【摘 要】 在復雜工業系統中,人因可靠性分析(HRA) 是預防和減少人因失誤的有效方法。人在復雜工業系統中的生產活動,往往是由組織中班組成員集體完成的,完整的HRA 必須充分考慮班組人誤的產生。班組人誤的產生有其自身的規律,如何合理地定義人員行為形成因子(PSFs) 是 班組人因失誤分析的難點,也是班組人因失誤分析的重要手段,被廣泛應用在核電廠,航空和造船工業領域的事故分析中。筆者詳細分析和探討了班組人因失誤的定義、產生過程及相關的人的行為形成因子,以期能使大規模工業系統中的人因失誤分析更加合理和完善。
【關鍵詞】 人因可靠性分析;班組人因失誤;人員行為形成因子
1 引 言
在復雜工業系統中,隨著設備(硬件和軟件) 可靠性不斷提高,由人的因素而誘發的事故已成為其最主要的事故源之一[1 ] 。人因可靠性分析(HRA ,Human Reliability Analysis) 是預防和減少復雜工業系統中人因失誤的有效方法。HRA 方法中人的失誤率預測技術( THERP , Technique for Human ErrorRate Prediction) 以及事故序列評估程序[2 ] (ASEP ,Accident Se2quence Evaluation Program) 方法對于班組人誤的分析考慮了主控室值長監督作為一個恢復因子(RF ,Recovery Factor) ,這種考慮并未詳細追溯班組成員內部因為聯絡,分工和“群體思維”傾向可能造成的失誤,對HRA 中的班組人誤分析缺乏筆者試圖分析班組失誤的產生過程以及其行為形成因子(PSF ,Performance ShapingFactor) ,以使大規模復雜工業系統中的HRA 能夠更加發展完善,為班組人誤分析量化提供定性基礎。
2 復雜工業系統與班組人因失誤產生
2.1 復雜工業系統
復雜工業系統具有以下基本特征[3 ] :
(1) 人機界面復雜性,即人機接口多樣,人員多元化。
(2) 信息復雜性,即信息顯示方式多樣性,信息量大,信息變化快。
(3) 動態特征復雜性,即系統的層次性、關聯性復雜。
(4) 環境不確定性復雜性,包括物理、組織、社會、心理等環境;
(5) 操作復雜性,系統主要運行特征為監視、確認、控制,應急狀態下的操作負荷數倍于正常的操作負荷。核電廠、石油化學工廠、飛機、鐵路等均為典型的復雜工業系統。人在工業系統中的生產活動往往是由班組成員集體完成的,班組運作可以提供相互的支持與幫助,合理分工可以提高效率與質量,這在復雜工業系統中尤其顯著。班組運作可以探查與恢復人的失誤,亦可以產生失誤,主要的原因是所謂的“群體思維”。其背面的原因往往是班組成員把為了維系良好的人際關系置于找尋最佳決策方案之上,因而可能導致錯誤結果。因此在以班組為出發點考慮人的失誤時,不但要考慮他們如何產生失誤,而且要考慮為什么沒有糾正失誤和人際關系是如何引起失誤發生的。
2.2 班組人因失誤產生
班組人因失誤(team error) 是Reason 定義的“人的失誤”的形式之一[4 ] 。Reason 將人的失誤分為3 種類型:錯誤(mis2take) 、過失(lapse) 和疏忽(slip) 。錯誤一般產生于計劃和決策過程之中,疏忽基本上發生在操作動作的執行過程中。前二者失誤與“群體思維”的聯系 較為密切,后者與單一成員的活動聯系更多。班組失誤產生過程(error2making process) 如圖1 所示,其中個人失誤與共享失誤含義如下:
(1) 個人失誤( IE:independent error) 是由班組中單獨成員個體產生的失誤。個人失誤可進一步分為獨立失誤(indepen2dent errors) 和關聯性失誤(dependent errors) 。獨立失誤是指對于當事人提供的信息是充分和正確的條件下產生的失誤;關聯性失誤是指信息中的一部分是不恰當的,未提供的或不正確的,以致于使得個人產生了與某種情景不相符合的失誤。
(2) 共享失誤是指失誤是由部分或全部班組成員共同承擔的,其中不論他們是否直接參預了交流。與個人失誤相似的是,共享失誤也可以分為兩種子類型,即獨立性的與關聯性的。
2.3 失誤恢復過程
失誤- 恢復過程可以分為3 個階段:察覺(detect) 、表示(indication) 和糾正(correct) 。
2. 3. 1 察覺失敗
失誤恢復的第一步是察覺它們的產生,如果沒有注意到這種失誤,就不會有機會去糾正它們,在此失誤基礎上的動作將得到執行。
2. 3. 2 表示失敗
一旦察覺到失誤,能否得到恢復的關鍵取決于班組其他成員是否將它以某種方式表示出來,以得到注意。如果未得以恰當表示,錯誤動作照樣可以執行下去。
2. 3. 3 糾正失敗
最后一個屏障是失誤的實際糾正,即使班組中的某些成員察覺到失誤并作出表示,產生失誤的成員也可能不顧他(們) 的觀點。如果他沒有糾正失誤,基于這種失誤的動作將得不到糾正而給予執行。
3 人員行為形成因子(PSFs) 和班組失誤
3.1 人員行為形成因子(PSFs)
PSFs 是指對人的認識、判斷、行動過程中產生不利影響的物理的、精神的(或外、內部的) 因素[5 ] 。在班組失誤中,筆者定義3 種PSFs ,即外部、內部和班組人員的PSFs ,并著重考慮其與共享失誤的關系:
(1) 外部PSFs ,指班組成員共享的共同工作條件,例如亮度、高溫、濕度、振動等。
(2) 內部PSFs ,包括應激、疲勞、知識缺乏、技能和經驗等。內部PSFs 往往與外部PSFs 相關聯,同樣的工作環境對于不同的人產生的影響可能不盡相同。
(3) 班組PSFs ,這種PSFs 來自于目標或任務的班組成員之中,包括缺乏交流、不恰當的任務分配、過度的權威效應(在兩位人員以上的班組中,權力或責任大小的差異) 及過度信任(對于其他人員的能力不恰當的信任) 等(見圖2) 。
3.2 班組失誤
班組失誤PSFs 分析被廣泛應用在核電廠,航空和造船工業領域的事故分析中。筆者將對3 個行業的近百件事故進行分析,其中包括21 個核工業事故、21 個航空事故和25 個造船事故。數據來源于INEEL ( IDAHO國家工程與環境實驗室) 的人因調查報告、EPRI(電力研究所) 報告、英國交通部的飛機空難報告和中國國家安全生產管理局的統計資料等。其中28 項班組失誤發生在13 個核工業事故中,8 項發生在7 個航空事故中,9項發生在7 個造船工業事故中,一項發生在石油化工領域(未包含在下面統計分析中) 。
3.2.1 共享失誤和外部PSFs
在表1 中顯示了與共享失效和個人失效相聯系的PSFs的觀察值,兩者之間差異不大。但可以看出,人- 機界面缺陷對于失誤的貢獻較大,這是因為在實際系統運行中,界面提供的信息的真偽會全面直接影響著操縱員對電廠狀態的真實了解與判斷,這種影響將擴及每一個成員的行為方式。因此,人- 機界面缺陷對于共享的失效- 決策過程影響很大。
3.2.2 共享失誤與內部PSFs
在表2 中,顯示與共享失效及個人失效相關聯的內部PSFs ,其中低水平的情景意識,低水平的任務意識和過度地堅持于他們自己的意識、觀點、決策、動作,過度依賴于報警器、顯示器等。對于共享失效的貢獻大于個人失效。班組工作的特點可能造成一種氛圍,使得其中的成員不是每個人均盡力去達到他們的共同目標。其中可能是由于喪失了對自身責任的明確認識,所以造成了他們不經常作必要的觀察或完全共享集體的決策。
3.2.3 共享失誤和班組PSFs
表3 ,給出了在共享失誤中觀察到各類的PSFs 的影響與相互比例關系。由于在共享失誤的定義中闡明:“共享失誤是由班組中某些或全部成員共同分享的失誤,而不論他們之間是否進行過直接交流”。因此,可以認為班組PSFs 中的“交流缺陷”和“過度相信他人的意見、觀點、決策工作等”將只會作用在人們產生共享失誤的氛圍環境上。2003 年12 月23 日中國重慶開縣天然氣井噴事故中,現場負責人要求換下卸壓閥并告知現場技術員,現場技術員未表示異議(交流缺陷、過度的職業禮貌和組織管理因素) ,導致起鉆發生井噴時無法控制,釀成了死亡243 人的重大惡性責任事故。
3.2.4 未察覺失誤與PSFs
在表4 中,列出了班組其他人員未察覺到失誤的PSFs影響。可以看到,班組PSFs 的影響超出了50 % ,其中影響最大的是“交流缺陷”。如果班組成員沒有通過交流獲得充分的信息,他們就不會有機會察覺到個人失誤或共享失效。這種失誤不完全是因為他們不了解信息交流的重要性,而是還存在著一些其他原因:或者是由于意識到面臨事故的嚴重性,班組成員處于高水平的激勵之下;或者是,他們都過于忙于各自的觀察和操作;或者是他們沒有意識到任務或情景的重要性等。
在許多惡性事故中,都可以發現由于過度的職業禮貌使得原本可以得到提醒的事故隱患未以察覺(例如,未對某人的操作活動給予監查和指導),3. 2. 3 節中重慶開縣井噴事故亦如此。這種職業上的禮貌不同于權威效應,前者是在同級權利水平上,由于猶豫沒有坦誠地進行討論,或打不開情面,當時講出自己的觀點。同時,過度信任和過度自信也是兩個關鍵因素。雖然一些外部和內部PSFs 可以引起交流缺陷,過度的職業禮貌、過度信任和過度自信也會限制恰當交流的能力。
此外,過度相信某一種印象或觀點已妨礙班組人員對失誤的察覺。1979 年Oyster Creek 核電廠,操作員堅信4 個閥門中有兩個是打開的,實際上4 個閥門全部被錯誤地關閉。不充分的資源和不良的任務管理不僅僅產生失誤,也會導致無法察覺失誤。如果一位決策者在班組中具有資深地位,其他的成員非常小心謹慎,那么他們可能接受資深者的決策,而不去評價它的恰當與否。
3.2.5 指出/ 糾正失誤與PSFs
表5 引出了班組其他人員在察覺失誤條件下,未得以指出和糾正失誤情況下觀察到的PSFs。可以看出內在PSFs 中只有兩種因素發揮影響作用,即高激勵和低自信兩種。
班組PSFs 的聯合影響在總體的PSFs 的5 %以上。其中過度的權威效應占據了主要的地位,許多事故實例說明了這一點。但是,同層水平上過度職業禮貌也使得涉及人對是否指出/ 糾正失誤產生猶豫。例如,在1989 年Dryden 機場的一次飛機墜落事故中,兩位在客艙中未當班機長注意到機翼上覆蓋的冰雪,但是在起飛前沒有提前否定飛行人員。結果飛機非正常起飛,釀成大禍。當然,在這起事故中,其他PSFs也發生著影響,如未當班機長與駕駛艙之間的距離較長等。如果兩位客艙內的機長跨越了他們過度職業禮貌束縛,那么就可以克服其他障礙指出存在的問題。交流缺陷和資源/ 任務管理缺陷也是十分重要的。觀察到的一個實例是,英國一架飛機失事中,飛行員根據他對于空調系統所掌握的知識,誤認為NO. 2 引擎發生故障,事實上,是NO. 1 引擎發生起火。駕駛員沒有使用艙內飛行小組成員作為補充信息資源,以確認自己的判斷是否正確,結果他關閉了NO. 2 引擎,結果飛機失去動力栽到地面。
4 結束語
在復雜工業系統中,關于班組失誤的特點與意義日益受到決策者和管理員的重視并開展大量的探索和研究工作。研究班組運作人因失誤的產生機理主要是通過分析相關的PSFs 的發生,其目的在于改進班組運行績效,預防班組個人失誤和共享失誤的產生,其中包括決策、交流、領導、應激/疲勞管理和班組的運行協調各個過程中產生的人誤。筆者認為,對復雜工業系統中進行的PSFs 和班組失誤的分析和研究,還不能完全涵蓋的班組運行人因失誤的特點,HRA 必須繼續進行深入探討,以使HRA 能夠更加完善,更加有效。
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