第六章 人机系统的可靠性

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可靠度计算作业类别内容a1～a3 a2简单一般复杂变量在6个以下，已考虑人机工程学原则变量在10个以下变量在10个以上，考虑人机工程学不充分0．9995～0．99990．9990～0．99950．990～0．9990．9990．9950．990人的作业方式可分为两种情况，一种是在工作时间内连续性作业，另一种是间歇性作业。

下面分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：r(t)＝exp[∫0+∞l(t)dt] (1—27)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。

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al ――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。

al , a2, a3,各值如表1 —11所示。

表1--11 可靠度计算人的作业方式可分为两种情况，一种是在工作时间内连续性作业，另一种是间歇性作业。

下面分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：+ 8r(t) = exp[ / 0 l(t)dt] (1 —27)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bl——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。

人机系统可靠性计算(标准版)Security technology is an industry that uses security technology to provide security services to society. Systematic design, service and management.( 安全管理 )单位：______________________姓名：______________________日期：______________________编号：AQ-SN-0772人机系统可靠性计算(标准版)(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(4—13)、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4—5所示。

人的作业方式可分为两种情况，一种是在工作时间内连续性作业，另一种是间歇性作业。

下面分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：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。

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。

人机系统可靠性设计基本原则一、概述人机系统可靠性设计是指在人机交互系统的设计过程中，通过合理的设计、可靠性测试和维护，以保证系统的质量和可靠性。

人机系统可靠性设计的目的是建立一个安全、高效、可靠、易用和可维护的系统，能够满足用户的需求和期望。

人机系统可靠性设计是一项复杂的任务，需要综合考虑多个因素，包括使用环境、用户需求和使用习惯、硬件和软件的可靠性、维护成本等。

本文将介绍人机系统可靠性设计的基本原则，以帮助设计人员建立高效、可靠和用户友好的人机系统。

二、基本原则1. 用户为中心人机系统的设计应该以用户为中心，强调用户需求和体验。

设计人员应该考虑用户的使用环境、心理和认知特点，设计易用性高、操作简洁、界面友好的系统。

设计人员还需考虑用户的使用习惯和习惯动作，避免用户在使用时出现不适应的情况。

2. 可靠性系统的可靠性是一个基本的设计原则。

为了提高系统的可靠性，需要关注软件和硬件的质量，以及系统的维护成本。

设计人员需要使用可靠的技术，进行可靠的计算和测试，并进行适当的维护和监测，以保证系统的稳定。

3. 系统安全系统的安全是一个重要的设计原则。

设计人员需要考虑安全问题的发生可能性，并采取相应的措施来保障用户的信息和隐私安全。

4. 可维护性系统的可维护性是一个重要的设计原则。

设计人员需要考虑系统的维护成本，并设计相应的功能和界面，以方便维修和维护。

5. 合理的反馈机制系统必须建立一套完善的反馈机制，帮助用户了解看到的操作结果，让用户知道操作的行为是否有效，反馈的内容应该具体且明确。

同时，反馈机制应该合理，不能因过度反馈，导致用户的疲劳和不适应。

6. 弹性和容错性在设计系统时，应该考虑到错误操作或系统故障的情况。

设计人员应该设计系统弹性和容错性，以防止错误和故障的发生，并提供相应的解决方案。

并且，设计人员也应该在用户错误操作，或系统故障时，给予用户积极的、及时的建议和解决方案。

7. 可定制化设计人员应该考虑到不同用户对系统的需求和使用情况，使用合适的机制和手段，以便用户可以定制化自己的操作界面或工具。