張平　李紅波　耿波　李金珂　沈陽(yáng)　李丹

【摘 要】人因工程設(shè)計(jì)是核電廠防止人因失誤的重要措施，對(duì)核電廠的安全至關(guān)重要。我國(guó)核電廠設(shè)計(jì)審評(píng)多應(yīng)用國(guó)外人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，適用性不強(qiáng)，缺乏國(guó)內(nèi)核電運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用，也未建立相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)收集、分析與應(yīng)用體系。本文在對(duì)近十年國(guó)內(nèi)核電廠運(yùn)行事件和內(nèi)部事件分析的基礎(chǔ)上，參考國(guó)內(nèi)外人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)識(shí)別、分類方法，提出了一套從事件中分析判定人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的準(zhǔn)則。應(yīng)用該準(zhǔn)則對(duì)近三年中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)核電營(yíng)運(yùn)信息網(wǎng)（CINNO網(wǎng)）上的運(yùn)行事件與內(nèi)部事件進(jìn)行了分析，形成了相應(yīng)的人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題集，為人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)化應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】核電廠;人因工程;運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)

中圖分類號(hào)： TM623文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2019）34-0034-004

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.34.011

Research on Determination Criteria for Nuclear Power Operation Experience in Human Factor Engineering

ZHANG Ping LI Hong-bo GENG Bo LI Jin-ke SHEN Yang LI Dan

（China Nuclear Power Operation Technology Corporation， Ltd. Wuhan Hubei 430074， China）

【Abstract】Human factor engineering design is an important measure to prevent human error in nuclear power plant， and it is very important to the safety of the nuclear power plant. The design and evaluation of domestic nuclear power plants in mostly apply the engineering operation experience of foreign countries， which is not strong in applicability， lacking the application of domestic nuclear power operation experience， and has not established the corresponding experience collection， analysis and application system. Based on the analysis of the operating events and internal events of nuclear power plants in recent ten years， this paper puts forward a set of criteria for analyzing and judging the operating experience of human factors engineering by referring to the methods of identifying and classifying the operating experience of human factors engineering domestic and overseas. This criterion is applied to analyze the operating events and internal events on CINNO（CNEA Information Network for Nuclear Operation） in recent three years， forming the corresponding problem issues of human factors engineering operation experience， which provides a basis for the systematic application of human factors engineering operation experience.

【Key words】Nuclear Power Plant; Human Factor Engineering; Operation Experience

0 引言

人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)反饋是在篩選識(shí)別人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，從人因工程的角度進(jìn)行分析，固化成規(guī)范化的人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)并反饋至設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)審評(píng)單位，促使人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)在設(shè)計(jì)、運(yùn)行和設(shè)計(jì)評(píng)審中應(yīng)用，形成閉環(huán)持續(xù)改進(jìn)體系，從而持續(xù)優(yōu)化人機(jī)接口，減少人因失誤，確保核電廠安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。

目前國(guó)內(nèi)核電設(shè)計(jì)單位在相關(guān)工作中，參照文件多為國(guó)外技術(shù)文件，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的適用性不強(qiáng);在設(shè)計(jì)評(píng)審時(shí)，由于缺乏最新的國(guó)內(nèi)核電廠人因工程分類問(wèn)題集，監(jiān)管單位較難從人因工程角度分析相關(guān)問(wèn)題。因此有必要研究一套人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)判定準(zhǔn)則，從核電廠各類事件報(bào)告中篩選、收集、分類人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，為建立人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)提供支撐。

1 人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)源

經(jīng)調(diào)研監(jiān)管單位、設(shè)計(jì)單位，在當(dāng)前開(kāi)展人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用過(guò)程中，人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)來(lái)源主要有以下幾類：

1.1.1 國(guó)家能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)內(nèi)外技術(shù)文件

1.1.2 國(guó)家核安全局印發(fā)的人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)相關(guān)文件

1.1.3 監(jiān)管、設(shè)計(jì)單位收集的人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題集

國(guó)家能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)包括《人因工程在核電廠系統(tǒng)、設(shè)備和設(shè)施中的應(yīng)用》（NB/T20061-2012）、《人因工程在核電廠基于計(jì)算機(jī)的監(jiān)測(cè)和控制顯示設(shè)計(jì)中的應(yīng)用》（NB/T20016-2010）、《核電廠人因工程重要運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)》（報(bào)批稿）等;國(guó)內(nèi)外技術(shù)文件主要包括美國(guó)核管理委員會(huì)（Nuclear Regulatory Commission，簡(jiǎn)稱NRC）發(fā)布的NUREG相關(guān)文件、NRC通用信件、NRC信息公告。其中，國(guó)家能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中歸納總結(jié)的人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)只反映了部分國(guó)外經(jīng)驗(yàn)及早期的國(guó)內(nèi)核電運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在全面性和及時(shí)性上尚存在不足;國(guó)外技術(shù)文件大多是對(duì)當(dāng)時(shí)已有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)提煉，且由于堆型和技術(shù)上存在不同，其運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不完全適用于國(guó)內(nèi)核電行業(yè)。

國(guó)家核安全局印發(fā)的人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)相關(guān)文件主要包括《福島核事故后電廠改進(jìn)行動(dòng)通用技術(shù)要求（試行）》（國(guó)核安發(fā)[2012]98號(hào)）、《關(guān)于近期核電廠人員行為導(dǎo)致運(yùn)行事件情況的通報(bào)》（國(guó)核安函[2016]122號(hào)）等，這類核電廠人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)由重要內(nèi)外部事件提煉而來(lái)。

監(jiān)管、設(shè)計(jì)單位收集的人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題集一般來(lái)自核電廠變更改造需求、國(guó)家核安全局監(jiān)管要求、自身設(shè)計(jì)技術(shù)改進(jìn)、核電廠運(yùn)行事件及內(nèi)部事件等。

就來(lái)源（2）和（3）而言，核電廠的運(yùn)行事件和內(nèi)部事件雖然有所應(yīng)用，但全面性和及時(shí)性均不足。

1.2 人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)篩選與分類

1.2.1 美國(guó)核管會(huì)發(fā)布的人因工程相關(guān)文件

《Human Factors Engineering Program Review Model》（NUREG-0711）用于驗(yàn)證適用的人因工程實(shí)踐和導(dǎo)則是否納入電廠的實(shí)際設(shè)計(jì)和程序中，從而確保人員與環(huán)境的安全。其中人因工程設(shè)計(jì)主題及電廠人員識(shí)別的儀控系統(tǒng)失效模式及退化條件、人機(jī)接口資源狀態(tài)變差等部分可為人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的篩選及分類提供參考。其他方面則因?yàn)橹豢紤]了來(lái)源/主題或只給出了關(guān)注的方面，涉及內(nèi)容難以用來(lái)判斷是否與人因工程相關(guān)。

《Human Factors Engineering Insights for Advanced Reactors Based Upon Operation Experiences》（NUREG-6400）明確了人因工程問(wèn)題來(lái)源包括NUREG報(bào)告、NUREG/CR報(bào)告、核管委公告和信息通知、行業(yè)報(bào)告以及持證單位事件報(bào)告等，最終將人因工程問(wèn)題劃分為主控制室、系統(tǒng)相關(guān)見(jiàn)解、設(shè)備相關(guān)見(jiàn)解和就地控制站，NUREG/CR-6400中在主控室相關(guān)的人因工程問(wèn)題方面的領(lǐng)域分類較為細(xì)致，且對(duì)于其中的每一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域都有詳細(xì)介紹，可為開(kāi)展主控室相關(guān)人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)篩選提供參考，但在其他方面則有所欠缺。

《Human-System Interface Design Review Guidelines》（NUREG-0700）為人機(jī)接口設(shè)計(jì)評(píng)審提供指導(dǎo)，其重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)人機(jī)接口相關(guān)的物理和功能特性，對(duì)其他如指示、控制、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等未有涉及。NUREG-0700對(duì)人機(jī)接口相關(guān)要素進(jìn)行了詳細(xì)分類，涉及人機(jī)接口的幾乎所有物理和功能特性，在制定人機(jī)接口相關(guān)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分類導(dǎo)則是具有較高的借鑒價(jià)值。但由于文件中只涉及人機(jī)接口，對(duì)其他諸如工作環(huán)境、工作場(chǎng)所、規(guī)程等均未提及，因此在全面性上還有所欠缺。

《Resolution of Generic Safety Issues》（NUREG-0933）將所有識(shí)別出的通用安全問(wèn)題進(jìn)行了匯總，包括所有已解決安全問(wèn)題的解決方案以及部分未解決安全問(wèn)題的評(píng)價(jià)。其中在第4章人因方面，NUREG-0933以問(wèn)題集的形式，收集了各類人因問(wèn)題，并將人因問(wèn)題劃分為人員和資格、培訓(xùn)、運(yùn)行執(zhí)照考試、規(guī)程、人機(jī)接口、管理和組織、人員可靠性、維修和監(jiān)視規(guī)程等八個(gè)方面。NUREG-0933將人機(jī)接口、規(guī)程、人員和資格等主要的人因工程相關(guān)方面納入了進(jìn)來(lái)，這在制定人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分類導(dǎo)則是具有很好的借鑒意義。同時(shí)，該文件也將管理和組織、運(yùn)行執(zhí)照考試等更多與電廠運(yùn)行管理相關(guān)的方面涵蓋在內(nèi)，超出了人因工程的范圍，所以這些方面的內(nèi)容也不具備借鑒價(jià)值。

綜上，美國(guó)核管會(huì)發(fā)布的人因工程相關(guān)文件提供了人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)篩選、判定和分類的一些指導(dǎo)，可以在開(kāi)發(fā)判定準(zhǔn)則時(shí)適當(dāng)借鑒。

1.2.2 國(guó)內(nèi)人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)單位主要參考美國(guó)核管會(huì)發(fā)布的相關(guān)文件，對(duì)人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行篩選與分類，在獲得相關(guān)人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)后，主要參照美國(guó)核管會(huì)發(fā)布的NUREG-0711中人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)篩選和我國(guó)能源局發(fā)布的《人因工程在核電廠系統(tǒng)、設(shè)備和設(shè)施中的應(yīng)用》（NB/T20061-2012），同時(shí)結(jié)合設(shè)計(jì)專業(yè)，制定一套人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)問(wèn)題分類，如上圖1所示。

該問(wèn)題分類將人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)按照設(shè)計(jì)處室及硬件進(jìn)行劃分，充分考慮各專業(yè)領(lǐng)域的工作特性要求，對(duì)于顯示相關(guān)的分類非常詳細(xì)，與此同時(shí)帶來(lái)的問(wèn)題就是這一分類對(duì)于缺少設(shè)計(jì)背景的人員難以理解，某個(gè)失效點(diǎn)對(duì)應(yīng)到多個(gè)分類，在具體操作中很難第一時(shí)間找到對(duì)應(yīng)的大類并往下細(xì)分。

2 人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)判定準(zhǔn)則

2.1 判定準(zhǔn)則開(kāi)發(fā)中任務(wù)情景的輸入

人員接收工作任務(wù)后，在一個(gè)指定的環(huán)境內(nèi)通過(guò)在設(shè)備、設(shè)施或軟件上進(jìn)行操作，設(shè)備、設(shè)施或軟件以特定的方式對(duì)人員操作的結(jié)果予以顯示或反饋，從而完成任務(wù)。

任務(wù)情景中人的行為受到很多不同因素的影響，這些因素會(huì)影響人員績(jī)效并導(dǎo)致人因失誤，人員可靠性分析研究中多將相關(guān)影響因素分為人員、任務(wù)、系統(tǒng)和環(huán)境四類，如圖2所示。

在人因工程相關(guān)事件判定的過(guò)程中，可參考人因可靠性分析的相關(guān)方法，以任務(wù)情景中的人因失誤因素分類為輸入，將事件中的人因工程問(wèn)題分為人機(jī)接口問(wèn)題、任務(wù)問(wèn)題和人員問(wèn)題。

2.2 事件數(shù)據(jù)分析

參考現(xiàn)有人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)分類字段，包括顯示、控制、指示、報(bào)警、定值錯(cuò)誤、屏幕、交流不正確或不充分、照明不足、噪音大、工作空間狹窄、任務(wù)復(fù)雜、時(shí)間壓力、培訓(xùn)、規(guī)程、人員資質(zhì)、人員配備、工作組織等，對(duì)中國(guó)核能行業(yè)協(xié)會(huì)核電營(yíng)運(yùn)信息網(wǎng)（CINNO網(wǎng)）2016至2018年所有的內(nèi)部事件（IOER）進(jìn)行篩選。

2016至2018年CINNO網(wǎng)中所有IOER共計(jì)1590起，其中人因工程IOER共計(jì)913起，占比為57.4%。913起人因工程IOER中，人因工程失效點(diǎn)共計(jì)1801個(gè)，參照人員可靠性分析的理論，將人因工程失效點(diǎn)分為3類，分別是任務(wù)問(wèn)題、人員問(wèn)題和人機(jī)接口問(wèn)題，其中任務(wù)問(wèn)題的失效點(diǎn)數(shù)量最多，共計(jì)921個(gè)，占比51.1%;其次是人員問(wèn)題，共計(jì)453個(gè)，占比25.2%;人機(jī)接口問(wèn)題數(shù)量最少，占比23.7%。

2.3 人因工程判定準(zhǔn)則

進(jìn)一步將事件數(shù)據(jù)分析中人因工程失效點(diǎn)進(jìn)行整理，對(duì)失效點(diǎn)占比較多的任務(wù)問(wèn)題和人員問(wèn)題進(jìn)行了細(xì)分。考慮到問(wèn)題分類的一致性和可擴(kuò)展性，將任務(wù)問(wèn)題分為2類，即規(guī)程問(wèn)題和任務(wù)問(wèn)題，將人員問(wèn)題分為2類，即工作環(huán)境和場(chǎng)所問(wèn)題和人員問(wèn)題。綜上所述，人因工程問(wèn)題分為5類，分別是人機(jī)接口問(wèn)題、工作環(huán)境和場(chǎng)所問(wèn)題、規(guī)程問(wèn)題、任務(wù)問(wèn)題和人員問(wèn)題。

為進(jìn)一步分析人因工程問(wèn)題，將5類人因工程問(wèn)題分為20個(gè)問(wèn)題，這20個(gè)問(wèn)題涵蓋了人因工程問(wèn)題的所有方面，分別是：指示/顯示/反饋、報(bào)警、控制器、通訊工具、操作工具/器械、體力作業(yè)、工作環(huán)境、工作場(chǎng)所、規(guī)程缺失、規(guī)程不完整、規(guī)程錯(cuò)誤、規(guī)程清晰度不足、規(guī)程呈現(xiàn)不友好、規(guī)程獲取困難、任務(wù)復(fù)雜度、人員負(fù)荷、時(shí)間壓力、人員知識(shí)和技能、人員配備、人員職責(zé)不明確。

根據(jù)上述分析，得出了一套初步的人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)篩選原則，如下圖3所示。

圖中各類問(wèn)題的含義如下：

人機(jī)接口問(wèn)題是工作人員與構(gòu)筑物、系統(tǒng)、設(shè)備或軟件的交互過(guò)程中發(fā)生的相關(guān)問(wèn)題，主要問(wèn)題包括指示/顯示/反饋、報(bào)警、控制器、通訊工具、操作工具/器械、體力作業(yè)等。

工作環(huán)境和場(chǎng)所問(wèn)題是人員所處的工作環(huán)境和場(chǎng)所失效組織環(huán)境等造成的相關(guān)問(wèn)題。其中工作環(huán)境主要包括輻射、溫度、濕度、壓力、視覺(jué)環(huán)境、聽(tīng)覺(jué)環(huán)境、振動(dòng)、空氣質(zhì)量、空氣流速等，工作場(chǎng)所主要包括設(shè)備可達(dá)性、碰撞、人員移動(dòng)等。

規(guī)程問(wèn)題是因規(guī)程失效等造成的相關(guān)問(wèn)題，主要問(wèn)題包括規(guī)程缺失、規(guī)程不完整、規(guī)程錯(cuò)誤、規(guī)程清晰度不足、規(guī)程呈現(xiàn)不友好、規(guī)程獲取困難等。

任務(wù)問(wèn)題是任務(wù)執(zhí)行中因任務(wù)特征導(dǎo)致的問(wèn)題，主要包括任務(wù)復(fù)雜度、人員負(fù)荷、時(shí)間壓力等。

人員問(wèn)題是系統(tǒng)任務(wù)設(shè)計(jì)中存在的人員問(wèn)題，主要包括人員知識(shí)和技能、人員配備、人員職責(zé)不明確等。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文對(duì)人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)判定準(zhǔn)則進(jìn)行了初步研究，本研究不是對(duì)現(xiàn)有人因工程失效點(diǎn)分類的顛覆，而是基于任務(wù)情景的失效模式提出了一套人因工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)判定準(zhǔn)則。就目前而言，該判定準(zhǔn)則完整涵蓋了人因工程失效點(diǎn)，可供國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)單位和審評(píng)單位在工作中參考使用。但在具體的事件分析中，一起事件往往包括多個(gè)失效點(diǎn)，如何找到對(duì)應(yīng)的人因工程失效點(diǎn)成了后續(xù)需要解決的問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]宋霏，張淑慧.核電人因工程設(shè)計(jì)和評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建的初步研究[J].研究與探討，2016，2：5-12.

[2]宋霏，王秋，張淑.核電廠人因工程重要運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)編制研究[J].標(biāo)準(zhǔn)化研究，2017，3：13-20.

[3]United States Nuclear Regulatory Commission. NUREG-0711-2012 Human Factors Engineering Program Review Model[S]. Washington， DC： United States Nuclear Regulatory Commission，2012.

[4]United States Nuclear Regulatory Commission. NUREG/CR-6400-1997 Human Factors Engineering Insights for Advanced Reactors Based Upon Operation Experience[S].Washington， DC： United States Nuclear Regulatory Commission，1997.

[5]United States Nuclear Regulatory Commission.NUREG-0700-2002Human-System Interface Design Review Guidelines[S]. Washington，DC：United States Nuclear Regulatory Commission，2002.

[6]United States Nuclear Regulatory Commission. NUREG-0933 Resolution of Generic Safety Issues[S].Washington，DC：United States Nuclear Regulatory Commission，[2015-09-30].https：//www.nrc.gov/sr0933/.

[7]KIM J W，JUNG W，A Taxonomy of Performance Influencing Factors for Human Reliability Analysis of Emergency Tasks，Journal of Loss Prevention in the Process Industries，2003（16）.

[8]國(guó)家能源局.NB/T 20427-2017 核電廠防止人因失誤管理[S].北京：原子能出版社，2017.

[9]馮燕，張?jiān)撇?，王忠秋，喬寧，核電人因工程設(shè)計(jì)和評(píng)審標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建的初步研究核電子學(xué)與探測(cè)技術(shù)，2018.1，38（1）.