1、人機系統的可靠性評價人機系統的可靠性：由機器可靠性和人的操作可靠性兩方面組成,其可靠度RS是由機器的可靠度RM和人的操作可靠度rh兩部分構成的，一般情況下H人機為串聯系統如圖5-2所示。R=RR5-1SMH人的操作可靠性：是指在一定條件下、一定工作時間間隔內操作者能正確無誤完成給定任務的程度。其數量指標是操作可靠度。操作可靠度：是指在一定條件下、一定工作時間間隔內操作者能正確無誤完成給定任務的概率，記為R。HQ人Rh圖5-2圖5-3表示人和機器的可靠性對系統可靠性的影響情況及它們之間的相互關系。00匚S0f圖5-3、人機功能分配1、操作過程分析人對機器的操作過程，可用行為心理學提出的普遍公式描

2、述：刺激（S）意識（O）反應（R）刺激輸入S（Stimulusinput）:是操作者感受外部環境的物理、化學變化，如指示燈的亮滅，指示儀表的讀數、設備功能的突然停止。即刺激輸入是一個感知過程，主要通過看、聽、摸、嘗聞等感受外界的變化。內部響應O：操作者識別刺激S、對信息作出處理和判斷。輸出響應R：是操作者對于內部響應O所作出的實際行動或反應。三者關系：在這個操作過程中，后一個要素依賴前一個要素，其中任何一個要素出了毛病，即會引起人為差錯。因此，在人機系統可靠性設計時應考慮使操作者對于刺激易于感受，采取的結構要便于操作者作出反應，而且不應要求操作者有很高的內部響應能力。主要的問題是再設計指示裝置

3、和控制裝置之前，必須對人的能力和限度有足夠科學的了解。2、人機功能分配：根據人和機器的特征技能合理分配其中人的功能和機器的功能，表5-1所示人和機器的特性比較。對人和機器功能進行分配時，應考慮系統的任務性質、成本、質量、安全性和技術水平等條件，并考慮一下原則：a、笨重的、快速的、規律性強的、單調的高階運算的、操作復雜的工作，適合于機器承擔；而指令和程序的安排、機器系統的監護、維修、設計、創造、故障處理以及應付突出事件等工作，則適合于人來承擔。b、對操作者的限制條件和規定事項越多，則認為差錯越多。當任務的要求接近操作者的能力極限時，應盡可能考慮將某些功能自動化。c、人為差錯正比于人在系統中的工作

4、量，操作程序的數目，控制器數量，系統所必需的聯絡、判斷和計算的繁雜程序，因此，在人機系統設計時，應盡可能簡化操作，減少操作人員的工作量。d、在其他條件相同時，對于像自動測試設備一類的高度自動化設備，由于其在實際使用狀態下可靠性不同，故應考慮由人來做系統的后備因素。曲弗養1飛理甘面旳戲率砂計訂憶禪盤人曲特性1lb由輸由1.卻匸読住易力）l丈遷駅re聃出qi匪帝轉喝調竝機曙誌祐牲奎#牡出凰人護摸小曲功卒，恒不能像人于邯樣址獰精拆的調整計算速虔慢、菱雷密*但能巧腦地馨正輯H尊毬庭快常篩W確地雄行由翼圧一住不合矗1E錯謠._.崔夠實現大容就的、總期的記杞并期次與社時老兒牛對醍聯慕區聯述有K蓉量蜒期般敖

5、第也袒和卓.u：-.EDDms反座時M*W#9l1T站時同能纟比粧海渲的埠棗靄傑ii諭H施單追適難EIIR扭鶴然顯骼爭祚.悅控艶力輻毀*27占i吐&曲4X曲石苗細用創搖4捋楚帶密車isift齊島用對亂可兌性較屁龍皚抒見發甜、豈術件的仝正別因渺歯償力髮闕I甜力肘啊忡竄吊覩作出由口痢5（測聲序帛即規柞.帀且簾性如只惟進行特宜知工忡_陽解譏擔前力歸幾乎段有預刖酸丈葩修從塩蠱中a陽螂倬科陽炯窺粧井正反蟲時貝不繩自閒歸箱且驗賓詢隹隹港，能叢對需樸兩J&具宥全制前創址吐定全不同的見購具有蛙蹄賽倔罠卻完仝徒衣刃遠性整力捨滋啟能力備機應變的能丸有隧機應變蔔膽力訝帥貢符性在高閏曲環章下犬隨1頃聖恪崔力麗顧占U卯

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7、雜官相同型込泄?_左劊妬很時耐豐乘當曲環境離座矗射也塵柴有盍弋律.嗓4.出曬、曇鳳、寓祜軽騎象并下工柞_j外島提腎.町杜期工樸_冗余人機系統的可靠度計算原理：通過增加多余要素可以構成并聯操作系統，就可以使操作系統具有冗余度。這是提高系統可靠性的一種有效方法。例如，某控制系統由兩人監視，如圖5-4a一旦發生異常情況立即切斷電源。該系統有下面兩種控制系統，見圖5-4b(a)系統結構圖(b)系統可靠性框圖圖5-4二人監視系統1、異常狀態時，相當于兩個人并聯，可靠度比一人控制的系統增大了，這是操作者切斷電源的可靠度(正確操作的概率)R=lin(lR)=1-(1R)(1R)5-2aHbi12i=1人機系

8、統的可靠度R=RRSrHbM=1(1R)(1R)R12M2、正常狀態時，相當于兩個人串聯，可靠度比一人控制的系統小了，即產生誤操作的概率增大了，操作者閉合電源的可靠度（不產生誤操作的概率）R=RRHC12人機系統的可靠度結論：R=RRSrHbM=RRR12M從監視的角度考慮，5-2b主要問題是避免異常狀況時的危險，即保證異常狀況時切斷電源的可靠度，而提高正常狀況下不誤操作的可靠度是次要的，因此這個監控系統是可行的。三、多數人表決的冗余人機系統可靠度上系統的問題：為一般并聯系統，所以正常操作和誤操作兩種概率度增加了，若采用多數人表決系統就可以避免這種情況。多數人表決的冗余人機系統：若由幾個人構成

9、的控制系統，當其中r個人的控制工作同時失誤時，系統才會失誤。這種系統稱為多數人表決的冗余人機系統。設每個人操作可靠度均為R,則系統全體人員的操作可靠度R為：Hn5-3R=Ci(1R)iR(n-i)Hnni=0個人中有i個人同意時事件數式中Cinn!。Ci=nni!(n-i)!例如，有三人監視作業時，有兩人以上同意才能切斷電源，n=3,則起操作可靠度R=Co-R3+Ci(1-R)-R2=3R2-2R3H333若每人正確操作的概率為R=090,無操作的概率為F=0.15,則在三人監視二人表決的系統中，正確操作的概率R及誤操作的概率F分別為：H3H3R=3R2-2R3=0.972R=0.90H3F=3F2-2F3=0.06075F=0.15H3結論：說明多數人表決的冗余人機系統中，異常狀態下正確操作的可靠度和正常狀態下不發生誤操作的可靠性度增加了。這說明采用多數人表決冗余系統設計，盡管人還會不可避免地產生失誤，但整個系統卻具有較高的可靠性。多數人表決的冗余人機系統可靠度R為SdR=藝Ci(1-R)iR(n-i)