功能安全评估

功能安全评估（共12篇）

功能安全评估 篇1

1 海上平台安全仪表系统概述

海上石油和天然气生产设施, 通常包括平台、FPSO以及陆上终端。 平台还包括中心平台和井口平台, 通过海管连接在一起。 有时为了满足钻井和开采的双重需要, 生产平台上还包括钻机模块。 随着勘探和开采技术的发展, 现代海上平台可以建造在远离海岸一二百公里、水深百米以上的深海区域。 在平台上, 生产设施和生活设施集中在相对狭窄的空间, 安全相当重要。

平台上的安全防护系统由紧急支持系统 (ESS) 和气动、液动支持系统, 以及其他机械或工艺安全设施构成, 还包括安全管理体系和紧急响应程序。 ESS包括应急关断系统 (ESD) 、火气系统 (FGS) 、紧急卸压系统 (EDP) 、放空和排放系统, 以及井下安全阀 (SSV) 系统等。 其中, ESD和FGS作为最典型的安全仪表系统 (SIS) 普遍应用于各个海上石油和天然气生产设施。

2 安全仪表系统的保护层设置

典型的工业控制过程安全保护层模型如图1 所示。 首先是建立基本过程控制系统, 对过程对象进行控制, 如DCS等。

外层是预防保护层, 包括ESD系统, 由传感器、逻辑运算单元和最终控制元件组成, 用于当生产过程的预定条件受到冲击时, 自动将其置于安全状态, 预定条件包括压力高限、温度高限等。 安全仪表监测出潜在的危险工艺状态, 通过组态的联锁逻辑控制现场电磁阀等的切断或导通, 保护工业设备和人员的安全。

下一层是减灾保护层, 包括FGS, 是更高一层的保护。 ESD是对工艺过程的保护, 而FGS是对整个现场的保护, 包括生产设备, 最重要的是人员安全。

3 安全仪表系统的全生命周期管理

就海洋平台而言, 安全仪表系统 (包括ESD、FGS等) 独立于过程控制系统, 生产正常时处于休眠或静止状态, 一旦生产装置或设施出现可能导致安全事故的情况时, 能够瞬间准确动作, 使生产过程安全停止运行或自动导入预定的安全状态, 必须有很高的可靠性 (即功能安全) 和规范的维护管理, 若安全仪表系统失效, 则往往会导致严重的安全事故。 安全仪表回路在设计、制造、安装调试、操作维护、修改、停用等各个生命周期都需要采用完善的完整性保障技术来保证系统的安全完整性满足使用要求。

IEC61511 的安全生命周期模型如图2 所示, 包括三个阶段活动:分析、工程实施及操作运行。 根据工程实践, 这三个阶段活动的主体由不同的组织机构承担:分析阶段的主体是最终用户、专利商、设计院, 及过程危险分析 (PHA) 专业咨询机构;工程实施阶段的主体是设计院、SIS的供货商、安装公司和最终用户;操作运行阶段的主体为最终用户。

安全仪表系统的功能安全管理贯穿于从设计到停用的各个环节, 应确定采用的安全准则、技术、措施, 以及实施步骤。 IEC61511 规定了5 个节点的功能安全评估, 并要求在SIS安装和调试后完成功能安全验证。

4 海上平台工艺过程风险的评估

过程的危险和风险分析 (PHA) 是SIS安全生命周期活动不可或缺的首要组成部分。 辨识出工艺过程及其相关 (如BPCS) 的危险和危险事件, 是为了确定并设计出正确无误的安全保护或抑制减灾功能;对危险事件发生的后果及其可能性进行分析, 是为了确定所需的必要风险降低, 最终确定SIF的绩效水平 (SIL) 要求。

过程风险用特定危险事件发生的后果及其发生频率的乘积 (即风险=后果×频率) 表述。 风险的大小和可接受风险 (过程安全目标) 要求的不同, 决定了对必要风险降低措施的绩效水平要求不同。 必要风险降低措施的业绩水平用安全完整性表征。 风险与安全完整性的关系如图3 所示。

对于危险的识别和风险分析, IEC6508/IEC61511等功能安全标准没有任何规定和限制。 目前比较常用的危险和风险分析技术和方法包括: 检查表Checklists、 故障模式和影响分析FMEA、 故障树分析FTA、事件树分析ETA、危险与可操作性分析HAZOP、保护层分析LOPA。

就海上平台而言, 工艺流程比较简单, 有同类工程设备和操作的经验, 通常采用定性分析和半定量分析相结合的方法。 定性分析最常用的方法是HAZOP, 半定量分析则以LOPA为主。

4.1 危险与可操作性分析

HAZOP是一种结构化和系统化的检查被定义系统的技术, 其目标:识别系统中潜在的危险、识别系统中潜在的操作性问题。 HAZOP分析流程如图4 所示。

对于属于安全保护层的ESD系统, HAZOP分析可以很好地识别流程工艺参数 (压力、温度、流量、液位等) 的异常偏差 (过高、过低、反向等) 可能引发的危险和后果, 可以较全面地识别平台ESD系统的各个回路的安全功能要求。

对于属于减灾保护层的FGS系统, 在使用HAZOP分析流程异常可能造成的火灾和气体泄漏事故的风险的同时, 还需要分析其它原因 (人为因素、取样口泄漏、法兰泄漏、外界因素等) 造成的火灾和气体泄漏事故引入的风险。 同时, FGS系统探测的有效性受探头的安装位置、现场风向、装置布局等因素的影响, 在评估分析的同时需要对FGS探测的有效性进行评估。 可以采用CFD技术对设施现场流场进行模拟, 分析火气探头安全及布局的有效性。

4.2 保护层分析

LOPA以过程危险分析得出的数据信息为基础, 评估现有的保护层是否足以控制给定情节的意外风险, 给出保护层的绩效值。

工艺过程的风险降低是由一系列保护层 (IPL) 实现的, 当工艺过程中的触发原因出现时, 最终是否形成危险事件, 取决于这些IPL是否成功地发挥作用。安全保护层实现的风险降低如图5 所示。

每一个IPL都由执行其功能的物理系统和作为其基础的管理系统构成。 管理系统包括操作、检验、维护等人为因素。 人为的错误或者物理失效都会削弱IPL的完整性。 因此, 辨识IPL, 对每个IPL及其相互关联进行分析, 合理地估计其绩效, 是LOPA的意图所在。

LOPA的步骤:

(1) 辨识影响事件, 筛选情节。 影响事件通常是在HAZOP阶段辨识出来的。

(2) 选择危险事件情节。

(3) 辨识情节的触发原因, 并确定触发原因发生的频率 (如, 该事件每年预计发生多少次) 。

(4) 辨识IPL, 并评估每个IPL在操作要求时失效的概率PFD。 有些危险事件情节, 仅需要求一个IPL, 而其他一些情节, 则可能需要多个IPL。

(5) 结合影响事件、 触发原因, 以及IPL其他数据, 用数学方法计算评估情节的风险水平。

(6) 依据对情节风险的评估, 得出结论并决策。

5 安全完整性等级 (SIL) 评估

SIS在 “防护层”和 “减灾层”扮演着重要的角色。特定危险事件的风险降低, 是由SIS的安全仪表功能 (SIF) 实现的。SIL是评价SIF的风险降低绩效的参数, 其评价的主要参数就是平均危险故障率 (PFDavg) , 按从高到低依次分为SIL1~4 级。 目前海洋石油平台一般涉及到的只有SIL1、2、3 级。 SIL4 级投资大, 系统复杂, 一般只用于核电行业。

IEC 61508 对安全仪表功能所属的过程工艺定义了两种模式:低要求模式和高要求模式 (IEC 61511 称之为要求模式和连续模式) 。 低要求模式和高要求模式定义上的区别在于, 低要求模式下, 安全仪表功能每年被执行的次数少于1 次, 并且每个验证测试周期中不超过2 次;而高要求模式每年安全仪表功能被执行的次数超过1 次, 每个验证测试周期中执行次数超过2 次。 通常, 海洋石油及化工等行业所采用的ESD、FGS等系统均属于低要求模式。

5.1 SIL的选择和确定

根据过程风险和保护层分析的结果, 对每个SIF的SIL进行选择和确定。 确定SIL有定性和定量两种方法。 定性方法是根据经验和主观评判, 依据风险的类别, 确定SIL;定量方法是建立定量的风险目标, 通过实际风险值与可接受的风险目标值比较, 进而确定SIL。

SIL确定的常用方法包括:风险图法 (定性方法) 、校正的风险图法 (半定性方法) 、安全层矩阵法 (半定量方法) 、HAZOP结合保护层分析 (定量方法) 。

5.2 SIL的验证

SIL验证目的是通过可靠性建模证实现有安全仪表功能的安全完整性是否满足在SIL评估中提出的目标。 需要对每个功能安全回路的硬件失效概率 (PFD) 、 诊断覆盖率 (DC) 、 安全失效分数 (SFF) 、 硬件故障裕度 (HFT) 等参数进行定量计算和定性评定, 从而验证各安全功能目前能达到的SIL等级是否满足最低的SIL等级要求。 SIL的验证步骤与流程:

(1) 查找SIF中包含的传感器、逻辑控制器、执行部分及相关元件的型号、规格, 根据现场安全仪表系统的使用、维护、检测、检验及故障记录, 并综合设备出厂参数及国际可信的数据库确定各器件的失效率参数, 包括:检测到的危险失效率 (λDD) 、未检测到的危险失效率 (λDU) 、 检测到的安全失效率 (λSD) 以及未检测到的安全失效率 (λSU) 等。

(2) 画出各个安全功能对应的可靠性框图。

(3) 计算出安全失效分数、硬件故障裕度, 得出结构约束的安全完整性等级, 计算PFD值, 综合评定当前SIF的SIL等级。

(4) 将SIF的SIL与要求的SIL进行比较, 验证当前的功能安全是否满足要求。

(5) 对于未达到要求的SIF, 给出合理的建议。

6 功能安全评估的基础数据来源

当SIS的选型完成后, 可依据制造商提供的FMEDA报告、标准数据库数据, 进行SIL验证计算;在SIS操作阶段, 特别是对于已经运行多年的SIS, 根据多年的维护运行经验, 可以对SIF的SIL进行实际的完整性水平评估。

根据IEC61511 推荐的“经验使用 (Prior Use) ”原则, 现场多年积累的SIS运行故障数据是最具代表性的。对于在役的海上生产平台的SIS评估, 最好的数据源是来自现场多年积累的操作和维护记录。 但第一手数据欠缺是业界普遍存在状况, 目前还主要采用国际经验数据作为SIS评估的基础数据, 包括SINTEF发表的OREDA数据库和PDS等。

7 结语

SIS的完整性评估主要包括工艺过程风险的评估及安全度等级的评定, 在SIS全生命周期的各个环节都起着关键的作用, 就海洋平台而言, 通常采用定性分析和半定量分析相结合的方式。 目前存在的主要问题是现场基础数据缺失, 评估还主要依托于经验数据和参考数据, 因此今后应加强安全仪表系统相关设备故障管理 (包括设备失效、联锁动作、误动作情况等) 和分析处理, 逐步建立相关设备失效数据库。

摘要：介绍海洋石油平台安全仪表系统的功能安全评估技术方法。

关键词：SIS,ESD,FGS,保护层,HAZOP,CFD,LOPA,SIL

参考文献

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[6]刘欣.可燃气泄漏扩散的CFD模拟研究[D].天津:天津大学, 2011

功能安全评估 篇2

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根据对钉钉的技术和业务逻辑分析，我们针对现有的内部系统，考虑了以下的可使用场景：

OA系统

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总结

功能安全评估 篇3

关键词：《红高粱》 功能语言学 人际意义再现

一、引言

很多人认为，对文学译作的评论只能从文学研究和文学批评的角度展开（黄国文，2004）。然而，翻译强调理论与实践并重，其发展与诸多学科密不可分。功能语言学认为语言有三种元功能：概念功能、人际功能和语篇功能。三大元功能通过语义系统表达三种意义。对语言进行人际意义分析，能使其得到充分解读，这为评估译本提供了理想方案。

对于人际意义再现的研究，在国内尚属凤毛麟角。本文从人际意义角度对《红高粱》译本进行语气、情态和评价分析。文章试图揭示译作再现人际意义的方式及译文对原文人际意义的再现程度。人际意义分析可推动译文质量评估的深化和创新，也将促进语言学自身的发展。

二、人际意义概述

功能语法（1994）认为语言具有维护使用者关系的“人际功能”。人际功能研究语言的内部特征和外在因素，对翻译研究极具启示意义。黄国文（2002：43）认为，人际功能指人们用语言和他人交往，建立和保持人际关系，用语言影响他人行为，表达自己对世界的看法，甚至改变世界。

语言交流的基本单位是小句。在交流信息时，小句以命题形式出现，可被肯定、怀疑或否定。在交流物品和服务时，小句以提议形式出现，可被执行或拒绝。人际功能通过“语气、情态、评价”三个语义系统实现。

三、人际意义在《红高粱》译本中的再现

（一）语气系统的再现

语气由主语和限定词组成。如在句子“Life is rough”中，“life”是主语，“is”是限定词。主语代表一个实体，是肯定或否定命题的基点。限定词是对命题的有效限制，使交际者围绕命题有效性进行磋商成为可能。

1.主语的选择

主语对命题或提议的有效和成功负责。主语变化意味着命题及其信息的变化。由于文化习惯的差异，不同的语言有着不同的主语使用规范。

（1）“咳什么？”①

“司令……”王文义忍着咳嗽说，“嗓子眼儿发痒……”

“痒也别咳！暴露了目标我要你的脑袋！”②

“Who said you could cough？”③

“Commander Yu…” Wang Wenyi stifled a cough. “My throat itches…”

“So what？ If you give away our position，its your head！”④

汉语省略主语是基于两种考虑：a.主语可据言语内容推导出来。b.受文化语境影响，主语无需出现。这在主语是第一或第二人称代词时表现尤为突出。一方面，为避免承担命题有效性，个体角色倾向于“隐匿”。一方面，主语省略可隐瞒说话者的言语角色，拉近与听众的距离。

例句出自余占鳌队伍在公路两旁阻击日军一幕。①、②句均为余司令所讲。主语省略的原因是：由语境可推出主语是王文义；省略主语可使句子言简意赅，有助于向王文义传达句中的威慑性人际意义。而在英语中，除祈使句外，主语是句子保持连贯性的必要成分。因此，译文加上主语“you”，保证了连贯性和语法规范，也未过多损坏人际意义。

2.称谓语的选择

发话者对听众所选的称谓语表达了发话者的态度及两者的关系。不同民族有着不同的称谓语表达。能否成功再现称谓语的人际意义是译者面临的挑战。

（2）任副官点点头，说：“是大英雄自风流！”然后就插枪进腰，大步往村里走去。

Adjutant Ren nodded. “He did himself proud！” He stuck his pistol into his belt and strode into the village.

余大牙玷污了玲儿，任副官欲毙之以儆效尤。余司令虽无奈同意，心里却满怀愧疚。余大牙死后出现了上述一幕。“大英雄”属文外照应，从字面无法确定其所指。应结合语境予以推断：任副官对余大牙恨之入骨，毙之也难解心头之恨。但余司令是自己上司，余大牙的死对其打击很大。因此任用“大英雄”通指包括余大牙、余司令及其他敢作敢当的英雄好汉（任副官知道余司令余怒未消，可能杀掉自己，但他不贪生怕死，故“大英雄”应包括任副官）。“大英雄”的所指可用下图呈现：

考虑到与余司令的人际关系，任副官用“大英雄”这一意义较为宽泛的字眼阐明心绪。但若将其译为意义宽泛的词（如“heros”），译文读者因不知语境会深感费解。故译者直接将其简单化，译为代词“he”。译文虽未完全传达源语的内在气势，但易为目的语读者接受，可表达出任副官对余司令大义灭亲之举的敬佩及维系与余之人际关系的意图。

（二）情态系统的再现

情态表达肯定与否定两极间的中间程度（Halliday，1994）。发话者通过情态系统表达态度，影响受话者的态度和行为。情态可由情态操作词或情态附加语表达。汉语与英语有相似的情态系统。情态包含价值判断的成分，不同的情态系统在表达方式上存在差异。当译语的价值观念和源语碰撞时，源语中的情态意义不被接受，就会产生翻译问题。

1.情态操作词的翻译

情态操作词表达说话者对事件的可能性或责任的判断。功能语法对英语情态操作词按量值进行了划分（Halliday，1994：76/362），彭宣维（2000：123）也对汉语能愿动词的量值进行了划分。情态量值的高低是说话者对事件所负责任高低的体现。

（3）咱要打出个样子来给冷支队看看，那些王八蛋，仗着旗号吓唬人。老子不吃他的，他想改编我？我还想改编他呢！

We have to put on a good show for Leng and his men. Those bastards like to come on strong with their flags and bugles. Well， thats not my style. He thinks he can get us to join them， but Ill get him to join me instead.

改编余占鳌是冷支队素来的想法，但余不甘屈于冷之门下，想通过抗战树立威信。

余用了情态操作词“要”表达在与士兵交流时的绝对话语权。“要”属高值情态操作词（彭宣维，2000：123），有较高情态责任。其对应表达“have to”也属高值义务型情态（Halliday，1994：76/362），要求听话者执行命令的程度高。“想”属中等量值（彭宣维，2000：123），所表情态意义的主观性不强。第一个“想”意指余认为冷的想法是一厢情愿，自己不会买账。第二个“想”意指余虽有改编冷的想法，但主观意图并不强烈。译文用“can”和“will”代替两个“想”。“can”属低值操作词（Halliday，1994：76/362），虽不如“想”的量值高，但却通过降低量值再现了余对冷企图改编自己的蔑视。“will”属中值操作词（Halliday，1994：76/362），与第二个“想”的量值相同，所表情态意义基本一致。总体而言，译文很好地再现了原文人际意义。

2.情态附加语的翻译

韩礼德（1994：82）将情态附加语分为语气附加语和评论附加语。语气附加语与语气结构的关系更紧密，是说话人对命题的态度。（彭宣维，2000：127）

（4）余司令骂完冷支队长，喊一声：“喂，都起来吧，八成是上了冷麻子这个狗娘养的当啦。”

“Hey！”Commander Yu shouted after cursing Detachment Leader Leng.“Everybody up.It looks like weve been tricked by that son of bitch Pockey Leng.”

余占鳌的队伍在河堤上等了一上午，日军没来，故觉得冷麻子戏弄他们。“八成”属或然性（usuality）情态附加语，是对事件可能性的客观隐性表达。余用此词表达对“上了冷麻子的当”的确信。

“It looks like”是客观显性的情态表达。说话者将命题理解为投射，将客观性编码进投射小句。这与原文隐性的表达方式有出入，但却符合目标语读者的表达习惯。因而，译者不能一味地基于原文人际意义找寻对等语，应当站在译语读者的立场评估选词的适当性，以实现作者与目标语读者间的交流。

（三）评价系统的再现

评价指所协商的态度、情感的强度及表明价值和联盟读者的方式（Martin，2003：23）。作为评价体系的核心，态度指说话人对人类行为、过程及现象做出的裁决和鉴赏。文章将聚焦于态度系统。

1.情感系统的再现

情感是说话人对某现象的情绪反应。当作者用情感词表态度时，期待读者可以认同或理解。目标语读者对作者情绪反应的接受与否决定着交流的成败。

（5）我曾对高密东北乡极端热爱，曾经对高密东北乡极端仇恨，……

I had learned to love Northeast Gaomi Township with all my heart，and to hate it with unbridled fury.

作者用“极端热爱”和“极端仇恨”表达对东北乡的矛盾情感。东北乡土地肥沃、英雄辈出，所以，作者爱它；东北乡盗贼横行、封建落后、人心险诈，所以，作者恨它。但恨源于爱，希望借助讥讽与批评，让乡民获得觉悟，让故土取得发展。

“热爱”属肯定情感动词，而“仇恨”属否定情感动词。副词“极端”凸显了情感的程度。译者在明晰原文评价意义的前提下，用“love”和“hate”两个英文情感动词作为对应语，成功地再现了原文所表情感意义。将两个“极端”分译为“with all my heart”（全心全意地）和“with unbridled fury”（狂暴愤怒地），既符合目标语读者的阅读习惯，也准确地再现了原文情感的强烈程度。

2.鉴赏系统的再现

鉴赏是基于美学等价值系统，对实体的外观、重要性等所作的评判。实体的范围包括人工制品、自然现象、人类行为等。审美标准不同，对事物的鉴赏亦不同。

（6）奶奶欣慰地微笑着，看着湛蓝的、深不可测的天空，看着宽容温暖的、慈母般的高粱。

Grandma smiles in gratitude， her eyes fixed on the azure sky，deep beyond imagining，and fixed on the warm，forgiving，motherly， nurturing sorghum.

例（6）讲述“奶奶”临终前的景色。“湛蓝的”与“深不可测的”是对天空外观的鉴赏性描写。“宽容温暖的”与“慈母般的”是对高粱品行的鉴赏性描写，表达作者对高粱的肯定性赞美态度。

“azure”的意义与“湛蓝”对应（霍恩比、李北达，1997：85），使用较为恰当。“深不可测的”译为“deep beyond imagining”，作“sky”的后置定语。虽与原文有出入，但更符合译语搭配习惯，属合理调整。“warm”“forgiving”和“motherly”的使用，也成功地再现了“宽容温暖的”“慈母般的”两词的鉴赏意义。此外，译者还根据目标语读者阅读习惯，对原文词序做了轻微调整，将“warm”置于“forgiving”前。“nurturing”与“motherly”意义相近，有助于目标语读者深入理解原文对“高粱”品质的赞赏。

四、结语

文章基于人际意义理论，从“语气、情态和评价”三方面分析了《红高粱》原文和译文的人际意义。

1.表达语气、情态和评价系统的手段不同，人际意义亦存区别。译者须先确定原文人际意义，综合考虑汉英语言在人际意义表达上的异同、对原文的忠实程度和适应目标语读者的阅读习惯等因素，方能在译语中选择妥帖的表达，再现人际意义。

2.《红高粱》译本通过添加或改换主语、保留或变通称谓语再现了原文语气系统；通过寻找同等量值的情态操作词、保留或据译语表达习惯调整原文情态附加语，再现了情态系统；通过直译或意译情感类及鉴赏类词汇再现了评价系统。概而言之，在人际意义表达上，译文虽在某些地方与原文存在少许出入，但总体成功完成了人际意义的再现工作，属质量上乘之作。

人际意义是翻译研究中的重要参数，是译者须面对的一大挑战。在小说翻译，乃至所有跨文化交际中，实现人际意义的绝对对等实属天方夜谭。译者职责所在的事在于，灵活采用各种翻译策略实现人际意义的相对等值。

（本课题由宁波大学研究生科研创新基金“翻译质量评估的系统功能语言学路径——以莫言《红高粱》英译本为例”[项目编号：G14028]资助。）

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功能安全评估 篇4

包括安全仪表系统在内的安全系统广泛的应用于过程工业领域中,它们监视生产过程的状态,在危险条件出现时采取相应的措施,防止危险发生,避免潜在危险对人身、设备、环境造成伤害或减轻造成的损失,对于过程工业领域的生产安全有着非常重要的作用。安全仪表系统虽然降低了工业生产灾难的发生频率,却无法保证系统的绝对安全,而由于安全仪表系统本身发生失效,在需要它执行安全功能的时候无法正常的采取措施,也将导致灾害的发生。功能安全关注的重点保证安全仪表系统本身在关键时刻不失效。

自2000年2月,功能安全国际标准IEC61508和IEC61511相继出台,得到了流程工业、机械工业、交通等领域的广泛接受。标准提出了一种全新的保障安全的原理与方法,也为安全仪表系统的功能安全评估提供了指引,拓展了安全评价的领域。越来越多的国家以IEC61508为基础的功能安全国际标准系列作为安全生产风险管理体系的重要组成部分,并以此为基础制定自己的相关标准及行业规范,并制定法规规定高危领域使用的安全相关系统必须出具功能安全评估报告,证明其能够满足风险降低要求。

我国开展安全评价工作已近三十年,安全系统工程也已经受到了许多大中型生产经营单位和行业管理部门的高度重视。在石油化工等过程工业中,安全仪表系统已经得到广泛的应用,有效的防止了事故的发生,避免潜在危险对人身、设备、环境造成的伤害或减轻其后果造成的损失。2007年1月1日,与功能安全国际标准IEC61508等同的我国功能安全标准GB20438开始正式实施,与功能安全国际标准IEC61511等同的我国功能安全标准GB21109于2007年12月1日开始实施。由于我国这两个功能安全标准不是强制性实施,并且尚未发布与标准相应的应用指南或指令,在一定程度上也抑制了功能安全评估的开展。在我国功能安全评估工作还没有真正开展起来,只有少数企业提出对安全仪表系统的硬件安全完整性进行评估。因此国内与国外的企业相比存在很大的差距,主要体现在生产流程危险和风险分析、安全仪表功能(SIF)安全完整性等级(SIL)要求的确认验证、安全仪表系统的设计和运行维护管理等方面的工作开展尚处于起步阶段。

由于安全评价包括确认危险性和评价危险程度两个方面内容,实质上是对风险是否得到有效控制进行确认,而实施功能安全的实质就是控制风险,只不过是通过安全相关系统的使用来达到安全生产目标,因而功能安全评估是迄今为止所开展的系统安全评价的延伸。目前在对企业的安全评价工作中,对安全仪表系统的功能安全评估还基本处于空白状态。因此,如何在安全评价中引入功能安全评估的问题研究具有重要意义。为此,本文在对功能安全国际标准等相关问题的研究基础上,探讨了功能安全评估在安全评价中的应用体系构成及作用,尝试提出我国功能安全评估机构的运作模型及功能安全评估在安全评价中的应用体系。[1,2,3,4,5,6]

2功能安全评估在安全评价中的应用体系构成及作用

功能安全评估,是以IEC61508和IEC61511标准为依据,从第三方的角度对安全控制系统的功能安全进行审核,并对其安全完整性等级做出判定的合格评定活动。评估工作的核心内容是对系统的可靠性,特别是对其安全完整性等级进行审核。进行功能安全评估时要以受控设备(EUC)的安全现状评价为基础。

从安全评价的角度,在整个功能安全评估框架中有四个利益相关方[7]:

(1)被评价单位:首先向安全评价机构提出安全评价的要求,并与之签订安全评价合同,明确是否包含功能安全评估内容。

(2)安全评价机构:根据国家的相关法律法规及与被评价单位签订的安全评价合同,对被评价单位委托的评价项目进行安全评价,出据安全评价报告。安全评价机构应当具备功能安全评估所必要的人员、设备等条件,并取得相关资质。如机构不具备上述条件和资质,则应将功能安全评估的相关工作委托第三方功能安全评估机构进行。

(3)功能安全评估机构:为第三方的独立机构,接受被评价单位的委托,并出具功能安全证明文件。

(4)安全主管部门:负责相关政策法规的制定,对机构的功能安全评估资质进行审批与审查。

3 我国功能安全评估机构的运作模型

功能安全评估是通过调查,依据证据来判断安全相关系统达到的功能安全。而要判断一个或几个系统的功能安全是否达到要求,又需要评估系统安全功能生命周期涉及的所有方面,因此,安全相关系统的评估需要一个完整的运作模型来保证。以此作为安全仪表系统的功能安全评估在安全评价中的应用体系框架的基础。[8]见图1。

该运作模型由我国政府负责安全生产的主管部门牵头,组织专家组依据国家的相关法律法规制定功能安全评估程序与认证的方法,相关单位可以据此申请成为第三方评估与认证机构,由政府负责安全生产的主管部门审核后颁发相应评估资质,第三方评估与认证机构聘请具有功能安全评估资质的评估员对于安全相关系统进行安全评估与认证。

4功能安全评估在安全评价中的应用体系框架

功能安全评估在安全评价中的应用体系的框架如图2所示。

(1)安全评价资料、数据采集[9]。

是进行安全评价必要的关键性基础工作,分为安全评价依据和各种评价材料。评价依据主要包括适用的法律法规、标准规范和风险判别指标等。收集功能安全评估所需工艺流程资料及系统可靠性资料采集、安全仪表系统等相关安全系统制造商在内的各设备制造商提供的固定和移动设备的检测、检验材料及安全证明文件[10],相关管理制度、操作规程、技术规程以及执行情况等材料,检验、检修制度及报告等。现场的多年积累的安全仪表系统运行故障数据;制造商提供的失效模式、影响及其诊断分析(FMEDA)报告、标准数据库数据;中介机构提供的可靠性数据库等。

(2)评价单元划分及危险、有害因素辨识。

在实施安全评价时,应在危险、有害因素分析、辨别的基础上,按一定原则如依据项目生产工艺或场所的特点等将系统分成有限的和确定范围的评价单元分别进行评价。应将生产系统的安全仪表等安全相关系统作为一个评价单元,单独进行评估,再综合为整个系统进行评价。这不仅可以简化评价工作,减少评价工作量,避免遗漏,而且由于能够得出各评价单元危险性的比较概念,避免以最危险单元的危险性来表征整个系统的危险性,从而提高评价的准确性,降低采取措施所需要的安全投入。

(3)选择评价方法进行定性、定量评价。

在对评价单元划分的基础上,针对不同类型的评价单元选择合适的安全评价方法。对安全仪表等安全相关系统进行定性、定量评价确定其系统的风险度,结合最小风险要求(ALARP),选择适当的方法对该系统进行初步的安全完整性等级(SIL)的分析,确定其可靠度是否满足要求。如评价机构不具备功能安全评估条件和资质,则应将功能安全评估的相关工作委托第三方功能安全评估机构进行。

(4)安全对策措施、评价结论及建议。

根据定性、定量评价结果,对系统中未达到安全要求的部分,提出消除或减弱危险、有害因素的技术和管理措施及建议,给出简要的综合安全评价结论,提交安全评价报告。对一些高危领域内或过程工业领域内的起关键作用的安全仪表等安全相关系统,安全评价机构可以以定性、定量评价结果、安全完整性等级(SIL)分析结果为依据,在安全技术对策措施中向被评价单位提出对该系统的功能安全评估与认证的相应改进建议。最终,安全评价结果及功能安全评估结果都将反映在安全评价报告中。以此在安全评价中引入功能安全评估,一方面填补了现今安全仪表系统等安全相关系统的评估缺口,同时也使安全评价体系得到进一步完善。

5 结语

在过程工业的安全控制领域,IEC61508和IEC61511已经成为公认的最为权威的标准。其中安全生命周期模型及其规定的各个阶段的工作已经成为业界的工作准则。随着我国国家标准GB20438和GB21109的出台以及在今后的不断完善,功能安全评估与认证将会成为安全系统设计、运行和维护工作中必不可少的部分,我国必须建立起自己的功能安全评估与认证机构。功能安全评估作为安全评价的延伸,可以进一步完善安全评价体系。为使功能安全评估在安全评价中的应用得到推广,应当创建并完善我国功能安全评估机构的运作模型及功能安全评估在安全评价中的应用体系框架。与欧美等国家相比,我国在功能安全评估在安全评价中的应用上的研究还很少,面临的最大问题是相关体制的健全及功能安全评估人员的培养。本文所建立的体系框架只是作为该研究领域的一个参考,它仍需继续探讨、深化,并在以后的研究中进一步究完善。

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功能安全评估 篇5

摘要

本文以一名自闭症儿童为例,运用功能性行为评估方法对其挑战性行为进行了评估,详细分析了挑战性行为的功能及目的,并在此基础上设计了干预措施,进行实施。该儿童的行为变化验证了最初的行为功能假设。研究结果为自闭症儿童的行为干预提供了一种思路。

关键词

自闭症 挑战性行为 功能性行为评估 分类号

G760

功能性行为评估通过收集与挑战性行为有关的一系列前奏事件、行为及行为结果方面的资料,分析挑战性行为产生的原因,从而制定干预措施[1]。它是对个体实施积极行为支持干预的基础,这种方法将问题行为称为挑战性行为(challengingbehavior),认为挑战性行为与个体所处的当前情境因素直接相关,并具有某种功能,而且系统控制这些情境因素可以减少挑战性行为的发生[2][3][4]。这一策略已经被用于对自闭症及其他严重发展性障碍儿童的行为评估实践中[5][6]。本文详细阐述了运用功能评估方法对一名自闭症学生进行行为评估的过程。案例基本情况

小健,男性,7岁,上海某特殊学校一年级学生。2岁多被诊断为自闭症。无家族遗传史,孕期母亲情况正常。该儿童常常独自一人,不与其他儿童游戏玩耍;难以用语言表达自己的需要,有时口中喃喃自语,但内容无法让人理解,有时能模仿简单口语,但不主动与人对话;对上课、学习没有兴趣,不服从教师指令,无法完成作业;偶尔会出现尖叫,不顺心时常通过发脾气来达到目的;大小便无法自理;惧怕人多的环境;喜欢玩玩具和吃东西。该儿童曾在私营机构接受过一年左右的训练,学会了一些简单的口语,如“要”、“爸爸”“、再见”等。2 行为功能评估的过程

2.1 确定小健需要干预的行为

这是行为干预的第一个阶段。在这个阶段,要确定需要干预的挑战性行为。该过程主要通过访谈与案主关系密切的人员以及观察案主在实际情境中的行为表现来完成,同时对行为发生频率根据从不、有时、常常、频繁及绝大多数进行5级评分。通过对小健老师的访谈发现,教师认为目前小健主要的挑战性行为是:自伤性行为,包括用力拍打自己的头和脸,吮吸、咬自己的胳膊;破坏性行为,包括拼命跺脚、猛跳,乱扔掷东西,乱翻老师抽屉,赖地;不遵守课堂秩序行为,包括上课喜欢随处走动,随意站起来,拒绝完成课堂学习任务,不听从教师指令。教师对上述行为发生频率的评分如表1。

表1 挑战性行为发生频率评分结果 行为 发生频 率评分(1-5)行为 发生频 率评分(1-5)打头5擅自拿教具4 吮吸胳膊5上课时尖叫或自语4 猛跳5拍击桌子3 扔东西5坐在座位上摇晃身体3 乱翻老师抽屉5无故转圈3 赖地5坐在座位上脚乱踢3 上课擅自离座5拍打大腿3 不听课,玩手中玩具4抢同学玩具或教具2 对教师评分为5分的行为进行了2周的课堂观察和记录。结果表明,小健打头行为最少每天61下,最多可达144下,平均每天105下,严重时候能将太阳穴附近的皮肤打得青紫。根据观察结果,确定打头、吮吸胳膊、猛跳、扔东西、翻抽屉、赖地和上课离座等行为作为干预的目标。

2.2 确定挑战性行为的发生情境和行为结果此阶段的任务主要是通过观察分析情境中引发和维持挑战性行为的因素。在2周的观察时间内,运用ABC行为观察法对个体行为发生的前奏事件、行为表现及行为结果进行了记录。对行为分析结果见表2。

从表中可看到小健的挑战性行为多发生在以下几种情境:教师阻止其先前行为;向教师提出要求不被允许;教师要求其完成某项任务;没有明确的事可做。行为之后常出现的结果表明,教师对这些挑战性行为的态度不一致,有时阻止,有时不理会,有时给予要求的满足。

表2 小健挑战性行为观察记录分析 行为表现(Behavior)发生情境(Accident)行为结果

(Consequenc)e 行为功能 打头

教师阻止其某先前行为 向教师索要某物不被批准 被教师阻止,则继续打头, 若满足他的需要,则打头停止 负强化 正强化

教师要求完成某项任务教师不要求其完成,打头停止负强化

吮吸胳膊上课、课间休息,无固定环境教师不理会或批评,持续吮吸自我刺激 扔东西

(书、本、鞋)

教师阻止某先前行为 向教师索要某物不被批准 教师要求完成某项任务

教师捡起被扔物,继续扔,直至教师离开 教师给予索要物,扔东西的行为停止

教师捡起被扔物,不理睬其行为,案主继续扔,任务 不完成 负强化 正强化 负强化

猛跳

向教师索要某物不被批准 长时间静坐之后开始活动

教师离开,或给予其索要物

案主持续该行为一段时间后自动停止,每次时间长 短不同 负强化 自我刺激

赖地

教师布置任务,而他不愿完成 要求不被批准

教师不理会或强行将其拉起 案主再次赖地 负强化 正强化 翻抽屉

无特殊原因,案主想寻找食物或者玩具

教师阻止其行为,案主发脾气、打头,满足其要求 教师不理会,自己找到食物 自我刺激

上课离座

教师讲课,课堂作业时间, 教师未向其布置明确任务,案主无事可做 教师将其拉回来或不理会 案主自行玩玩具或找东西吃 正强化 自我刺激

2.3 判断小健挑战性行为的功能

根据表3中所列出的ABC关系,小健的各挑战性行为与当时情境中所发生的事件及行为结果之间存在密切关系。打头、扔东西、赖地等行为常会在教师布置作业任务之后出现。如果此时教师离开或者允许其不完成任务,则这些行为会减少或者停止;如果不能如愿,则会继续,甚至更加严重。在这一情境中,其行为功能是逃避所布置的作业任务。小健通过打头、扔东西、赖地等行为让教师无法忍受,进而放弃对他的行为要求。教师的反应对其行为进行了负强化。

打头、猛跳、赖地等行为也会在小健向教师提出要求(通常是食物)但不被允许的情况下出现。若教师不予理会,通常这种行为会持续很长时间;有时教师会无可奈何,只好满足其要求。在此种情况下,其行为功能主要是获得要求的满足。教师的反应在一定程度上对其进行了正强化,且属于间歇强化。由于教师的态度不一致,小健对教师的不理会具有很好的耐性。

打头、扔东西、猛跳等行为也会在教师阻止小健某些先前行为时出现。这些先前行为通常被教师认为是问题行为,因此教师在这些行为出现之后进行阻止,如用语言命令或行动试图让其安静下来。但大多数情况下,小健的问题行为反而更加厉害。此时教师为了维护课堂秩序而不得不放弃对他的要求,甚至用食物哄他安静。此种情境下,小健的行为功能是让教师停止劝阻。教师的离开恰恰满足了其行为目的,起到了负强化的作用。而用食物让其安静更是对小健问题行为的正强化。

吮吸胳膊、猛跳和乱翻抽屉常常会在小健无聊的情况下出现。由于对教师所授的教学内容很难理解,课间休息时也常不知道做什么,此种情境下,其行为的主要功能应是获得自我刺激。特别是在自闭症儿童行为功能评估的个案分析/昝 飞 谢奥琳·36·静坐之后,这些行为的发生频率更高。此时所出现 的行为较好地满足了自我刺激的需要,提高了其兴奋水平。

上课离座的行为通常是在教师讲课或者课堂作业时间。由于小健的能力有限,无法跟上教师的教学进度,对所布置的作业任务也常无法完成,故教师通常不叫其做作业。有时离座之后教师会将其拉回座位,小健能在座位上安静地坐一会儿;有时离座之后他会直接寻找食物或者玩具。因此,该行为的主要功能应是自我刺激和正强化。离座之后的行为不仅提高了小健的神经兴奋水平,同时找到的食物或者玩具也很好地对离座行为提供了强化,教师拉其回座位的反应在某种程度上是对他的一种关注,也是一种强化。

2.4 根据行为功能及合理性制定干预计划

根据功能性行为评估的理论,即使个体表现出的行为在外部表现上一致,但若功能不同,干预措施也应有所不同,而如果功能相同,不同行为的干预措施也可能类似[1][7]。

对于小健来说,不管是哪种行为表现,作业任务布置之后的挑战性行为功能主要是逃避。在制定干预措施时,需对逃避行为进行具体分析,确定逃避的原因,并考虑是否可允许其不完成作业。通过观察发现,由于小健往往无法听懂授课内容,故常常不听,即使偶尔尝试完成作业任务,也常常失败,因此引发厌恶。对于此种情况,干预时需要着重设计适合小健能力水平的作业任务。当小健尝试参与时,不管其完成质量如何,教师应对其努力状态进行鼓励,并忽视其各种逃避行为,坚持要求,强调必须完成。

向教师提出要求但被拒绝情况下出现的行为,其功能主要是为了获得想要的东西。对于此种情况,设计干预计划时需考虑小健的要求是否合理。对于需求合理但教师拒绝的情况,今后教师应该给予满足。若教师认为所提要求不合理,那么教师应严厉拒绝,并忽视其挑战性行为。但同时也需考虑小健所提要求在其他情境下的合理性,若合理,应给予满足。如果小健所提要求为食物则需仔细考虑。如果教师认为给予食物在一定程度上能够减少其挑战性行为,给予少量的食物可以

作为一种选择,但必须意识到食物作为奖励物只能是一种过渡性策略。对于教师阻止小健某些先前问题行为之后出现的行为,其功能主要是为了逃避教师的劝阻。干预计划中需较全面地考虑这些行为。第一,对小健之前的问题行为进行分析。首先考虑之前的问题行为是否可以消除。第二,对教师劝阻的方式进行分析。小健是一个自尊心很强的男孩,非常希望从他人那里获得良好的评价,教师对其行为的劝阻实际上就是一种消极评价。因此,如果教师改用转移注意力的方式让其参与到另一活动中,那么小健表现出问题行为的概率可能会降低。

对于提供自我刺激的吮吸胳膊、猛跳、乱翻抽屉以及上课离座的行为,在制定干预计划时需考虑到小健是一个患有自闭症的学生。自闭症儿童常常会表现出一些刻板的自我刺激行为,小健出现这些自我刺激行为是其生理的一种需求,是自闭症的一种特点,无法完全消除。问题在于小健目前的自我刺激行为可能对其自身及他人带来较大伤害或者干扰,因此干预时考虑是否可让小健采用另一种伤害性水平、干扰程度较低的自我刺激行为。另外,小健之所以会频繁出现这些行为,也说明小健有效参与课堂活动的程度较低,无法从教师所安排的课堂活动中获得足够的刺激,而是通过这些行为获得满足。因此,干预时,教师可考虑通过调整教学形式让小健有效参与课堂教学活动来增加其刺激量。3 干预实施及对功能评估结果验证

通过与教师的协商,我们尝试对小健的行为进行干预,并对小健的行为变化进行记录。此段观察时间为2周,共计10个工作日,所观察行为的统计结果如图

1、图2。图中列举了干预开始时及最后三天观察期的各行为每日平均发生情况。图1 小健行为观察结果1(注:打头行为的单位为下/次,其余为次。)图2 小健行为观察结果2 3.1 课堂教学的调整

从前面的分析可以看到,教师如何教学与小健的挑战性行为有着千丝万缕的联系。如教师向小健提出要求直接会引发小健打头等行为。由于教师认为其无法参与到课堂教学过程中,所以上课时只是要求他安静地坐在位置上。教师提问、让学生回答问题、一起朗读以及课堂作业等环节,绝大多数的时间教师都不要求他参与,这就导致小健常常游离在课堂教学之外,无事可做。因此,我们与教师一起对小健的学习能力进行了反思,对各堂课中的教学内容、教学方法、教学环节设计进行了思考与调整。如在语文、数学课上,教师开始要求小健尽可能与其他同学一样参与到教学过程中,如读生字、上讲台完成小任务等。即使难度较高,教师也安排其他同学协助他一起完成。在其努力参与之后,不管他是否达到教师的要求,教师和全班同学对其努力进行表扬,有时会获得山楂片(首选强化物)的奖励。若整节课小健的参与度较高,能够基本遵守课堂行为规范,则在课后立即告诉他今

天上课表现很好,同时进行表扬。在前面的功能分析中,可知小健在经过一段安静时间后需要一定的刺激来提高其兴奋水平。因此,在教学环节设计上,教师会在讲课持续一段时间后安排一些离座或者在讲台上完成的任务,通过走动、动手操作等方式让其获得足够的刺激,在完成任务之后对其进行表扬。教师同时对所布置的作业任务难度进行了考虑,尽可能选择有一定难度同时又可通过努力完成的内容,如将手工课上小健无法完成的撕纸片任务调整为穿珠子或插雪花片。

通过调整课堂教学的内容与环节,并结合奖励物的举措,小健的参与程度有了很大的提高,上课不断离座等行为得到了控制(见图

1、图2)。32.对挑战性行为的处理

课堂教学措施的调整增加了小健有效参与教学过程的程度,减少了挑战性行为的诱发因素,但是对,于挑战性行为已经成为一种习惯的小健来说短,时间内靠调整教学措施解决所有行为问题是不可能的,因此,通过讨论让教师统一了挑战性行为出现之后的态度与措施。现以打头、乱扔物品、赖地为例进行说明。32.1.打头行为

当小健出现打头行为时,教师口头阻止并采取身体制约,即抓住小健的胳膊让,其无法打头直,到平静然,后放开胳膊。若打头行为再次出现,则重新束缚。若打头的原因为表达需求则,在其安静之后要,求用语言或者动作表达自己的需要,如“:我要山楂片”。若能表达,则对其行为给予表扬和奖励;若要求合理,则进行满足。

若打头的目的是逃避作业任务,除了有针对性地调整作业任务之外,在小健安静之后,仍要求其继续完成任务,并告知若完成,可以获得山楂片。以插雪花片为例一,开始他拒绝并将雪花片全部扔到地上,同时打头,教师抓住其双手之后告诉他必须完成该任务完,成任务之后可得到山楂片。期间不管小健如何哭闹,教师只是多次平静地重复要求直,至小健完成该任务。

以上策略刚刚实施时,教师一般要反复抓住其胳膊3到4次才,能让小健停止打头,但持续一周以后小,健打头的情况逐渐减少即,使发生被,束缚一次后基本都能停止打头。有时教师的口头劝阻、眼神、手势都可让小健举起的手放下。开始时,每天打头的频率可达到20次左右到,2周结束时基本降低到每天10次以下有,时只有1、2次。教师和家长也反映小,健打头的行为明显减少。32.2.乱扔物品和赖地行为

对于乱扔物品和赖地行为若,在教师布置作业任务时出现,其操作原则同打头类似。一方面调整作业任务,另一方面在,小健出现乱扔行为之后要,求其将扔掉的东西捡起来,若小健拒绝,则抓着他的手捡起物品然,后再次要求完成任务。若出现赖地行为,则通常将其拉回座位,并通过肢体演示要求将手脚放好。若小健能做到教,师则对其行为表示奖励,同时要求其完成任务。几天后,小健逐渐理解他乱扔物品和赖地无法达到目的,在被命令捡起物品后能被动捡物,口头命令让他不得赖地,也能自己起来并在位置上坐好。2周后,扔物和赖地行为发生的概率大大降低具,体结果见图2。4 讨论

小健在2周内取得了比预计更快的进步,证实了干预策略的良好针对性,也说明对其挑战性行为的功能假设是符合事实的。这一案例分析也让我们更进一步认识到挑战性行为产生的原因也,为如何设计干预策略提供了一个思路。

在小健这一案例中造,成其挑战性行为的根本原因之一是小健感到无聊、无所事事的时候较多。由于目前教师没有针对自闭症儿童的有效教学经验和手段,很多自闭症儿童常常游离在课堂教学之外这,种情境在一定程度上为自闭症儿童产生挑战性行为创造了很好的条件。德雷克斯认为,几乎所有的学生都有一种强烈愿望他,们希望成为班级中重要的一员,如果他们没有获得这种归属感,就会 出现寻求关注、权力,报复和自暴自弃的行为8[]。

对于自闭症儿童来说如,果在校期间大多数教学活动都是被排除在外的话,那么归属感也就很难形成。在课堂管理领域课,程、教学、管理是帮助教师防止学生行为问题的三大主要因素而,维持课堂纪律的最佳方式是吸引学生积极地参与课堂教学活动并,对每个学生进行关注[8]。在这一点上,行为功能评估的观点和积极行为支持理论也具有异曲同工之处。因此,在小健这一案例中,我们将改善课堂教学环境、调整教学措施、设计有针对性的教学环节作为干预计划设计和实施的重点,小健的行为改变也证实了这一思路的正确性。

根据功能评估的观点,挑战性行为具有与良好行为一样的特点,即行为具有某种功能和目的1[]。对于特殊学生来说,由于多方面能力的限制,他们常常会通过非传统的方式获得功能的满足而,这些非传统的方式则常被普通人认为是有问题的。因此干,预者应该更着重于教授个体如何采用适当方式表达自己的要求。在这一案例中,我们试图通过教小健用口语和动作表达自己的要求来替代原先的挑战性行为。对于自我刺激行为,由于这是自闭症个体的一种生理特征,无法完全消除,因此对,于此种行为需要有一定的容忍度同,时需要为其建构合理地获得自我刺激的行为。我们考虑了这些行为的伤害和干扰程度也,通过设计教学活动让小健活动身体来帮助其获得刺激而,这些活动又恰恰是教学中的一个有机整体,并不显得突兀。小健的行为变化也证实了这样的一个干预思路在操作中的可行性。功能性评估的理论为我们提供了一个新的角度去认识自闭症儿童的挑战性行为,在此基础上所设计的干预计划可能更具有可操作性但,如何进行有效操作还需要进一步的探索。参考文献 GreshamF.M,.WatsonT.S,.eatl.Funcitonalbe 2 havoiraalssessment:prnicpiels,procedures,andfu2 utredirecitonsT.heSchoolPsychologyReveiw,2001, 30(2):156-172 2 张琴昝,飞.功能性行为评估———行为评估方法 的新发展.中国特殊教育,20061,1:64-68 3 CarrEG..,DunalpG,.RoberHt.,eatl.Postivie BehaviorSuppor:tEvoultionofanAppiledScience.JournaolfPostivieBehaviorInetrventions2,0024,(1)4:-20 4 CarrEG..,DurandVM..Reducingbehavoirprob 2 elmsthroughfuncitonaclommunciaitontraninigJ.our2 naolfBehavioraElducation1,9851,81:11-126 5 JaninePeckSitchterF.uncitonalanaylssit:heuseof anaolguesinappiledsettingsF.ocusonAuitsmand OhterDeveolpmenatlDsiabiltieis,2001,16(4):232-240 6 KernL,.ChlidsK.E,.DunalpG.,eatl.Usnigas 2 sessmen-tbasedcurrciularnietrvenitonotmiprove hteclassroombehaviorofasutdenwttihemoitonable2 havoiraclhallengesJ.ournaolfAppiledofBehavoir Anaylssi1,9942,7:7-19 7 ChandelrL.K,.DahlqusitCM.F.uncitonaalssess 2 men:tsrtaetgeisotpreventandremedaietchallengnig behaviornischooslettnigsU.pperSaddleRvierN,J: MerrlilPrenticeHall,2002.8 CharlesCM..建立课堂纪律.李庆,孙麒译北,京: 中国轻工业出版社2,0032.31,64 ACasestudyofFunctionalBehavioral AssessmentofanAutisticChild ZAN Fei XIE Aoiln(DepatrmenotSfpeciaElducaitonE,asCthinaNomraUlnviesrtiy,Shanghai,200062)Abstract

Weusedfuncitonablehavoiraalssessmenttoevaluaethtechallengnigbehaviosrofanautisitc chlid.Weanalysednideatiltheufncitonandobejcitvesohfsichallengnigbehavoir.Basedonhteanaylsisw,e desginedandimpelmenetdannietrvenitonporgramC.hangesnithechild’sbehavoirconifrmedhtehypohtessiof ufnctionablehavoir.ReseacrhouptuptrovdiedsomeimpilcationsfobrehavoiarlinetvrenitonniAutism.Keywords

功能安全评估 篇6

1、关于英语作业的布置

素质教育提出了“减负增效”的要求，讲究英语作业布置的科学性不仅直接影响着教学质量，而且也是在实施“减负”过程中一个必须重视和值得研究的问题。

1、1 注意作业质量和数量之间的关系

首先要保证作业的质量。这就要求教师要针对课堂教学的目标去精心选择、整合，兼顾到作业的知识性、典型性和创造性。如果盲目地去训练，甚至一些简单的且学生早已掌握得很好的知识不断地重复出现，只会增加学生的课业负担，而不能使学生的能力得到提高。作业的编排应体现循序渐进性、启发性和巩固性原则。在保证作业质量的基础上综合各方面的因素，每天的作业量宜控制在半个小时之内。总之，作业在质量和数量上应体现少而精的原则。

1、2注意形式的多样性，侧重学生能力的培养

“能力立意命题”已成为现在考试命题的要求之一。这就要更好地发挥作业的作用，注意作业形式上的多样性。除常见的考题外，还要布置适量的其他形式的作业。比如根据所学内容自编对话，并扮演角色；指导学生缩写课文；根据本单元的话题布置相应的写作练习；另外，还可以让学生们写英语请假条，记录天气预报等。这些作业可能短期内对学生的考试成绩提高不快，但学生能通过这些作业的训练培养多方面的技能，并获得英语学习的兴趣，对其今后的可持续学习起着极其重要的作用。

1、3分层实施，整体提高

要取得教学整体效益的提高，就必须面向全体学生，实施分层布置作业。如果为了布置、批阅的方便，一刀切地布置相同的作业，就会出现优等生“吃不饱”、差生“受不了”的不良现象。只有承认个体的差别，注意让不同层次的学生都有获得成功的机会，才能切实地减轻学生的课业负担，提高教学的质量。

1、4当堂检测，课外补充

根据一节课所设定的教学目标，实行当堂检测对学生知识、能力训练的力度与检测的效果将更大、更好。这样可以强化学生的时间观念，训练提高学生的解题速度；可以强化学生听课的注意力，提高学习的效率；可以培养学生独立分析、解决问题的能力，消除学生侥幸、依赖的心理，避免抄袭现象。从而培养其良好的学习品行和心理素质。同时，可以培养和造就，学生的创新思维与创造能力，使英语教学活动呈现一片异彩缤纷的喜人景象。除此之外，课外还可布置一些开发性的题目，让学生质疑、讨论、参阅资料，作为对课堂训练的延续和补充

2、关于作业评估的功能

作业评估是英语教学中一个经常被忽视而又十分重要的环节，它有其自身的特点和功能。它的重要性会随着素质教育和创新教育的深入而逐渐被人们所认识。

2、1作业评估是学生个性发展的需要

每個学生都有鲜明的个性，如何使学生的个性、特长得到充分的发展是教学成功的关键。英语作业的评语则是个性化教学不可缺少的一部分。结合每个学生的兴趣和个性特征及自身素质的差异，对他们所完成的作业进行恰当的点评可以避免单纯的分数或等级给某些学困生带来的负面心理。因为分数或等级具有片面性，不客观性，体现不出个性差异，从而也就不能全面地衡量或评价学生的过程性学习和劳动成果，自然就达不到因材施教的目的。评价恰当了，学生才能从内心深处正视自己的缺点或不足，从而加以改正，不断取得进步。下面是两个学生就同一话题写的两篇书面表达。A学生：It’s Saturday morning, mother was taking Jane to a park nearby their home. Mike stays at home with his father. They were playing a computer game together. They played very happily. B学生：It’s Saturday morning, my friends Lily, Kate and I went to the park together. There is a big lake in the east of the park. We boated the whole morning. We all had a great time. It was a wonderful morning.可以看出两篇短文各有千秋，A同学的这段文字虽然时态混乱，但内容不错，如果一棍子打死，则会严重地挫伤其积极性。为此，我先给予了肯定，后提出了改进的方法：The contents of your work are good, however, you must pay much attention to your tenses! If you want to describe the past event, you should use the Past Tense. If you want to describe the event taking place at present, you’d better use the Present Tense. Never confuse one tense with another. B同学的这段文字无语法错误，语言简练，意义表达到位且首位呼应，但其书写潦草，不太规范。所以，我就写下了这样的评语：Your work is quite good, but I think good handwriting is very important. So do pay much attention to your handwriting!

2、2作业评语是构建新型的师生关系，，加强赏识性教育的需要

民用飞机系统功能危险性评估 篇7

1简述功能危险性的评估

评估功能危险性这个系统能够对产品所具有的功能进行检查, 并识别每项功能的实际生效状态, 然后按照失效状态的情况逐个分类的一种分析安全性能方法。同时, 还要把系统当做对象, 实际上评估功能危险性这项研究就是在设计飞机过程中包线与飞行阶段, 有可能会对飞机飞行以及系统造成影响的安全失效。

评估功能危险性的过程属于从上到下分析功能失效的一种评估方法, 其主要目的就是当系统丧失功能的状况下, 掌握失效状态以及各种有关分类。

而对评估民用飞机的安全性能够为以后的输入流程奠定基础, 同时也为子系统以及后续系统的设计提出安全性需求, 让系统构架更具有接受性, 找出存在的问题以及设计需要作出怎样的修改, 然后明确下步要设计的范围。而评估系统功能的危险性提出了所有功能的实际危险评估, 确认以及推导设计系统安全性的标准, 提出诸多种安全性的需求, 同时也提出了诸多隐藏功能处于失效状态上信息, 这部分信息能够明确各种系统的完整性、结构方案、隔离要求、最低设备、系统分离等清单需求[1]。

评估系统功能的危险性评估主要包括识别失效状态、功能评估清单、接口示意图、设计目标与要求、设计原理与方案、适航规章等。

2评估系统功能的危险性过程

2.1对系统功能进行定义

评估系统的功能性能就是先要探究系统所具有的一些功能, 然后将分为外部与内部两种功能, 分析确定之后再对功能清单进行建立。

评估系统功能性的危险性就是根据逐层开展的方法分析有关功能, 确定工作状态是的各项功能, 形成评估功能危险性的所有清单。系统当中的内部功能主要就是内部设备与本身功能间融合后所体现的功能, 而外部功能就是其他系统以及分析系统针对其他系统所提出来的功能[2]。

例如:自行飞行这种控制系统, 民用飞机当中的自动控制系统通常接受飞行员从飞管系统或飞行扳手发送出来的指令, 提出对飞机进行自动控制的姿态、速度、路径等功能, 进而使飞行员可以不用再承受较大的工作强度。

2.2对失效状态工作阶段进行明确

系统各个功能工作有着不同的飞行阶段, 而针对自动驾驶这项功能来说, 能够设计成爬升、起飞、下降、着陆、巡航等飞行阶段。

2.3失效状态的等级分类以及影响

按照飞行阶段的不同, 系统的功能失效会对乘客以及飞机与机组成员造成不同程度的影响, 应该根据飞机的安全性评估、设计经验、功能危险性评估进行重点分析。

我们可以根据下述原则的影响等级:第一, 通常情况下系统错误的严重性要比失效影响与系统故障严重;第二, 掌握飞机对于飞行员的控制以操作要求, 进而明确失效状态过程中对驾驶员操作所提出的要求以及造成的影响;第三, 假如功能故障相同在各个飞行阶段会对人员以及飞机产生不同的影响, 这在分析过程中必须明确指出[3]。

2.4明确失效状态会对等级造成影响的支撑材料

针对失效状态所造成的影响了解不清楚, 需要通过仿真分析、飞行试验、模拟试验与分析计算等诸多方法当作支撑材料, 进而明确系统在失效状态下对材料等级造成的影响。因为“在下降、巡航、爬升与自动驾驶”等诸多失效状态下的实际影响等级非常小, 能够应用试飞试验与分析方法来当作支撑的材料;“在着陆与起飞”等各种失效状态对等级造成的影响非常大, 能够应用模拟实验与分析方法当做支撑材料。

2.5对失效状态所提出的要求进行验证的方法

针对各种失效状态下所具有的安全性能方面需求, 都需要提出与之性对应的验证方法, 进而使系统设计可以与安全性的需求相符合。

针对评估功能危险性所提出来的诸多失效状态, 通常使用的验证方法包括共因分析、故障树分析、影响分析、失效模式分析等。一般对“爬升、下降、巡航与自动驾驶”等众多失效状态的实际影响等级非常小, 能够把影响分析和失效模式当作主要的验证方法;而“在着陆以及起飞阶段”的失效状态的实际影响等级非常大, 可以把故障树分析以及失效模式当作主要的验证方法[4]。

2.6评估功能危险性的分析表

把评估功能危险性的实际结果都填入到分析表格当中, 得出最后的评估结果。通常情况下评估危险性的分析表内容如下:第一, 功能:就是将要进行具体分析的一些功能;第二, 失效状态:简单的描述各种失效状态;第三, 飞行阶段:即功能失效时的飞行状态。假如失效状态的实际影响由飞行阶段所决定, 就一定要根据飞行阶段来进行认真填写;第四, 危险对人员以及飞机造成的影响:当功能失效以后, 乘客、机组成员与飞机遭受到了极其差的结果;第五, 影响的等级:非常小的、非常大的、危险的、灾难性的;第六, 验证方法、故障分析、影响分析、失效模式分析等。

3结束语

上文介绍了评估系统功能危险性的实际过程, 可以为评估民用飞机系统的实际安全性提供相应参考。可是要想更加准确地进行评估, 还需要进一步的研究。

参考文献

[1]蔡景, 李鑫, 肖罗椿, 等.民用飞机成组维修方案优化模型研究[J].南京理工大学学报 (自然科学版) , 2015 (3) :306-311.

[2]孙一峰, 杨士普, 方阳, 等.民用飞机机身表面静压孔气动布局设计研究[J].空气动力学学报, 2015 (5) :673-677.

[3]梁技, 杨飞, 杨智春, 等.现代民用飞机气动弹性模型低速风洞试验适航符合性验证技术研究[J].振动与冲击, 2013, 32 (12) :1-5+16.

生态系统服务功能及其价值评估 篇8

生态系统是生物圈的基本组织单元, 它不仅为人类提供食品、医药等各种实物型生产生活必需品, 更重要还支撑与维持地球的生命支持系统, 并维系着地球环境动态平衡方面的非实物型生态服务功能。伴随人口急剧增加, 资源的过度消耗和环境污染的日益加剧, 自然生态系统遭到了人类活动的巨大冲击与破坏, 全球性和区域性的生态危机和环境问题日渐突显, 导致自然生态系统的服务功能迅速衰退。因此, 生态系统服务功能及其经济价值的定量评估方法研究已成为国内外学者研究的焦点, 成为环境科学、生态学及经济学交叉领域研究的前沿[1,2]。

1 生态系统服务功能

生态系统功能是指生态系统提供居住场所、生物资源、系统资源以及过程的功能。生态系统产品或生态系统服务是指人们从生态系统中直接或间接获得效益, 通常将生态系统产品和生态系统服务统称为生态系统服务。生态系统功能与生态系统服务间不存在一一对应关系, 某一生态系统功能由两种或多种生态服务构成, 而一种生态系统服务又可能具有多种功能[3]。生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用[4]。它不仅为人类提供一切人类生存发展所需的物质资料, 而且创造与维持了地球生态支持系统, 提供了人类生活所必需的环境条件。Costanza、Daily、欧阳志云[5,6]等学者都曾对其分类提出了不同的观点, 但都主要包括了有机物的合成与生产、生物多样性的产生与维持、调节气候、营养物质形成、积累与循环、土壤肥力的保持与发展、环境净化与有害有毒物质的降解、植物花粉的传播与种子的扩散、有害生物的控制、减轻自然灾害等为人类提供服务的主要方面。

2 生态系统服务价值的评估方法

生态系统服务价值主要是指生态产品所产生的包括食品、医药及其它工农业生产原料、景观娱乐等带来的直接利用价值和无法商品化的维持生命物质的生物地化循环与水文循环、维持生物物种与遗传多样性、保护土壤肥力等间接利用价值。

20世纪90年代中期, 关于生态系统服务功能价值核算的研究仅停留在静态的统计分析之上。常用核算方法有市场价值法、替代市场法、防护费用法、恢复费用法等。此外还包括替代消费法、补偿价值法、生产功能法、造林成本及碳税法等。直接价值可以用产品市场价格来估算;间接利用价值的评估常常需要根据生态系统功能的类型来确定, 通常有防护费用法、恢复费用法、替代市场法等。

近年来, 随着研究的深入和相关技术手段的发展成熟, 生态系统服务功能价值核算也得到迅速的发展。地理信息系统 (GIS) 在生态系统服务功能价值核算过程中成为重要的支持工具[7,8]。森林、湿地以及草地生态系统成为研究的热点, 生态效益不显著的如农田、荒漠生态系统, 相关研究较少。一些系统分析方法、模型也被应用到研究当中, 例如建立系统动力学模型可以预测不同管理方式下, 系统变化的趋势以及生态系统经济价值的变化趋势, 不同的物种对生态系统服务功能的影响[9], 运用数据分析模型, 通过对相关研究数据进行分析, 可以找出控制生态系统服务功能价值大小的关键因子[10]。文献检索以及对相关研究成果的总结, 是对复合生态系统、多种功能进行价值核算的有效方法。Costanza以此为基础, 给出了基于实例研究的生态系统服务功能价值核算体系。体系中包括16种生态类型, 17种生态服务功能。对每种生态类型的各种生态功能的价值核算, 是基于前人相关研究成果以及方法的总结的基础之上的。核算得出全球生态系统每年提供的服务功能的价值在1654万亿美元之间, 平均为33万亿美元, 为同期全球GDP总和的1.8倍。这一研究成果具有重要的理论意义, 它系统、综合地考察了生态系统所提供的服务功能的经济价值, 并为后续的研究提供了新的方向。此后, 许多学者据此对不同地区, 不同生态类型的服务价值进行了评价。

3 研究的重要意义

全球变化与人类活动使得生态系统和自然资源日益遭受干扰与破坏。在传统的自然资源管理体制下, 由于部门分割和技术手段的局限, 各资源管理部门从自身利益出发, 强调开发忽视保育, 对各自负责的森林、农田、矿产、水等资源进行单一化管理, 人为割裂生态系统的有机整体性。生态系统服务价值的研究有助于提高人们的环境意识。环境意识越高, 人们对良好生态环境的需求越强烈, 对保护环境的活动越主动;反之, 如果人们的环境意识较低, 在社会经济活动中, 就往往只顾眼前、局部的经济利益, 忽视长期、全局的整体利益, 结果造成资源耗竭、生态破坏和环境恶化, 进而限制社会经济的发展。生态系统服务价值量化的体现自然生态系统为人类提供的服务功能, 可以更直观的提高人们对生态系统服务的认识程度。生态系统服务价值的研究为制定合理的生态补偿机制及生态保护方案提供充分的理论数据支持, 使其更具针对性和科学性。

参考文献

[1]李文华, 欧阳志云, 赵景柱.生态系统服务功能研究[M].北京:气象出版社, 2002.

[2]李文华, 等.生态系统服务功能价值评估的理论、方法与应用[M].北京:中国人民大学出版社, 2008.

[3]Costanza R, d'Arge R, de Groat R et al.The value of the world'seco-system services and natural capital[J].Nature, 1997, 387:253-260.

[4]Daily G.Nature services:societal depen-dence on natural ecosystem[M].Washington D.C.:Island Press, 1997.

[5]欧阳志云, 王效科, 苗鸿.中国陆地生态系统服务功能及生态经济价值的初步研究[J].生态学报, 1999, 19 (5) :607-613.

[6]欧阳志云, 王如松, 赵景柱.生态系统服务功能及其生态经济评价[J].应用生态学报, 1999, 10 (5) :635-640.

[7]Guo Z-W, Xiao X-M, Gan Yet al.E-cosystemfunctions, services and their values-a case study in Xingshan County of China[J].Ecological Economics, 2001, 38:141-154.

[8]陈仲新, 张新时.中国生态系统效益的价值[J].科学通报, 2000, 45:17-22.

[9]Niskanen A.Value of external environmental impact of reforestation in Thailand[J].Eco-logical Economics, 1998, 26:287-297.

冠心病心功能评估的研究 篇9

1资料与方法

1.1 一般资料

选择2007年1～5月住院患者186例, 男91例, 女95例, 年龄41～89岁, 均为冠心病患者, 其中不稳定性心绞痛患者49例, 急性心肌梗死患者24例, 合并高血压病66例, 合并糖尿病17例, 合并心功能不全Ⅱ～Ⅲ级者30例。

1.2 方法与步骤

选用美国CardioDyamics国际公司生产的BioZ.com血液动力学监护仪, 全部病例均为入院当天或次日检测, 有25例患者治疗1周后再次复查。本文所用的正常值为仪器使用说明书提供。

2检测结果 (见表)

3讨论

3.1 心阻抗血流图原理

电流通过介质时受到一定阻力, 这种阻力在交流电中称为阻抗, 人体各组织电阻率差异很大, 以血液电阻率最低, 当心脏收缩时, 血液从心脏射出, 使全身各级血管充盈, 导致组织总电阻下降, 当心脏舒张时, 血液回流心脏, 血管回缩, 血量减少, 导致总电阻升高, 根据这一原理研制了心阻抗血流图[1]。早期的仪器由于与临床误差较大而未能广泛应用, 随着科学的进步, 仪器不断更新, 各项检测数据更接近临床, 再次受到临床医师的重视。

心阻抗图 (Impcdance Cardiogram, ICG) 又称心阻抗血流图 (ImpedanceRheocardiogram) 、胸腔阻抗血流图 (Thoracic ImpedanceRHeogram) 、阻抗心动图等, 是一种判断心脏功能, 反映心脏血液动力学变化的无创性检查方法, 亦是阻抗血流图的一种应用。早在50年代初, Nyboer与Kubicek共同应用直接式阻抗血流图技术来探求一种无创性检测排血量的方法。1966年Kubicek提出应用阻抗血流图技术来测定心搏量的方法, 即Kubicek公式, 并将此法应用于宇航员生理的研究。此后, 国内外学者广泛深入地进行了实验研究与临床应用, 认为心阻抗图可较准确地提供心输出量之外, 还能同时提供许多生理与病理信息, 因此认为心阻抗图具有操作简单, 结果稳定, 重复性好等优点。

3.2 结果分析

表中显示不稳定性心绞痛组49例, 收缩功能异常者22例, 占44.8%, 舒张功能异常者4例, 占8.1%, 外周阻力升高者17例, 占34.6%, 提示仪器能较临床更早发现心功能下降。急性心肌梗死24例, 收缩功能异常者16例, 占66.4%, 舒张功能异常者5例, 占20.8%, 总外周阻力升高者8例, 占33.3%, 显示急性心肌梗死患者半数以上有心功能不全。合并高血压病和糖尿病组, 收缩功能异常者分别为68.1%和76.4%, 舒张功能异常者分别为9.0%和11.7%, 总外周阻力升高分别为46.9%和88.2%, 显示心功能异常率高于心绞痛组。合并心功能不全组30例, 收缩功能异常者27例, 占90%, 舒张功能异常9例, 占30%, 总外周阻力升高26例, 占86.6%, 在各组中心功能异常率最高, 与临床诊断相吻合, 有25例患者治疗1周后复查, 各项心功能参数有不同程度好转。

3.3 心脏血流动力监测与临床诊断相关性分析

从表中可看出, 各项参数随心脏病的轻重和有无并发症而出现不同改变, 病情重者异常率高, 无并发症者异常率低, 部分无心衰临床表现者, 检测有心功能异常, 提示仪器可能先于临床发现心功能不全。部分病例随病情好转后再次复查, 心功能各参数随之好转。综上所述, 绝大部分病例心功能检查各项参数与临床病情相吻合, 对协助临床判断心脏功能有良好指导作用。

参考文献

脑卒中平衡功能的评估和训练进展 篇10

1 基本概念

1.1 平衡

平衡是指在支撑面或者稳定极限内保持一定姿势的能力[2]。平衡控制通常与以下3类活动相关: (1) 维持特定的姿势, 如坐或者站; (2) 自发的运动, 如不同姿势间转换; (3) 对抗外界的干扰, 如跌倒或者推物品时[3]。

1.2 平衡的分类

(1) 静态平衡:是指身体不动时, 维持某种特定姿势的能力, 包括坐、站时处于稳定的状态。 (2) 动态平衡:指身体移动时, 控制身体姿势的能力。动态平衡包括自动态平衡和他动态平衡。自动态平衡是身体在主动运动时通过不断的调整, 维持重心在支撑面之内的能力, 包括从坐到站, 步行、够物等主动活动时的平衡。他动态平衡是在受到外力干扰时, 身体主动调整重心至支撑面之内的能力, 如在被推、拉时的平衡。

2 脑卒中平衡功能障碍的特点

2.1 半球性平衡障碍

半球性平衡功能障碍因病灶的不同而表现不一致, 一般症状出现在对侧的肢体。额叶损伤时, 出现步态不稳, 向后或者向一侧倾倒, 且伴有肌张力的增高、精神症状和强握反射等额叶症状。顶叶受损时, 平衡障碍常因深感觉障碍引起, 闭眼时症状明显。枕叶受损时, 平衡障碍常因视觉障碍引起。

2.2 小脑性平衡功能障碍

小脑的中线部位主要负责运动中平衡的调节。小脑中线部位的损伤可能会导致步行困难, 躯干不平衡, 异常的头部姿势及眼球运动障碍, 步行时可能向左右前后倾倒。坐位时, 患者表现为向一侧倾斜, 倾倒一般向病灶部位的方向。步态的异常被描述为步态共济失调, 表现为宽基底, 站立不稳, 步态蹒跚[4]。

2.3 脑干性平衡障碍

在延髓背外侧、脑桥被盖的卒中可能累及前庭神经核而出现平衡功能障碍, 常同时伴有眩晕、恶心、呕吐及眼球震颤等症状。

3 平衡功能的评估

3.1 姿势控制的系统框架

目前的姿势控制理论把平衡视为在不断改变的环境中, 身体作为机械系统和神经系统相互作用, 综合输入信息后的产物。在这个理论的基础上提出了姿势控制的系统框架。此框架认为姿势的维持需要6个主要成分, 分别是: (1) 生物力学系统的限制:包括自由度、力量和稳定极限; (2) 运动策略:有反应性策略、前馈策略及自动策略; (3) 感觉策略:包括对感觉信息的综合和重估, 能够在输入改变时, 重新评价感觉信息 (视觉、前庭觉及本体觉) ; (4) 空间定位:感知重力和垂直度; (5) 动态控制:步态和主动控制; (6) 认知加工:注意力和学习。对这些成分的限制或者这些成分受损都会损害平衡功能。此框架强调对每个个体的各个成分进行评估, 并在个体的基础上进行治疗[5]。

3.2 平衡功能的评估

对脑卒中患者平衡功能进行综合评估有利于医生和治疗师了解患者平衡障碍特点, 是制定针对性治疗方案的基础。一个综合评估应该包括对患者个体情况的调查, 对患者功能性平衡的评估, 以及对平衡各主要成分功能的分析。本文主要综述目前较常用和较新的临床功能性评估量表及针对平衡主要成分的评估方法。

3.2.1 Berg平衡量表 (Berg balance scale) [6]:是目前临床上最常用平衡量表之一。它包括14个项目, 需要受试者在一系列不同难度的任务中保持平衡, 例如从坐位到站立, 根据受试者动作的完成情况、需要的时间或者距离限制对14个项目进行0~4分的评估, 总分为56分。得分0~20分表示存在平衡障碍, 21~40分代表平衡能力尚可, 41~56分表示平衡能力良好。Berg平衡量表的测者间和测试者内一致性都很高, 同时和Barthel指数以及其他平衡量表具有良好的相关性。Berg量表可以较好的预测住院天数、出院后的去处, 卒中半年后的运动功能, 中风3月时的残疾水平。但Berg平衡量表存在一定的天花板效应和地板效应, 对于轻度的平衡障碍及卒中早期平衡障碍较严重时敏感性不高[7,8]。Berg平衡测试一般需要10~20 min完成, 为了节省时间, 目前有一个简略版本, 仅包括手臂前伸, 闭眼站立, 一足置前站立, 转头看后, 从地板上拾物, 单腿站立和从坐到站7个项目。现有的研究表明修正版和原始的Berg评估具有高度的一致性[9,10]。

3.2.2起立-行走计时测试 (timed up and go, TUG) [11]:是临床上另一个常用的测试。TUG测试要求患者从一把带有扶手的椅子上站起, 行走3 m, 然后转身, 回到椅子处, 再坐下。测试的得分为时间。TUG的得分可以区分慢性卒中患者和正常老年受试者, 并且慢性卒中患者的得分与足部的力量、步态表现及步行的耐力等指标相关[12]。但是对于身体比较虚弱的老年人和伴有认知障碍的个体存在较大的地板效应[8]。

3.2.3功能性前伸测试 (functional reach test, FR) [13]:这项测试要求受试者靠墙站立, 同时身旁平行放置一把尺子, 受试者尽量将手臂往前伸, 测量手臂前伸的最大距离。测试简单易行, 准确可靠, 在国外常用于对老年人平衡功能的评估。缺点是仅评估向前的能力。

3.2.4脑卒中患者姿势评估 (postural assessment scale for stroke, PASS) [14]:PASS包括12个项目, 评估卒中患者维持特定姿势和改变姿势时的平衡。姿势维持包括5个项目, 无支持下坐位保持、支持下站位保持、无支持下站位保持、非瘫痪侧下肢站立保持和瘫痪侧下肢站立保持。姿势变换包括7个项目, 仰卧位向患侧翻身、仰卧位向健侧翻身、仰卧位翻身至床边坐位、从床边坐位至仰卧位、从坐位到站立位、从站立位到坐位、立位捡起地板上的铅笔。其中姿势保持按保持时间进行0~3分的评分, 姿势变换按患者的完成情况得0~3分, 0分:不能完成;1分:需要较多的帮助;2分:需要少量的帮助;3分:独立完成。PASS和其它的功能量表如FuglMeyer量表及功能性独立评估具有很高相关性, 同时评估时间仅需要10 min左右, 便于临床使用。

3.2.5 Brunel平衡评估 (Brunel balance assessment, BBA) [15]:BBA由一系列层级的功能测试组成, 从有支持的坐位到步行。它包括3个部分的评估:坐位、站立位、步行, 每个部分可以单独使用或者一起使用。每个部分被分为几个等级, 根据平衡能力的增加而等级逐渐增高。它包括了12个等级: (1) 上肢支撑下坐位静态平衡; (2) 坐位静态平衡; (3) 坐位动态平衡; (4) 上肢支撑下站立位静态平衡; (5) 站立位静态平衡; (6) 站立位动态平衡; (7) 双足支撑跨步静态平衡; (8) 支撑下单腿站立; (9) 双足支撑跨步动态平衡; (10) 改变支撑面:双足站立和单足站立交替; (11) 单腿站立保持静态平衡; (12) 进一步改变支撑面。

3.2.6平衡评价系统测试 (balance evaluation systems test, BES-Test) [16]:是目前最综合的一个平衡评估量表, 它主要用于帮助治疗师寻找可能导致平衡功能障碍的姿势控制系统。BESTest测试有36项测试, 分属于6个系统:生物力学系统的限制、稳定极限或垂直度、预期姿势反应、姿势反应、感觉定向和步态的稳定。BESTest具有良好的信度和效度, 有望成为能用于临床的综合评估量表。

其他的功能性的评估还有10 m步行测试 (10-m walk test) 、Fugl-Meyer评估中平衡子测试 (balance subscale of the fugl-Meyer assessment) 、功能性独立评估、动态步行指数 (dynamic gait index) 、Rivermead运动指数 (Rivermead mobility index) 等。

4 平衡功能的训练

平衡功能训练是脑卒中患者的基础训练之一。目前的证据表明每次1 h, 3~5次/周, 或者是每次30min, 3~5次/周的针对性训练可以有效的改善平衡和步行功能[17]。平衡功能训练的方式多样, 有常规的神经发育疗法, 也有利用各种仪器的训练。

4.1 运动干预

4.1.1任务为导向训练:任务导向的训练强调在自然的环境中练习目标明确的功能性活动, 进行一系列练习以帮助患者在解决运动问题的过程中学习最优的运动控制策略[18]。在目标导向的训练中, 强调将注意力集中于目标的完成而不是动作本身。Kim等[18]的研究表明, 任务导向运动可以提高卒中患者的躯干控制能力, 平衡和步态功能。Wevers等[19]对以任务为导向的序列训练的荟萃分析表明, 以任务为导向的序列小组训练对步行距离、步行速度和计时起立行走测试的效应量显著高于其他训练, 但在台阶测试和平衡控制方面并没有显著优于其它治疗方案。而对于慢性期脑卒中患者, 基于现实环境的功能性训练比常规的室内任务导向性训练更有效[20]。

4.1.2躯干训练:Cabanas-Valdés等[21]把躯干训练定义为在治疗师的指导下, 以坐位或者是仰卧位进行的, 为了改善躯干功能和平衡功能的躯干部位的训练。目前有一致的证据表明躯干训练可以显著提高“改良的够物测试”3个方向 (前面、同侧和对侧) 的最大距离[21]。Saeys等[22]采用对评估者设盲的随机对照研究, 试验组和对照组分别在传统训练的基础上进行16 h的躯干训练和上肢运动 (安慰治疗) , 结果表明躯干训练可以改善患者的躯干功能、站立位平衡和运动能力。Karthikbabu等[23]的研究暗示, 在不稳定的表面比在稳定表面进行躯干训练, 对改善躯干控制和提高平衡功能更有效。

4.2 感觉训练

卒中后经常伴有感觉障碍 (10%~60%) , 下肢的感觉障碍会影响平衡和移动能力[24]。然而, 目前有关感觉功能对平衡功能恢复影响的文献很少。有研究报道采用鉴别足底橡胶硬度的感觉训练可以减少姿势摆动, 提高患者的平衡能力[25]。但其他的研究仅发现中风急性期后, 感觉功能和平衡功能随着病程增加逐渐改善, 感觉训练组和对照组的平衡功能预后的差别不显著[26]。感觉训练对平衡功能的恢复的影响尚需要更多的研究来证实。

4.3 基于仪器的训练

4.3.1运动平板训练:运动平板训练分为减重训练和速度依赖的平板训练 (非减重) 。荟萃分析的结果表明, 减重运动平板对平衡功能和步行能力的改善作用并不显著。速度依赖的平板训练对于改善姿势有效, 但是仅对慢性期患者有显著效应[27]。

4.3.2虚拟现实训练 (VR) :虚拟现实技术是可以提供视觉、听觉、触觉等感官的模拟的人机接口, 给患者如同在真实环境中活动一样的体验。在治疗过程中, 它还可以给患者和治疗师提供患者在运动中表现的反馈, 增加患者的兴趣, 动态的调整训练的难度[28]。虽然有研究表明, VR可以提高卒中患者的平衡功能[29], 但目前的荟萃分析没有发现其优于传统的物理治疗[30]。

4.3.3骑马机训练:骑马机治疗是近年来出现的新的训练技术。它是一种重复性的节律运动, 引起重心在前后、侧方和上下方向的移动, 类似步行中躯干和骨盆的运动。由于其可以提高脑瘫患儿的姿势控制能力[31], 逐渐被用于脑卒中患者的平衡功能训练。Baek等[32]将30例脑卒中患者随机分为骑马机治疗组和躯干训练组, 训练8周后, 骑马机组的平衡功能明显提高, 偏瘫侧腹外斜肌的厚度有改变, 而对照组没有这些变化。骑马机训练在减少重心移动轨迹及其长度、改善腹部肌肉的不对称性较躯干训练更加有效。

4.4 注意力的影响

功能安全评估 篇11

【关键词】99m Tc-GSA;SPECT-CT;动态断层显像;肝功能

【中国分类号】R816.5【文献标识码】A【文章编号】1044-5511（2011）10-0406-02

【Abstract】Objective To study evaluating the hepatic function of the liver cirrhosis using 99mTc-GSA SPECT-CT dynamic tomography。Methods Using99mTc-GSA as a tracer, SPECT-CT machine of Simens Symbia T6 is utilized to perform liver CT scan and dynamic SPECT(Single Photon Emissions Computed Tomography)scan。Then,by performing the image integration and data extraction and processing,calculate liverdrug uptake rate constant(GSA-K)。Results There are significant relation between GSA-K and ICG-K（r=0.730，P=0.000）。

【Conclusion】The hepatic function of the liver cirrhosis can be evaluated effectively with the technique of the 99mTc-GSA SPECT-CTdynamic scan。

核素掃描技术用于评价区域肝脏功能，一直受肝脏外科所关注。近年来，采用99mTc-GSA显像技术评估肝脏功能已逐渐得到学者们的认可。本研究使用99mTc-GSA SPECT/CT动态断层显像技术对肝脏功能进行评估，探讨其可行性。现将方法介绍如下。

一.研究方法

1扫描准备：

1）显像设备 西门子Symbia T6 SPECT-CT机。选用低能高分辨准直器，能峰140kev，窗宽20%，矩阵128 x 128，放大系数（Zoom）：1 。CT扫描参数：管电压130kev，管电流120mAs，采集层厚6x2.0mm，螺距1.0。2）病人准备 患者需禁食水4-6小时后方可进行扫描，同时身上禁带金属饰品。3）机器准备 本研究使用的是SPECT-CT一体机，扫描前分别要做好SPECT的初始化（Home）工作和CT 的Check Up工作，确保机器的正常运转，使得扫描检查顺利完成。4）药物准备 二乙烯三胺五乙酸-半乳糖基人血清白蛋白(GSA,Diethylenetriamine Pentaacetic Acid-galactosyl-human Serum Albumin)，由北京师范大学师宏药物研制中心生产，为一步法冻干药盒（内含3mg GSA）。锝(99mTc-O4——)原液由中国原子能科学研究院同位素研究所提供，防化纯>95%，使用量5mCi (185MBq /ml) 。先将其注入上述药盒内，随即注入1.5ml无菌生理盐水(或注射用水)，然后静置10-15分钟待用。5）图像采集及处理软件版本：Syngo 2007B。

2扫描方法

1）CT扫描方法：患者仰卧位于扫描床上，双臂分别置于头的两侧，心脏和肝脏均在探头视野内。对位后记录扫描床的位置（此为SPECT扫描位置）。启动扫描程序，先行CT定位扫描，确定扫描范围为气管分叉处至肝脏下缘，再行CT扫描。2）CT图像重建：重建参数：层厚5mm，层间距5mm，矩阵512x512。3）SPECT扫描方法：CT扫描结束后进入SPECT采集程序，点击预采键，正常情况下，扫描床自动运行至SPECT扫描所需的位置，然后将两探头分别调至距旋转中心26cm处，床高调至15cm，两探头成180°。静脉“弹丸”式注射已备好的99mTc-GSA液，同时点击采集程序中的开始（Start）键，进行肝脏的动态断层扫描。步进法采集，旋转180°，共采集26帧。1帧/分钟，采集25帧，最后一帧采集5分钟。4）SPECT图像重建：用CT图像衰减校正，Flash 3D 迭代方法进行重建，迭代次数4，子集数: 8，矩阵为128x128，放大系数（Zoom）：1.5，后滤波函数：gaussian，滤波核14mm，重建后得到26帧SPECT断层图像。

3数据分析处理1）图像融合：将重建后得到的图像传至后处理工作站，利用西门子的Symbia T6 SPECT-CT机的图像融合软件进行手动(或自动)的同机图像融合。2）数据提取：先取出SPECT第26帧断层图像全肝区域中的最大像素计数值，然后在融合CT或核磁图像上进行临床左右肝分界：以下腔静脉与胆囊的连线或以中肝静脉为界划分左右半肝（见图1），随后在融合SPECT第26帧断层图像的全肝、左、右半肝区域中，

图1：在SPECT 与CT 融合图像上划分左右半肝

a. 以胆囊窝为边界；b. 以肝中静脉为界

SPECT第26帧断层图像的全肝、左、右半肝区域中，分别以全肝最大像素计数值的35%，55%，80%为界值画3D等高线ROI（感兴趣区），并提取相应ROI区域的总计数、平均计数（C·% MEAN）及ROI体积（V·%ROI）。再将各3D ROI复制到前25帧动态断层图像中，提取26帧相应ROI区域的总计数-时间曲线。

3）数据处理：以注射药物的时间为起点，对已提取的各总计数-时间曲线进行核素衰减校正，并同时换算为计数率-时间曲线。汇总最后5帧同一层面的重建图像，确定单个体素（voxel）（2层：0.54cm x 0.54cm x 1.08cm)）的最大计数值，得到肝功能体积；使用非线性最小二乘法，以C（t） =Cmax（ 1 - e-k t ） 函数拟合各个ROI 区域的计数率（C（t））- 时间（t）曲线，确定参数K，从而得到各ROI区域肝细胞的药物摄取速率常数K。在每层标出感兴趣区，避开心脏和胆囊，并参考相应的CT图像勾画边缘线。由此可以得到相应的预留肝脏的K值、功能性肝体积和全肝的功能性肝体积。

4研究对象

2010年2月至2010年11月，我院肝胆外科55例伴有肝硬化的肝癌患者和8例肝脏功能正常者进行了99mTc-GSA SPECT-CT动态断层扫描检查,同时所有患者均接受传统的ICG检查。其中男性48例，女性15例，年龄35-69岁，平均年龄51.0±9.2。

二.结果

本研究中，ICG-K值（ICG清除率）为0.15±0.07（0.03-0.31），中位数为0.14。利用99mTc-GSA SPECT-CT动态断层显像得到的全肝和左右半肝的肝细胞摄取速率常数（GSA-K）(见表1)和正常肝脏（供体）与肝硬化肝脏的时间-放射性计数曲线(见图2)。同时测得GSA-K值与ICG-K(r=0.730,p=0.000)呈相关关系(图3)。

表1：全肝和左右半肝的肝细胞摄取速率常数（GSA-K）

﹡：该患者的左肝完全被肿瘤所占据

图2: 正常肝脏（供体）与肝硬化肝脏的时间- 放射性计数曲线

图3:ICG -K值与GSA-K值的相关性分析（r=-0.730，P=0.000）

两者有显著的相关关系

三.讨论

有效评价肝脏的功能，尤其是对预留肝脏储备功能的有效评估，对提高手术成功率，减少术后并发症有着十分重要的意义，一直受肝脏外科医生所关注。除基本的血清生化学检查外，临床常用评估肝功能的指标中，还有综合评分系统（常用的Child-Pugh评分）、肝功能定量试验（常用的ICG 试验）和肝脏体积测量等。

研究表明，基本的血清生化检查只是在某种程度上反映肝脏功能的受损情况，对术后没有预测价值[1，2]，而采用Child-Pugh评分，可以对患者进行选择，但预测肝切除的短期预后价值仍不确定[3，4]。ICG 试验，在预测术后死亡率方面有一定的价值[5]，但由于其检查结果受肝脏血流影响较大，加之和胆红素的竞争转运及部分人对ICG过敏等因素的存在，使得该方法的使用有一定的局限性。当肝实质功能均匀一致时，根据CT 或MRI 的检查得出的肝脏体积与肝脏的实际体积有很好的相关性[6]。而肝脏受损时,核素显像表现为各体素内放射性分布是不均匀的，用体积测量法则不能反映出预留肝脏的功能。同样，核素平面显像技术中的一些指标反映的也只是术前的全肝功能，而对术后剩余肝脏功能的评估并无帮助。另外，平面显像中区域边界的划分有着一定的主观性，不利于临床的应用。本研究中， 99m Tc-GSA SPECT-CT动态断层显像技术的建立，解决了这些问题。取得了较满意的结果。 SPECT/CT一体机的使用，实现了SPCET 图像与CT 图像的同机融合，不仅能对肝脏区域进行精确细致的划分，还能准确计算各区域的功能性体积，提高了区域肝功能评估的可靠性；根据相应的时间-放射性计数曲线得到了各区域肝细胞对药物的摄取速率常数（GSA-K）等指标，且GSA-K值与ICG-K值有很好的相关性。

总之， 99mTc-GSA SPECT/CT动态断层显像技术,能有效评估全肝功能和区域肝脏功能，可为外科医生进行肝脏切除手术前的决策提供重要参考.

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功能安全评估 篇12

1 机体组织的机械性质

组织弹性是在力的作用下维持自身形态的能力。不同组织间的弹性不一样,如相同大小的力的作用下,脂肪组织比肿瘤组织形变更明显。人体组织在弹性变形阶段,其应力和应变成正比,此比例系数称为弹性模量。

2 超声弹性成像技术

超声弹性成像技术测量肌肉形变应施加的应力或力。应力可通过生理运动产生(如心脏跳动、血管搏动等),外部机械压缩或振动或长时间持续(超声波循环)超声波波束。在弹性力学、生物力学等作用下,组织做出相应反应,如位移、应变、速度分布产生一定差异[3]。随后接收到脉冲反射超声波,检测组织发生形变,组织形变引起超声回波短时间偏移,即组织形变的应力。超声成像方法结合数字信号处理或数字图像处理技术可以观察组织内部情况,掌握组织内部的弹性模量等力学属性差异[4]。

超声弹性成像技术多采用静态/准静态的组织激励方法,探头或一个探头-挤压板装置沿着探头纵向(轴向)压缩组织,给组织施加一个微小的应变。应变弹性成像(SE),声脉冲辐射力成像(ARFI)和剪切波弹性成像(SWE)评估骨骼肌。

3 超声弹性成像与肌肉

被动肌和主动肌弹性测量有难度。目前测量肌肉的技术不能完全隔离肌肉群而测量单个肌肉的弹性,只能测量整个关节、肌肉、肌腱的总值或血管神经复合体的弹性。另外,某些疾病会影响肌肉功能及肌肉测量,如肌肉营养不良、胶原紊乱、脑瘫、慢性骨筋膜室综合征等。改变外界条件能测量肌肉弹性及静态(被动)、动态(如拉伸)和活动的肌肉性能等信息,进而诊断肌肉组织,无须活检。

3.1 被动肌肉弹性

早期许多研究[5]认为,健康人被动肌肉弹性年龄、性别没有显著差异,被动肌肉的弹性测量可靠性比TE、SE差,但ARFI比SSI好[6]。由于缺乏探针定位的一致性、使用的超声弹性成像技术不同、被动的弹性测量标准与超声弹性成像测量标准不一,早期的研究结果比较困难,可靠性较低[7]。超声弹性成像技术测量被动肌肉弹性可能是最简单的方法,但须制定明确的排除标准,如传感器探头方向可影响测量的可靠性、测量神经束破坏或严重纤维化肌肉不一定可靠。此外,羽状肌的测量准确性未知。测量健康肌肉中被动肌的弹性有助于识别异常肌肉或病变肌肉。超声弹性成像技术能识别神经肌肉和肌肉骨骼疾病中异常被动肌肉的弹性,可能最终用于测量治疗痉挛或目标肌肉内其特定区域的弹性。痉挛肌肉评定与治疗直接测量肌肉弹性可以增强治疗效果[8]。被动肌肉弹性可能受疾病、急性疼痛或慢性疼痛影响。超声弹性成像可用于急性肌肉损伤评价或慢性骨筋膜室综合征被动刚度测量。早期研究表明,肌肉中的组织学变化对急性或慢性疼痛的力学性能变化做出反应,可被超声弹性成像检测到。

3.2 主动肌肉弹性

以前主动肌刚度直接测量局限于体外研究,包括肌动蛋白、肌球蛋白等。生物力学研究中,测量活动弹性的能力局限于多个全关节肌肉群,其产生的总力量需数学建模技术分析个别肌肉的性能。目前超声直接测量肌肉收缩弹性的研究有限,如亚极量肌肉失效模式持续等长收缩。识别肌肉疲劳的规范模式有助于诊断疾病(如重症肌无力等神经肌肉疾病),或提供洞察力优化运动员的耐力训练。约40%的肌肉自愿收缩,更大的收缩造成剪切过快的高速剪切波,当前SWE技术很难检出肌肉最大随意收缩程度的微妙变化。

4 讨论

超声弹性成像技术测量肌肉仍处于探索阶段,可检测肌肉损伤早期肌肉性能的细微变化或障碍,早期发现能及时进行运动训练和制定康复策略,并利于医生判断渐进性肌肉障碍的出现时间。实时测量被动肌和主动肌弹性利于制定针对性、个性化康复策略。超声弹性成像可在患者住院康复过程中更准确地测量单位肌肉强度变化,利于医生判断治疗天数、预后情况及设置住院康复周期。超声弹性成像技术测量包括肌肉疾病或肌肉性能的变化,显示即将发生的运动损伤;慢性骨筋膜室综合征患者的实时性非侵入性诊断试验;背部肌肉疼痛康复干预的疗效跟踪;肌肉痉挛干预的纵向效果监测。

超声弹性成像技术使用者须了解其优点、局限性、最新研究和预期效果。超声弹性成像可用于临床测试肌肉弹性,通过测量肌肉的力学性能进一步了解肌肉结构和功能间的相互作用。直接测量有可能量化以前医生主观临床检查测量和诊断,提高诊断可靠性及异常肌肉的治疗效果。超声弹性成像技术为物理医学和康复研究人员提供新工具,促进肌肉性能及其性质的理解。

摘要：超声技术和超声多普勒广泛用于康复医学,衍生出超声弹性成像,可直接测量组织的力学性能,包括肌肉弹性,有助于急性肌肉骨骼损伤和慢性肌筋膜疼痛的诊断、后期康复计划制定、监测影响肌肉-神经肌肉和肌肉-骨骼疾病的相关因素,了解组织功能预后。本文总结超声弹性成像技术(应变弹性成像、声辐射脉冲成像、剪切波弹性成像)在肌肉功能评估中的研究,讨论其基本原理、测量能力的优势和局限性及临床应用。

关键词：超声弹性成像技术,肌肉功能,康复

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