潘建宙

中图分类号：F270 文献标识：A 文章编号：1674-1145（2016）09-000-02

摘 要 当前数字化技术已经成为了节约人力资源、提升生产效率及质量的重要手段，我国核电厂也引入了数字化控制系统，人力成本大大降低，而工作人员原本的操作任务，也逐渐转变为认知任务。而这一情况下，也出现了新的人因失误问题，影响人因失误以及人员操作可靠性的因素众多。本文就核电厂数字化控制系统中人因失误与可靠性进行了研究分析。

关键词 核电厂 数字化控制系统 人因失误 可靠性

据相关调查表明，当前我国核工业中，有70%的安全事故发生原因是由于人员失误，由此可见人因失误控制的重要性。尤其是当前核电厂引入了数字化控制系统，其人机交互的功能强大，核电厂必须重新考虑新的人因问题避免人因失误，增强人员操作可靠性，降低安全事故发生的可能性，避免造成不必要的损失。

一、核电厂数字化控制系统中人因失误类型

核电厂数字化控制系统中人因失误可以划分为四种类型。第一种为监视认知失误。监视这一动作包括知识驱动的主动性监视行为，也就是操作人员为了达成某一目标，而有意识的进行监视，同时也包括数据驱动的被动监视，就是因系统发出的声音、灯光等信号，而引起操作人员的注意。但是在一些情况下，操作人员需要同时监视大量的信息，而其注意力及记忆力有限，若是不能进行合理分配，则会出现误读、冗余、缺失等情况，从而产生信息搜索失误（如图1）。

图1 数字化主控室监控信息显示画面

第二种为状态评估认知失误。操作人员在核电厂发生异常情况时，会根据当前获取信息，结合自身以往经验，而对事故及电厂状况进行分析。而在这一过程中，操作人员需要对当前状态元素进行明确、理解，并预测其未来状态。而根据Endsley的状态评估模型，心智模型（Mentai model）、记忆、期望等都有可能造成操作人员的情景意识丧失，导致人因失误。

第三种为响应计划认知失误。在应急情况下，为了达成目标，操作人员会通过多种响应方案的评估、选择以达成目标。核电厂通常具备相应的规程标准对操作人员进行指导，但是由于实际情况不可能与规程标准完全相符，也导致操作人员在选择响应方案时存在人因失误情况。例如计算错误、只完成部分目标等。

第四种为响应执行失误。也就是在失误发生前，操作人员便出现了失误行为，通常这种失误行为包括因操作人员疏忽而产生的失误、没有执行等。

二、引发核电厂数字化控制系统中人因失误的因素

（一）系统技术因素

随着数字化技术的不断发展，数字化控制系统自动化水平、复杂性都有所提升。而系统自动化水平的提升，不仅仅节省了人力，同时也影响了人的行为，而这种影响，通常是设计者非预期的。例如使操作人员产生自满心理、技能水平弱化等。导致操作人员无法准确的获取相应信息，从而产生错误的认知及行为，也就是处于“控制回路之外”，从而出现人因失误。而系统的复杂性发展，也对操作人员的技术水平、认知能力等提出了更高的要求，且系统中涉及了缓解事故的“时间窗口”，其可用时间在系统进行了提前设定，无法由操作人员控制，若是剩余时间较少，则会引发人员心理紧张，出现人因失误。另外，若是数字化控制系统存在自动化不可靠情况，则会增加操作人员的心智负荷，使其对系统自动化丧失信任，无法完全发挥系统作用。例如若是系统经常出现虚假报警情况，操作人员便会对其丧失信任，并在其再次发出警报时，不予重视。

（二）交互界面因素

核电厂数字化控制系统的人机交互界面，也是人因失误的重要引发因素。在信息显示方面，显示画面类型众多，若是出现紧急情况，且操作人员对画面结构不熟悉，则会使其在切换画面获取信息的过程中耗费大量的时间。且一些系统中存在重要信息凸显度不足、信息表述不标准等情况，导致操作人员信息区分、认读困难，再加上一些信息显示量较大、同一信息显示位置不同等，都给操作人员工作造成了一定困难，加大了人因失误产生概率。

在界面管理方面，由于计算机能够显示的信息有限，因而会产生锁孔效应，且这一效应在紧急情况时更为显著，操作人员对其所处规程位置进行明确，无法同时获取全面的数据。同时，界面管理任务往往会将操作人员的注意力牢牢吸引，使其对主任务认知逐渐消减，且在工作压力较大的情况下，操作人员会选择放弃获取重要信息，以减少界面管理操作。另外，一些导航目标、导航路径、导航条的设计也缺乏科学性，导致操作人员操作存在较大困难，从而造成了人因失误。

三、增强核电厂数字化控制系统人员操作可靠性的措施

（一）增强操作人员可靠性

随着核电厂数字化控制系统技术水平、复杂性的不断提升，技术人员也应不断提升自身可靠性，以避免人因失误。首先，核电厂应为操作人员提供培训教育机会，定期安排操作人员学习相应的技能知识、专业技能，增强实践训练，使其能够熟练操作系统，提升操作准确率。其次，应完善监察机制。检查是组织及个人顺利达成目标的重要保证。其对核电厂及操作人员自身，都能够起到监护作用，因此，核电厂应加强监察力度，通过有效监察，提升操作人员安全意识，规范操作行为，从而避免安全事故的发生。再者，核电厂应加强企业安全文化建设，潜移默化中对操作人员思想观念产生积极影响，使其将安全质量文化、团结协作文化等深刻在脑海之中，并在实际操作中予以良好执行。最后，核电厂应建立完善的沟通机制，促进操作人员彼此之间的交流沟通，相互取长补短，加强监督、反馈，吸取彼此的操作经验，从而增强操作人员的操作可靠性。

（二）增强人机交互可靠性

人机界面是操作人员与系统进行交互的重要接口，通过对人机界面的优化，能够有效提升人机交互的可靠性。因而，要求设计人员在核电厂数字化控制系统的设计时，便提前对操作人员的操作习惯、心理与生理特征等进行调查，按照人因工程开展系统设计。同时，设计过程中，设计人员也应充分了解当前操作人员的认知水平、认知习惯，避免将系统设计得过于复杂，而给人员操作造成困难，尽可能的保证判断智能化、要素集成化。另外，在系统投入使用前，应提前对人机界面进行测试，确保画面显示的信息为任务重点，通过审评避免消除其中可能存在的一系列缺陷。

四、结语

数字化控制系统在核电厂中的运用，已经成为了当前的必然发展趋势。而在当前系统的应用中，还存在众多的人因失误问题，需要通过优化设计、增强人员技术水平等增强人员操作的可靠性，确保数字化控制系统的预期价值得到充分发挥，从而推进核电厂的健康发展。

参考文献：

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