核电厂人因工程运行经验判定准则研究

张平　李红波　耿波　李金珂　沈阳　李丹

【摘 要】人因工程设计是核电厂防止人因失误的重要措施，对核电厂的安全至关重要。我国核电厂设计审评多应用国外人因工程运行经验，适用性不强，缺乏国内核电运行经验的应用，也未建立相应的经验收集、分析与应用体系。本文在对近十年国内核电厂运行事件和内部事件分析的基础上，参考国内外人因工程运行经验识别、分类方法，提出了一套从事件中分析判定人因工程运行经验的准则。应用该准则对近三年中国核能行业协会核电营运信息网（CINNO网）上的运行事件与内部事件进行了分析，形成了相应的人因工程运行经验问题集，为人因工程运行经验的系统化应用提供了基础。

【关键词】核电厂;人因工程;运行经验

中图分类号： TM623文献标识码： A 文章编号： 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

人因工程运行经验反馈是在筛选识别人因工程运行经验基础上，从人因工程的角度進行分析，固化成规范化的人因工程运行经验并反馈至设计单位和设计审评单位，促使人因工程运行经验在设计、运行和设计评审中应用，形成闭环持续改进体系，从而持续优化人机接口，减少人因失误，确保核电厂安全、稳定、经济地运行。

目前国内核电设计单位在相关工作中，参照文件多为国外技术文件，运行经验的适用性不强;在设计评审时，由于缺乏最新的国内核电厂人因工程分类问题集，监管单位较难从人因工程角度分析相关问题。因此有必要研究一套人因工程运行经验判定准则，从核电厂各类事件报告中筛选、收集、分类人因工程运行经验，为建立人因工程运行经验数据库提供支撑。

1 人因工程运行经验应用现状

1.1 人因工程运行经验来源

经调研监管单位、设计单位，在当前开展人因工程运行经验应用过程中，人因工程运行经验来源主要有以下几类：

1.1.1 国家能源行业标准和国内外技术文件

1.1.2 国家核安全局印发的人因工程运行经验相关文件

1.1.3 监管、设计单位收集的人因工程运行经验问题集

国家能源行业标准包括《人因工程在核电厂系统、设备和设施中的应用》（NB/T20061-2012）、《人因工程在核电厂基于计算机的监测和控制显示设计中的应用》（NB/T20016-2010）、《核电厂人因工程重要运行经验指导》（报批稿）等;国内外技术文件主要包括美国核管理委员会（Nuclear Regulatory Commission，简称NRC）发布的NUREG相关文件、NRC通用信件、NRC信息公告。其中，国家能源行业标准中归纳总结的人因工程运行经验只反映了部分国外经验及早期的国内核电运行经验，在全面性和及时性上尚存在不足;国外技术文件大多是对当时已有运行经验的总结提炼，且由于堆型和技术上存在不同，其运行经验不完全适用于国内核电行业。

国家核安全局印发的人因工程运行经验相关文件主要包括《福岛核事故后电厂改进行动通用技术要求（试行）》（国核安发[2012]98号）、《关于近期核电厂人员行为导致运行事件情况的通报》（国核安函[2016]122号）等，这类核电厂人因工程运行经验由重要内外部事件提炼而来。

监管、设计单位收集的人因工程运行经验问题集一般来自核电厂变更改造需求、国家核安全局监管要求、自身设计技术改进、核电厂运行事件及内部事件等。

就来源（2）和（3）而言，核电厂的运行事件和内部事件虽然有所应用，但全面性和及时性均不足。

1.2 人因工程运行经验筛选与分类

1.2.1 美国核管会发布的人因工程相关文件

《Human Factors Engineering Program Review Model》（NUREG-0711）用于验证适用的人因工程实践和导则是否纳入电厂的实际设计和程序中，从而确保人员与环境的安全。其中人因工程设计主题及电厂人员识别的仪控系统失效模式及退化条件、人机接口资源状态变差等部分可为人因工程运行经验的筛选及分类提供参考。其他方面则因为只考虑了来源/主题或只给出了关注的方面，涉及内容难以用来判断是否与人因工程相关。

《Human Factors Engineering Insights for Advanced Reactors Based Upon Operation Experiences》（NUREG-6400）明确了人因工程问题来源包括NUREG报告、NUREG/CR报告、核管委公告和信息通知、行业报告以及持证单位事件报告等，最终将人因工程问题划分为主控制室、系统相关见解、设备相关见解和就地控制站，NUREG/CR-6400中在主控室相关的人因工程问题方面的领域分类较为细致，且对于其中的每一个细分领域都有详细介绍，可为开展主控室相关人因工程运行经验筛选提供参考，但在其他方面则有所欠缺。

《Human-System Interface Design Review Guidelines》（NUREG-0700）为人机接口设计评审提供指导，其重点强调人机接口相关的物理和功能特性，对其他如指示、控制、结构设计等未有涉及。NUREG-0700对人机接口相关要素进行了详细分类，涉及人机接口的几乎所有物理和功能特性，在制定人机接口相关的运行经验分类导则是具有较高的借鉴价值。但由于文件中只涉及人机接口，对其他诸如工作环境、工作场所、规程等均未提及，因此在全面性上还有所欠缺。

《Resolution of Generic Safety Issues》（NUREG-0933）将所有识别出的通用安全问题进行了汇总，包括所有已解决安全问题的解决方案以及部分未解决安全问题的评价。其中在第4章人因方面，NUREG-0933以问题集的形式，收集了各类人因问题，并将人因问题划分为人员和资格、培训、运行执照考试、规程、人机接口、管理和组织、人员可靠性、维修和监视规程等八个方面。NUREG-0933将人机接口、规程、人员和资格等主要的人因工程相关方面纳入了进来，这在制定人因工程运行经验分类导则是具有很好的借鉴意义。同时，该文件也将管理和组织、运行执照考试等更多与电厂运行管理相关的方面涵盖在内，超出了人因工程的范围，所以这些方面的内容也不具备借鉴价值。

綜上，美国核管会发布的人因工程相关文件提供了人因工程运行经验筛选、判定和分类的一些指导，可以在开发判定准则时适当借鉴。

1.2.2 国内人因工程运行经验应用现状

国内设计单位主要参考美国核管会发布的相关文件，对人因工程运行经验进行筛选与分类，在获得相关人因工程运行经验后，主要参照美国核管会发布的NUREG-0711中人因工程运行经验筛选和我国能源局发布的《人因工程在核电厂系统、设备和设施中的应用》（NB/T20061-2012），同时结合设计专业，制定一套人因工程运行经验问题分类，如上图1所示。

该问题分类将人因工程运行经验按照设计处室及硬件进行划分，充分考虑各专业领域的工作特性要求，对于显示相关的分类非常详细，与此同时带来的问题就是这一分类对于缺少设计背景的人员难以理解，某个失效点对应到多个分类，在具体操作中很难第一时间找到对应的大类并往下细分。

2 人因工程运行经验判定准则

2.1 判定准则开发中任务情景的输入

人员接收工作任务后，在一个指定的环境内通过在设备、设施或软件上进行操作，设备、设施或软件以特定的方式对人员操作的结果予以显示或反馈，从而完成任务。

任务情景中人的行为受到很多不同因素的影响，这些因素会影响人员绩效并导致人因失误，人员可靠性分析研究中多将相关影响因素分为人员、任务、系统和环境四类，如图2所示。

在人因工程相关事件判定的过程中，可参考人因可靠性分析的相关方法，以任务情景中的人因失误因素分类为输入，将事件中的人因工程问题分为人机接口问题、任务问题和人员问题。

2.2 事件数据分析

参考现有人因工程运行经验分类字段，包括显示、控制、指示、报警、定值错误、屏幕、交流不正确或不充分、照明不足、噪音大、工作空间狭窄、任务复杂、时间压力、培训、规程、人员资质、人员配備、工作组织等，对中国核能行业协会核电营运信息网（CINNO网）2016至2018年所有的内部事件（IOER）进行筛选。

2016至2018年CINNO网中所有IOER共计1590起，其中人因工程IOER共计913起，占比为57.4%。913起人因工程IOER中，人因工程失效点共计1801个，参照人员可靠性分析的理论，将人因工程失效点分为3类，分别是任务问题、人员问题和人机接口问题，其中任务问题的失效点数量最多，共计921个，占比51.1%;其次是人员问题，共计453个，占比25.2%;人机接口问题数量最少，占比23.7%。

2.3 人因工程判定准则

进一步将事件数据分析中人因工程失效点进行整理，对失效点占比较多的任务问题和人员问题进行了细分。考虑到问题分类的一致性和可扩展性，将任务问题分为2类，即规程问题和任务问题，将人员问题分为2类，即工作环境和场所问题和人员问题。综上所述，人因工程问题分为5类，分别是人机接口问题、工作环境和场所问题、规程问题、任务问题和人员问题。

为进一步分析人因工程问题，将5类人因工程问题分为20个问题，这20个问题涵盖了人因工程问题的所有方面，分别是：指示/显示/反馈、报警、控制器、通讯工具、操作工具/器械、体力作业、工作环境、工作场所、规程缺失、规程不完整、规程错误、规程清晰度不足、规程呈现不友好、规程获取困难、任务复杂度、人员负荷、时间压力、人员知识和技能、人员配备、人员职责不明确。

根据上述分析，得出了一套初步的人因工程运行经验筛选原则，如下图3所示。

图中各类问题的含义如下：

人机接口问题是工作人员与构筑物、系统、设备或软件的交互过程中发生的相关问题，主要问题包括指示/显示/反馈、报警、控制器、通讯工具、操作工具/器械、体力作业等。

工作环境和场所问题是人员所处的工作环境和场所失效组织环境等造成的相关问题。其中工作环境主要包括辐射、温度、湿度、压力、视觉环境、听觉环境、振动、空气质量、空气流速等，工作场所主要包括设备可达性、碰撞、人员移动等。

规程问题是因规程失效等造成的相关问题，主要问题包括规程缺失、规程不完整、规程错误、规程清晰度不足、规程呈现不友好、规程获取困难等。

任务问题是任务执行中因任务特征导致的问题，主要包括任务复杂度、人员负荷、时间压力等。

人员问题是系统任务设计中存在的人员问题，主要包括人员知识和技能、人员配备、人员职责不明确等。

3 结束语

本文对人因工程运行经验判定准则进行了初步研究，本研究不是对现有人因工程失效点分类的颠覆，而是基于任务情景的失效模式提出了一套人因工程运行经验判定准则。就目前而言，该判定准则完整涵盖了人因工程失效点，可供国内外设计单位和审评单位在工作中参考使用。但在具体的事件分析中，一起事件往往包括多个失效点，如何找到对应的人因工程失效点成了后续需要解决的问题。

【参考文献】

[1]宋霏，张淑慧.核电人因工程设计和评审标准体系构建的初步研究[J].研究与探讨，2016，2：5-12.

[2]宋霏，王秋，张淑.核电厂人因工程重要运行经验指导标准编制研究[J].标准化研究，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]国家能源局.NB/T 20427-2017 核电厂防止人因失误管理[S].北京：原子能出版社，2017.

[9]冯燕，张云波，王忠秋，乔宁，核电人因工程设计和评审标准体系构建的初步研究核电子学与探测技术，2018.1，38（1）.