核電廠人因失誤機(jī)理研究:QAP分析

李鵬程，劉曉慧

(南華大學(xué) 人因研究所，湖南 衡陽 421001)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，核電廠已從傳統(tǒng)的模擬控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化控制系統(tǒng)。人作為人—機(jī)系統(tǒng)中重要的一環(huán)，存在著較大的可塑性和難控性；而系統(tǒng)的自動化還是需要人來設(shè)計(jì)、制造、操作和維護(hù)。隨著硬件可靠性的提高，人因失誤率占比也相對提高，本文對國內(nèi)2010—2020年核電廠發(fā)生的事件進(jìn)行分析，顯示人因失誤事件占67.75%。因此，目前核電廠安全面臨的首要任務(wù)是如何減少人因失誤或達(dá)到零失誤。

對于人因失誤，Reason J從心理學(xué)的角度出發(fā)將其定義為人們雖然進(jìn)行了一系列有計(jì)劃的心理操作或身體活動[1]，但沒有達(dá)到預(yù)期的結(jié)果，而這種失敗不能歸結(jié)為某些外界的介入。人因失誤機(jī)理是研究人因可靠性分析和人因失誤防控的理論基礎(chǔ)。對歷史災(zāi)難性事故原因的認(rèn)識，經(jīng)歷了從技術(shù)、人因失誤到組織失誤這樣一個(gè)認(rèn)識過程。國內(nèi)外學(xué)者對人因失誤進(jìn)行了深入研究，開發(fā)出眾多人因失誤模型來探究人因失誤機(jī)理，這些模型可分為個(gè)體失誤模型、班組失誤模型、組織失誤模型和復(fù)雜社會—技術(shù)系統(tǒng)模型。Rasmussen J從個(gè)人心智過程出發(fā)建立決策階梯(Step-ladder)模型和技能型、規(guī)則型和知識型(S-R-K)三級失誤模型[2]；Shu Y等從班組視角出發(fā)建立了班組行為模型(任務(wù)模型、事件模型、班組模型和人—機(jī)界面模型)，以此來闡述班組認(rèn)知處理的情境環(huán)境，但未綜合考慮內(nèi)外部環(huán)境的影響[3]；Reason J從組織視角出發(fā)建立了復(fù)雜系統(tǒng)事故因果(瑞士餅)模型[1]，該模型可以很好地描述組織事件的根本原因并被廣泛應(yīng)用。航空領(lǐng)域[4]和水上交通[5]常應(yīng)用其對不安全事件進(jìn)行分析。但是該模型卻未對各模塊中的影響因素的因果關(guān)系進(jìn)行具體研究。Svedung I和Rasmussen J從復(fù)雜社會—技術(shù)系統(tǒng)的角度建立了系統(tǒng)運(yùn)行階段的社會—技術(shù)系統(tǒng)模型(政府、安全委員會或研究學(xué)會、公司、管理部門、員工以及工作組成)[6]?？傊?，由于人因失誤影響因素之間存在復(fù)雜相互影響關(guān)系，大多數(shù)研究通常假設(shè)影響因素之間相互獨(dú)立[7-8]，導(dǎo)致對影響因素重要程度研究與實(shí)際情況不符。而社會網(wǎng)絡(luò)分析中的二次指派程序(Quadratic Assignment Procedure，QAP)作為對“關(guān)系”之間的關(guān)系進(jìn)行假設(shè)檢驗(yàn)的隨機(jī)化檢驗(yàn)(randomization test)方法，無需考慮研究對象之間的獨(dú)立性，在管理研究[9]、貿(mào)易經(jīng)濟(jì)[10]等領(lǐng)域的影響因素分析方面得到了廣泛的應(yīng)用。因此，本文基于對人因失誤事件報(bào)告的分析，結(jié)合人因失誤影響因素采用QAP對知識型、規(guī)則型、技能型人因失誤機(jī)理進(jìn)行深入研究，并對影響因素進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，為后期精準(zhǔn)人因失誤防控提供理論依據(jù)。

一 理論基礎(chǔ)與QAP方法介紹

(一)人因失誤分類

人因失誤分類是人因失誤研究中一種非常定性的研究方法，通過對人的失誤類型進(jìn)行分析，以達(dá)到對人因失誤有一個(gè)更詳細(xì)和針對性的處理。人因失誤的種類有很多。早期Swain等人根據(jù)人因失誤的外在特點(diǎn)將人因失誤分為疏忽型失誤、執(zhí)行型失誤和無關(guān)失誤[11]。Hollnagel在沒有考慮人的認(rèn)知失效前提下將人因失誤分為“目標(biāo)、時(shí)間、順序、行為質(zhì)量失誤”[12]。Reason J以人的行為和意向?yàn)殛P(guān)系，將失誤分為有意圖的行為和無意圖的行為[1]。執(zhí)行已形成意向計(jì)劃過程中的失誤，分為疏忽或遺忘，而建立在意向計(jì)劃中的失誤即為錯(cuò)誤或違反。Rasmussen J依據(jù)人對信息處理的過程及其實(shí)踐技能、知識的熟練程度，將人對知識的組織形式分成三個(gè)層次，并對每個(gè)認(rèn)知層中的失誤機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的分類，包括技能型、規(guī)則型、知識型失誤[2,13]。技能型是指操縱員在高度熟練的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)的控制下，無需消耗注意力資源地執(zhí)行預(yù)先存儲記憶中的動作。規(guī)則型指操縱員在已有規(guī)則的限制和影響下有意向的進(jìn)行操作。知識型指操縱員面臨新的情況，依靠對信息的推理、計(jì)算等認(rèn)知行為處理過程，進(jìn)而進(jìn)行決策，最后執(zhí)行操作響應(yīng)。

基于以上分析并結(jié)合核電廠人因失誤認(rèn)知行為模型，可將操縱員只涉及監(jiān)視、執(zhí)行的行為作為技能型認(rèn)知行為，如數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤、走錯(cuò)隔間、誤觸發(fā)等；將人員對確定的狀態(tài)評估、識別和選擇最合適的規(guī)程的行為作為規(guī)則型認(rèn)知行為，如不按規(guī)程和指令單要求操作、執(zhí)行了錯(cuò)誤的程序等；將人員對不確定的狀態(tài)評估、構(gòu)建和評估響應(yīng)計(jì)劃的行為作為知識型認(rèn)知行為，如對異常狀況診斷或解釋錯(cuò)誤、對機(jī)組狀態(tài)預(yù)判錯(cuò)誤、制定計(jì)劃不充分、在沒有指令與規(guī)程的情況下擅自操作等。以此建立更為詳細(xì)的系統(tǒng)分類，見圖1。

圖1 核電廠人因失誤認(rèn)知行為模型

(二)人因失誤影響因素分類

在工作環(huán)境中影響人類行為的因素稱為行為影響因素(PIFs)或行為形成因子(PSFs)。PIFs通常被用于表示觸發(fā)人因失誤的原因并用于計(jì)算人誤的概率，不良的PIFs會增加失誤的概率。由于潛在于組織中的對人的認(rèn)知行為產(chǎn)生影響的人為因素眾多，越來越多的研究傾向于依據(jù)影響因素的性質(zhì)進(jìn)行分類，系統(tǒng)、全面地分析各因素對人員認(rèn)知過程的影響及可能造成的人因失誤[14-15]。Swain A D等在進(jìn)行人誤率預(yù)測技術(shù)中，考慮了外部、內(nèi)部及壓力3個(gè)方面的影響[11]；Hollnagel E在認(rèn)知可靠性和失誤分析方法中從組織、技術(shù)和個(gè)人3個(gè)方面出發(fā)對人因失誤分析的PIF進(jìn)行分類[12]；Chang Y H J等在信息—決策—行為(information decision action in a crew，IDAC)績效影響因素模型中，從心理狀態(tài)、記憶的信息、生理因素與外部因素4個(gè)方面研究PSFs對人因失誤的影響[16]；蔣英杰等提出了更為系統(tǒng)化的PIF分類，包括操作者、機(jī)器、任務(wù)、組織、環(huán)境和輔助系統(tǒng)6個(gè)方面[17]。Kim J W等在歸納和總結(jié)各種資料的情況下，將PIF分為人、系統(tǒng)、任務(wù)和環(huán)境4個(gè)方面，并給出了具體的子元素分類[18]；孫志強(qiáng)等在Kim J W等的基礎(chǔ)上將組織因素納入到PIF中，提高PIF分類的全面性和通用性[19]。但是，這些分類中沒有針對性考慮數(shù)字化核電廠的情況，沒有考慮組織因素與人因失誤間的關(guān)系，并且有些分類法包括太多無法衡量且存在重疊的因素。

組織定向的人因失誤分析技術(shù)[20]不僅考慮了核電廠情境因素還分析了個(gè)體因素與組織因素的影響，每一類影響因素都包括有相應(yīng)的子類，且每一子類可進(jìn)一步詳細(xì)劃分為具體的PSFs。Lee M等學(xué)者認(rèn)為共享團(tuán)隊(duì)知識、技能、態(tài)度、動力和環(huán)境可以使隊(duì)友更好地完成工作[21]。因此，將個(gè)體人因失誤影響因素詳細(xì)劃分為知識、技能、注意力、壓力、態(tài)度/動力，見圖2。

圖2 數(shù)字化核電廠PSFs分類

(三)QAP模型

人因失誤影響因素不是相互獨(dú)立的，而傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法無法檢驗(yàn)關(guān)系數(shù)據(jù)之間的關(guān)系是否成立，否則會出現(xiàn)自變量高度相關(guān)或存在“多重共線性”而引起的估計(jì)失效或不穩(wěn)定問題。為了解決這個(gè)問題，學(xué)者們提出一種隨機(jī)化檢驗(yàn)(randomization test)方法來檢驗(yàn)，QAP分析(Quadratic Assignment Procedure,二次指派程序)是其中之一，它是一種以重新抽樣為基礎(chǔ)的方法，無須考慮各個(gè)觀察值之間不相互獨(dú)立的假設(shè)。QAP回歸分析運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)矩陣作為因變量和自變量。

QAP相關(guān)分析不僅可以判別兩個(gè)矩陣之間是否存在相關(guān)關(guān)系，而且可以給出兩個(gè)矩陣之間的相關(guān)系數(shù)以及對系數(shù)進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)。具體的QAP相關(guān)分析首先對矩陣做置換，比較兩個(gè)方陣中各個(gè)格值的相似性,給出相關(guān)系數(shù)，再對相關(guān)系數(shù)進(jìn)行非參數(shù)檢驗(yàn)。

QAP回歸分析研究多個(gè)關(guān)系矩陣和一個(gè)關(guān)系矩陣之間的回歸關(guān)系，并評價(jià)整個(gè)回歸模型判定系數(shù)R2的顯著性。其原理與相關(guān)分析原理相同，且系數(shù)的估計(jì)和檢驗(yàn)方法與QAP相關(guān)分析一致。

本文主要分析步驟如下：

第一步根據(jù)Rasmussen的SRK模型和組織定向的人因失誤分析技術(shù)對2010—2020年核電廠事件報(bào)告進(jìn)行人因失誤及其影響因素(PSFs)分類分析，得到隸屬關(guān)系矩陣。

第二步在各類型人因失誤的基礎(chǔ)上構(gòu)建影響因素關(guān)系矩陣，并進(jìn)行各類型影響因素相關(guān)分析和因子分析。

第三步綜合文獻(xiàn)及專家意見以及相關(guān)性和因子分析結(jié)果對關(guān)系矩陣進(jìn)行JOIN整合得到各類型人因失誤主要場景。

最后，對得到的人因失誤主要場景矩陣進(jìn)行QAP相關(guān)和回歸分析，并驗(yàn)證其顯著性，為人因失誤的精準(zhǔn)防控提供理論依據(jù)。得到的回歸方程為：

Yij=β0+β1d1+β2d2+…+βndn+μ

(1)

其中，Yij表示某類型人因失誤1-模網(wǎng)絡(luò)矩陣，d1、d2、d3、dn表示主要人因失誤公共因子矩陣。

二 人因失誤機(jī)理模型

(一)核電廠人因失誤結(jié)果分析

本文從人因失誤分類的3個(gè)方面(知識型失誤、規(guī)則型失誤和技能型失誤)探尋人因失誤的機(jī)理，搜集了數(shù)字化核電廠307件2010—2020年的事件報(bào)告，其中208件是關(guān)于人因失誤的，占比為67.75%，剩余為技術(shù)或設(shè)備失效。

第一步，分析整理事故報(bào)告，由于每個(gè)事件報(bào)告中含人因失誤個(gè)數(shù)不等，最終得到216個(gè)人因失誤結(jié)果，根據(jù)圖1的模型建立更為詳細(xì)的系統(tǒng)分類，劃分出3種人因失誤類型的失誤數(shù)據(jù)，見圖3。

圖3 人因失誤分析結(jié)果

由圖3可知，知識型失誤為人因失誤中的主要失誤類型(頻數(shù)82)，占人因失誤總報(bào)告的37.9%，可能是操縱員在面對從未實(shí)踐過的情況，由于缺少經(jīng)驗(yàn)，容易產(chǎn)生失誤。技能型失誤(頻數(shù)68)占人因失誤事件總數(shù)的31.4%，可能是操縱員行為的疏忽或遺漏而造成的。規(guī)則型失誤(頻數(shù)66)占人因失誤總事件的30.5%，主要因?yàn)椴僮饕?guī)程欠詳細(xì)或風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)提示不足的影響，在事件處理中不太明確下一步的操作或重視不夠而分心等造成的。

第二步，分析每種人因失誤類型的影響因素。每組樣本數(shù)據(jù)中涉及的PSFs從1個(gè)到多個(gè)不等，將同子類中的影響因素都?xì)w于同一類(如系統(tǒng)的自動化程度、復(fù)雜性、冗余性、可靠性等都?xì)w于技術(shù)系統(tǒng)因素)，且導(dǎo)致人因失誤的同子類影響因素合并為1，則受到某個(gè)PSF的影響對應(yīng)為1，未受某個(gè)PSF的影響則為0。其中知識型人因失誤的PSF見圖4，規(guī)則型人因失誤的PSF見圖5，技能型人因失誤的PSF見圖6。以此獲得各類型人因失誤隸屬關(guān)系矩陣。

由圖4可知，知識經(jīng)驗(yàn)(頻數(shù)57)是影響知識型失誤的主要因素。知識型失誤是操縱員面臨新的情況，缺乏應(yīng)對新狀況的知識。其知識經(jīng)驗(yàn)主要涉及對核電廠核設(shè)施的了解與掌握以及對運(yùn)行突發(fā)事故的處理能力，而良好的教育培訓(xùn)和溝通交流能夠彌補(bǔ)操縱員的知識經(jīng)驗(yàn)水平，引導(dǎo)其正確地診斷并執(zhí)行緩解異常狀況。態(tài)度、組織文化也是影響知識型失誤的主要因素，組織文化影響安全和風(fēng)險(xiǎn)的態(tài)度。

圖4 知識型人因失誤的PSFs

圖5 規(guī)則型人因失誤的PSFs

圖6 技能型人因失誤的PSFs

由圖5可知，影響規(guī)則型失誤的主要因素有規(guī)程(頻數(shù)42)、態(tài)度(頻數(shù)41)和組織文化(頻數(shù)41)。規(guī)則型失誤是操縱員在已有規(guī)則的限制和影響下有意向地執(zhí)行動作。由規(guī)程引發(fā)的失誤主要是規(guī)程的詳細(xì)程度、規(guī)程的可用性以及規(guī)程充分性(對操縱員行為精度、注意、風(fēng)險(xiǎn)描述的充分性)不足。不良的組織文化會使操縱員在執(zhí)行任務(wù)過程中出現(xiàn)違規(guī)以及缺乏質(zhì)疑的態(tài)度，如操縱員在執(zhí)行任務(wù)的過程中出現(xiàn)不按程序操作、跳步驟操作、一次性勾選所有執(zhí)行的步驟、機(jī)械地按照沒有更新或錯(cuò)誤的規(guī)程操作設(shè)備等。

由圖6可知，技能(頻率55)和教育培訓(xùn)(頻率51)是影響技能型人因失誤的重要因素。管理監(jiān)督、組織文化和安全規(guī)劃同時(shí)也是主要的影響因素，操縱員在執(zhí)行任務(wù)時(shí)要有完善的管理監(jiān)督機(jī)制、安全的態(tài)度和全面的安全規(guī)劃，而在技能型人因失誤事件報(bào)告中多次出現(xiàn)監(jiān)管不到位、沒有開工前會或是沒有開展安全規(guī)劃使操縱員無法及時(shí)采取措施。

(二)核電廠人因失誤機(jī)理

本文對獲得各類型人因失誤影響因素采用SPSS軟件做相關(guān)分析和因子結(jié)合因子分析，綜合文獻(xiàn)和專家意見以及相關(guān)性和因子分析結(jié)果對關(guān)系矩陣進(jìn)行整合得到各類型人因失誤主要場景，進(jìn)而通過UCINET6.4軟件做人因失誤與其場景之間QAP相關(guān)分析和回歸分析并驗(yàn)證其顯著性，建立人因失誤機(jī)理模型為人因失誤防控提供理論依據(jù)。

1.知識型人因失誤QAP分析

篩選出知識型失誤樣本數(shù)據(jù)，剔除掉組織目標(biāo)、組織戰(zhàn)略、組織結(jié)構(gòu)、工作環(huán)境和技術(shù)系統(tǒng)影響量少的因素，并將組織管理細(xì)分為管理監(jiān)督和審核評價(jià)，組織規(guī)劃細(xì)分為安全規(guī)劃，組織設(shè)計(jì)細(xì)分為程序設(shè)計(jì)，建立樣本矩陣進(jìn)行分析。以SPSS26.0軟件對知識型人因失誤的影響因素進(jìn)行相關(guān)分析，得到表1。其中，態(tài)度和組織文化、審核評價(jià)和安全規(guī)劃相關(guān)，知識經(jīng)驗(yàn)與教育培訓(xùn)、組織資源、溝通交流相關(guān)，注意力與管理監(jiān)督、人機(jī)界面和組織文化相關(guān)，壓力與教育培訓(xùn)、規(guī)程設(shè)計(jì)、任務(wù)、規(guī)程、組織文化和人機(jī)界面相關(guān)。

表1 影響知識型失誤的PSFs間的皮爾遜相關(guān)性

為了進(jìn)一步探索知識型人因失誤影響因素的結(jié)合模式，本文采用了因子分析方法來進(jìn)行主成分分析。以SPSS26.0軟件對82個(gè)知識型失誤的影響因素樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，由結(jié)果可知KMO=0.700(>0.5)，概率p值Sig=0.000(<0.01)達(dá)到極其顯著的水平。根據(jù)特征值大于1的選取原則，選取前6個(gè)公共因子，其解釋所有變量信息總量的81.347%，達(dá)到了較好的水平，見表2和表3。由于分析測量誤差的存在，很難得到更加具體的人因失誤影響因素的因果關(guān)系，須借助專家的判斷和文獻(xiàn)研究進(jìn)一步分析。

表2 知識型人因失誤的PIFs總方差解釋表

表3 知識型人因失誤的PIFs旋轉(zhuǎn)后的成分

此外，參考相關(guān)文獻(xiàn)的研究結(jié)果，如李鵬程等研究表明教育培訓(xùn)會影響到操縱員的素質(zhì)和能力(知識、經(jīng)驗(yàn)、技能等)[22]。信息來源的錯(cuò)誤或不完善會影響到操縱員溝通交流的有效性。李曉芳研究顯示操縱員之間的溝通交流可增加成員彼此的知識經(jīng)驗(yàn)[23]。同時(shí)表明組織文化會影響操縱員的安全態(tài)度，組織的監(jiān)督管理會有效減少操縱員注意力分散的情況。Groth K等研究顯示規(guī)程以及規(guī)程設(shè)計(jì)的好壞會影響任務(wù)的復(fù)雜程度[24]，同時(shí)任務(wù)的復(fù)雜程度影響著操縱員的壓力水平。郝麗萍研究認(rèn)為作業(yè)環(huán)境和人機(jī)接口會影響注意力[25]。焦斐斐提出企業(yè)安全文化的建設(shè)需要從行為規(guī)范、安全承諾、評估與體系審核等方面構(gòu)建[26]。

綜合相關(guān)性分析和因素分析結(jié)果，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)調(diào)研、專家意見和推理診斷，整合出知識型人因失誤的影響因素共有知識經(jīng)驗(yàn)、注意力、壓力和態(tài)度4個(gè)人因失誤場景。態(tài)度涉及審核評價(jià)、組織文化、安全規(guī)劃和態(tài)度；知識經(jīng)驗(yàn)有教育培訓(xùn)、知識經(jīng)驗(yàn)、信息資源和溝通交流；注意力有注意力、管理監(jiān)督、人機(jī)界面；壓力即壓力、規(guī)程、程序設(shè)計(jì)、人機(jī)界面和任務(wù)。

獲取知識型人因失誤數(shù)據(jù)以及構(gòu)建的影響因素關(guān)系矩陣，采用QAP相關(guān)分析檢驗(yàn)知識型人因失誤與其場景之間的相關(guān)關(guān)系。分析結(jié)論表明，知識型人因失誤矩陣與其場景之間相關(guān)系數(shù)不為0。其與壓力、注意力和知識經(jīng)驗(yàn)在5%的相關(guān)性水平上是顯著的，說明這3個(gè)人因失誤場景是知識型人因失誤的典型場景，見表4。

表4 知識型人因失誤矩陣與其人因失誤因子的QAP相關(guān)分析結(jié)果

表4表示人因失誤場景之間的關(guān)系，有關(guān)文獻(xiàn)表明：知識經(jīng)驗(yàn)對壓力(0.146)顯著相關(guān)，知識經(jīng)驗(yàn)較高的操縱員會采取一些策略，主動預(yù)測潛在的問題和風(fēng)險(xiǎn)，制定應(yīng)急計(jì)劃，并對任務(wù)進(jìn)行優(yōu)先排序，以便應(yīng)對模糊、動態(tài)的條件和時(shí)間壓力[27]；壓力對注意力(-0.010)在5%的水平上顯著相關(guān)，壓力不足會導(dǎo)致操縱員沒有足夠的注意力資源來感知線索[28]。同時(shí)隨著壓力和任務(wù)量的增加，感知或注意線索的能力下降[29]。壓力對態(tài)度(-0.073)顯著相關(guān)，在高壓力的情況下，操縱人員可能會恢復(fù)到他們原來的動機(jī)[30]。

采用QAP逐步回歸分析研究這3個(gè)人因失誤因子對知識型人因失誤的影響的顯著性，見表5。這3個(gè)因子算出來的確定系數(shù)為0.220，調(diào)整后的確定系數(shù)為0.220，單尾檢驗(yàn)所得的概率p(R2)=0.000 2。說明這3個(gè)場景可以解釋知識型人因失誤的22.0%。結(jié)論表明，知識經(jīng)驗(yàn)、壓力、注意力為知識型人因失誤的顯著性影響因素。在知識型行為中，操作者缺乏可用的操作規(guī)程作為指導(dǎo)，需要依賴自身的知識經(jīng)驗(yàn)水平對應(yīng)激信息進(jìn)行分析、診斷并做出相應(yīng)的任務(wù)計(jì)劃。以此建立人因失誤機(jī)理模型，見圖7。

2.規(guī)則型人因失誤QAP分析

篩選出規(guī)則型失誤樣本數(shù)據(jù)，剔除掉組織目標(biāo)、組織戰(zhàn)略、組織結(jié)構(gòu)影響量較少的因素，并將組織管理細(xì)分為管理監(jiān)督和審核評價(jià)，組織規(guī)劃細(xì)分為安全規(guī)劃，組織設(shè)計(jì)細(xì)分為程序設(shè)計(jì)，建立樣本矩陣進(jìn)行分析。以SPSS26.0軟件對規(guī)則型人因失誤的影響因素進(jìn)行相關(guān)分析，得到表6。其中，態(tài)度與安全規(guī)劃、組織文化和審核評價(jià)相關(guān)性較強(qiáng)，知識經(jīng)驗(yàn)水平與教育培訓(xùn)、規(guī)程、規(guī)程設(shè)計(jì)、組織資源和溝通交流相關(guān)性較強(qiáng)，注意力與管理監(jiān)督、人機(jī)界面相關(guān)，壓力與知識經(jīng)驗(yàn)、規(guī)程和程序設(shè)計(jì)相關(guān)。

表5 知識型人因失誤矩陣逐步回歸分析結(jié)果

圖7 知識型人因失誤機(jī)理模型

表6 影響規(guī)則型失誤的PSFs間的皮爾遜相關(guān)性

為了進(jìn)一步探索規(guī)則型人因失誤影響因素的結(jié)合模式，我們采用了因子分析方法來進(jìn)行主成分分析。以SPSS26.0軟件對66個(gè)規(guī)則型失誤的影響因素樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，由結(jié)果可知KMO=0.701(>0.5)，概率p值Sig=0.000(<0.01)達(dá)到極其顯著的水平。根據(jù)特征值大于1的選取原則，選取前5個(gè)公共因子，其解釋所有變量信息總量的75.570%，達(dá)到了較好的水平，見表7和表8。由于分析測量誤差的存在，很難得到更加具體的人因失誤影響因素的因果關(guān)系，須借助專家的判斷和文獻(xiàn)研究進(jìn)一步分析。

表7 規(guī)則型人因失誤的PIFs總方差解釋表

表8 規(guī)則型人因失誤的PIFs旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣

綜合相關(guān)性分析和因子分析結(jié)果，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)[22-26]調(diào)研、專家意見和推理診斷，整合出規(guī)則型人因失誤的影響因素共有知識經(jīng)驗(yàn)、注意力、壓力和態(tài)度4個(gè)人因失誤場景。其中態(tài)度包括審核評價(jià)、安全規(guī)劃、組織文化和態(tài)度；知識經(jīng)驗(yàn)指教育培訓(xùn)、信息資源、溝通交流和知識經(jīng)驗(yàn)；注意力指注意力、技術(shù)系統(tǒng)、人機(jī)界面和管理監(jiān)督因素；壓力指規(guī)程、技術(shù)系統(tǒng)、人機(jī)界面和程序設(shè)計(jì)。

同理，采用QAP相關(guān)分析檢驗(yàn)規(guī)則型人因失誤與其場景的相關(guān)關(guān)系。分析結(jié)論表明，規(guī)則型人因失誤矩陣與其場景之間相關(guān)系數(shù)不為0。其與安全態(tài)度、知識經(jīng)驗(yàn)、注意力、壓力在5%的相關(guān)性水平上是顯著的，說明這4個(gè)場景是規(guī)則型人因失誤的典型場景，見表9。

表9表示人因失誤場景之間的關(guān)系，有關(guān)文獻(xiàn)表明：知識經(jīng)驗(yàn)對態(tài)度(0.061)顯著相關(guān)，專家比新手更容易質(zhì)疑數(shù)據(jù)，因?yàn)樗麄兏煜ゅe(cuò)誤信息的案例[31]；知識經(jīng)驗(yàn)(0.119)對壓力顯著相關(guān)[27]；壓力對態(tài)度(0.824)顯著相關(guān)[30]。

表9 規(guī)則型人因失誤矩陣與其人因失誤場景的QAP回歸分析結(jié)果

根據(jù)QAP回歸分析中模型擬合情況，計(jì)算出來的確定系數(shù)為0.243，調(diào)整后的確定系數(shù)為0.242，這個(gè)值是比較大的且單尾檢驗(yàn)所得的概率p(R2)=0.000 2。說明這5個(gè)場景可以解釋規(guī)則型人因失誤的24.2%。結(jié)論表明，4個(gè)人因失誤場景中態(tài)度、知識經(jīng)驗(yàn)、注意力和壓力的回歸系數(shù)在5%水平統(tǒng)計(jì)的意義上是“顯著”的，見表10。當(dāng)操縱員在已有規(guī)則的限制和影響下有意向的執(zhí)行動作情況下，規(guī)程程序的設(shè)計(jì)以及操縱員結(jié)合自身的知識經(jīng)驗(yàn)而提出的質(zhì)疑態(tài)度是至關(guān)重要的。規(guī)則型行為中操作者受規(guī)則或程序的控制和支配，主要來自對實(shí)踐的了解或掌握的程度。創(chuàng)建的規(guī)則型人因失誤機(jī)理，見圖8。

表10 規(guī)則型人因失誤矩陣逐步回歸分析結(jié)果

圖8 規(guī)則型人因失誤機(jī)理模型

3.技能型人因失誤QAP分析

篩選出知識型失誤樣本數(shù)據(jù)，在剔除了影響量較少的組織目標(biāo)、組織戰(zhàn)略和組織結(jié)構(gòu)等因素后將組織管理細(xì)分為管理監(jiān)督，組織規(guī)劃細(xì)分為安全規(guī)劃，建立樣本矩陣進(jìn)行分析。用SPSS26.0軟件對技能型人因失誤的影響因素進(jìn)行相關(guān)分析，得到表11。其中，態(tài)度和教育培訓(xùn)、組織文化和安全規(guī)劃相關(guān)，注意力與管理監(jiān)督、人機(jī)界面和工作環(huán)境相關(guān)，技能與教育/培訓(xùn)、工作環(huán)境、管理監(jiān)督、團(tuán)隊(duì)交流相關(guān)。

為了進(jìn)一步探索技能型人因失誤影響因素的結(jié)合模式，采用了因子分析方法來進(jìn)行主成分分析。用SPSS26.0軟件對68個(gè)技能型失誤的影響因素樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，由結(jié)果可知KMO=0.699(>0.5)，概率p值Sig=0.000(<0.01)達(dá)到極其顯著的水平。根據(jù)特征值大于1的選取原則，選取前4個(gè)公共因子，其解釋所有變量信息總量的80.931%，可綜合提煉4個(gè)公共因子，見表12和表13。由于分析測量誤差的存在，很難得到更加具體的人因失誤影響因素的因果關(guān)系，須借助專家的判斷和文獻(xiàn)研究進(jìn)一步分析。

綜合相關(guān)性分析和因子分析結(jié)果，結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)[22-26]調(diào)研、專家意見和推理診斷，技能型失誤分為態(tài)度、注意力、技能經(jīng)驗(yàn)3個(gè)人因失誤場景，其中技能經(jīng)驗(yàn)包括技能、教育/培訓(xùn)、信息資源和溝通交流，態(tài)度包括安全規(guī)劃、組織文化和態(tài)度，注意力包括人機(jī)界面、管理監(jiān)督、工作環(huán)境和注意力。

表11 影響技能型失誤的PSFs間的皮爾遜相關(guān)性

表12 技能型人因失誤的PIFs總方差解釋表

表13 技能型人因失誤的PIFs旋轉(zhuǎn)后的成分矩陣

同理，采用QAP相關(guān)分析檢驗(yàn)技能型人因失誤與其場景的相關(guān)關(guān)系。分析結(jié)論表明，技能型人因失誤矩陣與其3個(gè)場景即態(tài)度、技能經(jīng)驗(yàn)和注意力在5%的相關(guān)性水平上是顯著的，說明這3個(gè)場景是技能型人因失誤的典型場景，見表14。

表14表示人因失誤場景之間的關(guān)系，有關(guān)文獻(xiàn)表明技能經(jīng)驗(yàn)對注意力(0.031)的影響，Van Zoest W等人發(fā)現(xiàn)足夠的培訓(xùn)和有經(jīng)驗(yàn)的操縱員可以更快完成一次搜索[32]。

根據(jù)QAP回歸分析中模型擬合情況，計(jì)算出來的確定系數(shù)為0.256，調(diào)整后的確定系數(shù)為0.256且單尾檢驗(yàn)所得的概率p(R2)=0.000 2。說明這3個(gè)場景可以解釋技能型人因失誤的25.6%。由表15可知，3個(gè)人因失誤因子中態(tài)度、技能經(jīng)驗(yàn)、注意力的回歸系數(shù)在統(tǒng)計(jì)的意義上在5%水平上是“顯著”的。技能型行為不完全依賴于給定任務(wù)的復(fù)雜性而只依賴于人員的技能經(jīng)驗(yàn)水平，其不需要對顯示的信息進(jìn)行解釋而下意識地對信息給予反應(yīng)操作。創(chuàng)建的規(guī)則型人因失誤機(jī)理，見圖9。

表14 技能型人因失誤矩陣與其人因失誤場景的QAP回歸分析結(jié)果

表15 技能型人因失誤矩陣逐步回歸分析結(jié)果

圖9 技能型人因失誤機(jī)理模型

四 結(jié) 論

由于數(shù)字化核電廠中人因失誤是引發(fā)事故的最主要原因之一，而建立數(shù)據(jù)驅(qū)動人因失誤因果模型，揭示人因失誤機(jī)理，有利于提出具有針對性的預(yù)防措施。本文通過對核電廠大量事件報(bào)告數(shù)據(jù)的分析，構(gòu)建主要的人因失誤場景并采用QAP相關(guān)和回歸分析，得到如下結(jié)論：

第一，核電廠人因失誤分析結(jié)果表明，在知識型人因失誤中知識經(jīng)驗(yàn)是主要的影響因素；在規(guī)則型人因失誤中規(guī)程、態(tài)度和組織文化是重要影響因素；在技能型人因失誤中技能和教育培訓(xùn)是重要的影響因素。

第二，核電廠各類型人因失誤場景分析結(jié)果表明，不同人因失誤類型其產(chǎn)生機(jī)理和人因失誤場景的顯著性不同。在知識型失誤中，知識經(jīng)驗(yàn)、壓力和注意力是重要的直接因素，規(guī)則型失誤相比于知識型失誤增加了態(tài)度這一影響因子，技能型失誤中壓力的影響相比較于技能經(jīng)驗(yàn)、態(tài)度和注意力不明顯。

第三，基于上述研究成果，可有針對性地從以下幾個(gè)方面提出具體人因失誤防控對策，例如，以培訓(xùn)和交流水平的提升，來提升操縱員的技能/知識經(jīng)驗(yàn)；以減少任務(wù)的復(fù)雜性、提升可用時(shí)間以及完善規(guī)程減少操縱員的壓力；以提升組織管理監(jiān)督水平來提高操縱員的注意力；以核安全文化建設(shè)來提高操縱員的工作安全態(tài)度等。

上述研究可為核電廠人因失誤的防控提供理論依據(jù)與實(shí)踐支持，有助于提升核電廠的安全水平。