船舶事故中人因失误机理的研究
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船海工程 武汉船舶职业技术学院学报2015年第5期 船舶事故中人因失误机理的研究 彭陈张圆圆 (江苏海事职业技术学院,江苏南京211170) 摘 要船舶事故中人一机一环境系统的复杂性,使得人因失误的概率很大,减少人因失误成为船舶事故的重要因素, 本文分析了人因失误原因,构建了人因失误模型及船舶事故中人的可靠性数学模型,并对船舶事故人因失误的研究方向 提出了展望。 关键词 船舶事故;人因失误;人的可靠性;失误机理 中图分类号U676 文献标志码 A文章编号 1671—8100(2015)05—0025—02 在复杂的人一机~环境中,随着科技的发展, B一人的行为,p~环境特征,e一个体特征 机器运行环境得到很好改善。但是作为主体的 从(1)中我们可以得出人的失误主要表现在: 人,由于心理、生理和精神等方面诸多因素影响, 人感知环境信息方面的失误,信息刺激人脑;人脑 人的操作存在可塑性和不确定性,从而造成的事 处理信息并作出决策的失误;行为输出时的失误 故越来越多,据国际海事界权威统计,人为因素原 等。 因导致的船舶事故比例为:搁浅90 9/6,火灾70 , 碰撞96 。由此可见,人为因素在如此发达的今 2 船舶事故人因失误因素评价指标 天,已成为船舶事故的最主要原因,而且人因失误 体系 所导致的事故比例逐渐上升,其后果也越来越严 重,因此,对船舶事故中人因失误的机理研究变得 船舶事故是人一机一环境构成的复杂系统, 愈加重要。 在对船舶事故人为因素分析过程中,要综合分析, 笔者对航运公司高级船员、院校专家、教授的调查 1 船舶事故中人因失误机理 研究,以及对船舶人因失误机理研究需要,得出船 舶事故中人因失误因素的评价指标体系,见图1。 人因失误是指人的行为的结果偏离了规定的 目标,或者超出了可接受的范围,并产生了不良的 3 建立船舶事故中人因失误模型 影响。船舶事故中人因失误受诸多因素的影响, 有内部的原因,也有外部的原因,外因例如环境 人因失误模型,根据船舶事故中人的失误原 等,内因例如人的心理和生理等。 因与人的可靠性定义,以及海事事故中人的可靠 根据行为心理学观点,人的行为模式可以表 性因素,建立了船舶事故人因失误模型,见图2。 示为: 4 建立船舶事故中人的可靠性数学 S—O~R(刺激一个体一反应) 这是一个不断循环的过程,因此我们可以用 模型 一个公式表达人的行为B与环境P及变量人e的 船舶人因事故发生是以时间T为轴的过程, 关系: 所以船舶人因事故中人的可靠性数学模型符合泊 即B—f(P,e), (1) 松型式模型。 基金项目:2014年江苏省高校哲学社会科学基金项目(项目编号:2014SJD286)2013年江苏省航海学会项目(项目编号:2013CO1),2013 年江苏海事职业技术学院项目(项目编号:2013QNZX 03),2011年江苏海事职业技术学院项目(项目编号:2011A3—70)。 收稿日期:2015—06~18 作者简介:彭陈,男,工学硕士,讲师,研究方向:轮机工程、船舶与海洋工程、航海教育研究。 25 武汉船舶职业技术学院学报 2015年第5期 文化素质J lr l安全素质 I r疲劳状况 l身律蠢质 lL身体状况 ‘ J r气质 I性格 l心理囊质1情绪 f L挫折 l l业务素质 f 专业技能 I决策水平 英语水平 r操作规程 r动力设鲁蕾理 l L维惨慑养 j船员管理 l法规臂理 l安全教育r培 单位 、培训状况 L培训内容 r船上环境 环境田囊t外界环境 r监测力度 其他霸素 L法规 图1 船舶事故人为因素综合评价指标体系框架图 _-1 篙 —一 T作态度及动机 ——_一 下意识的操作 册 —一 业务水平 — 管理者的态度及决策 一 图2船舶事故中人因失误模型 我们用t。表示第i次事故发生的时间,假设 F(t)表示时问t之前发生的故障次数: (a)船舶操作过程中,执行一个任务没有发生 任何故障即(t一0); (b)船舶操作过程中,在It,t+Dt]期间内发 生的故障次数即F(t+Dt)一F(t); (c)船舶操作过程中,在Et,t+Dt3期间内发 生一个故障的概率是1(t)Dt+o(Dt); (d)船舶操作过程中,在Et,t+Dt]期问内大 于一个故障发生的概率是o(Dt); 我们根据上面的a、b、c、d四个条件可以得出 如下结论,即在船舶操作中,执行一个任务会发生 多少次故障。 我们利用假设b,b和d将F(t)过程的转移 函数表示成(假设从i转移到j) 26 f1一 (t)At+o(At);i—j P 一 (t)At,j—i一1 (2) lo(/xt),other 令Pro(t)表示F(t)一m的概率,利用马尔代 夫过程方程可以得出如下: Pm(t+Dt)一r1—1( )Dt] Pm(£)一1(£)DtPm一1( )+0(Dt) Pm(t)一 m! exp[一 ‘ )] (3) 即if(t)一I (t)dt(£时间内, 发生 个故障的概率) (4) 5船舶人因事故研究展望 根据船舶人因事故的特点,笔者认为今后应 该重点研究以下几个方面: (1)做好船舶人因事故基础数据的统计工作, 为日后的统计分析及经验总结奠定基础,为船舶 人因事故模型建立打好基础。 (2)在现有船舶人因事故研究模型及数学计 算方法方面,还存在一定缺陷,有些仅仅限与理论 方面讨论,例如,模型与数学计算方法实用性与可 操作性不强,所以,今后还需将新的研究模型与数 学计算方法优化,改进不足。 (3)船舶人因事故方面,人的疲劳因素占有很 大比重,今后针对如何根据人的操作状况,监测人 的疲劳状态,进行及时跟踪和反馈,运用新的技术 手段,开发一套监测设备,是一个很好的研究方 向。 (4)通过船岸信息融合技术,建立船岸一体化 的船舶机械设备安全管理信息系统,利于船舶操 作人员与岸上管理人员信息的共享,可以共同实 时监测船舶机械的运行状况,通过对数据的监测、 诊断、反馈,从而可以采取有效预防措施,保障船 舶的安全运行。 参 考 文 献 1程,王以群等.人误模式与原因因素分析E33.工业工程与 管理,2006(1) 2刘红,何鹏等.基于粗糙的海事事故影响因素分析[J].上海海 事大学学报。2013 3郑滨,金永兴.基于属性约简的海事人为失误致因分析[J].上 海海事大学学报,2010 (下转第3O页) 武汉船舶职业技术学院学报 2015年第5期 ZHANG Hui ,ZHANG Ming—e (1.Wuhan Institute of Shipbuilding Technology,Wuhan 430050,China; 2.Wuhan Railway Vocational College of Technology,Wuhan 430205,China) Abstract:Agent is a software system which has intelligent and autonomous ability under cer- tain circumstances.Agent technology provides an effective way to solve the problem of dis— tributed application.In this paper,we propose a new adaptive system based on Agent tech— nology and reinforcement learning,and propose a new adaptive system based on reinforce— ment learning to support the continuous interaction between Agent and environment. Key words:Agent;reinforcement learning;adaptive system (责任编辑:谭银元) (上接第26页) 4徐红明.船舶机损事故人误原因因素的层次分析法[J].中国 修船.2008 6王雪君.船舶事故的特点与原因分析[J].中国修船,2014 7 石小岗.舰船建造中人因失误机理的研究[J].价值工程,2014 8于家凤.基于多层模糊模型的船舶机损事故人为因素评估方 法[J].中国造船,2009 5 叶明海.水路交通运输安全管理与事故防范处理手册[M].安 徽文化音像出版社,2003 Study on the Human Error Mechanism in Ship Accident PENG Chen,ZHANG Yuan—yuan (Jiangsu Maritime Institute,Nanjing 21l170,China) Abstract:Due to the complexity of the man—machine—environment system in ship accident, human error is of great possibility;therefore,to reduce human errors becomes important for prevention of ship accidents.This essay analyzes the reasons of human errors,constructs the human error modeJ and the reliability mathematical model of human in ship accident.and gives an outlook on the study of human errors in ship accidents. Key words:Ship accident;Human error;Human reliability;Failure mechanism (责任编辑:张辉) 3O