摘要：為了對(duì)數(shù)字化SOP規(guī)程的有效性進(jìn)行評(píng)估，該文采用信息流的方法，以Kim定性模型和Conant定量模型為基礎(chǔ)，對(duì)SGTR事故情況下操作員根據(jù)數(shù)字化SOP規(guī)程進(jìn)行事故處理的過(guò)程進(jìn)行分析，識(shí)別規(guī)程步驟中的各種信息量，得出以下結(jié)論：1）在感知和識(shí)別階段，信息中沒(méi)有無(wú)關(guān)信息量；2）在矩形圖中要判斷橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的參數(shù)值來(lái)選擇定位，確定下一步所走的路徑，增加了無(wú)關(guān)信息量，也增加了操作員的認(rèn)知負(fù)荷；3）對(duì)于計(jì)算得出的信息量，要結(jié)合規(guī)程的實(shí)際步驟，對(duì)其進(jìn)行分析；4）在計(jì)劃階段，阻塞率是操作員容易疏漏的信息量；5）規(guī)程不會(huì)指導(dǎo)操作員錯(cuò)誤的操作。

關(guān)鍵詞： 信息流；信息定量模型；認(rèn)知負(fù)荷；阻塞率；噪聲率

中圖分類號(hào)：TP18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2013）10-2429-05

傳統(tǒng)的應(yīng)急操作規(guī)程（EOP）基于對(duì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)事故的處置，采用“事件導(dǎo)向”規(guī)程。當(dāng)核電廠（NPPs）發(fā)生事故后，操作員通過(guò)解讀控制室里的顯示器所傳遞的信息來(lái)確定事故，然后依據(jù)應(yīng)急操作規(guī)程針對(duì)事故采取相應(yīng)的恢復(fù)操作。EOP具有針對(duì)性強(qiáng)，直截了當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，但也有明顯的不足，如特定的規(guī)程只能適用于特定的事故，事故必須預(yù)先得到正確的診斷，不能處理非預(yù)期設(shè)備故障或人因失效的疊加事件。三哩島事故發(fā)生后，各國(guó)都展開(kāi)了EOP的研究工作，提出了狀態(tài)導(dǎo)向規(guī)程（SOP），用于指導(dǎo)和支持操作員預(yù)防事故，緩解事故后果[1]。SOP避免了EOP的不足，實(shí)現(xiàn)高度系統(tǒng)化和格式化，可以容錯(cuò)和自我糾正，其操作性和時(shí)效性得到加強(qiáng)。為了識(shí)別改變后的規(guī)程對(duì)操縱員有何影響，會(huì)帶來(lái)哪些不利因素，或增加了哪些操作負(fù)荷等，該文采用信息定量模型來(lái)對(duì)SOP進(jìn)行計(jì)算。

1 信息定量模型

定性的信息模型把人們的信息加工過(guò)程看作為一系列的信息處理過(guò)程。有很多學(xué)者對(duì)操作員認(rèn)知行為做了定性研究，然而，這種定性的模型不能對(duì)信息流提供顯著的定量計(jì)算方法。該文將基于Conant模型對(duì)SOP規(guī)程中信息流處理過(guò)程做定量的分析。下面分別對(duì)Kim信息定性模型和Conant信息定量模型做出介紹。

1.1 Kim 信息定性模型

Kim[2]從信息通道（information channel）的觀點(diǎn)出發(fā)，考慮核電廠（NPPs）操作員從各種環(huán)境中獲取信息并形成輸出信息，如診斷、決策和動(dòng)作等，建立的信息流模型中定義了5種信息狀態(tài)和4個(gè)信息轉(zhuǎn)換階段。Kim認(rèn)為所有的信息的狀態(tài)可以被抽象為下列5種類型：信號(hào)（由環(huán)境提供或從環(huán)境中消失的信息的狀態(tài)，如顯示屏上一組指示器、報(bào)警或操作員口頭信息）、標(biāo)記（與環(huán)境條件相關(guān)的某一特點(diǎn)，如讀取報(bào)警名或指示器指示的具體值）、癥狀（感知到的核電廠的狀態(tài)，通常從各種標(biāo)記中通過(guò)整合來(lái)獲取電廠狀態(tài)）、原因（發(fā)生異常和故障的原因）、程序（問(wèn)題解決的步驟，可能是一個(gè)書(shū)面或記憶的用于達(dá)到目標(biāo)的執(zhí)行計(jì)劃的程序）。通過(guò)這5種類型，能夠全面的反映信息流過(guò)程。Kim把信息加工過(guò)程分為4個(gè)階段：感知（操作員把原始數(shù)據(jù)與電廠的物理和邏輯變量聯(lián)系起來(lái)，操作員需要給環(huán)境獲得信號(hào)分配一定的認(rèn)知）、識(shí)別（識(shí)別電廠的狀態(tài)，此階段解釋前面階段獲得的標(biāo)記并將其轉(zhuǎn)換為癥狀，癥狀也可能在此階段作為輸入）、診斷（操作員試圖找到異常或故障的位置和原因）、計(jì)劃（按照診斷結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的操作）。

2 基于信息流模型分析SGTR事故場(chǎng)景下的SOP規(guī)程

SGTR（蒸汽發(fā)生器傳熱管破裂）事故是核電廠的多發(fā)事故，該文采用在報(bào)警發(fā)生后，操作員根據(jù)SOP規(guī)程，最終確認(rèn)為SGTR事故的規(guī)程為研究?jī)?nèi)容，對(duì)其進(jìn)行信息定量分析，得出操作員在這個(gè)過(guò)程中信息量的分配。在規(guī)程選擇時(shí)，該文選用在診斷SGTR事故時(shí)較有代表性的規(guī)程，如圖2所示。為了便于理解，這里對(duì)規(guī)程的操作過(guò)程做出解釋，分5步完成：

1）確認(rèn)壓力容器水位和一回路冷卻劑欠飽和度在矩形區(qū)域所在的位置。在規(guī)程中是一個(gè)有橫縱坐標(biāo)的矩形區(qū)域，一回路冷卻劑欠飽和度有3個(gè)狀態(tài)：sub-saturation、saturation、overheating，在矩形中為橫坐標(biāo)；壓力容器水位有3個(gè)狀態(tài)：大于THL、小于THL大于BoC、小于BoC，在矩形中為縱坐標(biāo)。在矩形區(qū)域中共分3個(gè)區(qū)域（為了便于說(shuō)明，這里對(duì)3個(gè)區(qū)域分別標(biāo)號(hào)，如圖2所示），操作員根據(jù)這兩個(gè)參數(shù)值在矩形區(qū)域中的位置，確認(rèn)規(guī)程的下一步走向。

3 結(jié)論

隨著數(shù)字化規(guī)程在現(xiàn)代化核電廠的應(yīng)用，操作員在執(zhí)行電廠任務(wù)時(shí)產(chǎn)生了一些新的不利因素和認(rèn)知負(fù)荷。Conant對(duì)于信息定量的研究是十分有用的工具，但也有不足之處，如，該模型是用苛刻數(shù)學(xué)約束來(lái)表現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界的平穩(wěn)性和遍歷性，但在現(xiàn)實(shí)世界中沒(méi)有受到這些抑制，有待進(jìn)一步的完善和改進(jìn)。

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