4.4 人机系统的评价

4.4.1 评价要点和工作程序

1.评价内容和要点

（1）人机特性评价内容包括：①功能分析；②人机功能分配；③任务分析；④作业分析；⑤系统的布局；⑥工作站的布局和尺寸；⑦控制—显示系统的设计及布局（包括报警系统）；⑧视觉显示终端工作站；⑨通信系统；⑩环境与防护；人员配备和组织结构；操作规程和培训大纲；软件及显示格式。

（2）评价的基本程序。评价是验证和确认相结合的过程。确认应在验证后进行，验证结果是确认的重要依据。①验证。验证是对照人机工程准则、操作和功能要求，对系统的组成要素（如显示器、控制器、其他设施等）进行一系列分析检查的过程。②确认。确认是指对检验结果进行评审，进而分析设计是否有利于运行人员最大限度地发挥其能力，并最后对评价对象认可的过程。确认可以有通过、不通过或修改设计后通过3种结果。

（3）评价规模的选择。①评价的繁简与规模可根据实际情况进行取舍。对一些次要的、小型的、辅助系统的评价和对改进型设计的评价，允许对评价内容与程序进行合并和简化。②改进型设计与以往系统相比，只是做了一些适当的改变，对它的验证与确认主要集中在改变部分及其系统集成，以及与现有设计的接口部分上。③类似判定。重复先前成功的设计，除少冒风险外，还有一个节约的效果，不但可减少设计的工作量，还可减少重复验证与确认。类似判定是一种论证（包括验证和确认），可用于与原有系统（已成功运行）有相同设计（或相同的功能和任务分配、自动化水平、信息通道、维护程度）的新系统。通过比较参数可判定新老系统（或设备）之间的差异，即性能的改变情况。为实施类似判定，有必要对原有系统进行一次系统运行评审，以表明没有重大运行问题。

2.评价时机的选定

（1）主要评价阶段。在功能设计、概念设计和详细设计之后，均有一个评价的程序。一般情况下，功能设计与概念设计阶段的评价可合并进行，即仅对概念设计和详细设计进行评价。①概念设计的评价。审查系统的设计是否完整和适当。②详细设计的评价。对详细设计的最终评价，一般是在工程项目完工，并试运行一段时间之后进行。

（2）设计过程中的评价。这是为保证设计质量，由工程设计部门内部所进行的评价。应考虑下列几点。①对4.1.5节所述的每个设计步骤的结果，均应以适当的方式进行评价，并与设计过程融合在一起，以保证设计质量。②日常的评价工作可在一定范围内进行（一个设计组内或若干设计组联合），也可邀请相关专家参加。③设计过程中的评价重点是对功能设计的评价和对详细设计技术文件的评价。功能设计的评价应吸收相关专家和用户参加，力求评价具有较高的客观性；详细设计技术文件的评价应检查技术要求的正确性。由于工程项目的不同部分之间的进度不同，评价可以分别进行。验证与确认过程可以延续一段时间。

3.评价的一般工作程序

（1）准备阶段。①制定评价准则，为评价和判定提供依据。②审定原始文件，对设计部门提供的全部可用的原始文件（同时评价工作组应主动收集有关文件）进行审定。③组建评价工作组，工作组成员应包括相关学科的专家，并与系统设计者无关，操作员应参与试验和讨论。④确定给评价工作组及临时参加讨论的人员和专家提供的工作场所和相关设备。⑤拟定评价计划和进度表。对于文件的完整性和评价工作组的独立性应予以特别注意。

（2）评审阶段。评审应是系统的，它的工作程序应形成文件。①确定评审的方式和方法。根据评价内容和评价准则，确定相应的验证和确认的工具和手段，选择适当的评价方法。②评审过程。按评价准则和相关原始文件进行验证和测试。③拟定报告文件。记录评审过程中所获得的各类信息，同时列出评价准则的各项要求；报告文件宜使用标准的格式，包括系统（各组成部分）或设计特点的记录检查表、不符合人机工程原则记录表（鉴定其缺陷和描述其性质，以供改进需要）、专门测量表格、操作员问卷表或调查表等。然后，将评审资料输入数据库，使用计算机进行辅助分析和管理。

（3）判定阶段。①对在评审中鉴别出来的不符合人机工程准则之处，必须分别地做出评价，并反复予以修正（设计或评价准则的修改），直至实际功能满足全部评价准则为止。②如有下列情况，应对相关部分重新进行判定和确认：选择了替换的设计；改进功能要求或功能分配；改进设计；修订操作规程；改进培训。③如果发现了重大缺陷，应细致地进行判定，并做好记录，使那些在先前的评价中已认为是适当的设计概念不致受到不利的影响。

4.4.2 评价方法和设计改进

在核行业标准EJ/T 798《核电厂控制室人机特性评价》中，规定了对核电厂控制室及其他控制点安全有关人机特性进行评价的指导原则。其原则具有普遍适用性。它适用于控制室及其他控制点人机特性的评审，也适用于在确定设计、修改和替换方案时，对人机特性评价方法的选择和应用。在对系统进行评价及其后对系统进行修改时，重点应放在最容易影响系统运行状态的系统特性上。

1.一些常用的评价方法

（1）书面评价法。不需要实际观察，不需要模型类的硬设备，给出的结果可能只是可接收的或不可接收的简单结论、等级的排列或质量指数。①人机工程核查表法。用核查表来鉴定设计是否符合相应的人机工程准则。②追溯性评价法。考查已建成的具有相同或类似特性的系统，并查阅有关的性能记录。③任务分析法。在使用者与被评价系统相互作用时，确定并检查需由使用者完成的任务。④逻辑（事件）树法。用于评估某一特定系统人的失误率或概率，或对事件序列可信度进行比较。

（2）观察法。其特点是要求评价人员观察操作员在被评价系统上的操作情况。①演习法。由操作员演习完成系统一个或多个任务，再进行评价。②时间进程分析法。用于确定完成任务所需时间和各任务之间的相互依赖关系。③性能自动跟踪法。综合了上述两种分析法的某些特性。当使用者与被评价系统相互作用时，用自动系统和计算机系统记录全部控制和转换操作及它们发生的时间。

（3）专家意见法。向有关专家和部门征求意见。在不给专家的判断强加限制的情况下，经多次重复可获得一致的评价结论。缺点是有效性不真实、不够精确和对专家素质的依赖性。①表格法。规定一个标度，用来衡量系统所有的人机特性，如失误概率、信息显示的易读性和易理解性等。用调查表或问题表来征集意见，并整理出结果，然后进行第二轮调查或征询、整理分析。如此继续下去，直至获得一致结论。②讨论法。在面对面的会议上通过对话获得一致意见。③成对比较法。给出一种特性的两种可能，由每个专家判断何者更大、更亮或更可能发生等。反复配对比较，根据判断的标准和尺度最后决定。④比例估计法。判断一个特性是否是整套规定标准中某项指标的1/2或1倍（或其他比例），只要求做比例估计。

（4）试验法。用试验手段统计、测量各种人机系统的设计数据。对一个系统的评价可采用多种评价方法。分析人员必须综合使用各种方法。

2.人机工程不符合项的评估和设计改进

（1）不符合项的记录和改正目标。①不符合项的记录。应把审查和检验中发现的不符合项记录下来，并做出较详细的描述，说明不符合项所在的部件位置、名称及部件数量。②不符合项的汇编。可按系统和工作台、专题或与特定情况有关的不符合项进行汇编。③不符合项处理目标。须对不符合项进行分析和解释。

（2）不符合项的评估。不符合项会是潜在的操作失误源。评估过程包括找出须做改正的不符合项；对不必完全改正的不符合项的建议和决定做出判断。①安全影响的评估。操作员的失误可能超出系统安全限值，应列出这些重要的人机工程不符合项一览表，供设计改进时分析之用。②其他不符合项的评估。从系统可用性出发，对操作的有效性和可靠性进行评估。

（3）设计改进。这是一个从分析不符合项到对修改程度进行评估并文件化的过程。①改善分析。许多不符合项可以通过表面改善技术做相对简单的改进。建议对所有选用改进分析的不符合项都进行这样的初步筛选，然后提出表面改善的解决方案。②设计变更分析。不能通过表面改善来纠正的不符合项，通常需要在设计改进上努力。设计变更分析步骤：重新进行功能分析、人机功能分配、分配验证、选择最佳设计修改方案、确认设计（由各专业专家参与）。任何一个修改都不是孤立的，应充分考虑修改对系统内已符合项的影响。设计修改方案应作为一个统一的整体，应包括对有关的技术规程进行修改。

4.4.3 核查表及访问和问卷法的应用

1.核查表的目的及其作用

核查表（checklist）是一种用以检查某一事或物是否符合规定要求的文件。核查表已广泛用作对事或物进行检验、审查、鉴定、评价的一种有效工具。例如，作为核安全法规（HAF·Y0011）的《控制室设计审查导则》全面采用了“核查表”结构。它由人机工程“准则”和“符合性核查表”两部分组成。每项准则的内容在核查表中都有对应的一行空格，空格分为“不适用”“符合”“不符合”“说明”4栏，以打钩（√）的方式来记录对每项准则的核查结果。在该审查导则中，就控制室人因工程准则共列出了10个方面。核查项目多达1100项（仅“标牌”的核查项目就有98项），其中许多项目还附有图和数据表，内容极其详尽，全面覆盖了控制室设计中所应考虑的人机工程因素。对于审查中发现的“不符合”“不适用”的项目，要求采取纠正、修改措施。“人机工程核查表法”是书面评价法中最常用的评价方法。

一份已成为标准的核查表（如上述的美国核安全技术法规）是按标准化程序制定的。它是由高水平的专家起草，并广泛征询意见，所形成的一个具有权威的专家知识库。

2.核查表的类型和适用范围

（1）类型。为减少人的失误，常见的核查表（广义的）有下列几种类型。①评审性核查表，鉴定系统的设计是否符合相应的准则，如人因核查表、维修性核查表等多用于系统的设计、评价和验收。②程序性核查表，核查工作是否按规定的程序进行，多用于流程的控制，如工作流程、工艺流程、测试流程等。③列项性核查表，核查有关的事项是否都已完备，多用于管理工作，以避免必要事项的疏漏，如交接班事项核查表。④问卷性核查表，核查使用者对系统使用性的反映，多用于对现有系统效果的调研，调研者按核查表特点设计问卷（调查表），由被调查人在问卷上做出回答。⑤设问性核查表，根据解决问题的需要，列出一系列提纲式的问题，然后逐项加以核对和讨论，从中获得解决问题的办法和设想。这是一种激发人的创造性思维的方法，常用的有“5W2H”（What、Why、Where、When、Who、How、How much）核查表和奥斯本检核表等。奥斯本的检核问题表包括75个激励思维活动的问题，它启示人们考虑问题要从多角度出发，要从问题的多方面考察、分析。使用这种检核表，能使人有意识地按步骤思考问题，正确、有效地把握解决问题的方向。这种设问性核查表可用于上述各种核查表的设计，尤其适用于解决管理方面的问题。核查表可有多种表现格式。

（2）适用范围。①用于系统的评审。可采用两种类型的核查表，一种由评审人员根据已有的核查表对对象系统进行评审；另一种是制定问卷性核查表，由系统运行人员进行回答，以验证和评价系统的适用性。②用于指导设计，使设计更加周全。③提高组织管理工作的可靠性。把组织管理中的各要素列入核查表，可避免个人考虑不周的弊端。例如，列出交接班中各项事、物及运行参数的核查项目和要求，可减少人为失误。④用于故障或事故的分析和核查。⑤作为可靠性定量计算的基础。若对核查表各栏进行赋值（或加权），再根据不同人因准则项目的重要性进行加权，则其计算结果可作为同类控制室或不同方案相互评价的依据。⑥核查表法不适用于紧急或应急事项，这时需借助个人的业务水平与应变能力。但若事先能列出种种处理应急事项的程序和方法（核查表），并加以培训，则有助于提高人处理应急事件的能力。

3.访问和问卷（调查表）法

（1）访问是用采访方法与作业人员交谈，收集有关资料的过程。访问可面向个人或班组。

（2）问卷是为了弄清某一问题而设计的一种文件，其中列出若干题目，由被调查者或被试者填写或回答，然后对收集的答卷进行评定，并用统计学方法得出某种结论。问卷法是调查人机系统设计合理性的较为有效的一种方法。