James Reason’s “Swiss Cheese Model”

The human factor, defined as “the study of the interrelationships between humans, the  tools they use, and the environment in which they live and work”,³⁸ is one major factor  behind accidents (among others such as material defect, environmental variations etc.). 

The aviation sector pioneered in research to understand accidents^xviii and invested hugely  to  understand  the  human  factor.  Until  serious  investigations  and  research  were  undertaken, accidents were imputed to the pilot. 

Scientific  analysis  and  observation  enabled  researchers  to  understand  that  plane  accidents, 70% to 80% of which are attributable at least partly to human error,³⁹ are  mostly the end result of a series of causes, with the unsafe acts by the crew only the last.⁴⁰  Consequently, prevention measures could be imagined at various levels, which have had  a significant effect on the number of accidents and fatalities since the 1970s. Air travel is  now one of the safest forms of transportation.^xix 

xviii A specialized agency of the United Nations, the International Civil Aviation Organisation (ICAO) was  even created in 1944 to promote the safe and orderly development of international civil aviation  throughout the world. See http://www.icao.int/Pages/default.aspx  Accessed on September 17, 2018. 

xix According to a report of Allianz Insurance company, although the air traffic has constantly grown, in  1959 the chance to have a fatal accident was 1 every 25’000 departure (USA & Canada) and in 2015 is 1 on 

78 

James Reason, a psychologist, is one of those researchers whose work on human error  remains an important reference in the area of safety.⁴¹ With his observations and  reflections on possible causes explaining the genesis of errors committed by front‐line  workers, he initiated a real paradigm shift in the understanding of human error. Human  errors are not necessarily the result of a lack of ability on the part of front‐line workers; 

they may also be the culmination of a series of prior errors (at the management level, in  the maintenance processes etc.) 

Starting by clarifying the separation between intentional and non‐intentional actions,⁴² he  made the distinction between what he designated as active errors and latent errors. Active  errors are those whose effects are in direct relation to the occurrence of the adverse event  and are committed by the front‐line actor. Latent errors are those whose contributing  factors are lying dormant within the system. Such errors are committed by people who  are likely unaware that they are participating in a process that will result in an accident.  

In  a  production  process,  various  human  errors,  even  very  small,  can  contribute  (contributing factors), each at its own level, to the occurrence of the accident. However,  each error alone is not necessarily sufficient, by itself, to cause the accident.  

Reason offers also a differentiation between various types of human error: slips (errors  made under the influence of fatigue, stress or distraction), lapses (memory error) and  mistakes (“deficiency or failure in the judgemental and/or inferential processes involved  in the selection of an objective or in the specification of the means to achieve it,  irrespective whether the actions directed by this decision‐scheme run according to  plan”).⁴³ Slips and lapses are skill‐based errors, while mistakes can be rules‐based errors  (bad application of the rules) or knowledge‐based errors (the person has no idea what to  do without clear rules, nor how to react to a specific situation).⁴⁴ 

29 million departures (USA & EU), 100 time less than bicycle accident risk. 

http://www.skybrary.aero/bookshelf/books/3297.pdf. Accessed on July 12, 2016   

The understanding of this differentiation allows the determination and implementation of  specific actions to avoid future errors of the same kind: intelligent decision support  systems (checklists), training, clearer written procedures for maintenance, environmental  interface design, self‐knowledge about  error  types and mechanisms.⁴⁵ One  of the  consequences of Reason’s approach to error has been, in some high‐risk industries, to  deviate from the usual search for a guilty person to blame. It offers new options on where  to act in the quest to prevent errors:⁴⁶ beyond interventions to enhance the abilities of  front‐line workers, actions upstream in the complex interaction of humans, machines and  systems.⁴⁷ 

James Reason illustrated his reflections on human error in the famous “Swiss‐Cheese  Model” (Figure1), a milestone in safety science. 

  Figure 1. James Reason: The Swiss Cheese model48 

80 

Unawareness and/or unacceptance of errors as being rooted in system processes leads to  the  “vulnerable  system  syndrome”  making  an  organisation  more  error‐prone.⁴⁹  Organisations  suffering  from  this  syndrome  share  three  main  characteristics:  the  impulsion to search for a guilty party to blame in the event of a problem; the non‐

recognition that latent errors are points of vulnerability generated by the system; and a  culture of organisation and management focused on productivity without caring for  safety.⁵⁰ 

In Reason’s model, accidents are explained by a linear succession of actions or a chain of  various elements. There is an accident when factor A + factor B + factor C etc. are activated  or because factor A causes factor B which causes factor C…, leading to the accident. This  linearity is one of the main sources of criticism of the model,⁵¹ seen as an over‐

simplification of reality. Despite this criticism, the Swiss Cheese Model remains an  essential landmark in safety science and its applications.⁵²