核能運轉人為疏失資料庫的建立

Abstract

核電廠人員作業績效對於核能安全影響甚大。許多重大的核能事故皆與人員作業績效有關。雖然人為疏失是事件、事故之近因，但是事故肇因分析的結果發現其背後大多因為系統設計的不良所引起，而這些系統設計的問題又大多淵源於人員與作業間之不協調。因此，如果要提昇核能安全，首要之務乃是探討核能運轉人為疏失問題，確認其肇因，發展解決方案，回饋於核能安全之設計。 因此，本研究乃以人為疏失分類理論與人機介面設計原則規範與相關設計程序為基礎架構，發展出核能運轉人為疏失資料庫，以對未來核電廠新系統的設計提供設計回饋。此疏失資料庫將疏失事件依系統、作業、疏失與肇因等類別予以分類，提供人因規範與設計程序分類的相關疏失事件資料，並以統計圖表將疏失事件資料輸出呈現。 事故的肇因分析資料不但可提供運轉人員與維修人員有關人員績效問題的經驗回饋，並提供管理階層與人因工程設計師有關人為疏失的各項統計資料（如作業類別的疏失事件統計、肇因分類統計），作為改善措施訂定與人機介面設計的參考依據。 研究結果同時也可應用於核電廠人員作業績效的改善以及核電廠人因工程設計的確認與驗證的依據。

Human performance has a great impact on nuclear safety. Studies have found that most of nuclear accidents and incidents were related to human errors. Although human error is one of the proximal cause for those accidents, it nevertheless is caused by human-tasks mismatches. To enhance nuclear safety, it is important that human performance problems be identified, causes of those errors be analyzed, and finally feedback to the design of new systems. Base on the theory of human error and human-system interface design guidelines, we developed the human error database for nuclear operation feeding back to new system design of nuclear power plants(NPP). The human error events stored in the database are classified according to the systems of NPP, operator's tasks, unsafe actions, and root causes of events. The database also contains the events data which are sorted by the related guidelines of human factors, and it can result some statistic graph of events data particularly. The root-cause analysis data of events not only feed back to operators about human performance experiences, but also provide all sorts of statistic data which can be a basis to managers and designers of human factors for enforcing appropriate improvement and designing good human-system interface. New developed human error database will also apply to improvement of human performance and the validation and verification(V & V) of human factors design in NPP. 1.1 研究背景與目的............................................1 1.2 研究架構..................................................4 第二章 文獻探討...............................................7 2.1 人為疏失的分類............................................8 2.1.1 Swain與Guttman的人為疏失分類架構.......................8 2.1.2 Norman的人為疏失分類架構...............................8 2.1.3 Rasmussen的人為疏失分類架構...........................10 2.1.4 Reason的分類架構......................................13 2.2 人為疏失的發生機制.......................................16 2.3 人為疏失的防範...........................................20 2.3.1 從設計排除人為疏失的發生..............................20 2.3.2 智慧型決策支援系統....................................21 2.3.3 維修作業人員的記憶輔助................................21 2.3.4 疏失管理訓練..........................................22 2.3.5 生態的介面設計........................................22 2.3.6 有關疏失型式與發生機制的自覺..........................23 2.4 人為疏失資料的應用.......................................24 2.4.1 人為疏失資料的蒐集方法................................24 2.4.2 人為疏失資料的應用....................................24 2.5 先進型人機介面的特性與問題...............................26 2.5.1 先進型人機介面的特性..................................26 2.5.2 先進型人機介面的問題..................................26 2.6 先進型人機介面的設計程序.................................28 2.7 人為疏失於人機介面設計程序的應用.........................32 2.8 目前相關的資料庫系統-以ASRS資料庫為例....................33 第三章、研究方法..............................................35 3.1 人為疏失事件案例的整理...................................35 3.1.1 事件資料的蒐集........................................35 3.1.2 事件資料的整理........................................35 3.2 進行使用者需求分析.......................................36 3.2.1 核能管理部門使用者的需求..............................36 3.2.2 核能設計部門使用者的需求..............................38 3.2.3 確定資料庫使用者需求..................................41 第四章、研究結果..............................................43 4.1 資料庫功能分析...........................................43 4.1.1 功能界定..............................................43 4.1.2 功能規格..............................................47 4.2 資料庫的設計.............................................64 4.2.1 使用軟體與系統需求....................................64 4.2.2 介面設計..............................................66 第五章、結 論.................................................80 5.1 所發展的人為疏失資料庫具有的特色.........................80 5.2 所發展的人為疏失資料庫的貢獻.............................81 5.3 人為疏失資料庫的維護.....................................82 5.4 人為疏失資料庫未來的應用.................................82 參考文獻......................................................83 附錄1 核能發電廠系統/次系統分類...............................85 附錄2 人員作業分類............................................88 附錄3 疏失型式分類............................................89 附錄4 肇因分類................................................90 附錄5 對新系統設計的回饋分類..................................92 附錄6 人因規範（NUREG-0700）..................................94 附錄7 報告撰寫原因............................................96 附錄8 機組狀況分類............................................96 附錄9 資料庫畫面設計及其規格..................................97