为了满足我国电力工业供给侧改革的需要,核电参与电网调峰已是市场经济所需。当核电参与电网调峰后,电厂系统运行任务要求发生变化,使电厂操纵员在工作要求、工作特征以及行为模式等都发生转变,面临的操作任务变得复杂,执行操作任务的时间窗口减小。在此过程中为了保持电厂系统状态的稳定,达到安全稳定运行的目的,操纵员在短时间里就需要通过执行一系列持续快速变化的操作任务来监视电厂系统的多目标和多参数。在执行这些操作任务的过程中,更加注重团队协作,要求当班值长能根据任务的实际需要及时制定正确的操作方案。这些转变导致操纵员的认知负荷、心理负荷以及体力负荷发生改变。现有的人因可靠性方法过于强调定量分析而较轻视定性分析;由于数据缺乏而导致人误概率的获取需要借助专家判断;由于缺乏情境环境因素之间相互影响关系的研究而导致没有充分考虑行为形成因子之间的相关性;没有充分考虑行为形成因子对人因可靠性的影响等。并且调峰任务的操作与现有的常规任务操作不同,这使现有的人因可靠性分析方法不能完全适用于此背景。因此基于该问题的重要程度,为了完善现有人因可靠性分析方法的不足,本文以数字化核电厂功率持续快速变化下主控室操纵员的作业行为为研究对象,探究操纵任务持续快速变化背景下操纵员作业行为特征及失误机理,建立数字化核电厂主控室操纵员在操作任务持续快速变化下失误因果模型,重点开展以下研究工作:(1)分析并识别操控任务持续快速变化背景下核电厂操纵员的认知行为特征与失误机理:1)运用认知心理学、人因以及行为科学等知识,利用文献调研、操纵员访谈、现场观察以及模拟实验识别在核电厂瞬态工况下操纵员的认知行为特征;2)辨识出包括认知历程、认知要素和认知类型等在内的操纵员认知行为特征。(2)确定影响操纵员认知行为失误的PSF集:1)利用世界核电运营者协会的运行经验反馈平台和国家核安全局的运行经验反馈平台,广泛搜集国内外运行核电厂阶跃升降负荷等瞬态工况的事件报告,筛选出与操纵员认知行为失误相关的人因事件报告;2)搜集来自IAEA、NRC、EPRI、INPO、KAERI等研究报告;3)借用相关性分析、主成分分析和因子分析等数据分析处理方法对所搜集的资料进行分析,在(1)工作的基础上辨识操控任务持续快速变化背景下与操纵员认知行为失误相关的PSF;(3)构建失误因果模型中的PSF集:操控任务持续快速变化给操纵员带来持续高强度工作负荷,且该类任务具有操控任务复杂、失误率高以及后果严重等特点,使得影响操纵员作业行为可靠性的PSF发生改变。因此,为了准确地识别这些PSF,工作拟在文献资料和事件报告基础上,来构建影响操纵员作业行为的PSF集;(4)基于“FCM(模糊认知图)+BBN(贝叶斯网络模型)”的作业行为失误因果模型:在确定影响操纵员作业行为失误的PSF集之后,对PSF集中的因子进行因子分析和相关性分析,识别影响因素之间以及影响因素与作业行为失误之间的因果关系。使用SPSS统计分析软件对影响因子进行敏感性分析,在专家判断的基础上选定与操纵员作业行为具有较高关联度的因子作为失误因果模型中的变量。构建“FCM+BBN”的作业行为失误因果模型,首先,通过所搜集的人因事件报告数据的统计分析,获得根节点变量的先验概率;其次,结合人因工程实验室仿真实验和核电厂模拟机实验,利用FCM评估父节点对子节点变量的影响(确定相应权值),并通过统计分析获得子节点变量的条件概率分布;最后基于BBN建立更具鲁棒性的数据驱动的操纵员作业行为失误因果模型。本文建立的失误因果模型能补充和完善现有人因可靠性分析体系的不足,能为核电厂瞬态工况下操纵员的人因失误分析和人因失误预防提供方法指导意见,为调峰过程中操纵员和操纵班组的操作选择与决策制定提供理论支持,将对在运核电厂的操纵员培训与考核、可靠性设计人-机界面、和人因事故预防等方面提供有力帮助,能有助于核电厂安全水平进一步的提升,为核电厂顺利参与调峰提供技术保障。其研究成果具有重要的理论意义和实际价值,可广泛应用推广于具有类似任务特点的复杂系统,如核动力航母、核潜艇、小型核反应堆等。