系统可靠性分析法D人机系统对可靠资料
系统的可靠性分析方法
系统的可靠性分析方法系统的可靠性分析是指对系统的性能和功能进行定量分析，以评估系统在特定条件下正确运行的概率。
可靠性分析是系统工程中的重要环节，对于确保系统的可靠性和稳定性非常关键。
本文将介绍可靠性分析的方法和步骤，并从定性和定量两个层面进行阐述。
首先，可靠性分析的方法主要分为定性和定量两个层面。
定性方法是通过对系统进行全面的分析和评估，以识别系统的潜在故障模式和机制。
定性方法一般包括故障树分析（FTA）和事件树分析（ETA）等。
故障树分析通过将系统的故障事件和故障模式构建成故障树，采用逻辑门的方式进行事件关系的推演，找出导致系统故障的主要因素和路径。
事件树分析则是通过对系统事件和故障模式进行分析，识别出导致系统失效的主要事件和概率。
定性方法的主要目的是识别系统的潜在风险和故障点，为后续的定量分析提供基础。
定量方法是在定性分析的基础上，通过数学模型和统计分析来评估系统的可靠性。
定量方法可以采用可靠性模型和可靠性评估技术。
可靠性模型是通过数学建模来描述系统的可靠性和失效行为，常用的模型包括可靠性估计模型、Markov模型和Monte Carlo模拟模型等。
可靠性评估技术则是通过统计方法和可靠性理论，对系统的故障和失效数据进行分析和处理，得出系统的可靠性参数和性能指标。
常用的可靠性评估技术包括可靠性增长试验、可靠性预测和可靠度增长模型等。
定量方法的主要目的是对系统的可靠性进行定量评估，为系统设计和改进提供依据。
接下来，我们将以一个例子来说明可靠性分析的步骤和方法。
假设我们要分析一个银行的自助提款机（ATM）的可靠性。
首先，我们可以采用故障树分析的方法来识别ATM系统的故障模式和机制。
我们可以将ATM系统的故障事件和故障模式构建成故障树，例如ATM设备故障、软件故障、网络故障和黑客攻击等。
然后通过逻辑门的方式进行事件关系的推演，找出导致系统故障的主要因素和路径。
其次，我们可以采用可靠性模型和可靠性评估技术来定量评估ATM系统的可靠性。
人机系统的可靠性和安全性
人机系统的可靠性和安全性1. 引言人机系统是指将人与计算机系统结合起来共同完成任务的系统。
在现代社会，人机系统已经广泛应用于各个领域，包括交通、军事、医疗、工业等。
然而，在人机系统中，可靠性和安全性是至关重要的因素。
本文将讨论人机系统的可靠性和安全性的概念，重点介绍相关的技术和方法。
2. 可靠性人机系统的可靠性是指系统在给定时间内能够正常运行的能力。
一个可靠的人机系统应该能够在各种不确定性和异常情况下保持正常工作。
以下是提高人机系统可靠性的几个关键因素：2.1 设计合理的系统设计是提高人机系统可靠性的基础。
在设计人机系统时，需要考虑各种潜在的故障和问题，并采取相应的措施进行预防和纠正。
例如，采用冗余系统结构可以使系统在某些组件故障时仍然能够正常运行。
2.2 测试对人机系统进行全面的测试是确保其可靠性的重要步骤。
通过模拟真实的使用场景和各种异常情况，可以发现潜在的问题并进行修复。
同时，测试还可以评估系统的性能和稳定性，并为改进和优化提供指导。
2.3 维护及时的维护和修复是保持人机系统可靠性的重要手段。
定期进行系统巡检和维护，及时处理故障和问题，可以减少系统停机时间，提高系统的可靠性和可用性。
3. 安全性人机系统的安全性是指系统在面临各种潜在威胁和攻击时能够保护其数据和功能的能力。
随着计算机技术的发展，人机系统面临的安全威胁也越来越多样化和复杂化。
以下是提高人机系统安全性的几个关键因素：3.1 认证和授权在人机系统中，认证和授权是确保系统安全性的重要手段。
通过对用户身份的验证，可以防止未经授权的访问和操作。
同时，授权机制可以限制不同用户的访问权限，保护系统的关键数据和功能。
3.2 加密和隔离加密是保护数据在传输和存储过程中不被窃取或篡改的常用手段。
人机系统可以使用各种加密算法来对敏感数据进行加密，防止数据泄露和非法访问。
此外，通过隔离不同用户和应用程序的运行环境，可以减少系统遭受攻击的风险。
3.3 安全更新和漏洞修复定期进行安全更新和漏洞修复是保持人机系统安全的重要措施。
人机系统可靠性
●02
第2章 人机界面设计与可 靠性
人机界面设计原 则
人机界面设计的原则包括界面简洁明了、操作 流畅一致、提供清晰的反馈信息以及考虑用户 心理和习惯。这些原则可以帮助设计师创造出 更符合用户需求的界面设计，提升用户体验。
人机界面设计常见问题
操作流程复杂
导致用户迷失在操作过 程中
信息过载
用户难以从大量信息 中获取所需
语音识别技术 智能助手、语音输入
虚拟现实技术 沉浸式体验、虚拟环境
人机交互技术发展趋势
智能化 智能交互设计 智能语音助手
个性化 个性化推荐系统 定制化界面
多模态交互 结合触摸、声音、手势等多种交互 方式
跨平台整合 不同设备之间无缝衔接 数据同步
人机交互技术在 人机系统可靠性
中的应用
人机交互技术在人机系统可靠性方面扮演着重 要的角色。通过提升用户体验，减少操作失误， 增加系统稳定性，人机交互技术能够有效提高 系统的可靠性，从而确保系统的正常运行和用 户满意度。
●05
第5章 人机系统安全性与 可靠性保障
系统安全性概述
系统安全性是指系统对于外部威胁和攻击的抵 抗能力，对于保障信息系统的安全至关重要。 安全漏洞可能导致信息泄露、系统崩溃等严重 后果，因此系统安全性需要得到充分重视和保 障。
安全措施与保障方法
加密技术 数据加密保障信息安全
审计跟踪
记录系统操作痕迹以 便追踪
人机交互技术发展趋势
智能化
智能交互设计、智能语 音助手
多模态交互
结合触摸、声音、手 势等多种交互方式
个性化
个性化推荐系统、定制 化界面
跨平台整合
不同设备之间无缝衔接、 数据同步
人机交互技术在可靠性中的作用
【精品】第八节系统可靠性分析
第四节系统可靠性分析可靠性技术是为了分析由于机械零部件的故障,或人的差错而使设备或系统丧失原有的功能或功能下降的原因而产生的学科。
对于一个系统（或人、设备等）而言,在进行系统分析及评价时，往往要对其进行量化计算，为此引人有关可靠性的内容。
(一)可靠性的基本概念1．可靠性定义：可靠性是指研究对象在规定条件下、规定时间内,完成规定功能的能力.在这里研究对象所处的条件包括温度、湿度、振动、冲击、负荷、压力等，还包括维修方法、自动操作与人工操作以及作业人员的技术水平等广义的环境条件。
规定的时间，一般指通常的时间概念，也有因对象不同而使用诸如次数、周期、距离等相当于时间指标的量。
规定的功能是指研究对象的某些特定的技术指标，这种功能是根据使用的需要和生产可能来规定的.2．可靠度与不可靠度可靠度是指研究对象在规定的条件下、规定的时间内，完成规定功能的概率。
通常记为R。
不可靠度是指研究对象在规定的条件下和规定的时间内丧失规定功能的概率，又叫失效概率。
通常记为F.可靠度和不可靠度是一完备事件组，所以有：1=+F R 或F R -=1(8)研究对象的不可靠度可以通过大量的统计实验得出。
例如，有0N 个研究对象在规定条件下工作到某规定时间有fm N 个研究对象失效。
我们把工作时间按t ∆为一段,分成)(,,,,21321n n t t t t t t t <<< 时刻，如图1—9所示.图中的纵坐标是每个单位时间t ∆内失效的研究对象数。
如在i 段，就是从1-i t 到i t 为止,这一单位时间内失效研究对象数为fi N ∆，由于全部对象为0N 个，在(1-i t ，i t ）这一单位时间内,发生失效的概率为0/N N fi ∆。
我们取某时刻m t ，那么在m t 之前的累计失效总数fm N ∆则为：∑=∆=mi fi fn N N 1（9）上式用坐标表示如图1－10，因此,m t 在时间内发生失效的概率m F 由下式结出：∑=∆==mi fi fm m N N N N F 100//（10）当所取的试验时间段数愈来愈多，而单位时间愈来愈小时，亦即0,→∆∞→t n 时，则图1－10中的拆线就趋于曲线.此时,t 时间内失效对象数趋向于)(t N f ，失效概率(不可靠度)趋向于)(t F 。
2.9-系统可靠性分析法(D)--人机系统对可靠度资料
三、人机系统的牢靠度的计算
2.并联系统 (4)系统并联与单元串联 以上介绍了串联和并联系统的牢靠度的数字模型及计算方法，实际上人机系 统的联接是极其简洁的。 假设把m个由n个一样牢靠度单元组成的串联系统再并联起来，就称为系统并 联，其牢靠度计算的表示式为:
假设把n个由m个一样牢靠单元组成的并联系统再串联起来，就称为单元并联， 其牢靠度计算表示式为:
图9-8中，在功能上独立的单元i=1,2,3, …,n串联布置，假定各单元的牢靠 度分别为R1,R2,R3, …, Rn，依据概率的独立大事乘法定理，应为:
三、人机系统的牢靠度的统中，常承受冗余的方式，它用一系列平行工 作的单元组成，只有当各构造单元全发生故障时，这个系统才会发生故障，这种 系统为并联系统。并联系统的构造形式有很多种类，现扼要介绍常用的几种。 (1)并联冗余
套发挥作用汽车就不会失控。而刹车系统和车轮系统是串联关系。 该制动系统可看做是由A-B子系统和C-D子系统组成的牢靠性串联系统。
A-B子系统是由A子系统和B子系统组成的牢靠性并联系统; A子系统是A1、A2和A3三个单元组成的牢靠性串联子系统; B子系统是B1和B2两个单元组成的牢靠性串联子系统;
C-D子系统是由C子系统和D子系统组成的牢靠性并联系统; C子系统是C1和C2两个单元组成的牢靠性串联子系统; D子系统是D1和D2两个单元组成的牢靠性串联子系统。
第三节 人机系统的牢靠度
假设是3个人同时进展监测，构成并联冗余， 此时系统的的牢靠度为：
假设由3个人进展安全监视，串联时的牢靠度为:
不同状况下系统的牢靠度比较贱图9-11所示。
三、人机系统的牢靠度的计算
2.并联系统 (3)表决冗余 由图可见，当表决冗余系统中各单元的牢靠度R大于0.5时，其系统的牢靠度将 会提高，假设R小于0. 5，则牢靠度反而会降低。
机械系统的可靠性分析
机械系统的可靠性分析引言机械系统是人类社会中极其重要的一部分，涵盖了诸如车辆、航空器、机械设备等各个领域。
这些机械系统的可靠性直接关系到人们的生活质量和工作效率。
因此，对机械系统的可靠性进行分析是至关重要的。
一、什么是机械系统的可靠性在开始探讨机械系统的可靠性分析之前，我们首先需要了解什么是机械系统的可靠性。
简单来讲，机械系统的可靠性是指在特定条件下机械系统能够正常运行并满足其设计要求的能力。
这包括了机械系统的故障概率、维修时间、维修成本等一系列指标。
二、机械系统的可靠性分析方法机械系统的可靠性分析是一个复杂而又细致的过程。
下面列举几种常用的可靠性分析方法。
1. 故障树分析（FTA）：FTA是一种定性的、逻辑的故障分析方法，通过对系统的各个故障事件进行逻辑关系的评估，确定系统故障的概率和重要性。
2. 容错设计（FTD）：FTD是将冗余元件引入到系统中，以实现在一个或多个元件失效的情况下仍然能够正常运行的目标。
3. 可靠性增长曲线分析（RGA）：RGA是通过对系统不同阶段进行可靠性测试，得到系统的可靠性增长趋势，预测系统在未来运行中的可靠性。
三、机械系统可靠性分析的影响因素机械系统的可靠性受到多个因素的影响，下面列举几个主要的因素。
1. 设计质量：机械系统的设计质量直接决定了其可靠性。
合理的设计能够减少故障发生的概率，提高系统的可靠性。
2. 材料选择：机械系统的材料选择与其可靠性密切相关。
合适的材料能够提高系统的耐久性和抗腐蚀性，降低故障发生的概率。
3. 维护保养：定期的维护保养对机械系统的可靠性至关重要。
及时更换磨损的零部件、进行润滑保养等措施可以延长机械系统的使用寿命，提高其可靠性。
四、应用案例：汽车发动机可靠性分析为了更好地理解机械系统的可靠性分析方法和影响因素，我们以汽车发动机为例进行分析。
1. 故障树分析（FTA）：通过对汽车发动机的故障事件进行分析，可以评估各个故障事件之间的逻辑关系，确定最主要的故障原因，进而采取相应的措施进行修复和预防。
第17讲人机系统的可靠性和安全性
第17讲人机系统的可靠性和安全性经过本章的学习，应可以：1．描画人机系统的牢靠性、牢靠度；2．掌握人、人机系统的牢靠度计算方法；3．说明人机系统牢靠性设计的要求；4．运用缺点树对人机系统得平安性停止描画和剖析。
一、基本概念1．牢靠性定义：牢靠性是指研讨对象在规则条件下和规则时间内功用的才干。
研讨对象：指系统、机器、部件或人员。
本学科只研讨人的操作牢靠性，即以惹起系统缺点或失效的人为要素为研讨对象。
牢靠性上下与研讨对象所处的规则条件和规则时间有亲密关系。
研讨对象所处的条件包括温度、湿度、振动、冲击、负荷、压力等，还包括维护方法、自动操作还是人工操作、作业人员的技术水平等狭义的环境条件。
规则的时间普通指通常的时间概念，依据研讨对象的不同也运用周期、距离、次数等相当于时间目的的量。
研讨对象的功用：是指对象的某些特定的技术目的。
2．牢靠度定义：牢靠度R是指在规则的条件下、规则的时间内，完成规则功用的概率。
不牢靠度或失效概率F：研讨对象在规则的条件下、规则时间内丧失规则的功用的概率。
R十F＝1或R＝l—F牢靠度的取得：研讨对象的不牢靠度可以经过少量的统计实验得出。
3．人的操作牢靠度定义：作业者在规则条件下、规则时间内正确完成操作的概率，用R H表示。
人的操作不牢靠度(人体过失率)F H，R H+F H=1。
人的操作牢靠度计算：人的举动进程包括：信息接受进程、信息判别加工进程、信息处置进程。
人的牢靠性也包活人的信息接受的牢靠性、信息判别的牢靠性、信息处置的牢靠性。
这三个进程的牢靠性就表达了人的操作牢靠性。
〔1〕间歇性操作的操作牢靠度计算。
间歇性操作的特点是在作业活动中，作业者停止不延续的连续操作。
例如，汽车换挡、制动等均属间歇性操作。
这种操作能够是有规律的，有时也能够是随机的。
因此，关于这种操作不宜用时间来表达其牢靠度，普通用次数、距离、周期等来描画其牢靠度。
假定某人执行某项操作N次，其中操作失败n次，那么当N足够大时，那么此人的操作不牢靠度为：F H＝n/N人在执行此项操作中，其操作牢靠度为：R H＝1—F H＝1—n/N例如，汽车司机操纵刹车5000次，其中有1次失误项操作的牢靠度为：R H＝1—1/5000＝0．9998〔2〕延续性操作的操作牢靠度计算。
安全人机工程学(第二版)人机系统安全评价
人机系统安全评价
9.1 人机系统分析方法 9.2 人机系统的可靠性分析 9.3 人机系统评价
掌握连接分析法、作业分析法等人机系统分析方法的步骤及应用； 充分理解人机系统可靠性的内涵及人机系统可靠度的计算与评价方法； 掌握常用的人机系统评价方法，并能应用于实践。
*
学习目标
9.1.1 连接分析法 连接分析法（link analysis）是一种描述系统各组件之间相互作用的简单图解技术，是一种对已设计好的人、机、过程和系统进行分析评价的简便方法。 连接链分析的目的是合理配置各子系统的相对位置及其信息传递方式，减少信息传递环节，使信息传递简捷、通畅，提高系统的可靠性和工作效率。连接是指人机系统中，人与机、机与机、人与人之间的相互作用关系。
*
1）对应连接 对应连接是指作业者通过感觉器官接受他人或机器发出的信息或作业者根据获得的信息进行操作而形成的作用关系。对应连接有显示指示型和反应动作型两种。以视觉、听觉或触觉来接受指示形成的对应连接成为显示指示型连接。例如，操作人员观察显示器后，进行相应操作。即人的视觉与显示信号形成一个连接。操作人员得到信息后，以各种反应动作来操纵各种控制装置而形成的连接称为反应动作型对应连接。 2）逐次连接 人在进行某一作用过程中，往往不是一次动作便能达到目的，而需要多次逐个的连续动作。这种逐次动作达到一个目的而形成的连接称为逐次连接。
*
作业分析法是以作业系统为对象，对现行各项作业、工艺和工作方法进行系统分析，从中找出不合理的、浪费的因素并加以改进，以达到有效利用现有资源、增进系统功效的目的。 作业分析法包括方法研究和时间研究两大类技术，它们紧密联系、相辅相成。
*
9.1.2 作业分析法
（一）方法研究
定 义
在一定条件下，运用系统分析，研究资源的合理运用，把作业中的不合理、浪费、混乱的因素排除，寻求一种最经济有效的工作方法。即：对旧的和新的作业方法加以分析和检验，去除不必要的作业动作和作业时间，只保留必要的功能，按此原则进行作业的组合。（吉尔伯雷斯：将18个动作简化为5个，速度由120提高到350块/小时）
飞行器设计中的系统可靠性分析
飞行器设计中的系统可靠性分析在当今科技飞速发展的时代，飞行器作为人类探索天空和太空的重要工具，其设计的优劣直接关系到飞行的安全与成功。
而在飞行器设计中，系统可靠性分析是至关重要的一环。
它不仅仅是确保飞行器能够正常运行的关键，更是保障飞行员和乘客生命安全的重要保障。
一、系统可靠性的概念及其重要性系统可靠性，简单来说，就是指系统在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。
对于飞行器而言，这意味着从起飞到降落，以及在各种复杂的飞行环境和任务中，所有的系统和部件都能够稳定、可靠地工作。
为什么系统可靠性在飞行器设计中如此重要呢？首先，飞行环境极其恶劣，高空中的低温、低压、强风等因素都会对飞行器的结构和系统造成巨大的压力。
如果系统不可靠，很容易出现故障，甚至导致灾难性的后果。
其次，飞行器的任务往往十分关键，比如客运航班需要将乘客安全送达目的地，军事飞行器需要完成作战任务等。
任何系统的故障都可能影响任务的完成，造成巨大的经济损失和社会影响。
最后，随着飞行器技术的不断发展，系统越来越复杂，各个部件之间的相互关联也越来越紧密。
一个小的故障可能会引发连锁反应，导致整个系统的瘫痪。
二、影响飞行器系统可靠性的因素1、设计因素在飞行器的设计阶段，就需要充分考虑系统的可靠性。
设计不合理，比如结构强度不足、部件布局不合理、系统冗余度不够等，都会导致系统在运行过程中容易出现故障。
2、材料因素选用的材料质量直接关系到飞行器部件的性能和寿命。
如果材料不耐高温、不耐腐蚀、强度不够等，在飞行过程中就容易出现损坏，影响系统的可靠性。
3、制造工艺制造过程中的精度、工艺控制等都会影响部件的质量。
制造缺陷可能会导致部件在使用过程中提前失效，从而降低系统的可靠性。
4、维护保养飞行器在使用过程中需要定期进行维护保养，如果维护不到位，部件的磨损、老化等问题不能及时发现和处理，也会影响系统的可靠性。
5、环境因素飞行过程中的各种环境因素，如大气压力、温度、湿度、电磁干扰等，都可能对飞行器系统产生不利影响。
(完整word版)人机系统可靠性计算
人机系统可靠性计算（一)系统中人的可靠度计算由于人机系统中人的可靠性的因素众多且随机变化，因此人的可靠性是不稳定的。
人的可靠度计算(定量计算)也是很困难的。
1．人的基本可靠度系统不因人体差错发生功能降低和故障时人的成功概率，称为人的基本可靠度，用r表示。
人在进行作业操作时的基本可靠度可用下式表示:r＝a1a2a3 (1—26)式中a1——输入可靠度，考虑感知信号及其意义，时有失误;a2—-判断可靠度,考虑进行判断时失误；a3——输出可靠度，考虑输出信息时运动器官执行失误，如按错开关。
上式是外部环境在理想状态下的可靠度值。
a1，a2，a3，各值如表1—11所示。
表1——11可靠度计算别说明这两种作业人的可靠度的确定方法。
(1）连续作业。
在作业时间内连续进行监视和操纵的作业称为连续作业,例如控制人员连续观察仪表并连续调节流量；汽车司机连续观察线路并连续操纵方向盘等.连续操作的人的基本可靠度可以用时间函数表示如下：+∞l（t)dt] (1—27)r（t）＝exp[∫式中 r（t)——连续性操作人的基本可靠度;t——连续工作时间；l(t)--t时间内人的差错率。
(2)间歇性作业。
在作业时间内不连续地观察和作业，称为间歇性作业，例如，汽车司机观察汽车上的仪表,换挡、制动等。
对间歇性作业一般采用失败动作的次数来描述可靠度，其计算公式为：r＝l一p(n／N） (1-28)式中 N--总动作次数；n-—失败动作次数；p——概率符号。
2．人的作业可靠度考虑了外部环境因素的人的可靠度RH为：RH＝1—bl·b2·b3·b4·b5（1—r）（1—29)式中 b1——作业时间系数;b2——作业操作频率系数；b3——作业危险度系数;b4—-作业生理和心理条件系数;b5-—作业环境条件系数；(1-r)--作业的基本失效概率或基本不可靠度.r可根据表1—1及式（1-26）求出.b1~b5;可根据表1—12来确定.表1-—12 可靠度RH的系数(bl～b5)人机系统组成的串联系统可按下式表达：Rs＝RH·RM （1-30)式中 Rs--人机系统可靠度;RH—-人的操作可靠度;RM——机器设备可靠度.人机系统可靠度采用并联方法来提高。
人机系统可靠性计算
人机系统可靠性计算1. 引言在现代工业制造中，人机系统已经成为了相当重要的组成部分，它不仅直接影响产品或生产线的效率和性能，也会对人员工作安全和健康产生影响。
因此，对人机系统可靠性的计算和评估也变得尤为重要。
2. 人机系统可靠性的定义人机系统可靠性是指人机交互过程中系统正确执行所需的能力。
在这个系统中，人员作为系统的一部分，与机械、电子、软件等组成部分之间建立了一系列交互过程。
人机系统可靠性的提高，不仅能够减少错误发生的可能性，还能保障人员的安全，提高整个系统的生产效率和性能。
3. 人机系统可靠性的计算方法人机系统可靠性的计算方法通常采用传统的可靠性理论，包括失效模式和失效率、功能模式和功能下限、可行度和可行度下限、可靠性指标等。
其中，失效率和可靠度是最为关键的评估指标。
3.1 失效率和失效模式失效率是指单位时间内系统失效的概率，可通过以下公式进行计算：λ = NF / T其中λ表示失效率，NF表示系统故障数，T表示故障的总时间。
失效模式是指系统失效的方式和原因，通过对系统运行过程的分析，可以确定不同的失效模式，进而进行针对性的预防措施。
3.2 功能模式和功能下限功能模式是指系统能够完成的工作或功能，例如人机系统可以完成显示、输入、处理、输出等多种功能。
功能下限是指能够满足系统功能要求的最小条件限制，包括输入能力、处理能力、输出能力等。
3.3 可行度和可行度下限可行度是指人机系统在特定环境下运行的能力，例如在恶劣的环境中，系统是否仍然能够保持正常的运行。
可行度下限是指可以保障系统正常运行的最低条件或限制。
3.4 可靠性指标可靠性指标是指反映系统实际可靠性水平的指标，包括平均无故障时间（MTBF）、平均修复时间（MTTR）、成功概率等。
这些指标可以帮助进行系统可靠性的评估和改进。
4. 结论人机系统可靠性是现代工业制造中不容忽视的重要组成部分，对系统可靠性的计算和评估，能够帮助提高整个系统的效率和性能，保障人员的安全，降低错误发生的可能性。
常用安全评价方法
常用安全评价方法常用的安全评价方法如下：1.安全隐患清单法：通过审核或检查的方式，将可能存在的安全隐患逐一列举出来，然后进行评估和分类，根据隐患的严重程度和影响范围，确定采取相应的安全措施。
2.安全风险分析法：通过对潜在危险源的识别、危险发生的可能性和严重后果的评估，对安全风险进行综合分析和评价，确定相应的控制措施和应急措施。
3.安全评估和审计法：通过对安全管理体系进行全面的评估和审计，包括组织管理、制度规范、安全技术措施、安全设备设施、应急准备等方面的评估，发现存在的问题和隐患，提出改进建议。
4.事件树分析法：通过对可能发生的事故或意外事件进行事件树分析，从事件发生的原因、发展的过程和后果等方面进行评估，确定防范策略和控制措施。
5.人机系统可靠性分析法：对人机系统中的关键设备和关键环节进行可靠性分析，评估设备的可靠性、可用性和活动性等指标，确定人机系统的整体安全性。
6.安全影响评价法：对可能对安全产生重大影响的项目或活动进行评价，包括环境评估、健康评估、经济评估、社会评估等方面的评估，确定其影响程度和可能采取的控制措施。
7.统计分析法：通过对历史数据和统计数据的分析，对安全事件的发生规律、发展趋势和影响因素进行分析和预测，为制定安全管理措施提供依据。
8.安全指标评价法：通过建立一套安全指标体系，对安全管理的各个方面进行综合评价，包括安全生产指标、环境安全指标、安全设备指标、行为安全指标等，用于评估和比较不同单位或不同工程的安全状况。
9.安全检查法：通过巡查、检查、抽查等方式，对安全管理的各个方面进行全面的检查，包括场所安全、设备设施安全、操作规程安全、人员行为安全等方面，及时发现和纠正安全问题。
10.安全演练法：通过模拟真实情况进行演练和应急处置，测试安全管理的有效性和应急响应能力，发现潜在问题和不足，并加以改进。
以上是常用的安全评价方法，不同方法适用于不同的情况和需求，可以根据具体的场景选择合适的方法进行评估和分析。
第四节 系统可靠性分析2
四、 FMEA的目的和要求
搞清楚系统或产品的所有故障模式及其对系统或产品功能 以及对人、环境的影响；
对有可能发生的故障模式，提出可行的控制方法和手段； 在系统或产品设计审查时，找出系统或产品的薄弱环节和
潜在缺陷，并提出改进设计意见。或定出应加强研究的项 目，以提高设计质量，降低失效率，或减少损失； 必要时对产品供应列入特殊要求，包括设计、性能、可靠 性、安全性或质量保证的要求； 明确提出在何处应制定特殊的规程和安全措施，或设置保 护性设备、监测装置或报警系统； 为系统分析、预防维修提供有用是资料。
主控缸
A3
液压管路
手控杆
B1
B2
B:手闸系统
机械联 动装置
C:液压系统
C1
左前轮
C2
左后轮
D1
D2
右前轮
右后轮
D:液压系统
汽车制动系统可靠性联结框图
五、人的工作可靠度预测
1.人在工作中的差错很多，归纳起来不外乎以下五类： ❖ 未履行职能； ❖ 错误地履行职能； ❖ 执行未赋予的分外职能； ❖ 按错误程序执行职能； ❖ 执行职能时间不对。
设系统各个单元的可靠
性是相互独立的，各单元
的不可靠度分别为F1、
F2、F3、……、Fn，根
A
据概率乘法定理可得系统
不可靠度: n
Fs Fi
i 1 系统可靠度：
n
Rs 1 (1 Ri ) i 1
1 2 3
B
n
热贮备系统
冗余系统设计时需注意的问题
❖ 冗余度的选择； ❖ 冗余级别的选择
2）冷贮备系统
❖ 专家的经验判断。
人机系统可靠性
未来发展方向与展望
人工智能技术的进一步发展将 提高人机系统的可靠性。
人机协作模式将更加成熟，提 高系统的稳定性和安全性。
未来人机系统将更加注重人的 因素，提高人的参与度和体验 感。
人机系统可靠性将进一步推动 各行业的智能化进程。
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汇报人：
案例三：智能交通系统中的可靠性优化，通过采用智能技术和大数据分 析，优化交通信号控制和车辆调度，提高了交通系统的可靠性和效率。
案例四：医疗设备中的人机交互设计优化，通过改进医疗设备的人机交互 设计，降低操作难度，提高设备的可靠性和安全性，从而提高了医疗质量。
06
人机系统可靠性发展趋势与展望
发展趋势与挑战
发展趋势：人机系统可靠性不断提高，智能化、自动化技术广泛应用 挑战：人机交互界面设计、数据安全与隐私保护等问题亟待解决 未来展望：人机系统可靠性将进一步提升，更好地服务于人类生产和生活 应对策略：加强技术研发，提高人机系统可靠性，同时关注人机交互与数据安全等问题
技术创新与应用前景
人工智能技术的快速发展，提高了人机系统的可靠性。 物联网技术的应用，实现了人机系统的远程监控和维护。 云计算技术的发展，为人机系统提供了强大的数据处理能力。 5G通信技术的应用，提高了人机系统的实时性和响应速度。
容错设计
定义：在系统中 增加冗余组件或 功能，以降低系 统故障的概率
目的：提高系统 的可靠性和稳定 性
方法：硬件容错、 软件容错、混合 容错
考虑因素：成本、 技术可行性、系 统复杂性
冗余设计
目的：在系统发生故障时， 冗余设计可以提供备用功能， 确保系统继续正常运行
定义：在系统中增加额外的 组件或功能，以提高系统的 可靠性和安全性
提高生产效率和产品质量 保障人员安全和减少事故风险 增强系统稳定性和可靠性 提升人机交互体验和用户满意度
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第二节人的操作可靠度 一、机器的可靠度计算
一 、 机 器 的 可 靠 度 计 算 例：求汽车离合器在使用1000h条件下其可靠度为多少?
二、人机系统的可靠度
人机系统的可靠度是评价人机系统设计的重要内容，人机系统最重要的形 式就是人与机器的相互结合。
为了获得人机系统的最高效能，除了机器本身可靠度指标要高外，还要求 操作者的操作可靠度指标也要高。一般情况下，人机系统的可靠度RS由机子系 统的可靠度RM和人的操作可靠度RM，两部分串联组成，如图9 -6所示。
可见，待机冗余系统的平均寿命或平均故障间隔时间为单个系统的2倍。
三、人机系统的可靠度的计算
2.并联系统 (3)表决冗余
为了减少正常状态下的误动作和异常状态下没有做出正确动作的概率，可 采用由监视者或作业者或单元多数表决的方式。
假定有一个由n个单元组成的系统，当其中有r个单元发生故障时，系统便失 去功能，若单元组成部分的可靠度均为R，则整个系统的可靠度为:
此系统要求人、机两子系统均处于正 常状态，即人和机器同时处于较高的可靠 性时，人机系统才有较高的可靠性。按串 联系统的概率计算原则，人机系统的可靠 度RS为:
二、人机系统的可靠度
根据式(9-36 )，可绘成图9 -7的关系曲线。 根据以上分析可知，要提高人机系统的可靠 度，必须从提高RM和RH两个方面人手，过分提 高某一个值，往往收效不大。
例如，当RM=0.95, RH=0.8时，RS=0.76， 若改进机器,使机器可靠度RM=0.99, RH=0.79 ，RS=0.79，并没有什么改善。此种情况下， 应考虑提高人的操作可靠度RH。
在目前，科学技术的进步和发展，使得机 器的可靠度有了很大的提高。那么，提高人的 可靠度就显得越来越重要了，这一点应当引起 我们的重视。
第三节 人机系统的可靠度
如果是3个人同时进行监测，构成并联冗余， 此时系统的的可靠度为：
若由3个人进行安全监视，串联时的可靠度为:
不同情况下系统的可靠度比较贱图9-11所示。
三、人机系统的可靠度的计算
2.并联系统 (3)表决冗余 由图可见，当表决冗余系统中各单元的可靠度R大于0.5时，其系统的可靠度将 会提高，若R小于0. 5，则可靠度反而会降低。
图9-8中，在功能上独立的单元i=1,2,3, …,n串联布置，假定各单元的可靠 度分别为R1,R2,R3, …, Rn，根据概率的独立事件乘法定理，应为:
三、人机系统的可靠度的计算
2.并联系统
在一些可靠性要求较高的人机系统中，常采用冗余的方式，它用一系列平行工 作的单元组成，只有当各构造单元全发生故障时，这个系统才会发生故障，这种 系统为并联系统。并联系统的结构形式有许多种类，现扼要介绍常用的几种。
(1)并联冗余 如图9-9所示，将n个单元并联起来同时工作，执行同一功能，并且只要不是
所有的单元都发生故障，系统就不会发生故障，这种连接称为并联冗余。系统的 可靠度Rs(t)可按概率相容事件加法公式计算。
三、余
第三节 人机系统的可靠度
结果应该为：
1.5 1
三、人机系统的可靠度的计算
2.并联系统 (4)系统并联与单元串联
解：(1)系统分析 由图中可见，该系统有两套独立的子系统，一套是脚踏操作式液压系统（脚刹系统）
A，另一套是手控机械系统（手刹系统）B，二者是并联关系。 脚刹系统由3个单元组成：脚踏板A1、液压系统A2、制动盘A3；同时动作。 手刹系统由2个单元组成：手控干B1、机械联动装置B2；同时动作。 两个刹车子系统控制同一套阀瓦，或者同时两个前轮、或者同时两个后轮，只要有
三、人机系统的可靠度的计算
2.并联系统 (4)系统并联与单元串联 示例：有一汽车的制动系统可靠性连接关系如图2-19所示，求系统的可靠度。 已知组成系统各单元的可靠度分别为: R(A1)=0.995, R(A2)=0.975, R(A3)=0.972, R(B1)=0.990, R(B2)=0.980, R(C1)=R(C2)=R(C3)=R(C4)=0.995。
通常在异常状态下正确操作的概率R1一般都比较高，假定R1=0.90； 而正常状况下误操作的概率F一般比较低，假定F = 0.15，即R2=(1-F)=0. 85， 则3人的多种表决冗余系统在异常状态下的可靠度R1S，在正常状态下的可靠度R2S、 分别为:
由此可见，多数表决冗余系统中，异常状况下的可靠性和正常状态下的 可靠性都得到改善。
三、人机系统的可靠度的计算
2.并联系统 (4)系统并联与单元串联 以上介绍了串联和并联系统的可靠度的数字模型及计算方法，实际上人机系 统的联接是极其复杂的。 如果把m个由n个相同可靠度单元组成的串联系统再并联起来，就称为系统并 联，其可靠度计算的表示式为:
如果把n个由m个相同可靠单元组成的并联系统再串联起来，就称为单元并联， 其可靠度计算表示式为:
r 1
Rs Cni 1 R R i ni i0
(9 40)
将此原则用到安全监视上可以进一步提高避免事故的可靠度，同时也减 少了正常状态的误动作。 例如：3个人进行安全监视，有2个人执行操作才能切断电源。这种多数表决方
式的可靠度为:
三、人机系统的可靠度的计算
2.并联系统 (3)表决冗余
例如：3个人进行安全监视，有2个人执行操作才能 切断电源。这种多数表决方式的可靠度为(此 时n=3,r=2):
三、人机系统的可靠度的计算
第三节 人机系统的可靠度
人机系统的可靠度计算是一个比较复杂的技术。为了进行可靠度计算，首先要 对组成人机系统的功能及其相互关系及其可靠度取值，其次是人的操作可靠度的确 定，同时还要画出可靠性逻辑图。 1.串联系统
如果组成系统的任何一个单元发生故障，就会导致整体系统发生故障。那么 这种系统称为串联系统。如图9 -8所示。
三、人机系统的可靠度的计算
2.并联系统 (2)待机冗余 在图9-10中，一个单元发生故障时，有同样功能的另一单元立即接上去进行工作，
使系统得以继续维持，这种方式称为待机冗余或后备冗余。即开始时不是常用冗余， 只是主单元处于工作状态，另一个单元处于待命状态。这种替换操作犹如司机和副司 机等。
假定有n个单元，其可靠度R1=R2=R3= …=Rn，故障率λ1= λ2 = …= λn ，则待 机冗余系统的可靠度R(t)为: