Metodi per analisi retrospettive: Concetti di base e Tassonomie

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1 Corso di Laurea in Ingegneria Aerospaziale Metodi per analisi retrospettive: Concetti di base e Tassonomie Docente: Page 1

2 CONCETTI DI BASE Metodologie I. Raccolta ed strutturazione dati Tassonomie Database II. Studio dell organizzazione coinvolta Incidenti precedenti Osservazioni sul campo Analisi dei compiti e procedure Tassonomie III. Analisi dei dati Event Time Line (ETL) Root Cause Analysis (RCA) IV. Valutazione delle efficacia delle Difese/Barriere/Salvaguardie V. Salvataggio dei dati Page 2

3 Metodologie Accident Study Organisation Collect and organise data about accident Data on previous accidents/incidents Ethnographic studies E 1 E 2 E 3 E n CTA Models & Taxonomies E -1 E -2 Event Time Line - ETL Analyse Data E i Primary PC k PC l PC e RCA Evaluate effectiveness of DBS Develop Recommendations Databases Page 3

4 Procedura di implementazione di uno studio di Incidente 1. Identify main objectives of Accident Investigation 2. Select model to be used in Accident Investigation Taxonomy of system failures, error types and modes Logical and sequential connection between errors and cognitive functions, systemic failure modes and effects. 3. Perform the analysis of organisation and attitudes of personnel Ethnographic Studies, i.e., visits and observation at workplaces, etc.; Examination of tasks and procedures by Cognitive Task Analysis; Review of past experience of system, and, in particular, analysis of incidents and accidents previously occurred. Iterate with Step Collect and structure data about accident in association. If necessary, iterate with Step Define/select model for accident analysis and root cases evaluation. 6. Define specific root causes and basic factors 7. Recommendations and communication to Authorities Page 4

5 Procedura Step 1 Specify goals of accident investigation Step 2 Select Models of Organisation and HMI Accident Investigation Step 3 Evaluate Organisation by ethnographic studies and CTA Step 4 Collect and Organise data about specific accident Step 5 Select model for accident analysis Step 6 Analyse data and define Accident Causes Step 7 Develop Recommendations Communicate with authorities Page 5

6 Definizione logica analitica dell occorrenza 1. Event Time Line. 2. Eventi scatenanti ed eventi conseguenza. 3. Eventi positivi ed eventi negativi. Per evento si intende fatto o un azione determinanti un cambiamento di stato del sistema. un evento implicante fattori umani si identifica solo con l esecuzione di un azione che determina un cambiamento di stato del sistema. Page 6

7 Definizione logica analitica dell occorrenza Per occorrenza si intende Un occorrenza in aviazione è definita come un interruzione di operazioni, difetto, fallimento, o altra circostanza non regolare che ha o può avere influenza sulla sicurezza del volo, che non ha necessariamente dato origine ad un incidente severo, che soddisfa la necessità di archiviare i fatti accaduti secondo una modalità standard in un sistema di raccolta dati, tale da permettere valutazioni di carattere retrospettivo e prospettico associate alla sicurezza stessa. Per evento si intende Evento Tecnologico Fatto o azione determinanti un cambiamento di stato del sistema. Evento Fattori Umani Evento implicante fattori umani si identifica solo con l esecuzione (o non esecuzione) di un azione che determina un cambiamento di stato del sistema. Page 7

8 Metodologia Occorrenza Conoscenze/competen ze necessarie Studio Organizzazione Scelta metodi e modelli Raccolta e strutturazione logicatemporale dei dati 1. dominio tecnologico 2. fattori umani e di interazione uomomacchina 3. strutture informatizzate di basi di dati Analisi dei dati Definizione cause Valutazione efficacia difese Sviluppo raccomandazioni Banca Dati Un solo esperto non riesce a concentrare tante competenze e conoscenze Analisi di incidenti è un lavoro di team. Page 8

9 TASSONOMIE ADREP ( Accident/Incident Data Reporting ) - ICAO (1993, ) Cognitive Reliability and Error Analysis Method (Hollnagel, 1998) Fallible Machine Model (Reason, 1990) Human Factors Analysis and Classification System (HFACS) US Naval Safety Center DOD (2003) Page 9

10 ADREP Modelli e Tassonomie : La Tassonomia ADREP ADREP ( Accident/Incident Data Reporting ) - ICAO (1993, ) Modello SHELL La natura generale e la dimensione globale del modello SHELL ha permesso di proporre l uso dello stesso modello per osservare e catalogare la totalità degli eventi associati ad un occorrenza, cioè sia puramente tecnici e meccanici sia quelli correlati a fattori umani. La completezza cui si tende nella tassonomia ADREP, che contiene riferimenti anche ai codici classificazioni ATA porta alla definizione di un numero molto rilevante di classi, termini e voci, tali da coprire tutto il dominio dell aviazione e le aree collegate. S H E L L Software Hardware Environment Liveware E L S H Page 10

11 ADREP In conseguenza di ciò la tassonomia ADREP: si è sviluppata nel tempo e rimane una struttura viva che viene costantemente aggiornata; è costituita da un numero molto rilevante tabelle piuttosto complesse di classi diverse, che afferiscono ad aspetti peculiari di un processo di classificazione. In essenza esistono pertanto tabelle per: classificazione strutture, organizzazioni, componenti, macchine e persone coinvolte. regolamenti e le norme in vigore. La classificazione di attributi e peculiarità associate a tali elementi. Le fasi del volo e le operazioni di terra coinvolte. Le interazioni tra i vari componenti Page 11

12 ADREP ATM Rating and endorsement Reporting forms Aviation operations S Recommendations Aircraft ATM by Designator Organisation and person Aircraft make/model Operators Pilot licence type L L H Engines Fuels Propellers Air navigation services Location by state Event phase E State Location by indicator Aircraft ATM by Manufacturer OTHER TABLES Attributes Entities Descriptive factors Explanatory factors Modifiers Occurrence classes Events ICAO-TAssonomia-ADREP: Page 12

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16 ADREP Commenti su ADREP completezza e vastità di dettaglio Considerazione di tutti gli aspetti sistemici, umani, tecnici ecc Classificazione corretta => enorme ricchezza di informazioni trasmesse per analisi future complessità intrinseca grandissima competenza del dominio, SHELL e teorie Classificazione errata: Errata interpretazione delle cause e delle possibili contromisure da adottare inquinamento dei dati globali contenuti nella banca dati effetto negativo su tutte le analisi future che potrebbero essere fatte a livello aggregativo dei dati. Page 16

17 CREAM Modelli e Tassonomie : La Tassonomia CREAM Cognitive Reliability and Error Analysis Method (Hollnagel, 1998) Modello COCOM/SMoC Memory \ Knowledge Base Focalizzata su: 1. Fattori Umani e sulle quattro funzioni cognitive del modello COCOM, parte del controllo, vale a dire percezione, interpretazione, pianificazione e esecuzione. 2. Collegare con attenzione le cause, gli effetti e le manifestazioni di comportamento umano, in una interazione dinamica circolare. Interpretation Planning Perception Execution Data \ Actions Measurements Modello del del controllo Tactical Control Strategic Control Opportunistic Control Scrambled Control Page 17

18 CREAM Le cause di un comportamento errato, anche chiamate "genotipi", sono le radici di alcuni comportamenti inappropriati. Questi possono essere ulteriormente suddivise in cause interne, che dipendono dalle caratteristiche individuali (personalità, atteggiamenti, ecc), e cause esterne, che dipendono dal contesto e dal sistema. Gli effetti e le manifestazioni di comportamento erroneo, anche chiamati "fenotipi", consistono nelle forme che l'intero processo cognitivo prende, cioè le azioni umane. "Cause Generiche", che consistono in un elenco di cause legate alla funzione cognitiva immediatamente collegata a quella in esame, in entrambe le direzioni del processo cognitivo. "Cause Specifiche", che sono essenzialmente costituite da fattori ambientali e contestuali che possono influenzare il comportamento. Si tratta di una serie di fattori costanti per tutte le funzioni cognitive, che dipendono principalmente da settori specifici e ambienti di lavoro. Anche se un elenco generale di questi fattori può essere sviluppato, essi devono essere individuati in relazione a ciascun dominio di applicazione. Page 18

19 CREAM Execuzione Pianificazione Fenotipi Cause generiches Interpretazione Percezione Effetti Cause specifiche Page 19

20 ESECUZIONE CREAM Effetti Generali Effetti Specifici Cause Generali Cause Specifiche Azione fuori tempo Azione non in sequenza Azione non corretta Forza non corretta Durata non corretta Direzione non corretta Oggetto non corretto Ritardo Omissione Azione prematura Salto in avanti Salto indietro Ripetizione Scambio di azione Cambiamento Cattura cognitiva Intrusione Deviazione Troppo Troppo poco Troppo lungo Troppo corto Troppo lontano Troppo Corto Movimento scorretto Direzione errata Prossimità Oggetto simile Oggetto non correlato Scelta errata di alternativa (PIAN) Nessuna Scelta (PIAN) Scelta errata di alternativa (PIAN) Scelta errata di alternativa (PIAN) Evento Casuale (Evento Esterno) Evento Casuale (Evento Esterno) Page 20

21 PIANIFICAZIONE CREAM Effetti Generali Effetti Specifici Cause Generali Cause Specifiche Nessuna Scelta Scelta errata di alternativa Paralisi di decisone (Chock, Paura,...) Compiacimento Scelta limitata Uso di regole decisionali errate Alternative mal definite Uso di criteri errati Obbiettivi secondari non considerati Effetti collaterali non considerati Identificazione errata (INT) Diagnosi errata (INT) Incorretto /incompleto riconoscimento di stato (INT) Assenza dal posto Carezza di attenzione Errore di memoria Modo di operazione errato Cattivo giudizio Carenze psicologiche Errori recenti Tempo improprio Carico di lavoro Errore di deduzione Conoscenza inadeguata Errore di induzione Lunga assenza di addestramento Carenza di addestramento Orizzonte di pianificazione troppo limitato Sovra- Generalizzazione Page 21

22 INTERPRETAZIONE CREAM Effetti Generali Effetti Specifici Cause Generali Cause Specifiche Identificazione errata Diagnosi errata Incorretto /incompleto riconoscimento di stato Assunzione non corretta. Incompleto o parziale ricordo. Incompleto o parziale ricordo (carenza di conoscenza). Ricostruzione non corretta. Errato richiamo di conoscenza. Identificazione prematura. Sintomi male interpretati. Situazione non familiare Informazione soggettiva ambigua Ricordo parziale o incompleto. Incompleto o parziale ricordo (carenza di conoscenza). Ricostruzione non corretta. Conoscenza errata. Sintomi mal interpretati. Riconoscimento di valore non corretto o incompleto (OSS) Mancato riconoscimento di segnale/allarme (OSS) Assenza dal posto Carezza di attenzione Errore di memoria Modo di operazione errato Errori recenti Tempo improprio Carico di lavoro Errore di deduzione Conoscenza inadeguata Lunga assenza di addestramento Carenza di addestramento Sovra- Generalizzazione Page 22

23 CREAM PERCEZIONE Effetti Generali Effetti Specifici Cause Generali Cause Specifiche Mancato riconoscimento di segnale/allarme Riconoscimento di valore non corretto o incompleto Lettura errata del valore Lettura di indicatore errato Assenza dal posto Carezza di attenzione Errore di memoria Modo di operazione errato Errori recenti Tempo improprio Carico di lavoro Errore di deduzione Conoscenza inadeguata Lunga assenza di addestramento Carenza di addestramento Sovra-Generalizzazione Page 23

24 SYSTEM RELATED CAUSES Comunicazione Attuatori e interfacce (temporanei) Interferenze Procedure Posto di lavoro / Interfacce (permanenti) CREAM Colleghi Conflitti di priorità Distrazione Management Rumore Difficoltà di accesso/ostruzioni Attuatore guasto Rottura Segnali in conflitto Strumento non disponibile Componente bloccato Funzionamento eccessivo Segnali nascosti Funzionamento inadeguato Segnali o indicatori mancanti Operazione spuria Sistema non ristabilito Attività/priorità conflittuali Disturbi generali (Rumore, caldo,..) Disturbi specifici Testo ambiguo Logica confusa Discrepanza componente/manuali Testo non corretto Passi mancanti nella procedura Indicazioni ambigue Convenzioni conflittuali Distanza Posizione Ergonomia del sistema tecnico Telefono (Spray, Fuoco, vuoto, Lock) Scollegato Duro da operare Informazione inadeguata. Contrasto inadeguato Descrizione errata Parallasse Simboli e lettere troppo piccoli Page 24

25 CREAM Commenti su CREAM Completezza e vastità di dettaglio nei fattori umani Può essere combinata con metodi diversi di guasti meccanici Considerazione di tutti gli aspetti umani cognitivi e comportamentali Classificazione corretta della dinamica del comportamento Classificazione di dettaglio delle Cause Generiche Incapacità di trattare sistemi tecnici e guasti di impianto Richiede metodi dettagliati (e dati) di dettaglio di uguale livello Intrinseca difficoltà e necessaria competenza del modello COCOM Carenza di analisi dinamica del sistema Necessita la tassonomia delle Cause Specifiche Page 25

26 Tassonomia Reason Modelli e Tassonomie : La Tassonomia - Fallible Machine Fallible Machine Model (Reason, 1990) Modello Fallible Machine Focalizzata su: 1. La distinzione tra errori latenti ed errori attivi mira esattamente a catturare queste differenze ed ad offrire all analista uno strumento per identificare gli errori commessi ad alto livello in una organizzazione e che rappresentano gli elementi patogeni di errori commessi a livello più basso ed in prima linea. 2. Modello del Formaggio Svizzero di Reason (1997) Sensory Inputs Focal Working Memory Peripheral Working Memory Knowledge Base Similarity Matching Frequency Gambling Direct Search Outputs Page 26

27 Tassonomia Reason Modello del Formaggio Svizzero J. Reason (1997) L errore umano e definito come la mancanza del raggiungimento dell obbiettivo desiderato di azioni pianificate, senza l intervento di eventi esterni imprevisti. Slips: sono associati a mancanza di attenzione o percezione e risultano in azioni osservabili non appropriate Lapses: sono eventi cognitivi che normalmente coinvolgono una mancanza di memoria Mistakes: sono errori commessi ad alto livello cognitivo, che coinvolgono un processo che dipende dalle informazioni percepite, dalla pianificazione, giudizio e formulazione di intenzioni.. Violazioni: sono deviazioni dalle pratiche operative, da standards e regole di sicurezza Page 27

28 Tassonomia Reason Modello del Formaggio Svizzero J. Reason (1997) planning manuali job cards Shift Supervisor Tecnologia e Strumentazione Meccanici, Tecnici, Squadra Incidente grave Incidente Page 28

29 Tassonomia Reason Commenti su Tassonomia Fallible Machine Abbastanza nei fattori umani Considerazione molti aspetti umani cognitivi e comportamentali Classificazione corretta della dinamica del comportamento Classificazione generica di tipi di errore ma non di modi Conoscenza del modello Reason Limitata alla considerazione dei fattori umani Carenza di analisi dinamica del sistema Necessita la conoscenza dei modelli e del dominio specifico Può essere combinata con metodi di guasti meccanici Non richiede specifiche definizioni di dettaglio Page 29

30 HFACS Human Factor Analysis and Classification System Fallible Machine Model (Reason, 1990) Modello Fallible Machine Page 30

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32 HFACS Acts= Errors (Errori) e/o Violations (Violazioni). Page 32

33 HFACS Preconditions = condizioni a monte, che hanno permesso il verificarsi dell'errore attivo Page 33

34 HFACS Supervision = Cause derivanti da livelli decisionali intermedi (i supervisori ). Per dare un riferimento agli aspetti manageriali di primo livello e di errori latenti relativi Page 34

35 HFACS Organizational Influences = Cause derivanti da livelli decisionali più alti. Decisioni erronee del top-management di un'organizzazione hanno effetto sia sull'operato sia della supervisione, sia sulle che condizioni e sulle azioni degli operatori Page 35

36 Grazie per la Vostra attenzione Page 36