Advances in Safety Management and Human Performance

Inhaltsverzeichnis

1. Frontmatter

2. Resilience and Human Performance

   1. Frontmatter

   2. Examination of Design and Human Factors Supporting Sensemaking, Resilience and Performance in the Ship Accident Helge Ingstad in Norway

      Stig O. Johnsen, Brit-Eli Danielsen

      Dieses Kapitel geht der Untersuchung von Design und menschlichen Faktoren nach, die während des Schiffsunglücks der HNoMS Helge Ingstad in Norwegen Sinneswahrnehmung, Belastbarkeit und Leistungsfähigkeit unterstützten. Bei dem Unfall, der sich 2018 ereignete, kam es zu einer Kollision mit dem Tanker Sola TS, die erhebliche Schäden und Kosten verursachte. Die Analyse konzentriert sich auf die wichtigsten beteiligten Akteure, einschließlich der Fregatte, des Tankers und des Schiffsverkehrsdienstes (VTS), und untersucht die Konstruktion und die menschlichen Faktoren, die ihre Fähigkeit beeinträchtigten, die Situation zu verstehen und effektiv zu reagieren. Das Kapitel unterstreicht die Bedeutung von Aufgabenanalyse, Alarmdesign und ergonomischen Überlegungen, um eine zuverlässige Sinneswahrnehmung und Widerstandsfähigkeit im maritimen Betrieb zu gewährleisten. Durch eine detaillierte Untersuchung der Unfallzeitlinie und der Konstruktionsprobleme bietet das Kapitel wertvolle Einblicke in die systemischen Faktoren, die zu dem Unfall beigetragen haben, und gibt Empfehlungen zur Verbesserung der Sicherheit auf See.

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   3. Trait Interindividual Differences in the Effectiveness of Modafinil

      Jeroen Van Cutsem, Emilie Dessy, Martine Van Puyvelde, Olivier Mairesse, Xavier Neyt, Nathalie Pattyn

      Das Kapitel "Trait Interindividual Differences in the Effectiveness of Modafinil" untersucht die unterschiedliche Wirksamkeit von Modafinil bei der Bekämpfung von Schlafentzug zwischen Individuen. Ursprünglich zur Behandlung von Narkolepsie entwickelt, hat Modafinil aufgrund seiner kognitionssteigernden Wirkung bei minimalen Nebenwirkungen an Popularität gewonnen. Die Studie geht von der Hypothese aus, dass die Wirksamkeit von Modafinil charakterähnlich ist, mit konsistenten interindividuellen Unterschieden. Um dies zu testen, führten die Autoren eine Crossover-Studie mit 11 Teilnehmern durch, in der physiologische, psychologische und verhaltensbezogene Reaktionen während des Schlafentzugs gemessen wurden. Die Ergebnisse zielen darauf ab, Einblicke in die personalisierte Nutzung von Modafinil zu geben und damit sowohl die individuelle als auch die gesellschaftliche Sicherheit und Effektivität zu verbessern.

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   4. Improvement of Workflow Structure to Prevent Human Error

      Toru Nakata

      Das Kapitel geht auf die entscheidende Rolle der Arbeitsablaufstruktur bei der Vermeidung menschlicher Fehler ein und betont die Bedeutung von Aufgabenteilung, Gruppierung und Ausrichtung für optimale menschliche Zuverlässigkeit. Es stellt drei Schlüsselstrategien vor: Schutz der Testbarkeit jeder Einheit, Reformierung des Workflows und Nutzung der Vorfertigung. Diese Strategien zielen darauf ab, Fehler durch Minimierung von Störungen, Erhaltung von Teilerfolgen und Festlegung von Vollstreckungsaufträgen zu verringern. Das Kapitel diskutiert auch die mathematische Interpretation zeitlicher Beschränkungen und liefert Beispiele aus der realen Welt, wie den Bau des Eiffelturms, um die Wirksamkeit dieser Strategien zu veranschaulichen. Durch die Berücksichtigung menschlicher Faktoren bei der Gestaltung von Arbeitsabläufen bietet das Kapitel einen umfassenden Ansatz zur Verbesserung der Effizienz und Sicherheit von Arbeitsabläufen insgesamt.

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   5. Building a Trojan Horse: Third Phase in the Experiment/Research with City Information Modeling (CIM) and the Design Ethics

      Gonçalo Falcão, José Beirão

      Dieses Kapitel geht in die dritte Phase eines Experiments ein, bei dem ein Trojanisches Pferd verwendet wurde, um Fehler im wissenschaftlichen Publikationssystem aufzudecken. Inspiriert von der antiken griechischen Geschichte entwarfen die Autoren ein gefälschtes Papier, um seriöse wissenschaftliche Konferenzen zu infiltrieren und die Leichtigkeit hervorzuheben, mit der unethische Praktiken akzeptiert werden können. Die Methodik beinhaltete die Erstellung eines Aufsatzes, der wissenschaftlich stichhaltig erscheint, aber offensichtliche Fehler wie Plagiate und unsinnige Texte enthält. Das Experiment zielt darauf ab, das Problem quantitativ zu messen und ethische Verbesserungen für die Zukunft vorzuschlagen. Das Kapitel diskutiert auch das Konzept der City Information Modeling und die Notwendigkeit besserer Werkzeuge und Methoden in der Stadtplanung. Das Trojanische Pferd-Experiment dient als kritische Auseinandersetzung mit dem aktuellen Stand der wissenschaftlichen Ethik und Veröffentlichungspraxis.

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   6. Symbolic Context Model for Resilience Engineering

      Daichi Mitsuhashi, Taro Kanno, Satoru Inoue, Daisuke Karikawa, Kohei Nonose, Kimitaka Asatani, Kazuo Furuta

      Das Kapitel "Symbolic Context Model for Resilience Engineering" geht der Komplexität der Widerstandsfähigkeit industrieller Systeme gegenüber unerwarteten Ereignissen nach. Es führt das Konzept der allgemeinen Widerstandsfähigkeit ein, das die Fähigkeit eines Systems einschließt, sich an jeden sich wandelnden Kontext anzupassen. Der Aufsatz beleuchtet die Herausforderungen bei der Modellierung von Kontexten aufgrund seiner facettenreichen Natur, die sowohl exogene als auch endogene Faktoren umfasst. Um diesem Problem zu begegnen, schlagen die Autoren ein symbolisches Kontextmodell vor, das auf a priori Konzepten wie Raum, Zeit, Einheit, Ereignis, Zustand und Modalität beruht. Dieses Modell, das durch logische Formeln repräsentiert wird, zielt darauf ab, eine klare und präzise Interpretation von Resilienz zu liefern. Das Kapitel demonstriert zudem die Vielseitigkeit des Modells, indem es die Theorie des situationsbezogenen Bewusstseins neu interpretiert und zentrale Konzepte der Resilienztechnik wie Safety-II und Resilienz definiert. Durch die Formalisierung dieser Konzepte bieten die Autoren ein wertvolles Werkzeug zur Bewertung und Verbesserung der Resilienz des Systems, wodurch dieses Kapitel einen bedeutenden Beitrag zum Bereich des Resilience Engineering leistet.

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3. Human Reliability Analysis

   1. Frontmatter

   2. Identification of Performance Shaping Factors Affecting Subsequent Human Actions for Dependence Assessment in Human Reliability Analysis

      Jooyoung Park, Ronald L. Boring

      In diesem Kapitel wird eine neue Methode zur Identifizierung von leistungsbildenden Faktoren (Performance Shaping Factors, PSFs) vorgestellt, die nachfolgende menschliche Handlungen in der menschlichen Zuverlässigkeitsanalyse beeinflussen. Zunächst wird die Bedeutung der Abhängigkeitsbewertung bei der Anpassung der Ausfallwahrscheinlichkeit und der Herausforderungen durch aktuelle Methoden wie THERP hervorgehoben. Die neue PSF-basierte Abhängigkeitsmethode definiert Abhängigkeit neu und konzentriert sich auf die indirekten Auswirkungen von PSFs auf nachfolgende menschliche Handlungen. Die Methode vereinfacht den Analyseprozess und reduziert die Subjektivität durch die Verwendung mathematischer Modelle und wenn-dann-Logik. Das Kapitel beschreibt die Entwicklung dieser Methode, einschließlich der Identifizierung von HFE-Sequenzen, des Screenings auf Abhängigkeitskandidaten und der Anwendung mathematischer Modelle. Außerdem werden zukünftige Arbeiten zur Validierung der Methodik diskutiert. Dieser Ansatz verspricht, eine genauere und effizientere Methode zur Quantifizierung von Abhängigkeiten zwischen menschlichen Handlungen in probabilistischen Sicherheitsbewertungen zu bieten.

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   3. Is Dependency in Human Reliability Analysis a Real Phenomenon? Refining the Dependency Concept Through Research

      Torrey Mortenson, Ronald Boring

      Das Kapitel vertieft sich in das Konzept der Abhängigkeit in der Human Reliability Analysis (HRA) und konzentriert sich insbesondere auf die Vorstellung, dass ein menschlicher Fehler die Wahrscheinlichkeit nachfolgender Fehler erhöht. Sie führt den Ursprung dieses Konzepts auf die Technique for Human Error-Rate Prediction (THERP) zurück und argumentiert, dass es trotz seiner weit verbreiteten Anwendung einen bemerkenswerten Mangel an psychologischer Forschung gibt, die die Vorstellung "Fehler erzeugen Fehler" unterstützt. Die Autoren fordern rigorosere psychologische Studien, um das Abhängigkeitskonstrukt zu bestätigen oder zu widerlegen, was nahe legt, dass es eher als Korrekturfaktor als als echte Repräsentation kognitiver Prozesse fungieren könnte. Sie diskutieren auch die Auswirkungen der Abhängigkeit von Berechnungen der menschlichen Fehlerwahrscheinlichkeit (Human error probability, HEP) und die Notwendigkeit eines besseren Verständnisses von leistungsbildenden Faktoren (Performance Shaping Factors, PSFs), um die HRA-Methoden zu verbessern. Das Kapitel schließt mit dem Plädoyer für eine höhere Präzision bei der Behandlung von Abhängigkeit und der Betonung der Bedeutung der Grundlagenforschung zu menschlichem Versagen und seinen potenziellen kovarianten Auswirkungen.

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   4. Formative vs. Summative Dependence in Human Reliability Analysis

      Ronald Boring, Jooyoung Park, Torrey Mortenson

      Das Kapitel geht der Entwicklung der Abhängigkeit in der menschlichen Zuverlässigkeitsanalyse nach und verfolgt ihre Ursprünge in der Technique for Human Error Rate Prediction (THERP) und ihrer Anwendung in modernen Methoden. Er untersucht kritisch den traditionellen summativen Abhängigkeitsansatz, der die Wahrscheinlichkeit menschlichen Versagens am Ende des Prozesses berechnet. Der Autor führt in das innovative Konzept der formativen Abhängigkeit ein, das die Abhängigkeit zu Beginn des Berechnungsprozesses anwendet und damit potenziell die Notwendigkeit von Zwischenschritten eliminiert. Dieser Ansatz bietet nachweislich erhebliche Effizienzgewinne, insbesondere bei groß angelegten Risikobewertungen. Allerdings werden in diesem Kapitel auch die Grenzen der formativen Abhängigkeit diskutiert, insbesondere in Fällen, in denen die Wahrscheinlichkeit menschlichen Versagens hoch ist. Sie bietet praktische Richtlinien und Regeln für die Anwendung formativer Abhängigkeit und stellt sicher, dass sie ein nützliches Werkzeug im Werkzeugkasten der Risikoanalytiker bleibt.

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   5. Human Error of a System Based on FMEA

      Qing Xue, Binjue Wang, Minxia Liu

      Dieses Kapitel vertieft sich in die kritische Frage menschlichen Versagens in Systemen, wobei der Schwerpunkt auf der Luftfahrtindustrie liegt, wo derartige Fehler für einen erheblichen Anteil der Unfälle verantwortlich sind. Durch die Integration von Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) und Fault Tree Analysis (FTA) zielt die Studie darauf ab, menschliche Fehler in einem bestimmten Gerätesystem zu identifizieren und abzumildern. Die Forschung umfasst die Überlagerung von Ereignisaufgaben, die Analyse von Fehlertypen, die Berechnung von Risikoprioritätsnummern (RPN) und die Erstellung von Fehlerbaummodellen. Insbesondere enthält das Kapitel eine Fallstudie, die die Anwendung dieser Methoden demonstriert und zu praktischen Verbesserungen im Systemdesign und in der Bedienerschulung führt. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Verringerung der RPN-Werte, was die Machbarkeit und Effektivität des vorgeschlagenen Ansatzes unterstreicht.

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   6. Challenges and Opportunities of Applying the Human Reliability Analysis (HRA) Techniques for the Petrochemical Industry in China

      Renyou Zhang, Dingsen He, Peiyuan Shang, Jun Ge

      Das Kapitel geht der Bedeutung menschlichen Versagens bei der Unfallverursachung nach und unterstreicht die Notwendigkeit effektiver Techniken zur Human Reliability Analysis (HRA). Es bietet einen historischen Überblick über HRA-Methoden von der ersten Generation (THERP, HEART, SPAR-H, SLIM) bis zur zweiten (CREAM, ATHEANA) und neuen Techniken wie IDHEAS und Phoenix. Der Autor diskutiert die Grenzen bestehender Methoden und die Notwendigkeit branchenspezifischer Anwendungen. Eine Umfrage unter Fachleuten der petrochemischen Industrie in China zeigt sowohl Chancen als auch Herausforderungen bei der Einführung von HRA-Techniken auf. Eine Mehrheit unterstützt deren Notwendigkeit, aber es fehlt an Experten, die in der Lage sind, sie umzusetzen. Das Kapitel schließt mit Empfehlungen für Ausbildung und Expertenentwicklung zur Bewältigung dieser Herausforderungen.

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4. Human Error, Reliability, Resilience, and Performance in Aviation

   1. Frontmatter

   2. Is Our Human Factors Capability in Aviation and Maritime Domains Up to the Task?

      Barry Kirwan, Katarzyna Cichomska, Beatrice Bettignies-Thiebaux, Andrew Kilner

      Das Kapitel geht auf die entscheidende Bedeutung menschlicher Leistung in der Luft- und Schifffahrtsindustrie ein und hebt die Bemühungen des SAFEMODE-Projekts zur Verbesserung der Fähigkeiten menschlicher Faktoren hervor. Es führt das Human Performance Capability Profiling (HPCP) ein, das an den Human Performance Standard of Excellence (HPSoE) angepasst ist, der die Reife von Organisationen beim Management menschlicher Leistung bewertet. Das Kapitel präsentiert eine vergleichende Analyse des Human Factors Managements in der Luft- und Seefahrt, zeigt Stärken und Schwächen auf und bietet praktische Einsichten zur Verbesserung. Der branchenübergreifende Benchmarking-Ansatz des SAFEMODE-Projekts und Werkzeuge wie das Human Factors Toolkit werden als wertvolle Ressourcen zur Verbesserung der Sicherheit und Leistung in risikoreichen Branchen hervorgehoben.

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   3. Flying High. Voice Stress Analysis to Detect Pre-symptomatic Acute Hypobaric Hypoxia at 25000 Ft

      Martine Van Puyvelde, Emma Debecker, Xavier Neyt, Frederic Detaille, Wim Vanderlinden, Nathalie Pattyn

      Das Kapitel "Höhenflug. Die Voice Stress Analysis to Detect Pre-symptomatic Acute Hypobaric Hypoxia at 25000 Ft "geht dem entscheidenden Thema der akuten Hypoxie (AHH) in der Luftfahrt nach und konzentriert sich auf die präsymptomatische Erkennung dieser Erkrankung. Es stellt das Konzept der Stimmstressanalyse als potenzielles Instrument zur Hypoxie-Früherkennung vor und hebt die nichtlineare Beziehung zwischen Höhen- und Stimmparametern hervor. Die Studie, die in 25000 Fuß durchgeführt wurde, zeigt deutliche Reaktionsmuster der Stimme im Vergleich zu denen, die in 20000 Fuß beobachtet wurden, was auf ein komplexes Zusammenspiel zwischen Höhe, antizipatorischem Stress und Sprachausgabe hindeutet. Die operativen Auswirkungen der kontinuierlichen Spracherkennung werden ebenfalls diskutiert, wobei die Studie darauf abzielt, die Herausforderungen intermittierender Sprachmuster bei der Gewährleistung einer zuverlässigen präsymptomatischen Erkennung anzugehen.

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   4. Human Factors Analysis for a New Wake Vortex Air Traffic Alert

      Frédéric Rooseleer, Adriana-Dana Schmitz, Barry Kirwan

      In diesem Kapitel wird die Human Factors Analysis for a new wake vortex air traffic alarm vorgestellt, die sich auf das HURID-Rahmenwerk des SAFEMODE-Projekts konzentriert. Dieses Rahmenwerk integriert Human-Factors-Methoden, Risikomodellierung und das Lernen aus Vorfällen in einem einzigen Ansatz für Designer. Das Kapitel wendet diesen Rahmen auf eine Fallstudie zur Warnung vor Nachwehen an, die darauf abzielt, den Aufschrei-Effekt zu verringern und das Management von Nachwehen durch Flugbesatzungen zu verbessern. Die Analyse umfasst Störungsanalyse, Aufgabenanalyse, HMI-Design und Validierung durch Simulationen und Echtzeittests. Das Kapitel unterstreicht die Bedeutung menschlicher Faktoren bei der Entwicklung sicherer und effektiver Betriebskonzepte und zeigt, wie das HURID-Rahmenwerk angewendet werden kann, um dies zu erreichen.

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5. Organizational Effects on Human Performance

   1. Frontmatter

   2. How Many Human Factors Influenced the June 30, 2013, Yarnell Hill Fire 19 Fatalities and Yet Were Never Investigated Nor Documented?

      Fred J. Schoeffler, Lance Honda, Joy A. Collura

      Das Kapitel geht den menschlichen Faktoren nach, die den tragischen Brand von Yarnell Hill im Jahr 2013 beeinflusst haben, bei dem 19 Feuerwehrleute ums Leben kamen. Sie nimmt die offizielle Untersuchung kritisch unter die Lupe und hebt die mangelnde Aufmerksamkeit für entscheidende menschliche Faktoren und die Notwendigkeit einer umfassenden Analyse hervor. Die Autoren argumentieren, dass das Verständnis dieser Faktoren unverzichtbar ist, um ähnliche Tragödien in der Zukunft zu verhindern. Der Text diskutiert auch die Bedeutung von Fahrgeschäften für Mitarbeiter und Experten für menschliche Faktoren, wenn es darum geht, aus solchen Vorfällen zu lernen. Darüber hinaus wird die potenzielle Rolle von Schurkenfeuern und die Normalisierung von Abweichungen in der Kultur der Brandbekämpfung untersucht. Das Kapitel zielt darauf ab, eine gründliche Neubewertung der Ereignisse zu fördern, die zu dem Brand geführt haben, und betont die Notwendigkeit vollständiger und ehrlicher Lektionen, die gelernt wurden, um den Brandschutz in Wildgebieten zu verbessern.

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   3. Continuous Stress and Consequence on C4t, Complexity, Risk, and Necessity of Leadership Level 5

      Salvador Ávila, Luiz Fernando Lopes de Souza, Lucas Menezes Pereira

      Das Kapitel geht den vielfältigen Auswirkungen kontinuierlichen Stresses auf Entscheidungsfindung und menschliche Leistung in Branchen mit hohem Stress nach. Darin wird der Yerkes-Dodson-Act diskutiert, der die umgekehrte U-förmige Beziehung zwischen Stress und Leistung veranschaulicht. Der Text führt das Konzept der Level-5-Führung ein und betont die Bedeutung solcher Führungskräfte beim Umgang mit stressigen Umgebungen und bei der Abmilderung von Risiken. Eine einzigartige Methode, SARS, wird vorgestellt, um Stressvektoren zu überwachen und zu kontrollieren und so die Sicherheitskultur und die menschliche Zuverlässigkeit zu verbessern. Das Kapitel untersucht auch die Anwendung von SARS in verschiedenen Branchen und zeigt seine Effektivität bei der Verbesserung der Betriebssicherheit und der Entscheidungsfindung unter Stress.

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   4. Professional Deformations of Bailiffs with Different Professional Efficiency

      Yana Korneeva, Anastasiya Korneeva, Anna Yurjeva

      Das Kapitel untersucht die professionellen Deformationen von Gerichtsvollziehern und hebt die einzigartigen Stressoren und Anforderungen ihrer Rolle hervor. Er führt eine Klassifizierung professioneller Deformationen ein und untersucht ihre Auswirkungen auf die Leistung. An der Studie nahmen 277 Bundesbeamte aus der Region Archangelsk teil, die zwischen 24 und 59 Jahre alt waren und eine durchschnittliche Dienstdauer von 10,15 Jahren hatten. Die Forschung zielt darauf ab, die Merkmale professioneller Deformationen bei Gerichtsvollziehern mit unterschiedlichem Leistungsniveau zu identifizieren und zu beschreiben. Es verwendet eine subjektive Beurteilung der beruflichen Leistung und eine zuvor entwickelte Klassifizierung der beruflichen Deformationen von Vollzugsbeamten. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass Gerichtsvollzieher ein hohes Maß an Überkontrolle, Autoritarismus und Konservatismus aufweisen, wobei andere Deformationen unterschiedlich stark ausgeprägt sind. Außerdem werden drei Gruppen von Gerichtsvollziehern mit hoher, mittlerer und niedriger Selbsteinschätzung identifiziert und die Schwere professioneller Deformationen zwischen diesen Gruppen verglichen. Das Kapitel schließt mit einer vergleichenden Analyse beruflicher Deformationen zwischen Gerichtsvollziehern unterschiedlicher Leistungsniveaus, die Einblicke in das komplexe Zusammenspiel zwischen beruflichen Herausforderungen und Leistung bietet.

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