作人员能迅速地在设备之间活动，并及时与其他操作人员保持联络外，应设法避免其他人员对操作人员个人空间的侵犯，保证合理的空间间隔与个人“领土”。这不仅涉及人体尺寸和感觉系统，还涉及人的个性、性别、年龄、文化、感情状态和人际关系等社会因素。,2.2 可靠性理论,75,一、事故致因理论的发展过程二、事故频发倾向论三、事故因果连锁论四、能量意外释放论五、心理动力理论六、系统理论七、撒利模型八、变化的观点,2.3 事故致因理论,76,一、事故致因理论的发展过程事故是一种可能给人类带来不幸后果的意外事件。人类主要“从事故学习事故”，为了防止事故，必须弄清事故为什么会发生，造成事故发生的原因因素事故为什么会发生，事故是怎样发生的，以及如何防止事故发生的理论，研究如何通过消除、控制事故致因因素来防止事故发生，所以被称作事故致因理论。事故致因理论是定生产力发展水平的产物。在生产力发展的不同阶段，生产过程中出现的安全问题有所不同，特别是随着生产方式的变化，人在生产过程中所处地位的变化，引起人们安全观念的变化，产生了反映安全观念变化的不同的事故致因理论。,2.3 事故致因理论,77,1919年英国的格林伍德（M.Greenwood）和伍兹（H.H.Woods）经统计分析发现，工人中的某些人较其他人更容易发生事故。进而，在1939年，法默(Farmer)等人据此提出了事故频发倾向的概念。1936年，美国人海因里希(WHHeinrich)提出了事故因果连锁理论。该理论也和事故频发倾向理论一样，仅仅关注人的因素，把大多数的工业事故责任都归因于工人的不注意等方面，表现出时代的局限性。1949年，葛登(Gorden)利用流行病传染机理来论述事故的发生机理，提出了“流行病学方法”。对于事故，一要考虑人的因素，二要考虑环境的因素，三要考虑引起事故的媒介。,2.3 事故致因理论,78,1961年由吉布森(Gibson)提出，并由哈登(Hadden)完善的能量转移论，是事故致因理论发展过程中的重要一步。1969年由瑟利(JSurry)提出的瑟利模型，以人对信息的处理过程为基础描述了事故发生的因果关系。1970年海尔(Hale)的“海尔模型”，1972年威格里沃思(Wigglesworth)的“人失误的一般模型”，1974年劳伦斯(Lawrence)提出的“金矿山人失误模型”，以及1978年安德森(Anderson)等人对瑟利模型的扩展和修正等，都从不同角度探讨了人失误与事故的关系问题。,2.3 事故致因理论,79,1972年，本纳(Benner)提出了扰动起源事故理论，即P理论，指出在处于动态平衡的系统中，是由于“扰动”的产生导致了事故的发生。约翰逊(WGJohnson)于1975年提出了“变化一失误”模型，塔兰茨(W巳Talaneh)在1980年介绍了“变化论”模型，佐藤吉信在1981年提出了“作用一变化与作用连锁”模型，都从动态和变化的观点阐述了事故的致因。值得指出的是，到目前为止，事故致因理论的发展还很不完善，还没有给出对于事故致因进行预测、预防的普遍而有效的方法。,2.3 事故致因理论,80,二、事故频发倾向论1、事故频发倾向事故频发倾向是指个别人容易发生事故的、稳定的、个人的内在倾向。对于发生事故次数较多、可能是事故频发倾向者的人，可以通过一系列的心理学测试来判别。一般来说，具有事故频发倾向的人在进行生产操作时往往精神动摇，注意力不能经常集中在操作上，因而不能适应迅速变化的外界条件。,2.3 事故致因理论,81,事故频发倾向者往往有如下的性格特征：感情冲动，容易兴奋；脾气暴躁；厌倦工作、没有耐心；慌慌张张、不沉着；动作生硬而工作效率低；喜怒无常、感情多变；理解能力低，判断和思考能力差；极度喜悦和悲伤；缺乏自制力；处理问题轻率、冒失；运动神经迟钝，动作不灵活。,2.3 事故致因理论,82,2、事故遭遇倾向事故遭遇顺向是指某些人员在某些生产作业条件下容易发生事故的倾向。当从事规则的、重复性作业时，事故频发倾向较为明显。有学者建议用事故遭遇倾向取代事故频发倾向的概念，认为事故的发生不仅与个人因素有关，而且与生产条件有关。影响事故发生频度的主要因素有搬运距离短、噪声严重、临时工多、工人自觉性差等；与事故后果严重度有关的主要因素是工人的“男子汉”作风，其次是缺乏自觉性、缺乏指导、老年职工多、不连续出勤等，证明事故发生情况与生产作业条件有着密切关系。对于一些危险性高的职业，工人要有一个适应期间，在此期间内新工人容易发生事故。,2.3 事故致因理论,83,3、关于事故频发倾向理论自事故频发倾向提出，迄今有无数的研究者对事故频发倾向理论的科学性问题进行了专门的研究探讨，关于事故频发倾向者存在与否的问题一直有争议。实际上，事故遭遇倾向就是事故频发倾向理论的修正。,2.3 事故致因理论,84,三、事故因果连锁论事故的原因包括三个层次：直接原因，间接原因，基本原因。由于对事故的各层次的原因的认识不同，形成了不同的事故致因理论。人们经常用事故因果连锁的形式来表达某种事故致因理论。,2.3 事故致因理论,85,1、海因里希事故因果连锁论海因里希首先提出了事故因果连锁论，用以阐明导致事故的各种原因因素之间及与事故、伤害之间的关系。该理论认为，伤害事故的发生不是一个孤立的事件，尽管伤害可能发生在某个瞬间，却是一系列互为因果的原因事件相继发生的结果。,2.3 事故致因理论,86,海因里希把工业伤害事故的发生、发展过程描述为具有一定因果关系的事件的连锁，即：人员伤亡的发生是事故的结果；事故的发生是由于人的不安全行为或物的不安全状态；人的不安全行为或物的不安全状态是由于人的缺点造成的；人的缺点是由于不良环境诱发的，或者是由先天的遗传因素造成的。,2.3 事故致因理论,87,海因里希最初提出的事故因果连锁过程包括五个因素：遗传及社会环境人的缺点人的不安全行为或物的不安全状态事故伤害,2.3 事故致因理论,88,事故因果连锁关系的多米诺骨牌效应,2.3 事故致因理论,89,2、轨迹交叉论继海因里希提出几乎所有的工业伤害事故都是由于人的不安全行为造成的之后。斯奇巴(Skiba)指出，生产操作人员与机械设备两种因素都对事故的发生有影响，只有当两种因素同时出现时，才能发生事故。反映这种认识的理论叫轨迹交叉论。该理论认为，在事故发展进程中，人的因素的运动轨迹与物的因素的运动轨迹的交点，就是事故发生的时间和空间。即，人的不安全行为和物的不安全状态发生于同一时间、同一空间、或者说人的不安全行为与物的不安全状态相遇，则将在此时间、空间发生事故。,2.3 事故致因理论,90,2.3 事故致因理论,91,许多情况下人的因素与物的因素又互为因果。例如，有时物的不安全状态诱发了人的不安全行为，而人的不安全行为又促进了物的不安全状态的发展，或导致新的不安全状态出现。因而，实际的事故并非简单地按照上述的人、物两条轨迹进行，而是呈现非常复杂的因果关系。轨迹交叉论作为一种事故致因理论，强调人的因素、物的因素在事故致因中占有同样重要的地位。按照该理论，可以通过避免人与物两种因素运动轨迹交叉，即避免人的不安全行为和物的不安全状态同时、同地出现，来预防事故的发生。为了有效地防止事故发生必须同时采取措施消除人的不安全行为和物的不安全状态。,2.3 事故致因理论,92,3、管理失误论在海因里希的事故因果连锁中，把遗传和社会环境看作事故的根本原因，表现出了它的时代局限性。尽管遗传因素和人员成长的社会环境对人员的行为有一定的影响，却不是影响人员行为的主要因素。在企业中，如果管理者能够充分发挥管理的控制机能，则可以有效地控制人的不安全行为和物的不安全状态。重点介绍博德的事故因果连锁和亚当斯的事故因果连锁。,2.3 事故致因理论,93,（1）博德的事故因果连锁博德在海因里希事故因果连锁的基础上，提出了反映现代安全观点的事故因果连锁。,2.3 事故致因理论,94,博德的事故因果连锁强调：事故因果连锁中一个最重要的因素是安全管理。为了从根本上预防事故，必须查明事故的基本原因，并针对查明的基本原因采取对策。不安全行为或不安全状态是事故的直接原因，必须加以追究的原因。越来越多的安全专业人员从能量的观点把事故看作是人的身体或构筑物、设备与超过其阈值的能量的接触，或人体与妨碍正常生理活动的物质的接触。事故后果包括人员伤害和财物损坏，二者统称为损失。,2.3 事故致因理论,95,（2）亚当斯的事故因果连锁亚当斯提出了与博德的事故因果连锁论类似的事故因果连锁模型。在亚当斯因果连锁理论中，把事故的直接原因，即人的不安全行为和物的不安全状态称作现场失误，其主要目的在于提醒人们注意不安全行为及不安全状态的性质。该理论的核心在于对现场失误的背后原因进行了深入的研究。操作者的不安全行为及生产作业中的不安全状态等现场失误，是由于企业领导者及事故预防工作人员的管理失误造成的。,2.3 事故致因理论,96,2.3 事故致因理论,97,4、北川彻三事故因果连锁日本广泛以北川彻三的事故因果连锁论作为指导事故预防工作的基本理论。北川彻三从四个方面探讨事故发生的间接原因：技术原因。机械、装置、建筑物等的设计、建造、维护等技术方面的缺陷。教育原因。由于缺乏安全知识及操作经验，不知道、轻视操作过程中的危险性和安全操作方法，或操作不熟练、习惯操作等。身体原因。身体状态