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人因|飞行中误操作人为因素研究和评价

2023-12-16 22:03| 来源: 网络整理| 查看: 265

随着科学技术的发展,航空领域中新材料和新技术的大规模应用,飞机自身以及软硬件环境的安全性和可靠性都得到了极大的提高,目前,由于飞机设备故障所导致的飞行事故已经得到了极大的改善。但是,与此同时,在飞行事故人为因素的控制方面的进展缓慢,特别是在最近的二十多年间,几乎所有的飞行事故都与人为因素有关。为此,目前人为因素已经逐渐成为了影响飞行安全最为主要的因素之一,同时对人的控制和管理,也是提高飞行安全最为有效的手段。

1.2 研究现状

1、航空心理学研究现状

飞行员心理状况对飞行员失误有非常中的影响。航空心理学出现于第一次世界大战时,由于飞机在战争中的大规模应用,从而使得人们对飞行员的心理状况越来越关注,因此也导致了航空心理学的出现。航空心理学的发展主要分成如下两个发展阶段[7]。

(1)第一次世界大战阶段

随着飞机在第一次世界大战中的广泛使用,在战争期间和战争之后,许多心理学、医学方面的科研专家,开始着手于研究新的环境对于飞行人员心理状况的影响。在20世纪20到30年代期间的心理学领域,研究人员主要关注飞行员人体生理紧张以及飞行技能的习得等方面的内容。

德国在1915年建立了第一个军队心理测试中心,这个心理测试被用来选拔德国军队的飞行员。在早期该心理测试中心主要被用来选拔和培训飞行员;后来则被用于专门研究气候、噪声、重力、高度等环境因素,以及仪表显示、飞行控制对飞行员的影响。

美国1917年,委托美国医学研究会,从身体因素和医学角度对飞行员的影响进行研究。曾经担任美国心理学会主席的心理学分室邓拉普通过一系列的心理测试对预备飞行员的高空飞行能力进行预测。1921年,贝格比运用呼吸器进行了高空环境的模拟,并且对飞行员的注意力、记忆、运动操作和感觉进行了测试,并且这项测试最终成为了航空学校的标准测试项目。

意大利制定了一系列的研究计划来对运输飞行员进行了测试。在测试中,格雷丹尼戈得出了如下的推断:一个得到好评的飞行员,他的注意力必定是面面俱到而且不断扫视的,他的心理机制能够时刻与身体状态相一致,能够得到精细而不停歇的控制,并且具有非常强的情绪控制能力,从而使得身体机能不会受到情绪的干扰[8]。

法国倾向于对飞行员的情绪稳定性,以及对反应的强度速度的测试。其中对飞行员情绪稳定性的测试与意大利人类似,并且将飞行员的情绪稳定性测试结果与飞行员反应时测试结合起来分析。根据测试的结果,将飞行预备人员分成五类,将情绪反应过于强烈、反应偏离正常太大和情绪反应不剧烈,但是反应起伏不定的飞行预备人员列入淘汰范围。

英国主要对飞行人员的肺活量、血压、脉搏等生理指标来对飞行员进行测试,更加注重飞行员简单动作的协调性,和高空飞行时的影响因素。

(2)第二次世界大战至今

美国1939年建立了美国航空心理学研究联合委员会,从而极大的促进了航空心理学研究工作的发展。

美国在第二次世界大战期间,进行了一系列的航空心理学研究,并且其成果被记录到了著名的《蓝皮书》中,其中在第一卷对航空心理学的整体方案进行了概述,在其它卷中包含了《仪器测试》、《对培训飞行员的心理学研究》、《仪器设计的心理学研究》等航空心理学研究的重要成果[9]。

在二战时,航空心理学的研究成功主要被用于飞行员的选拔,其研究的内容至少包括适应高空极限的特殊仪器、保护性服装、高空重力因素、目标检测、警觉、疲劳等。

在第二次世界大战之后,出于民航事业飞速发展,以及战时临时准备过于仓促等原因考虑,航空心理学更是得到了突飞猛进的发展。

在1945年,美国俄亥俄州立大学建立了航空学院中西部航空心理学研究所,主要从心理学、生理学、气象学、工程学、应用光学、农业学和医学等方面对飞行员心理活动进行综合研究。

2、危机态度理论

目前人们普遍赞同飞行人员的人格对其行为有一定的影响。“差异情境倾向性”认为,在特定的情境下,具有某些人格的飞行员发生飞行故障的可能性更大。

1982年,Berlin等人提出了旨在提高飞行员的决策水平的“危机思维模式”,在该模式中重点对飞行员态度对飞行员失误的影响进行了研究[10]。

美国联邦航空局在“危机思维模式”的基础上,确定了具体的飞行员危机模式自陈量表,以及如何对飞行员的这些行为控制进行指导和训练。训练的结果表明,这种训练有助于提高飞行员的决策水平。

Holt等人提出了一种新的飞行人员测量工具,并选取了238名飞行员对该测量工具的有效性进行了验证。测试的结果表明:不仅Berlin等人所确定的飞行人员的屈从性、反权威性、冲动性和男性气概对飞行员失误有着非常重要的影响,同时发现飞行员的信心和驾驶能力也对飞行员失误有显著影响。

Embry-Riddle航空大学提出了五种危机态度理论。Embry-Riddle航空大学在美国联邦航空局的委托下,对飞行人员决策制定过程中所产生的问题进行探索和验证,并根据研究的成果提出了五种危机态度,其中这五种危机态度包括:屈从性,飞行员感到自己的命运无法被自己掌控;男性气概,总是试图展示自己的长处;固执性,坚信不会发生意外;冲动性,急于立即去做某件事;反权威性,即飞行员拒绝执行命令[11]。

Lester认为Embry-Riddle航空大学提出了五种危机态度理论忽略了经验数据的影响,并对五种危机态度理论的有效性提出了质疑,认为需要进行更加深入的研究。其中,Lester认为五种危机态度中的固执性是对飞行员影响最为显著的危机态度,飞行员的决策失误大多是由于飞行员的固执性、冲动性和男性气概所导致的,而具有屈从性态度的飞行员很少能够通过飞行训练。

3、失误的分类和界定研究

在二十世纪八十年代,Rasmussen等对飞行、原子能发电厂等大型系统中的人的行为方式进行了研究,并且从信息处理的角度,将人的行为分类成为:基于知识的行为、基于规则的行为和基于技能的行为三种,并且据此提出了SRK(Skills技能,Rules规则,knowledge知识)理论[12]。

其中,基于知识的行为是指在飞行人员遇到陌生的情况,在没有任何经验和规则可循的情况下,根据自身素质所指定的临时解决方案。例如:在1994年的6.6空难中,机组对飞机飞行过程中所发生的飘摆所采取的应对措施,和2004年的11.21空难中,当机翼被污染时,机组在机翼失效时所作出的应对措施等,都属于没有任何经验和已有规则可循的基于知识的行为;基于规则的行为,是在飞行人员在熟悉的工作环境下,根据记忆中所存储的规则所进行的对飞行过程中所遇到问题的操作以及所作出的决策,飞行人员基于规则所作出的行为操作一般是经过了“如果….,那么…”的推理,例如TCAS中的RA指示显示为“CLMB”,那么飞行人员就应该立即操作飞机上升;基于技能的行为一般是只飞行人员对熟练任务所作出的本能、反射性、正常的操作,例如,飞行人员对一杆两舵的操作,就基本上属于基于技能的行为。但是在Rasmussen所提出的SRK理论中,并不包含飞行人的违章操作以及失误操作。

Reason继承了Rasmussen的SRK理论,将失误分成mistake(错误)、slips(过失)、lapses(疏忽)和mode error(模式失误)。并且将飞行过程中人的失误定义为:在没有外力干预的前提下,飞行员的操作或者意向性计划没有取得预期成果,或者没有达到预期的目标[13]。Reason同时还将人的不安全行为划分成有意行为和无意行为两种。其中有意的不安全行为包括mistake(包括应用错误知识、应用错误规则、规则正确当时应用不当等)和违章(蓄意破坏、偶然性违章、习惯性违章等),无意不安全行为包括slips(包括行动未按照计划进行,注意失效等)和lapses(遗漏、遗忘等)。除此之外,Reason还将mistake、lapses和slips归结为飞行人员不安全行为的三种基本失误类型,其中lapses和slips属于技能范畴,而错误主要属于知识和行为的范畴。

Wiegman提出了HFACS模型,在这个模型中,将飞行员的失误归纳为知觉失误、决策失误和技能失误三种类型。Eurocontrol(欧洲空中航行安全组织)将飞行过程中飞行人员的失误划分为错误、知觉失误、记忆疏忽和注意过失。加拿大军方将飞行员在飞行过程中的失误细分为感知失误、知识信息失误、注意/记忆失误、技巧失误和决策失误等。

霍志勤在HFACS模型的基础上,将失误划分成技能失误、决策失误、记忆失误和感知失误。

Wickens提出的信息加工模型,对人类对外界数据和需求加工操作行动过程中所的各项心理功能、行动过程的相互关系进行了描述。Wickens所提出的的信息处理模型如图1-1所示[14]。

图1-1 Wickens信息处理模型

根据图1-1所示的信息处理模型,飞行员利用感官来采集信息,并且对感官所采集的信息尽心加工,并且根据飞行员记忆中的知识和规则,对记忆中的约束条件、任务和目标对所采集的感觉信息尽心感知,同时采用记忆库中的规则、经验和知识采取相应的决策。其中注意指的是飞行员心里活动对飞行过程中,一定对象的的集中和指向,其中对周围环境的知觉、记忆、决策的选取和决策的执行都需要消耗飞行员的注意力,而注意力的失效优势通过对周围环境的知觉、记忆、决策的选取以及决策的执行的失误中所表现的出来的。

由于西方学者的飞行员失误的部分概念难以理解,而且不利于操作。例如,在HFACS模型中,在技能失误中包含了遗漏/遗忘和注意力不当,这种划分方式比较牵强,而且在知觉失误中包含了飞行员由于定向故障、错误所导致的反映,这很难与飞行员的决策失误进行区分。为此,在本文的研究过程中,将飞行员的失误划分成为感知失误、记忆失误、决策失误和技能失误,将飞行员的违章操作分成偶然性违章和习惯性违章两种。本文所进行的飞行员失误分类如表1-2所示。

表1-2 飞行员失误分类

(1)感知失误

感知包括知觉和感觉,是飞行员视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等感觉系统和飞行员部分中枢神经系统的功能。根绝是飞行员通过感觉器官来收集周边环境信息的功能,知觉是人类对感觉所接受的信息的整体反应。当感觉系统没有能够获得周边环境的信息时,或者是成功获得周边环境信息,但是感官在对这些信息进行识别失误时,就会出现认知偏差,即出现飞行员的感知失误。例如,在飞行故障中,飞行员的“没感觉到”、“没听到”、“没看到”等都属于感觉失误。

(2)记忆失误

记忆分成短期记忆和长期记忆,是指飞行员对过去经验中客观失误的回忆、保持和识记。记忆与知觉密切相关。

(3)决策失误

决策就是飞行员所指定的行动计划,当面对当前情况计划不恰当,或者计划不充分时,飞行员的决执行就会表现出失误。当响应的经验和知识超出了飞行员和机组的能力范围时,都有可能导致决策失误。

(4)技能失误

技能指的是飞行员对某种专门技术进行掌握和运用的能力,特别实在飞行过程中的飞行员的手、脚等表现出来的自动化反应。

(5)违章

违章分成习惯性违章和偶然性违章两种,其中习惯性违章是指飞行员在工作、生活过程中所养成的习惯性行为,而且管理者也经常对飞行员的这种违章现象报以容忍的态度;偶然性违章是指偶发性的、孤立的违章行为,通常是由于飞行人员负荷过重、时间压力等特殊因素导致的。

1.3 研究内容

本文研究的主要出发点如下:

首先,在航空飞行过程中,人处于主导地位,因此在航空飞行中人必然处于主导性的地位。在航空飞行过程中的人、飞机和飞行环境三个组成部分中,人既是飞机的直接操作主体,同时也是飞行过程中的管理者和监督者。在人、机、环境的三个要素中,人是整个飞行过程中的主体,而飞机是行为作用的对象,环境是飞行行为和飞行效果的外在条件。人、机、环境构成了整个航空飞行大系统。因此,在进行飞行安全研究时,必须要将飞行员、飞机以及环境进行统一分析,并且分析人、飞机和环境的之间的相互作用,以及相互效应,从而最终达到提高飞行安全的目的。

其次,由于人在飞行过程中处于绝对的主导地位,为此必须要从人的方面来进行不利因素的控制。由于飞行过程的复杂性和多边性,使得飞行事故也错综复杂。但是,研究表明,飞行事故发生的原因最终都可以归结为如下两点:一是机器的不安全状态,另外一个就是人的不安全行为。其中,在这两点中,物只是从属地位,而人是其中的决定性影响因素,即人始终是飞行安全最为关键的影响因素。

最后,目前理论界在人为因素方面的研究滞后性,决定了必须要加强对人为因素的研究。长期以来,随着科学技术的发展,人们一直在重点研究依靠科技手段来减少飞行事故,反而忽略了人在飞行事故中的影响。但是,经统计表明,大部分的飞行事故都与人为因素直接相关,直到二十世纪九十年代,人们才开始认识到人为因素在飞行事故中的重要性,到目前为止,对人为因素的影响还一直是处于起步阶段。

2 文献综述

2.1 相关理论分析 2.1.1 安全管理理论

安全管理不仅与管理者有关,更与全体员工相关,因为它是按照一定的安全管理原则,由管理者定出目标,通过合理的指挥,科学的协调,;有效的组织所有人员从事的活动[15],其目标就是生产安全。在安全管理理论中,事故系统的组成要素如图2-1所示。

图2-1 事故系统要素组成

如图2-1所示,系统事故涉及到人(Men)、机器(Machine)、环境(Medium)和管理(Management)四个方面的内容(统称4M)[16]。

(1)人:在事故系统中,人的不安全行为对事故是有直接影响的;

(2)机器:当机器处于不安全状态时也会直接影响事故;

(3)环境:人的行为状态,机器的正常运行都是和环境相依相关的,是事故的间接影响因素;

(4)管理:管理会对人、机器、和环境都造成影响,是事故发生非常重要的影响因素。

在安全管理理论中,另一个非常重要的系统是安全关系体系,其主要的内容包括个体的文化素质,管理者的安全能力,相关人员的生理和心理等“L”的安全要求;在如何安全的设计机器,制造机器,使用机器上,是否对于个体和周围环境有相关的条例和要求;在制造和使用过程中,对于电力,化学能等能源是否能够安全传递和疏导;对于安全管理的必要信息是否充分了解等组成要素。对事故系统要素的认识和分析,对我们对保障生产的安全有非常重要的意义。要想在事故发生之前就能够进行风险提前分析,采取预防措施,只能从安全系统的角度来解读和掌握。

基于安全管理论,在安全管理领域,安全控制机需要明确事故防范对象,合理设置安全管理的领导者和管理人员,合理组织安全设备、人员,设置有效的安全机构、建立合理的管理机制,制定实用的安全生产规章制度,进行安全评价、检查、结果总结机制等。

基于安全管理论的指导,飞行过程中的安全控制基本步骤如下所示:首先,进行飞行安全评价内容的制定,建立安全飞行的判断准则和标准;其次,通过对飞行事故的了解、分析、查找漏洞等信息的处理和分类,确定具体的安全缺陷补救措施,衡量飞行期间各种状态与预定飞行安全目标的偏差;最后,采取相应的措施和手段来纠正飞行过程中所发现的偏差。

2.1.2 风险管理理论

风险管理论主要用于对人类活动中,人的运行功能以及运行环境进行分析,从而有效的识别风险源,并对其中所存在的相关风险进行评析。风险管理并不是一个独立的过程,而是始终处于整个人类活动中。

风险管理主要由完成任务的设备、人员,以及系统的组织结构和程序所构成;系统和任务的分析应该充分说明系统中的软硬件环境,以及人员的相互影响,并且其分析必须要足够细致,以至于能够辨别其中的危险源。

基于风险管理论,飞行过程中的飞行安全管理流程如下所示:

(1)系统与工作分析

即对飞行的整个过程进行分析,系统与工作的分析必须要详细到可以辨别飞行过程中的所有危险源。在这个阶段,一般是通过管理者、飞行安全监管人员、飞行机组的讨论来实现。

(2)危险源的识别

危险源即:在飞行过程中,有可能会造成飞行安全的种种外部环境和条件下进行辨别。在飞机飞行过程中的会有大量的外部条件能够带来风险,所以在设计、制造飞行器的时候都要考虑到。在飞行过程中,有人为因素造成的危险源主要包括飞行过程中飞行员的决策和操作[17]。

危险源的识别是整个飞行风险管理过程中最为困难的一个部分。一般通过高效的信息管理系统来实现。

(3)风险分析与评价

风险分析与评价主要是针对飞行过程中风险出现后,导致飞行故障的可能性,以及飞行故障所大致的飞行事故的严重性评价。

风险分析预评价主要通过如图2-2所示的风险矩阵来分析和评价[18]。

图2-2 风险评价矩阵

(4)风险控制

在通过风险分析和风险评估之后,对不可接受,或者缓解可接受的风险需要采取适当的风险控制手段来进行风险控制。其中风险控制可以采用的措施包括:大量采用备份系统减少失效下的风险,大量使用自动化设备和能够提高飞机性能的设备以帮助飞行员更好的控制飞机;在飞行使用手册中针对风险进行不断改进;在飞机上采取QAR(平直监控)来更好的监控飞机和飞行员的性能。当然,风险和安全永远是相依相伴的,没有百分之百的安全,也永远没有百分之零的风险。在制定了相应的风险控制之后,需要继续对飞行过程中的风险进行分析,判断所采取的风险控制措施是否有效,以及是否对飞行过程中带来新的衍生风险。

2.1.3 行为科学理论

随着行为科学理论的发展,行为科学理论有包括霍金斯SHEL模式、墨菲定理、REASON模型和事故链理论等内容。

(1) SHEL模型

1972年,Elwyn Edwards提出了SHEL模型,而Frank Harkins在1975年以图形的方式来对霍金斯SHEL模型进行了表达,从而促进了SHEL模型的发展。SHEL模型是一个典型的人为因素模型。人是整个SHEL模型的中心,也是整个模型中最为重要的因素。同时,在SHEL模型中,方块之间的不匹配就表示了差错因素来自于人员[19]。

(2) 墨菲定理

墨菲定理表示:一旦判断有风险的概率,那么它一定不会是等于百分之零,那么终有一天它会出现,而且总是在最为不恰当的时候,带来最大的损失。依据墨菲定理,对于飞行过程中,根据飞行员的自身缺陷,应该采取更加全面、周到的措施,尽量多的采取一些保险措施,从而防止由于飞行员自身缺陷所带来的灾难和损失[20]。

虽然,墨菲定理有一些偏激,但是也存在一定的合理之处。飞行员的人为因素是导致飞行故障的主要影响因素,依据墨菲定理有助于很好的理解飞行过程中的人为差错。所以,在进行飞行安全管理时,如果不按照特定的程序来进行操作,而只是完全凭借记忆和经验来进行飞行,那么就有可能会造成致命错误,这样的例子在过去时有发生。

(3) REASON模型

在REASON模型中,将航空飞行看成是一个综合性的系统,其中这个系统的组成部分包括决策者、飞行员和飞行安全防护措施。而飞行过程中飞行失误主要分成线性的和潜在的两种飞行失误模式。其中线性的飞行失误指的是对飞行安全造成直接影响的违章行为和差错;而潜在影响是指在故障发生之前,所采取的措施所导致的可能结果,潜在失误影响主要发生在管理层。根据REASON模型,具体的飞行事故总与这两失误类型有直接关系[21]。

(4) 事故链理论

根据事故链理论,飞行事故通常都都是由许多因素所共同形成的,而不是由单一因素所造成的。如果将这许多因素所产生的链打破,那么就可以避免飞行事故的发生。同时,飞行事故的原因也往往涉及到许多的人为因素,其原因也不是单一的,只要有任何一个人提出质疑或者反映可能存在的风险,就有可能会导致不同的结果,从而打破事故链,避免飞行事故的发生[22]。事故链理论的表示如图2-3所示。

2.2 人为因素及其分析模型概述

2.2.1 人为因素概述

人为因素的概念是Heinrich在二十世纪三十年代提出来的,Heinrich认为人是引发事故最大的因素。人为因素不仅具有丰富的内涵,同时也具有非常广泛的外延,人为因素一般是指任何有人相关的因素。到目前为止,国际上都还没有一个对人为因素的通行定义,因此,对人为因素的研究一直都比较混乱,这也是为什么人为因素的研究一直发展较为缓慢的原因之一。而对人为因素认识的分歧主要来源于研究者不同领域、观念以及文化的差异。但是,虽然存在差异,但是同样在差异中,也有统一,所有的研究者都认为人为因素与人本身息息相关。

Edwards教授是第一个对人为因素做出明确定义的人,他认为人为因素是系统的应用人为科学来优化人与其活动的科学。Edwards对人为因素的研究,最终开启了全世界对人为因素研究的热潮。例如,在航天航空领域,NASA就指出:人为因素是一个覆盖了人机交互界面、设计、功能的多方面内容的集合体[23]。美国华盛顿联邦航空医学管理局主要从成本效果、效率和安全等方面对人为因素进行研究。在工程设计领域,人机工学联合会认为,人为因素是生活、生产过程中,在任何系统中其它因素之间,基于相互理解的科学学科。

到二十世纪九十年代中期,人为因素理论开始进入我国,因此也促进了我国对人为因素的研究。

从广义上来讲,航空领域中的人为因素就是所有造成事件的,除了自然因素以外的一切和飞行过程中人员相关的因素;从狭义上来看,人为因素就是指飞行员的因素[24]。

综上所述,目前国内外对人为因素的定义主要分成如下两种:一个是泛指人以及组织本身的一切行为,人为因素没有正确、错误,以及好与坏之分;另一中观念人为,人为因素就是指系统中人的负面行为以及错误。这两种不同矛盾定义的产生主要是由于研究者文化背景、思想以及自身知识不同所导致的,从而产生了两种截然不同的对人为因素的理解。

根据对人为因素的定义以及特点的研究,认为人为因素具有如下的性质:

(1)文化差异性

由于东西方文化的差异,简介导致了东西方学者泛指之人类有关的因素。而在《辞海》中,对人为的解释为:人造成的,例如:人为的困难,以及人为的障碍等。而在《辞海》中,对因素的解释为:决定事物的成分、要素,决定事物发展条件的,因素有消极因素和积极因素之分,而在人为因素的定义中,因素一般都带有消极意义。

(2)普遍存在性

在对自然界的探索过程中,人的影响是无所不在的,随着人的存在,人为因素也无所不在。虽然,受到宗教、语言、文化以及地域的影响,人类活动会有所差别,但是人为因素却不会受到外界环境的影响,只要有人存在的地方,就有人为因素。因此,普遍性是人为因素最为明显、最为重要的特征之一。

(3)主观目的性

由于人有思想,会思考,有主见,因此人高于自然界中的其它生物,同时人的任何行为和思想都具有非常强的主观目的性。人为因素是人的活动所造成的,而由于人类活动具有很强的主观目的性,因此人为因素也具有强烈的主观目的性。

(4)隐含性

由于人为因素是存在于人自身内部的,因此人为因素具有较强的隐含性,不易被察觉。由于缺乏具体、客观的尺度来对身心素质、道德水平、使命感、责任感等抽象内容进行判定,因此,人为因素也难以被客观的掌握,即人为因素不能进行定量比较,只能进行定性说明。

(5)统一性

人的行为是外在的,是显性的,而人为因素是内在的,是隐性的。人外在的行为总是受到内在人为因素的影响,人的行为和人为影响因素是统一不可分割的主体。

(6)实践性

实践是人的立命之本,生命之根。实践是人存在的具体形式,人的历史活动就是生产物质生活本身,同时,也正是这种实践活动不断创造者人类生存、发展。

(7)经验性

经验促进了人类社会的发展,是人类活动的保证,反映了认了技能知识的积淀,可以教导我们揭开人性中的复杂情节,因此不同经验的人的人为因素影响不同。

人为因素的性质和定义决定了人为因素的表现形式,同时也确定了人为因素的内涵,在生活、生产实践中人为因素的具体表现如下所示。

身体方面,矫健的身手、强健的体魄、以及较强的适应、承受外界气候变化的能力,良好的忍受疲劳的能力等等。

精神方面,主要表现在内心状态的波动、高度的责任心、良好的工作热情、道德意识波动、优良的自控能力、较强的团队精神、或者固执己见、无责任心、英雄主义、士气低落、自甘堕落、自控能力差、理想主义等。

智力方面,优良的素质、良好的认知能力、接受能力快、良好的洞察力、逻辑思维能力强、较强的分析能力、文化程度高,或者对客观环境估计不足、学习能力差、缺乏语言技能、业务知识不足、缺乏洞察力等。

能力方面,良好的凝聚力、较强的指挥能力、技术熟练、动手能力强,或者工作效率低、管理能力差、工作经验不足、盲目操作、管理水平低下、缺乏良好的培训、沟通能力差、绝对权力等。

人为因素的表现形式多种多样,既有可能是正面的表现形态,例如比起机器而言,人的判断能力和感知能力都要更强,而且人具有较强的独创性,工作潜能无限;但是同时,由于人容易出错,容易受到情绪波动的影响等,使得人为因素也具有负面表现形式。因此,在实践中,应该尽可能的增加人为因素的正面表现形态,减少人为因素的负面表现形态。

2.2.2 飞行员误操作的SHEL模型分析

(1)人-软件

驾驶舱的软件主要包括信息显示、计算机程序、飞行程序、检查单以及飞行手册等非物理性的信息。当人-软件匹配出现问题时,有可能会导致飞行员的误操作。例如,如果检查单的排序不当,就会降低飞行员查找相关资料的速度,而且当应急检查单上的某些重要信息遗漏时,那么飞行员在特殊情况下,可能会束手无策。

例如在图-154空难中,当飞机摇摆严重时,无法从检查单中找到相关内容,然后在寻求地面援助和在查飞行手册的过程中,将近九分钟被浪费掉,从而延误了事故的最佳处理时间,最终导致飞机空中解体。而在TY-154模拟训练中心,模拟机固定在地面上,无法进行实际的飘摆训练,而且在训练大纲中也没有写入这样的训练内容,最终导致了这一悲剧的发生[25]。

特别是随着现代座舱的自动化程度越来越高,飞行员的任务已经从原来的直接对飞机进行操作逐渐向对信息监控方向转变,软件的应用和管理逐渐成为了飞行员的主要工作。虽然,有的飞行员将具有现代座舱的飞机比喻成为“傻瓜”飞机,但是其实这种现代座舱飞机对飞行员的要求更高。因为,当飞行员直接操作飞机时,对飞机的动态发展过程非常的了解,而在现代座舱操作飞机的过程中,由于无法了解事态的起因和后果,往往难以在第一时间内接替操作。

(2)人-硬件

如果飞机上的机载设备的设计和适用不符合人的心理特征,或者是设备的设计缺乏对意外情况的考虑的话,那么就有可能会造成飞行员的误操作。

例如,老式的三指针高度表就是诱发飞行员误操作的一个范例。在上个世纪四十年代,人们发现在装备了三指针高度表的飞机撞地事故要远高于其它类型的飞机。后来经过调查显示,飞行员在对三指针高度表的误读值甚至是高达一万英尺,其主要的原因在于:由于指针过多,飞行员必须要综合三个指针的数值之后,才能够得到最终的高度值,当飞行员过于疲劳,或者时间紧迫时,就容易导致误读。后来在进行三指针高度表的改良之后,就大大减少了飞行员获得飞行高度的工作负荷,大大改善了误读倾向[26]。

而1994年的图-154空难的直接原因是维护人员将副翼的舵机插头和方向舵插头差错。而在飞机设计时,设计者就应该全面考虑到插头差错可能导致的错误:即在两个插头的形状、大小的设计方面应该采取一定的措施来加以区别,从而确保特定的插头只能够插入特定的插槽中。

(3)人-环境

人-环境是是航空系统中,最早被人们所认识的对飞行员误操作造成极大影响的因素。其中机组的轮班制度,飞行时的高空低气压、湿度、振动、温度和噪声等都是影响飞行员误操作的环境因素,在一定条件下,环境因素会增加飞行员的误操作几率。

例如,几乎所有的飞行员都遇到过气压性耳塞的问题,不仅会让飞行员非常明显的感觉到耳压感,同时还会分散飞行员的注意力,使得他们的听力减退,这种情况出现在进近着陆阶段时,会对飞行安全造成较大影响。

(4)人-人

人-人是飞行最为微妙的影响因素。主要是指在飞行过程中,飞行员与机组之间的影响因素。由于飞行期间,飞机的通讯是以机组的形式来进行工作的和发挥作用的,如果机组成员之间,或者机组与地面之间出现误解,就有可能会导致严重的后果。人-人之间的影响因素主要包括:

A、驾驶舱职权梯度问题

既不能够将职位和资历都很高的机长与年轻、胆小的副驾驶员一起匹配飞行,也不能够将两个职位、资历相当的飞行员匹配在一起;如果搭配过于陡峭,那么副驾驶有可能会慑服于机长的威望而不敢于提出自己的主张,难以起到监督的作用,当机长判断错误,或者操作失误时,由于副驾驶员慑服于机长的威望而危及飞行安全;如果搭配相对平坦,机长与副驾驶之间的职位、资历相近,那么也不利于机长的决断,可能会由于机长与副驾驶之间的逆反心理,造成反其道而行之的局面。

例如,在1979年美国的一次飞机事故中,其主要原因在于性格暴躁的公司副总裁机长突然失能,而副驾驶是一位新上岗飞行员,摄于机长的威望,没能够在机长失能时及时接替操作,从而导致飞机坠毁。通过英国在2003年对英国境内几家航空公司300多名飞行员调查中,结果显示,有近一半的副驾驶认为自己难以与机长进行如何实现飞行操作的合理探讨。而主要的原因就在于,摄于机长威望,以及避免与机长之间的冲突[27]。而1982年在华盛顿所发生的一起飞机坠毁事故就是由于职权梯度过于平坦所导致的,当时机长和副驾驶都是经验非常丰富的机长,由于飞行任务的需要,临时搭配在一起飞行。在降落时,由于云层高度过低,机长未能够找到跑道,复飞之后,仍然未能找准跑道,当机长决定改飞备降机场时,副驾驶提出让他试试。出于对副驾驶经验、职位的考虑,以及碍于情面,机长同意让他试一次,副驾驶在操作飞机下降时,仍未对准跑道,但是副驾驶为了保全自己的脸面强行着陆,最终导致飞机撞毁。

B、机组间交流问题

在1990年,英国一家波音货机在着陆过程中,发现飞机进近时发现机场有条跑道的盲降着陆系统不工作,因此临时改成无方向性信标(NDB)进近,在进近过程中该塔台管制员使用非标准的通话对机组下达命令:“to/two four zero zero”,本来塔台管制员是下达“two four zero zero”(下降到2400英尺),但是机组成员听成是“to four zero zero”(下降到400英尺),结果在下降到512英尺的时候撞上山脊坠毁[28]。

另一个由于机组间交流问题的案例,2005年,英国某个航班的飞机在起飞时,由于侧风太大,一直由机长掌握油门,当飞机接近了起飞速度,机长准备双手拉杆时,机长向副驾驶做出一个手势,机长本来的意思是让副驾驶替他掌握油门,但是副驾驶根据自己的理解以为机长让他收起落架,于是不假思索的执行了收起起落架的操作,幸亏机长在感觉到飞机突然下沉时,及时拉杆离地,才避免了悲剧的发生[29]。

C、驾驶舱冲突问题

驾驶舱冲突即机长与副驾驶之间的冲突,驾驶舱的冲突有积极和消极两个方面的效应。其中积极方面的效应在于:可以让机组对其处境有更加全面的认识,如果在发生冲突时,能够及时进行处理,消除矛盾,那么将有利于飞机的飞行安全,其消极的一面在于:驾驶舱的冲突容易由于参入了个人感情,从而难以进行及时决断,有可能会导致最佳决策时机的延误,对飞行安全造成影响。

例如,在2006年,韩国航空公司某个航班在着陆过程中,由于受到下雨天气的影响,在飞机穿越云层后发现飞机没有对准跑道。此时,机长和副驾驶之间就发生了冲突,副驾驶认为飞机不适合着陆,需要复飞,而机长坚持认为可以着陆,这起冲突未能够得到及时、有效的解决,在机长带着情绪操作飞机着陆的过程中,发生了未进入跑道前触地的事故[30]。

2.3 综合评价方法简介 2.3.1 综合评价方法概述

评价(Evaluation)伴随人类社会发展的需求而产生,并在社会衍化的过程中逐步形成了综合评价及相关理论方法体系。综合评价(Comprehensive Evaluation,CE)是指人们对于评价标准体系相对复杂、抽象的对象系统进行全局性、整体性的评价认知的过程,其基本思想是将多个指标转化为一个能够反映综合情况的指标来进行评价。即根据评价对象和目的,选取能代表评价对象某种特征的评价指标建立指标体系,并通过一定的数学模型将多个评价指标值转化为一个整体性的综合评价值"综合评价过程中遵循客观性原则、可比性原则和导向性原则。

综合评价系统主要由评价者、评价对象、评价指标、指标权重和评价模型这5类要素组成。综合评价的具体过程实际上就是系统组成要素间信息交换、流动、组合的过程,是一个集成主客观信息的复杂过程。首先建立综合评价指标体系,这是综合评价的基础和依据;然后收集数据获取指标值,进行指标数据无量纲化即对不同计量单位的指标数据进行同度量处理;接着采用合适的方法确定指标体系中各指标的权系数,以保证评价的科学性;并选择合适的评价模型确定评价函数,利用处理后的指标值进行计算得出综合评价指数或综合评价分值;最后根据评价指数或分值对参评单位进行排序,并由此得出结论。

综合评价过程具有以下特点:1)评价过程不是逐个指标顺次完成的,而是通过一些特殊方法将多个指标的评价同时完成的;2)在综合评价过程中,一般要根据指标的重要性进行加权处理;3)评价结果不再是具有具体含义的统计指标,而是以指数或分值表示参评单位综合状况的排序。由此可见,综合评价是一个主观与客观相结合、定性与定量相结合的复杂过程,既要求评价方法具有客观性、公平性、合理性、可操作性,也要求评价过程具有可重复性,以促进决策进一步科学化。

2.3.2 综合评价方法分析

综合评价方法是丰富多样的,下面对风险评价中会用到的一些方法进行简单的介绍:

(1)概率风险评价法

PRA(Probabilistic RiskAssessment),在1990年以后,在各个方面使用广泛,在进行大型系统运算时,在政府进行影响深远的社会发展决策时,都会提供帮助[31]。

(2)评分评价方法

现在多用于基于安全检查表的逐项赋值积分法、单项定性加权记分法。

(3)层次分析法

这个是经常使用的一种分析方法,它的特点是定性、定量相结合,系统化,层次化。自它诞生之日起,在各个领域都是决策者必不可少的分析工具[32]。

(4)模糊综合评价法

也是本文中会用到的分析方法,在不易量化的环境下对评价对象各个指标进行评价、考虑和分析模糊,对其是否安全,是否适宜进行等级分类。

(5)TOPSIS评价法

K.Yoon于1981年首次提出的,TOPSIS评价法是有限方案多目标决策分析中常用的科学方法。其基本原理是,在基于归一化后的原始矩阵中,找出有限方案中的最优方案和最劣方案,然后分别计算出评价对象与最优方案和最劣方案的距离,获得该评价对象与最优方案的相对接近程度,以此作为评价优劣的依据[33]。

(6)主成分分析法

主成分分析即Principal ComponentAnalysis(简称PCA)是由Karl和Pearson最早在1901年提出,只不过当时是应用于非随机变量。1933年霍蒂林H.stelling将这个概念推广到随机向量。该方法是利用降维的思想,把多指标转化为几个综合指标的多元统计分析方法[34]。

(7)神经网络评价方法

神经网络评价方法主要根据所提供的数据,通过学习和训练,找出输入和输出之间的内在联系,从而求取评价结果,而不是依据对问题的经验知识和规则,因而具有自适应功能,这对于弱化确定权重、白化函数或隶属度函数等中人为因素的影响是十分有益的。

(8)灰色关联综合评价法

灰色关联度分析(Grey Relational Analysis简称GRA)是灰色系统理论应用的主要方面之一。1982年,华中理工大学邓聚龙教授首先提出了灰色系统的概念,并建立了灰色系统理论。灰色关联综合评价法的基本原理:灰色关联综合评价法认为若干个统计数列所构成的各条曲线几何形状越接近,即各条曲线越平行,则它们的变化趋势越接近,其关联度就越大。因此,可利用各方案与最优方案之间关联度的大小对评价对象进行比较、排序[35]。

2.4 本章小结

主要对行为科学理论、风险管理理论、安全管理论等人为因素相关理论进行了研究,并且对人为因素影响,以及飞行员误操作的SHEL模型进行了简单的概述,同时对建立评价体系时推荐使用的模糊综合评价方法进行了研究。其目的在于在将来的飞行员误操作人为因素指标筛选中确定标准,剔除非关键因素以更方便建立模型。

3 飞行员误操作事件中的人为因素调查

3.1 设计

本文主要基于SHEL模型,对飞行员误操作事件进行研究,从而了解在飞行员误操作事件中人为因素的影响。

为了全面了解飞行员误操作事件中人为因素的影响,本文所设计的问题主要分成三个模块。

3.1.1 影响因素分析模块

该部分的内容主要是了解造飞行员误操作的主客观原因,从而为有针对性的提出改进措施提供依据。该部分的内容主要是了解飞行员误操作时的处境意识因素、设备因素、程序因素、环境因素、影响个人表现的因素、设备因素、机组配合因素、处境意识因素、经验因素、专业知识因素、交流因素以及技能影响因素等。

表3-1 影响因素分析模块的具体变量设计

变量 描述 程序因素 是否执行了错误的程序,如果是则需要时说明原因 执行程序的时机 导致飞行员使用错误程序的原因,包括:1、程序理解错误;2、没有充分时间考虑;3、没有正确了解所遇到的问题;4、信息冲突;5、程序执行不及时;6、缺乏足够的应对经验;7、未及时看到提示;8、程序不熟练;9、未进行相关训练;10、公司没有进行相关的规定;11、工作单调、重复;12、程序太复杂,从而混淆;13、自负;14、其它 设备因素 受到操作器布局的影响 设备使用过于复杂 设备上一些功能没有被有效的使用 操作器混淆 校准错误 符号设计不当 MEL的设计不当 设备显示的方式不符合认读习惯 座舱光线条件过暗或者过亮 处境意识因素 没有认清楚飞行模式 不清楚程序意识 位置意识不清楚 注意力分散 没有认清楚飞机构型 飞机状态认识不清 垂直位置丢失 飞机行动信息丢失 飞机姿态丢失 推力状态不正确 警觉性下降 其它原因 个人表现因素 身体状况不佳 疲劳,如果选择身体疲劳,那么还需要回到如下的问题:1、误操作发生前的此次出勤时间;2、误操作发生前的此次飞行时间;3、误操作之前24小时内的休息时间;4、此次飞行之前的觉醒时间;5、飞行跨越时区数;6、是否夜间飞行;7、空管压力;8、交通密度情况;9、是否有突发时间冲击;10、是否存在个人压力;11、机组是否存在矛盾;12、是否存在公司方面的额压力;13、是否有受到了缺氧的影响;14、是否受到机组设备所造成的分心 环境因素 地形因素影响 雪、雨、风、冰雹、阳光直射等影响 温度和气压影响 跑到标记因素影响 停机坪标记因素影响 外来物的影响 跑到表面的影响 通讯繁忙 其它因素的影响 机组配合和交流因素 组织和计划不周密 分工和授权不清晰 工作顺序混乱 质询不良 机组成员之间交流不当 机组与乘务之间交流不当 机组与维护人员交流不当 机组与其它服务部门交流不当 专业知识/技能/经验因素 飞行技能的缺陷 受到经验因素的干扰 缺乏相关航空法规知识 对飞行的机型不熟悉 缺乏必要的程序知识 缺乏相关专业理论知识 缺乏飞机系统相关知识 其它

3.1.2 事件描述模块

即对飞行员误操作的直接后果进行描述,其中包括了飞行员误操作所可能导致的直接后果。例如,飞行中错误关车、偏离航线、偏离高度、进近失败、迷航、侵入跑道、飞机损伤、不稳定进近、返航、落错跑道、地面损伤、重着陆、冲出跑道等十多个类别。事件描述模块的具体变量设计如表3-3所示。

表3-3 事件描述模块具体变量

阶段分类 失误描述 空中阶段 飞行中错误关车 偏离航线 偏离高度 进近失败 迷航 返航 飞机损伤 不稳定进近 地面阶段 侵入跑道 地面损伤 重着陆 冲出跑道

3.1.3 错误辨析模块

该部分主要是对飞行员误操作所导致的事故进行辨析和分类,主要是对时间发生的原因,以及飞行员误操作时未遵循的规章制度,以及所违反的相关程序等情况进行分析。调查的内容主要包括是无意违章还是故意违章、错误发生的原因、没有采取相应程序来避免事故发生的原因、哪些程序可以避免事故的发生、有哪些可以用来避免事故但是没有使用的机载设备等。失误辨析模块的具体变量设计如表3-4所示。

表3-4 错误辨析模块具体变量设计

变量 描述 情况说明 具体说明误操作的情况 违反了哪个相关的飞行程序 是否主观故意违反飞行程序 有哪些可以避免该次误操作的文件 公司内部公告 训练材料 飞机手册 飞行操作手册 运行手册 未遵循程序的性质 临时性的程序 还未编入到正是飞行条例中的程序 刚加入到飞行条例中的程序(小于等于6个月) 可以避免误操作,但是没有使用的机载资源 检查单 快速参考手册 电子设备 需要记忆的项目

3.3.2 飞行人员误操作影响因素

根据调查结果,主要从程序影响因素,设备影响因素,处境意识影响因素,个人表现影响因素,环境影响因素,机组配合影响因素等方面对飞行员误操作的主要影响因素进行分析。

(1)程序影响因素分析

程序上导致误操作的原因有:

v 不能够及时执行程序

v 时间不充分

v 没有能够正确解决问题

v 执行经验不足

v 信息过多,或者由于信息冲突

v 没有相应的训练,或者训练不足

v 忘记相关程序

v 违反了相关的程序

(2)设备因素影响

设备问题导致误操作的原因有:

v 操作布局不合理

v 发生了混淆

v 灯光问题

v 没有合理使用功能设备

(3)处境意识因素

处境意识方面导致误操作的原因有:

v 注意力分散

v 缺乏必要的监控意识

v 警觉性不够

v 位置意识问题

v 飞行模式的意识问题

(4)个人表现因素

v 个人因素导致误操作的原因有:

v 受到突发事件的影响

v 受到公司管理的压力

v 航线密度太大

v 受到高空缺氧的影响

v 受到管理压力的影响

(5)环境因素影响

环境因素导致误操作的原因有:

v 受到大雨的影响

v 受到飞行时能见度的影响

v 受到风的影响

v 通讯繁忙

v 涡流颠簸

v 飞行时噪音

(6)机组配合与机组交流因素影响

v 机组交流导致的误操作的原因有:

v 交叉检查不力

v 机组分工和授权不良

v 决策失误

v 受到计划和组织因素的影响

v 受到工作顺序的影响

3.4 本章小结

为了全面了解飞行员误操作事件中人为因素的影响,对导致飞行人员误操作的影响因素进行分类和解析。

4 飞行员误操作人为因素评价模型设计

在通过对飞行员误操作过程中影响因素的分析之后,可以看出飞行员误操作主要受到程序因素、设备因素、处境意识因素、个人表现因素、环境因素以及机组配合与机组交流因素的影响。为此,本文自对飞行员误操作人为因素进行调查分析的基础上,对飞行员误操作认为因素评价体系的建立进行研究。

4.1 评价模型设计的总体思路

飞行员误操作人为因素评价体系中的指标体系的构建是一个“具体-抽象-具体”的思维过程,在进行飞行员误操作事件认为因素的调查,了解飞行员误操作所受到主要认为因素的影响因素之后,进行指标体系的构建流程如下所示。

(1)理论准备

飞行员误操作认为影响因素评价指标体系的构建必须要基于一定的理论基础,只有在深刻了解飞行员人为误操作评价内容的基础上,才能够真正找到对飞行员误操作影响的因素。

(2)指标体系的初建

飞行人员误操作人为因素评价指标体系的建立是一个由粗到细,由细到精的一个过程。可以通过逐步细化的方式,来进行飞行员误操作人为因素评价指标体系的构建。在指标体系初步构建时,应该选取那些能够真实反映飞行员误操作认为影响因素的具体指标。

(3)指标筛选

对于冗余、重叠、或者关联程度很高的指标进行筛选,从而使得所选的指标尽可能的简介,而且能够全面反映飞行人员误操作具体的人为影响因素。

(4)指标体系优化

从整体上对指标体系的结构进行优化,通过将指标体系划分成多个类,来反映指标体系不同方面的各种特性,然后,从不同方方面来分分析整个指标体系的总体特性。

(5)指标体系的应用

通过所分析得到的指标体系,对指标体系整体结构的合理性进行分析,并且寻找其中不合理的因素,及其原因,来进行指标体系的修正。

4.2 评价模型设计流程

在建立飞行员误操作人为因素影响的指标体系,以及确定了各个指标的权重计算方法之后,就可以开始飞行员误操作人为因素影响综合评价模型的建立了。其中飞行员误操作人为因素影响综合评价模型的建立步骤如下所示。

(1)确定评价评价指标体系

采用集合T来表示飞行员误操作行为综合评价的指标体系,其中集合T分成T1(个体因素)、T2(管理因素)和(T3)环境因素三个子集合。其中指标体系的具体构建4.3节所示。

(2)确定专家评价集

专家评价集是进行飞行员误操作综合评价的基本特征。专家评价集对飞行员误操作各种影响因素的评价等级隶属程度进行了分析,从而体现了评价本身的模糊属性。其中飞行员的资历和学历等确定性的指标可以采用类似于表4-1所示的隶属度表格进行评价,而其他的评价指标则采用{好,较好,一般,较差,差}五个评价等级进行评价。

(3)确定评价指标的权系数

在第一步所选取的影响因素向量中,各个指标在飞行员误操作行为中的影响重要程度是不同的,因此必须要对评价指标中的不同指标权限系数进行确定,其中指标权系数确定方法在如4.5节所示。

(4)确定隶属度函数

在确定了最终的飞行员误操作影响因素,以及各个影响因素对最终飞行员误操作行为的影响权重之后,需要确定飞行员的隶属度矩阵,才能够最终实现飞行员误操作行为的评价。

(5)模糊综合评价

当确定了飞行员误操作人为因素评价模型,以及确定了单因素的隶属度矩阵之后,就可通过模糊算子来计算飞行员最终的评价向量。

(6)模糊评价结果分析

根据飞行员的实际情况,最终通过评价模型所得到的结果也是一个模糊向量,因此还需要对模糊评价结果进行进一步的处理之后,才能够得到最终飞行员误操作的评价结果。目前,常见的额反模糊化的方法主要包括等级参数法、中位数法、重心法、加权平均法、分段赋值法、最大隶属度发等。根据飞行员误操作评价的特点,本文主要用重心法和最大隶属度法来对所获得的飞行员误操作评价模糊向量进行反模糊化,从而获得最终飞行人员误操作的评价结果。

4.3 指标体系的构建

在对飞行员误操作事件中认为因素影响的调查,结合国内外相关文献参考的基础上,并且广泛借鉴了大量专家的意见,依据指标体系构建的具体思路,确定最终的飞行员误操作人为因素评价体系的指标体系如图4-1所示。

4-1飞行员误操作人为因素评价指标体系

4.3.1 个体因素

本文主要从飞行员的思想品质、身心素质和业务素质几个方面对飞行员误操作的人为因素进行分析。

1) 思想品质

思想品质虽然抽象,但是飞行员误操作影响非常重要的组成部分,在高空环境中,长时间的飞行,同时受到高噪声的影响,容易使得飞行员心情压抑,随之丧失工作和生活的热情,降低飞行员提高业务水平和学习新技能的积极性。为此,良好的思想品质是保证飞行员正确操作的保证和前提。飞行员的思想品质所包括的内容较多。主要由职业道德、安全意识和工作态度三个指标所组成。

职业道德指的是飞行员与飞行工作相协调的道德品质、道德情操以及道德准则的综合。飞行员的额职业道德是指在飞行过程中严格遵守的与飞行员职业相符的道德准则和行为规范;安全意识是指飞行员在头脑中所建立起来的安全观念,只有飞行员具备了良好的安全态度和正确的安全意识,才能够作出最有利于飞行的安全操作;工作态度是指飞行员在飞行操作过程中所持有的行为倾向,主要包括工作的努力程度、责任度和认真度等。

本文在对飞行员的工作态度、安全意识和职业道德进行评定时,采用好、较好、一般、较差和差五个标准来进行定性评价。

2) 身心素质

飞行员的身心素质是保证飞行安全最为基本的因素,飞行员的身心素质主要包括飞行员的身体素质和心理素质两个部分[36]。

(1)身体素质

身体素质是保证飞行员正常工作最为基本的条件,在高空长时间飞行过程中,由于风险大、环境多变、强度大,因此飞行对飞行员的身体状况要求较高,本文将飞行员的身体素质分成好、较好、一般、较差和差五个等级来对飞行员的身体素质进行评价。

除此之外,飞行员长期飞行所导致的疲劳会导致飞行员动作不正确、感觉迟缓,从而降低飞行员的工作水平,增加飞行员误操作的可能性,在本文的研究中,使用好、较好、一般、较差和差五个等级来对飞行员的疲劳程度进行评价。

(2)心理素质

当飞行员遇到紧急情况时,良好的心理素质可以让飞行员迅速调整心态,利用自己的知识和经验,沉着冷静的采取最为有效的方式来进行处理。而心理素质交叉的飞行员,可能会由于激动、紧张,从而错误判断当前的危险局面,采取不正确的操作来应对当前的危险。飞行员的心理素质主要通过飞行员的性格、气质、情绪以及抗挫折能力来表现。

①性格,研究表明飞行员应该具备外向型为主的性格特征,飞行员应该善于与人交往、大度、乐观、自信、善于自我调节、灵敏、坦诚、情感丰富。乐观的飞行员会一直保持较为欢快轻松的情绪,而悲观的飞行员容易产生较为消极的工作态度。

②气质

气质主要体现在人的心理活动以及人的一些行为举止特点上。飞行员的气质与飞行员的安全行为紧密相关。在枯燥的飞行环境中,需要有开朗、理解他人、朝气、心胸宽广、自我约束的性格,但是,同时还需要飞行员内心踏实、注意力高度集中、较高的兴奋度,在遇到危险时,反应敏捷、镇静、勇敢、稳重。

③情绪

情绪是飞行员个人的主观感受和体验,通常与飞行员的性情、性格、气质和心情有很大的关系。飞行员的情绪与飞行员的安全以及工作效率直接相关,特别是与飞行员在飞行过程中的误操作有直接的关系。

④抗挫折能力

挫折即为飞行员在飞行过程中所遇到的干扰或者障碍,从而导致飞行员既定的目标不能够及时实现,从而所产生的失意、焦急等情绪状态。挫折可以使人丧失斗志,同时也可以激发人的斗志,从而使人变得更加坚强。飞行员在遭遇到挫折之后所表现出来的积极反应或者消极反应对飞行员的误操作行为有非常重要的影响[37]。

3) 业务素质

业务素质是飞行员工作经验和专业水平的统称,指的是飞行员在掌握了飞机飞行一定理论知识的基础上,结合自己的工作经验所进行的飞行操作的整体能力。一个合格的飞行员不仅需要具备良好的身心素质,同时期业务素质也必须过硬。飞行员所具备的业务素质主要包括知识水平、技能水平、学历、资历和决策水平五个部分。

(1)知识水平

知识水平及飞行员所掌握的飞行理论知识基础。飞行属于技能型的职业,其理论知识必不可少,如果缺乏必要的理论知识作为指导,那么飞机的操作则无法实现,并且可能会存在潜在的危险。

(2)技能水平

虽然飞行员的理论知识水平在飞行过程中有非常重要的影响,但是飞行员的飞行经验更加重要,如果具有深厚的理论基础,但是缺乏相应的飞行经验也只是纸上谈兵。只有在具备了深厚理论知识基础上,同时具备了丰富的飞行经验,才能够有效的防止飞行过程中的误操作行为。

(3)决策水平

决策水平指的飞行员依靠自己的能力,在对飞行过程中的各种事件进行充分分析之后,快速、有效的找出问题解决办法,并且正确实施的能力。理论知识水平、实践经验水平等都是作出准确决策的基本。决策技能在环境复杂的飞行环境中非常重要,特别是在飞行过程中遇到突发事件时,较高的决策水平是避免误操作的关键[38]。

不同的飞行员职务对飞行员的决策水平要求也各不一样,其中职务越高那么所要求的决策能力也就越强。在本文对飞行员误操作人为因素影响的研究中,将领导、机长、副驾驶进行综合评测,从而客观的反映飞行员所需要具备的实际决策水平。

(4)学历

学历的高低从一定程度上可以反映飞行员理论知识水平,是飞行员的智力以及综合处理能力的具体表现。其中,具有较高学历的飞行员,在对待飞行过程中的各种事件时,其推理能力、领悟能力、学习能力一般来说都会比低学历的飞行人员更高,其接受能力也会更强。

(5)资历

经验是飞行员长期在飞行工作中,对环境客观事物所获取的初步知识,并且依靠总结-实践-总结的过程所获得的。资历在一定程度上能够反映飞行员工作经验的多少。从对飞行员误操作人为因素调查结果中可以看出,飞行人员的飞行时间越长,那么其可能会导致飞行事故的误操作可能性就越小。

4.3.2 管理因素

研究表明,80%以上的飞行误操作人为因素都可以通过强化安全管理来加以控制[39]。因此,在针对飞行员误操作行为的分析时,相关管理影响因素也不可忽视。根据调查结果的反馈,本文将管理因素划分成为飞机管理、飞行员管理、法规管理、安全教育管理以及组织培训管理五个方面的内容。

(1)飞机管理

在航空公司任务繁忙时,航空公司可能为了提高其经济效益而人为加快飞行速度,缩短过站时间,从而在繁重的操作过程中,极有可能会增加飞行员误操作的可能性。

(2)飞行员管理

飞机上的一切操作最终都需要依靠飞行员来完成,因此飞行员完成任务的情况直接影响到飞行的安全。为此,需要采取科学、严格的方式来对飞行员进行管理。首先,需要明确机组成员的工作目标,明确机组成员的分工;同时,要以人为本进行服务,应该从生活、学习、工作各个方面来关心飞行员,及时了解飞行员的思想动态,从而实现管理的科学化。

(3)法规管理

每个航空公司都必须要遵守各种法规,以及国际公约,并且做到有法可依,有法必依,及时对飞行中的各项法规进行补充。并且让飞行员可以及时了解法规的更新动态。在调查过程中,如表3-13所示,有相当一部分的飞行员误操作中,未遵守的程序都是新加入或者临时性的程序。

(4)安全教育管理

在安全管理中,安全教育是其非常重要的组成部分。只有通过安全训练和安全教育,才能够确保飞行员逐渐养成正确的工作习惯和安全行为,并且不断提高飞行员的安全技能和安全素质,从而降低飞行员的误操作发生率。飞行过程中的操作是一个非常复杂的过程,如果缺乏专门的安全知识的教育和学习,很难实现飞行过程中的零误操作。

(5)组织培训管理

加强飞行员的培训是减少飞行员误操作最为有效的办法之一。航空公司和飞行学院应该以战略的眼光来看待、管理员工的组织培训。同时,对飞行员进行培训的内容应该与飞行员在航空飞行中的内容需要紧密结合。除了对飞行员培训专门的航空飞行知识以外,还需要适当增加航空相关的国际公约、管理学以及规则等,以及安全工程学等内容。

4.3.3 环境因素

环境因素对飞行过程中的飞行员思想和身体进行直接影响,其中飞行过程中的飞行因素分成驾驶舱环境和外界环境两个方面。

(1)驾驶舱环境

驾驶舱环境主要是指飞行员在飞行时的工作环境。在飞行过程中,飞行员的工作环境比较恶劣,噪声大、振动大。而且在飞行时,人群单一、空间狭小。长时间处在这种环境下,容易加重飞行员的心理、生理符合,减弱飞行员的心理和生理承受能力[40]。因此,应该尽可能的为飞行员创造一个安全、舒适的环境,从而有效的减轻飞行员的工作时的疲劳,降低飞行员误操作的概率。

(2)外界环境

外界环境主要是指飞机飞行时的航空管制、天气等外界飞行环境。飞机在飞行时受到外界环境的影响很大。当外界环境复杂,不利于飞行时,不仅会增加飞行员的工作强度,而且还会加重飞行员的心理压力。

4.4 调查研究结果

在对飞行员误操作人为因素的综合评价过程中,各个指标权重的大小直接反映了影响因素对最终飞行员误操作的影响重要程度。从而通过确定指标评价体系中各个指标的权重,从而可以有效的突出指标的重要程度,从而使得评价的结果更加客观和准确[41]。目前,国内外很多学者都对指标权重的确定进行了研究,并且提出了很多可用的指标体系权重确认方法。在很多研究中,对飞行员误操作人为影响因素的评价,可以采用基于AHP(层次分析法)的GD-AHP(群组层次分析法)来确定各个指标的权重,通过让多个专家参与决策,从而使得指标权重的确定更加合理。

通过过往研究,我们可以得出以下结论:

(1)个体因素是最重要的误操作影响因素;

(2)心理素质比思想,身体和业务素质更需要关注;

(3)安全教育管理是最能改善误操作人为因素的管理办法。

5 总结

在航空领域中,人永远是最为活跃的因素之一。随着科学技术的发展,机械设备的可靠性大大提高,而人逐渐成为了航空事故的主要肇事者。随着科学技术的发展,航空领域中新材料和新技术的大规模应用,飞机自身以及软硬件环境的安全性和可靠性都得到了极大的提高,目前,由于飞机设备故障所导致的飞行事故已经得到了极大的改善。但是,与此同时,在飞行事故人为因素的控制方面的进展缓慢,特别是在最近的二十多年间,几乎所有的飞行事故都与人为因素有关。为此,目前人为因素已经逐渐成为了影响飞行安全最为主要的因素之一,同时对人的控制和管理,也是提高飞行安全最为有效的手段[45]。

本文对行为科学理论、风险管理理论、安全管理论等人为因素相关理论进行了研究;

从研究中我们可以看出,误操作人为因素都是可以被影响,能够被改善的。这一点也得到了航空安全管理理论的有效支持。在航空公司事故率不断降低,安全不断得到改善的今天,要想在效益和安全的平衡点上做到更好,多开展对一线飞行员的调查了解,关注飞行员心理状况和生理状况,在有条件的情况下聘请专业人士进行评估,及时跟进,对心理状态不佳者有针对性的疏导,让心理状态危险者暂停飞行;对生理指标不合适者提出有针对性的锻炼意见,需要医疗协助的给予最专业的帮助;同时加强安全教育管理,从新进公司的副驾驶开始抓起,强调八该一反对的安全理念,让其在成为机长的过程中始终在正确的道路上不断成长,让安全成为他不可忽视的工作底线,任何决策都以安全生产为准绳。在高权重系数的因素上多做工作,多施加正面影响,正是其中比较有效的途径。

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