Оценка надежности системы “человек-машина”

Оценка надежности системы “человек - машина” может производиться различными методами: аналитическим, экспериментальным, имитационным. На этапах проектирования преобладаю расчетные методы, которые основаны на статистических данных о надежности и скорости выполнения заданных функций оператором, с надежности технических средств, влиянии различных факторов внешней среды на надежность техники, взаимном влиянии оператора и техники и пр.

В системотехническом методе оценки надежности СЧМ человек представляется в виде компонента системы.

При этом выделяют следующие случаи оценки надежности системы при взаимодействии технических средств и человека-оператора при допущении, что отказы техники и ошибки оператора являются редкими, случайными независимыми событиями, что появление более одного однотипно; события за время работы системы от t₀ до t₀ + t (практически невозможно, что способности оператора к компенсации ошибок и безошибочной работе - независимые свойства оператора.

Если компенсация ошибок оператора и отказов техники невозможна, то вероятность безотказной работы системы:

Если рассматривать системы по степени непрерывности участия человека в процессе управления, то для каждой из этих типов систем существуют соответствующие критерии надежности.

Для систем первого типа таким критерием является вероятность безотказного, безошибочного и своевременного протекания управляемого процесса в течение заданного времени t. Такое протекание процесса возможно в следующих случаях:

1) технические средства работают исправно;

2) произошел отказ технических средств, но при этом оператор безошибочно и своевременно выполнил требуемые действия по ликвидации аварийной ситуации;

3) оператор допустил ошибочные действия, но своевременно их исправил.

В соответствии с ранее принятыми обозначениями надежность системы “человек - машина” запишется в виде:

Для СЧМ второго типа критерием надежности является вероятность безотказного, безошибочного и своевременного выполнения возникающей задачи. Задача системой может быть выполнена в том случае, если в требуемый момент времени оператор готов к приему поступающей информации и, кроме того:

— в течение паузы и времени решения задачи техника работала безотказно, оператор правильно и своевременно выполнял требуемые действия или:

— произошел отказ техники, но оператор своевременно устранил его и при решении задачи не допускал ошибок, или:

— при безотказной работе техники оператор допустил ошибку, но своевременно компенсировал ее.

Расчет надежности примет вид:

Для систем третьего типа критерий надежности такой же, как и втором случае. Задача системой может считаться выполненной, если:

— в требуемый момент времени техника находится в исправно состоянии, не отказала во время выполнения задачи, действия опера торов были безошибочны и своевременны, или:

— не готовая ил отказавшая техника была своевременно восстановлена, а операторы “допустили ошибок;

— при безотказной работе техники оператор до пустил ошибку, своевременно компенсировал ее.

Расчет надежности этом случае можно вести по формуле:

Широкое и многообразное применение техники предъявляет более высокие требования к ее соответствию человеческим возможностям. Современные человеко-машинные системы следует рассматривать как сложные автоматизированные системы, в которые наряду с контурами чисто автоматического регулирована состоящими только из технических звеньев, включены функционируют контуры, замыкаемые через человеческое звено.