胥紅敏， 郭湛， 趙林

（1. 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司鐵道科學(xué)技術(shù)研究發(fā)展中心，北京 100081；2. 中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司鐵路安全研究中心，北京 100081；3. 中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司安全監(jiān)督管理局，北京 100844）

0 引言

20 世紀(jì)30 年代Heinrich 首次提出引發(fā)事故的最大根源是人為因素，后續(xù)有一些安全工作者和航運(yùn)企業(yè)把目光投向“人為因素（Human Factors）”領(lǐng)域，并廣泛開展人為因素的研究［1］。

人為因素是系統(tǒng)運(yùn)作中與人相關(guān)的所有因素［2］。美國(guó)國(guó)家航空航天管理局將人為因素研究定義為對(duì)一個(gè)系統(tǒng)主要組成部分的人的研究［3］；美國(guó)醫(yī)學(xué)研究所認(rèn)為人為因素是研究人、人使用的工具以及個(gè)體工作和生活環(huán)境之間的關(guān)系［4-5］；英國(guó)學(xué)者M(jìn)illigan［6］認(rèn)為人為因素關(guān)注人的能力及其與設(shè)備、系統(tǒng)和組織的交互作用。基于安全的目的，一般來說人為因素研究是指行為成為負(fù)面因素的研究［7］，即所謂的“人類工效學(xué)”，其內(nèi)容涉及心理學(xué)、行為科學(xué)、管理學(xué)、系統(tǒng)安全學(xué)、人機(jī)工程學(xué)等廣泛的領(lǐng)域。廣義的人為因素包含操作、現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)、組織管理及監(jiān)督等各個(gè)方面，狹義的人為因素指操作人員因素。

對(duì)于事故中人為因素的分析總會(huì)涉及認(rèn)知和分類，一般來說，詳細(xì)、清晰分類可以建立全面的認(rèn)知模型。全面的認(rèn)知模型能精確地關(guān)聯(lián)認(rèn)知行為類型、模式和時(shí)間，但需要大量的數(shù)據(jù)收集工作，鑒于此，建立了相對(duì)簡(jiǎn)單的認(rèn)知模型和相關(guān)的分類法，這些模型和方法可以分析一般問題［8-9］。在過去幾十年中，人類行為分析已逐步發(fā)展出許多分類法，20 世紀(jì)80 年代，在安全評(píng)估和概率安全研究背景下發(fā)展起來的分類，主要集中于人類錯(cuò)誤行為表現(xiàn)形式和基于“信息處理系統(tǒng)”范式的人類模型［10-11］；90 年代末，分類學(xué)更加關(guān)注認(rèn)知方面和社會(huì)技術(shù)背景［12-13］；到21世紀(jì)初，在不同領(lǐng)域發(fā)展了一些有重點(diǎn)的分類法［14-16］。所有這些分類法有一個(gè)共同的目標(biāo)：被嵌入根本原因分析的形式化方法，并被用于人類錯(cuò)誤行為表現(xiàn)與原因進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析的過程中。主要區(qū)別在于分析深度、分析出的原因以及表現(xiàn)出的準(zhǔn)確性。

多年的實(shí)踐證明，Reason 通用失誤模型系統(tǒng)（General Errors Model System，GEMS）是應(yīng)用于人為因素分類的有效模型［17］。國(guó)際海洋組織IMO 用于調(diào)查海難的人為因素指南中，人為因素模型與分類部分即是建立在該模型的基礎(chǔ)上，李旭東［2］在研究中闡述了人為因素在海事形成中所起的作用。實(shí)踐表明，該模型從20世紀(jì)末一直沿用至今并取得較好的效果。

高鐵系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的巨大系統(tǒng)，涉及動(dòng)車組司機(jī)、隨車機(jī)械師、信號(hào)員、列車員等多個(gè)工種［18］，具體工種從業(yè)人員發(fā)生違章違紀(jì)事故的原因與其身體狀況、知識(shí)水平（包括對(duì)專業(yè)知識(shí)、有關(guān)法律法規(guī)的掌握和理解等）、專業(yè)技能（主要指操縱能力等）、思想認(rèn)識(shí)（包括職業(yè)道德、安全意識(shí)、工作態(tài)度、責(zé)任心等）、專業(yè)經(jīng)驗(yàn)等有關(guān)。同時(shí)，發(fā)生事故的直接人為因素中每個(gè)工種有各自特點(diǎn)。在改進(jìn)傳統(tǒng)GEMS模型的基礎(chǔ)上，就高鐵典型工種動(dòng)車組司機(jī)、隨車機(jī)械師經(jīng)常發(fā)生的違章違紀(jì)行為，將違章違紀(jì)事故原因從人的角度進(jìn)行分層次分析。

1 分層次分析及改進(jìn)的GEMS模型

1.1 分層次分析

層次分析法是美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家Saaty 教授于20 世紀(jì)80 年代提出的一種實(shí)用多方案或多目標(biāo)決策方法［7］。根據(jù)問題性質(zhì)和要達(dá)到的總目標(biāo)，將問題分解為不同的組成因素，并按照因素間的相互關(guān)聯(lián)影響以及隸屬關(guān)系將因素按不同層次組合，形成一個(gè)多層次的分析結(jié)構(gòu)模型，從而對(duì)決策問題進(jìn)行定性或定量分析。

采用層次分析的思想，將高鐵違章違紀(jì)事故按人為因素分2 個(gè)層級(jí)原因進(jìn)行分析，一級(jí)原因基于改進(jìn)的GEMS 模型，二級(jí)原因基于工種的事故發(fā)生直接原因。

1.2 改進(jìn)的GEMS模型

GEMS模型是借助人的信息處理模型理論，并與人的“問題解決”模型相結(jié)合，產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)認(rèn)知可靠性模型，是最有代表性的動(dòng)態(tài)認(rèn)知可靠性模型之一。GEMS模型可進(jìn)行以下3種基本錯(cuò)誤類型的識(shí)別：

（1） 基于技能的失誤。人對(duì)外界信息做基于本身技能的習(xí)慣性反應(yīng)，屬于技能型失誤，其除了體現(xiàn)人的技能水平，還體現(xiàn)人的技能慣性注意力和記憶力。

（2） 基于規(guī)則的錯(cuò)誤。人對(duì)信息進(jìn)行處理時(shí)采用錯(cuò)誤的規(guī)則，屬于規(guī)則型錯(cuò)誤。

（3） 基于知識(shí)的錯(cuò)誤。人在處理知識(shí)水平要求較高問題時(shí)采取的錯(cuò)誤措施，屬于知識(shí)型錯(cuò)誤。

這3種錯(cuò)誤可基于活動(dòng)、注意力、控制方式、相對(duì)可預(yù)測(cè)性、情境影響等多種維度來進(jìn)行區(qū)別。

在GEMS 模型中，分類基本框架見圖1。GEMS 模型旨在解釋相關(guān)行為或決策的差錯(cuò)模式，進(jìn)一步揭示隱藏在個(gè)人或群體中潛在的決策因素，重要的是確定在工作系統(tǒng)中，是否有助于解釋給定過失模式，以及是否能進(jìn)一步揭示過失和不安全行為的因素。

在高鐵違章違紀(jì)事故的人為因素分析中，一級(jí)原因分析基于GEMS 模型，同時(shí)參照李旭東［2］的研究成果。在該模型中，不安全行為和決策分為非故意行為和故意行為，非故意行為包含過失和遺漏，故意行為包含錯(cuò)誤和違反。其中違反是指有意違反已制定的規(guī)則或計(jì)劃。鑒于鐵路違章違紀(jì)事故的現(xiàn)實(shí)，這種情況可以假設(shè)為“不存在”（否則意味著犯罪）。因此，原因分析僅針對(duì)基于規(guī)則、知識(shí)的錯(cuò)誤，以及技能欠缺、注意力失誤、記憶力失誤，同時(shí)在實(shí)際分析中還涉及理解力失誤和其他突然生病等意外情況。

圖1 GEMS模型分類基本框架

2 高鐵行車安全關(guān)鍵工種人為因素

動(dòng)車組司機(jī)駕駛動(dòng)車組從事鐵路運(yùn)輸及相關(guān)作業(yè)，隨車機(jī)械師負(fù)責(zé)監(jiān)控動(dòng)車組在線上運(yùn)行狀態(tài)和處理應(yīng)急故障，這2 個(gè)工種在高鐵行車安全中起著關(guān)鍵作用。收集近年來我國(guó)高鐵涉及這2個(gè)工種的違章違紀(jì)事故資料，分類提取關(guān)鍵信息，對(duì)這2 個(gè)工種進(jìn)行人為因素分析。

2.1 動(dòng)車組司機(jī)

通過對(duì)近年我國(guó)鐵路動(dòng)車組司機(jī)違章違紀(jì)事故原因進(jìn)行分析，基于GEMS模型對(duì)相關(guān)事故進(jìn)行人為因素分類（見圖2）。

圖2 動(dòng)車組司機(jī)違章違紀(jì)事故的人為因素分類

動(dòng)車組司機(jī)違章違紀(jì)事故一級(jí)原因基于GEMS的改進(jìn)模型分為基于規(guī)則、知識(shí)的錯(cuò)誤，技能欠缺等6 類。二級(jí)原因在以上6 類基礎(chǔ)上進(jìn)行具體直接的原因分析，基于規(guī)則、知識(shí)的錯(cuò)誤包含誤按按鈕、開關(guān)等8類；技能欠缺包含操作或控速不當(dāng)錯(cuò)誤造成停車或沖撞等2類；注意力失誤包含誤輸車次、股道、站名造成停車等9 類；記憶力失誤包含未緩解空氣制動(dòng)等4 類；理解力失誤主要是錯(cuò)誤理解調(diào)度命令；其他涵蓋所有生病或其他意外。

根據(jù)一級(jí)、二級(jí)原因分析，可對(duì)鐵路安全管理者和在崗動(dòng)車組司機(jī)提出建設(shè)性意見，比如，針對(duì)基于規(guī)則、知識(shí)的錯(cuò)誤，一方面對(duì)管理者加強(qiáng)培訓(xùn)，另一方面結(jié)合二級(jí)原因具體情況，要求在崗人員加強(qiáng)注意；針對(duì)技能欠缺，一方面管理者要加強(qiáng)職工的實(shí)操訓(xùn)練，另一方面結(jié)合二級(jí)原因，為在崗人員找到實(shí)操訓(xùn)練的關(guān)鍵點(diǎn)。

2.2 動(dòng)車組隨車機(jī)械師

通過對(duì)近年我國(guó)鐵路動(dòng)車組隨車機(jī)械師違章違紀(jì)事故原因進(jìn)行分析，基于GEMS模型對(duì)相關(guān)事故進(jìn)行人為因素分類（見圖3）。

圖3 動(dòng)車組隨車機(jī)械師違章違紀(jì)事故的人為因素分類

動(dòng)車組隨車機(jī)械師違章違紀(jì)事故一級(jí)原因基于改進(jìn)GEMS模型分為基于規(guī)則、知識(shí)的錯(cuò)誤，技能欠缺等6 類。二級(jí)原因在以上6 類基礎(chǔ)上進(jìn)行具體直接的原因分析，基于規(guī)則、知識(shí)的錯(cuò)誤包含安裝標(biāo)準(zhǔn)不掌握等4類；技能欠缺包含部件安裝錯(cuò)位或不到位；注意力失誤包含未發(fā)現(xiàn)車組不正常狀態(tài)等3類；記憶力失誤包含漏撤安全防護(hù)信號(hào)等2類；理解力失誤主要是錯(cuò)誤理解其他人員告知；其他涵蓋所有生病或其他意外。

根據(jù)一級(jí)、二級(jí)原因分析，可對(duì)鐵路安全管理者和在崗動(dòng)車組隨車機(jī)械師提出建設(shè)性意見，為行車提供安全保障。

3 結(jié)論與建議

就高鐵典型工種動(dòng)車組司機(jī)、隨車機(jī)械師經(jīng)常發(fā)生的違章違紀(jì)事故，在一級(jí)原因基于該模型分為6類的基礎(chǔ)上，將事故原因從人的角度結(jié)合工種進(jìn)行具體直接原因（二級(jí)原因）的分層次分析，研究結(jié)果表明，GEMS模型能很好地應(yīng)用于鐵路事故人為因素分析。

研究結(jié)果為高鐵管理者加強(qiáng)安全管理提供針對(duì)性的參考，同時(shí)對(duì)高鐵一線職工提供主動(dòng)安全防范的建議。對(duì)一級(jí)原因，針對(duì)基于規(guī)則、知識(shí)的錯(cuò)誤，建議加強(qiáng)相關(guān)規(guī)章制度的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)；針對(duì)技能的欠缺，建議加強(qiáng)實(shí)操培訓(xùn)；針對(duì)注意力失誤，一方面要加強(qiáng)重要性教育，另一方面上崗前要保證充分休息，以保持良好的心理、生理狀態(tài)；針對(duì)記憶力失誤，建議按照步驟化操作；針對(duì)理解力失誤，建議在不清楚時(shí)進(jìn)行確認(rèn)。對(duì)二級(jí)原因，建議不同工種按照各自的二級(jí)原因人為因素分類圖制定相應(yīng)的管控措施，降低事故發(fā)生的可能。

鑒于高鐵違章違紀(jì)事故在高鐵事故中的比重較高，此研究對(duì)高鐵行車安全具有重要意義。囿于研究現(xiàn)狀，以上僅分析了動(dòng)車組司機(jī)、隨車機(jī)械師的相關(guān)情況，在今后的工作中，分析對(duì)象可擴(kuò)展到高鐵運(yùn)營(yíng)作業(yè)相關(guān)的其他工種，以提供更有價(jià)值的進(jìn)一步成果為目標(biāo)，增加研究的深度和層次。