(1.武漢市藏龍北路1號 武漢 430205)(2.武漢數(shù)字工程研究所 武漢 430205)

關(guān)于民航空管安全中人為因素的分析*

李軍1肖勇2

(1.武漢市藏龍北路1號 武漢 430205)(2.武漢數(shù)字工程研究所 武漢 430205)

空管系統(tǒng)的安全主要體現(xiàn)在四個方面:人的因素、環(huán)境因素、機(jī)械設(shè)備狀態(tài)和對整個系統(tǒng)的管理。先簡要介紹了這四個方面對空管安全的影響,然后重點(diǎn)介紹了人為因素對空管安全的影響。其中在人為因素的介紹中對人的特點(diǎn)進(jìn)行了分析,介紹了一些基本的研究方法和模型。最后通過對民航空管中人為因素的分析,為空管安全體系建設(shè)提出了一些建議。

空管系統(tǒng);人為因素;事故模型;空管文化

ClassNumberV355.1

1 引言

空管系統(tǒng)的服務(wù)對象是處于高速運(yùn)動狀態(tài)的航空器,一旦發(fā)生設(shè)備異常故障或人為失誤,對錯誤的反應(yīng)和處理時間極其有限。航空器本身就是很昂貴的設(shè)備,它所搭載的旅客和貨物的價值更是無法估量,一旦出現(xiàn)事故,就會成為影響廣泛的社會問題,給企業(yè)和政府帶來很大的負(fù)面影響。因此保障航空運(yùn)輸安全的意義是十分重大的。

空管系統(tǒng)[1]的正常運(yùn)行是航空運(yùn)輸安全的重要保障,空管系統(tǒng)涉及的面很廣,如機(jī)場、航空公司、氣象信息、情報等,有時還會涉及到多個國家的多個部門。因此,對空管系統(tǒng)的科學(xué)管理是很重要的。對空管系統(tǒng)影響最大的四個方面是人員的素質(zhì)、所處的環(huán)境、航空器的狀態(tài)、以及對整個系統(tǒng)的綜合管理。人員的素質(zhì)是影響空管安全的最主要的因素,在空管管理[2]中,要努力協(xié)調(diào)各種要素的正確分配,最大程度發(fā)揮空管人員的積極性,減少人為差錯的發(fā)生,保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

2 空管安全中的人為因素

2.1 人為因素是所有事故最基本的起因

人的可靠性是指在系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的任何階段,在規(guī)定的時間內(nèi),人成功地完成工作任務(wù)的概率。在生產(chǎn)系統(tǒng)中,為達(dá)到系統(tǒng)目標(biāo),人需要經(jīng)過一個過程,即一套三個階段的串聯(lián)系統(tǒng):信息輸入、信息處理和信息操作。人的可靠性是通過概率計算來估計的,概率的值為這個串聯(lián)系統(tǒng)中三個階段概率的乘積。

根據(jù)墨菲定律,人在工作和生活中是必然會產(chǎn)生差錯的,因此人的可靠性就是概率的問題,需要根據(jù)條件來決定人的可靠性。另外,根據(jù)海因里希的多米諾骨牌原理,人是會產(chǎn)生差錯的,由人的差錯就會導(dǎo)致人的可靠性降低,從而導(dǎo)致子系統(tǒng)的可靠性降低,最終會導(dǎo)致系統(tǒng)總體的可靠性降低。其中,人為因素是所有事故最基本的起因。因此,為提高系統(tǒng)總體的效率,對人為因素的影響進(jìn)行思考和分析是很有必要的。

2.2 人為因素相關(guān)的基本概念

對人為因素的研究是一門較為新興的學(xué)科,對這一學(xué)科的定義及命名世界各國都不統(tǒng)一,但在這一學(xué)科的研究對象和研究目的方面是大體一致的。研究對象主要是人與環(huán)境的關(guān)系,即人在各種環(huán)境下的生理現(xiàn)象和心理現(xiàn)象;研究目的就是減少各種環(huán)境對人的負(fù)面影響,使人處于一種合適的環(huán)境中來進(jìn)行工作,從而提高工作的效率。其實,對人為因素的研究是涉及很多學(xué)科的邊緣學(xué)科,很明顯涉及的學(xué)科有心理學(xué)、生理學(xué)和統(tǒng)計學(xué)等。人是民航系統(tǒng)中的人、機(jī)和環(huán)三者中最活躍,也是最不可控的主體,因此民航系統(tǒng)中主要的研究對象就是人。在解決像空管系統(tǒng)這樣大型復(fù)雜的問題時,一般的研究手段就是系統(tǒng)工程的思想和方法,它利用系統(tǒng)工程學(xué)的思想和與人有關(guān)的科學(xué)理論,來使人在各種活動中保持最佳狀態(tài)。

民航空管系統(tǒng)中對人為因素的研究,主要就是了解人在各種環(huán)境中的局限性,通過收集各種數(shù)據(jù)來為空管系統(tǒng)的設(shè)計服務(wù),從而使人在空管系統(tǒng)中發(fā)揮更加重要的作用。

2.3 人為因素中人的基本特點(diǎn)

在空管系統(tǒng)中,人為因素的重要性是由人的特點(diǎn)決定的。作為一個自然的人,本身就會有各種生理和心理的缺陷。人的故障一般是指系統(tǒng)中的主體(即人)在對事物進(jìn)行監(jiān)控和改造的過程中,沒有達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),而使系統(tǒng)發(fā)生故障的行為。人的故障具有如下特點(diǎn):

1)人的失誤具有重復(fù)性,可以通過有效手段盡可能地避免但不能完全消除;

2)人的行為具有可變性,對同一項任務(wù)人不可能用完全相同的方式來完成;

3)人的故障具有潛在性,這種潛在性不一定會導(dǎo)致人的失誤;

4)人的故障具有不可逆轉(zhuǎn)性,由人的故障而產(chǎn)生的系統(tǒng)失效具有不可逆性;

5)人的故障具有頻繁性,有時一種錯誤能在一個時間段內(nèi)多次發(fā)生;

6)人的故障具有突發(fā)性,可能是由無意識的失誤而產(chǎn)生的;

7)人的故障具有不確定性,人本身的差異加上環(huán)境對人的影響所導(dǎo)致的;

8)人的故障具有可修復(fù)性,發(fā)現(xiàn)自己的失誤后能及時地加以糾正;

9)人具有不斷學(xué)習(xí)的能力,在各種環(huán)境中能不斷提高自己的能力和適應(yīng)性。

3 人為因素研究的基本事故模型

“差錯是不可避免的”是客觀而正確的,它的正確是解決人為因素問題的前提。從這一點(diǎn)出發(fā)可以知道,我們不可以徹底解決所有人員所出現(xiàn)的差錯問題,但我們可以通過了解差錯發(fā)生的起因,對其進(jìn)行合理的分析,并提出預(yù)防和改進(jìn)的措施。

對人為差錯的研究和分析有很多的模型,具體主要有以下幾種模型:

3.1 SHELL模型

SHELL模型[3]是一個很古老的模型,在20世紀(jì)70年代初就已出現(xiàn)。模型主要由軟件(Software)、硬件(Hardware)、環(huán)境(Environment)和生命件(Liveware)以積木的形式組成,其中生命件居于中心。SHELL模型的核心是人,主要研究人(即生命件)與另外三個部分的關(guān)系。人與硬件的關(guān)系主要是指人與機(jī)器之間的問題;人與軟件的關(guān)系主要指人與系統(tǒng)中非物理方面的問題;人與環(huán)境的關(guān)系主要指各種自然和非自然的環(huán)境對人的影響。最后還有一種人與人之間的關(guān)系,主要是指團(tuán)隊所有成員之間的協(xié)同與合作的問題,主要是企業(yè)文化和管理方面的問題。

3.2 海因里希模型

海因里希[4]模型建立在一個事實上,即在1起嚴(yán)重事故下有29起微小事故和300起沒發(fā)生的隱性事故。這就是說在一起嚴(yán)重事故后要積極總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),找出潛在的可能發(fā)生事故的情況,從而預(yù)防事故的發(fā)生。

3.3 “瑞士奶酪”模型

這個模型由Reason教授提出,也稱Reason模型[5]。這個模型的原理和圓盤漏洞理論差不多,主要思想是:各種活動可以分為不同的層面,每個層面都有漏洞,不安全因素就像一個不間斷的光源,當(dāng)漏洞的出現(xiàn)剛好能讓光源通過各層到達(dá)另一端時事故就會發(fā)生。這時只要采取措施阻止某一個層面漏洞的出現(xiàn),光源就通不過,事故也就不會發(fā)生。

3.4 DECIDE模型

該模型由六個單詞的首寫字母構(gòu)成,即探測(Detect)、估計(Estimate)、選擇(Choose)、鑒別(Identify)、實施(Do)、評價(Evaluate)。探測就是依靠雷達(dá)和程序管制的手段來發(fā)現(xiàn)不正常情況。估計就是對不正常情況的分析判斷。選擇就是依據(jù)對不正常情況的分析判斷來尋找應(yīng)對措施。鑒別就是對多個應(yīng)對措施進(jìn)行篩選并準(zhǔn)備付諸實施。實施就是將已準(zhǔn)備好的措施付諸行動。評價就是對付諸實施的措施進(jìn)行監(jiān)控并對效果做出評價。在這六個環(huán)節(jié)中每一個都有可能產(chǎn)生人為錯誤,可見在空管系統(tǒng)中人的因素是非常重要的。

對空管系統(tǒng)中人為因素進(jìn)行研究的模型和方法還有很多,如PDCA循環(huán)[6]、四階段行為模式、皮特森模型等。從各種模型和方法的分析可以看出,人為因素是其中很重要的組成部分。一個事故的產(chǎn)生不是一個孤立事件的結(jié)果,它是由一系列環(huán)環(huán)相扣的事件連鎖反應(yīng)產(chǎn)生的結(jié)果。在實際管理中,只要對各個環(huán)節(jié)認(rèn)真對待,事故發(fā)生的概率就會大大降低。

4 對民航空管系統(tǒng)安全的發(fā)展建議

經(jīng)過統(tǒng)計分析,制約民航空管安全的系統(tǒng)性瓶頸主要有三個:人與環(huán)境界面;管制團(tuán)隊的管理及雷達(dá)低高度告警問題。其中,雷達(dá)低高度告警[7]問題是技術(shù)問題,解決只是時間問題。人與環(huán)境界面中的環(huán)境有硬環(huán)境和軟環(huán)境之分。硬環(huán)境就是具體看得見的環(huán)境,如機(jī)械設(shè)備,生活環(huán)境等,硬環(huán)境比較容易達(dá)到要求。軟環(huán)境指物質(zhì)條件以外的諸如政策、文化、制度等外部因素和條件的總和,軟環(huán)境是一種文化環(huán)境,是空管安全的薄弱環(huán)節(jié),在一定程度上也受人為因素的影響。由此可知,人為因素對空管安全的影響最大。

4.1 民航空管人員的發(fā)展問題

要解決空管安全[8]中人為因素的影響,首先要解決人(即管制員)的發(fā)展問題。管制員的發(fā)展受到主觀和客觀條件的限制。主觀條件即影響管制員自身的因素,先天的如管制方面的天賦,心理素質(zhì)的好壞及反應(yīng)的快慢等;后天的如教育與培養(yǎng)的問題,是否積極接受各種理論知識,努力提高自己的技能等。主觀條件是與人自身相關(guān)的,這就要求在進(jìn)行人才培養(yǎng)時要有各種規(guī)章制度和優(yōu)選策略。

客觀條件主要是指管制工作是高風(fēng)險且專業(yè)性很強(qiáng)的工作,但社會重視不夠。另外,經(jīng)濟(jì)收入與勞動投入的不匹配也是客觀存在的,在一定程度上會影響管制員的狀態(tài)。

在一個大的系統(tǒng)中,管理的好壞是很關(guān)鍵的。在管理上應(yīng)注意創(chuàng)造條件調(diào)動人的積極性和創(chuàng)造性,以人為本的進(jìn)行管理。1)要能激發(fā)人的主觀能動性,要有好的制度,要形成激勵機(jī)制[9];2)把空管人員的收入和人才培養(yǎng)結(jié)合考慮;3)要考慮工作的分配與個人能力是否匹配的問題;4)要不斷滿足職工的物質(zhì)和精神生活的需要;5)要注意團(tuán)隊文化的建設(shè),保持和諧的工作環(huán)境。

4.2 對民航空管資源的優(yōu)化建議

在空管人力資源方面,要加強(qiáng)對管制班組資源的合理分配和管理,使班組人員能密切協(xié)同,緊密配合;要進(jìn)一步完善見習(xí)與培訓(xùn)的教學(xué)和管理規(guī)范;建立更加完善的評估體系,使空管人員的價值得到體現(xiàn),保持空管隊伍的穩(wěn)定發(fā)展和提高。

在空管科研建設(shè)方面,要組織空管方面的培訓(xùn)、學(xué)術(shù)研討會;要定期進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)陸空英語通話能力的學(xué)習(xí)和考核;要積極加強(qiáng)與各方面的科研合作,并努力將科研成果進(jìn)行實際的應(yīng)用轉(zhuǎn)化。

在空管文化建設(shè)方面,空管文化建設(shè)對空管安全有重要作用,它能對安全問題形成長期而重要的影響。因此,在空管文化建設(shè)方面要積極探索,不斷創(chuàng)新,建立空管安全文化建設(shè)的長效機(jī)制。

在空管設(shè)施建設(shè)方面,要進(jìn)一步改善空域環(huán)境,優(yōu)化空域結(jié)構(gòu);進(jìn)一步提高管制的效率和安全系數(shù);要積極和國際接軌,增加空管系統(tǒng)的服務(wù)水平和科技含量;進(jìn)一步推進(jìn)空管網(wǎng)絡(luò)的完善和優(yōu)化,為空管安全搭建更好的平臺。

在空管制度建設(shè)方面,要積極總結(jié)我國空管方面的歷史性問題,研究采取的方法和措施,進(jìn)而建立并完善相關(guān)的規(guī)范;在總結(jié)問題和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,將好的制度進(jìn)行固化并不斷堅持;制定對管制員進(jìn)行選拔的各種規(guī)章制度和標(biāo)準(zhǔn),并嚴(yán)格執(zhí)行;對空管工作環(huán)境下的各種指標(biāo)要進(jìn)行具體規(guī)范;嚴(yán)格執(zhí)行飛行程序和空管程序,嚴(yán)防空管人為差錯的發(fā)生。

5 結(jié)語

通過對影響空管系統(tǒng)安全的各種要素的分析可知,人為因素是其中最主要的因素。因此,在實際中,要不斷改善影響空管人員決策的環(huán)境,要不斷提升設(shè)備的科技含量來減輕空管人員的負(fù)荷和壓力。另外,要努力創(chuàng)造一種和諧的文化氛圍,使空管人員之間能互相學(xué)習(xí),互相提高,使空管資源[10]能動態(tài)均衡的分配,進(jìn)一步保證空管系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定。其實,對民航空管系統(tǒng)安全問題的研究是一項長期的課題,需要不斷的探索。

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HumanFactorsAnalysisofATCSafetyinCivilAviation

LI Jun1XIAO Yong2

(1. No. 1 Canglong North Road, Wuhan 430205)(2. Wuhan Digital Engineering Institute, Wuhan 430205)

ATC(Air Traffic Control)system security is mainly reflected in four aspects, including human factors, environmental factors, mechanical equipment condition and management of the entire system. This article briefly describes the impact of these four aspects on the safety of air traffic control, then focuses on the impact of human factors on the safety of air traffic control. It describes human characteristics of the human factors and introduces some basic research methods and models. Finally, some suggestions are offered to the development of air traffic control and safety system after human factors of the civil aviation air traffic control are analyzed.

ATC system, human factors, accident model, ATC culture

2013年11月5日,

:2013年12月25日

李軍,男,碩士,工程師,研究方向:作戰(zhàn)指揮控制方向。肖勇,男,碩士,助理工程師,研究方向:航空管制應(yīng)用。

V355.1DOI:10.3969/j.issn1672-9730.2014.05.007