惠鐸鐸,馬 進(jìn),李曉京,柳 平,胡文東

(1.第四軍醫(yī)大學(xué) 航空航天教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710032;2.95503部隊(duì)，貴州 遵義 563127)

基于Opengl的飛行團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力評(píng)價(jià)系統(tǒng)開發(fā)

惠鐸鐸1,馬 進(jìn)1,李曉京1,柳 平2,胡文東1

(1.第四軍醫(yī)大學(xué) 航空航天教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710032;2.95503部隊(duì)，貴州 遵義 563127)

現(xiàn)代大型飛機(jī)控制和操縱十分復(fù)雜，可靠性要求高，很難由一個(gè)乘員單獨(dú)完成，需要機(jī)組成員之間相互配合共同完成作業(yè)任務(wù)。飛行團(tuán)隊(duì)的合理搭配、科學(xué)訓(xùn)練及綜合評(píng)價(jià)是高效安全完成飛行任務(wù)的重要保證，也是座艙資源管理中的重要內(nèi)容。依據(jù)飛行團(tuán)隊(duì)任務(wù)的相關(guān)特征，研究影響飛行團(tuán)隊(duì)作業(yè)高效安全的相關(guān)因素，為飛行團(tuán)隊(duì)的組建和選拔訓(xùn)練提供一系列的理論和方法。通過(guò)C++編程得到團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力評(píng)價(jià)系統(tǒng)。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該測(cè)試工具難度適中，區(qū)分度良好，具有較好的一致性和穩(wěn)定性，符合實(shí)驗(yàn)要求。該系統(tǒng)可以作為一種可靠的工具來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，可用于相關(guān)飛行團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力測(cè)試。

Opengl;飛行團(tuán)隊(duì);協(xié)作能力;評(píng)價(jià)系統(tǒng)

1 概 述

所謂團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，是指作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)成員，通過(guò)與團(tuán)隊(duì)其他成員共享資源，相互溝通、相互幫助并努力融入團(tuán)隊(duì)，最終使得整個(gè)團(tuán)隊(duì)圓滿完成任務(wù)的這樣一種能力[1]。團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力首先要建立在團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上。對(duì)于一個(gè)團(tuán)隊(duì)的隊(duì)長(zhǎng)來(lái)說(shuō)，他需要有團(tuán)隊(duì)組織能力,而對(duì)于隊(duì)員來(lái)說(shuō)，不僅要有個(gè)人能力，更需要在不同的位置上盡其所能。發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神互補(bǔ)互助以共同發(fā)揮最大效率的能力，這就是團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力[2]。

伴隨著人類文明的不斷進(jìn)步，科技的不斷發(fā)展，工作任務(wù)的大型化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、環(huán)境化、系統(tǒng)統(tǒng)一化是不可逆轉(zhuǎn)的潮流，這也就意味著如今的工作人員不再是單一、獨(dú)立地完成任務(wù)，而是以團(tuán)隊(duì)形式出現(xiàn)，共同完成任務(wù)[3]。由于科技的快速發(fā)展、市場(chǎng)全球化以及資訊的大量充斥與快速傳導(dǎo)等因素，使得工作任務(wù)比以前更加復(fù)雜。在這種情形下，組織越來(lái)越需要所有成員相互溝通和協(xié)調(diào)，彼此分享與交流，促進(jìn)組織成長(zhǎng)，增加組織柔性，提高整體績(jī)效，以迅速有效地應(yīng)對(duì)所處環(huán)境并做出判斷和反應(yīng)[4]。正是由于團(tuán)隊(duì)在企業(yè)中的廣泛應(yīng)用，如何管理和有效運(yùn)作團(tuán)隊(duì)已成為現(xiàn)代企業(yè)關(guān)注的重要問(wèn)題，同時(shí)也引發(fā)了許多學(xué)者對(duì)組織團(tuán)隊(duì)的濃厚興趣。

同樣，飛行團(tuán)隊(duì)成員的合理搭配與分組及其評(píng)價(jià)也是困擾飛行團(tuán)隊(duì)，亟待解決的問(wèn)題[5]。現(xiàn)代大型民用軍用飛機(jī)功能的要求也日趨復(fù)雜，多數(shù)功能無(wú)法由一個(gè)乘員單獨(dú)完成，需要成員之間相互配合共同完成，對(duì)機(jī)組成員之間的協(xié)作能力提出了巨大的考驗(yàn)。準(zhǔn)確客觀的測(cè)量和評(píng)價(jià)對(duì)于新團(tuán)隊(duì)的產(chǎn)生有重要的指導(dǎo)意義，對(duì)于現(xiàn)有團(tuán)隊(duì)，成熟科學(xué)的訓(xùn)練方法和設(shè)備的研發(fā)也是必須的[6]。

飛行職業(yè)是一項(xiàng)復(fù)雜且危險(xiǎn)的特殊職業(yè)，飛行安全是航空公司運(yùn)營(yíng)過(guò)程中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。而現(xiàn)代大型民用飛機(jī)控制和操縱也十分復(fù)雜，多數(shù)作業(yè)無(wú)法由一個(gè)乘員單獨(dú)完成，需要成員之間相互配合，大部分的飛機(jī)會(huì)配備兩名以上的飛行員，組成一個(gè)飛行團(tuán)隊(duì)來(lái)執(zhí)行飛行任務(wù)，因此對(duì)機(jī)組成員之間的協(xié)作能力提出了巨大的考驗(yàn)。航空領(lǐng)域研究者普遍認(rèn)為選拔飛行員除了需要具備良好的飛行技術(shù)及心理品質(zhì)外，還需要尋求有助于提高飛行機(jī)組作業(yè)績(jī)效的心理品質(zhì)[7-8]。而相關(guān)的統(tǒng)計(jì)表明，我國(guó)2001-2010年發(fā)生的64%的飛行事故主要原因?yàn)闄C(jī)組原因。因此如何提高飛行機(jī)組的團(tuán)隊(duì)有效性，減少飛行中的人為失誤，是機(jī)組資源管理的重要目標(biāo)，飛行團(tuán)隊(duì)成員的合理搭配、分組及協(xié)作能力的評(píng)價(jià)也是困擾飛行團(tuán)隊(duì)管理方面的重要問(wèn)題[9]。探討影響飛行團(tuán)隊(duì)有效性的相關(guān)因素對(duì)于飛行團(tuán)隊(duì)的組建有著重要的指導(dǎo)意義，而現(xiàn)有團(tuán)隊(duì)作業(yè)實(shí)用科學(xué)的心理訓(xùn)練方法和相關(guān)設(shè)備的研發(fā)也需要相應(yīng)的理論和實(shí)驗(yàn)研究作為指導(dǎo)[10]。

通過(guò)查閱文獻(xiàn)及專家訪談對(duì)現(xiàn)有的民用軍用飛機(jī)所執(zhí)行的飛行任務(wù)進(jìn)行抽象模擬，設(shè)計(jì)出一套符合飛行任務(wù)特征的類模擬飛行團(tuán)隊(duì)任務(wù)[11]，為飛行團(tuán)隊(duì)研究提供一種實(shí)驗(yàn)手段；在這種團(tuán)隊(duì)任務(wù)模式下，探討團(tuán)隊(duì)績(jī)效，據(jù)此研究飛行團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力[12]，為飛行團(tuán)隊(duì)的組建、訓(xùn)練及評(píng)價(jià)提供初步的理論依據(jù)和方法。文中主要介紹該評(píng)價(jià)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用。

2 測(cè)試系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

該測(cè)試主要根據(jù)飛行任務(wù)中，所執(zhí)行任務(wù)的各種特點(diǎn)，通過(guò)調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)飛行任務(wù)當(dāng)中最常用的操作就是對(duì)儀表的觀察和監(jiān)測(cè)，將此任務(wù)抽象出來(lái)，構(gòu)建該測(cè)試系統(tǒng)[13]。系統(tǒng)主要構(gòu)建一個(gè)局域網(wǎng)，該局域網(wǎng)由4～6臺(tái)電腦組成，其中一臺(tái)為服務(wù)器，其余各臺(tái)為客戶端，每個(gè)客戶端連接游戲操作桿。由服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的收集以及指令的下達(dá)，客戶端負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器端。各個(gè)被試盡量保持儀表的指針在中立位置，在看到自身儀表操作的同時(shí)還可以看到其他被試的操作情況。各個(gè)儀表相互之間受系數(shù)K影響，自身的表針受到自己客戶端游戲操作桿控制的同時(shí)，也受到其他幾個(gè)客戶端游戲操作桿的影響。K值可以通過(guò)預(yù)先實(shí)驗(yàn)根據(jù)心理測(cè)試的信度、難度和區(qū)分度要求確定。在K值一定時(shí)，小組能夠使全部?jī)x表調(diào)零時(shí)間越短，則成績(jī)?cè)胶?。在K值確定后，采用小組完成任務(wù)成功次數(shù)以及完成任務(wù)時(shí)間作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

3 軟件實(shí)現(xiàn)

該評(píng)價(jià)系統(tǒng)是在Windows7環(huán)境下開發(fā)的，集成開發(fā)環(huán)境為MicrosoftVisualStudio2010IDE，第三方控件為beaugaugetctrl控件，目標(biāo)程序編譯模式：MFCWin32應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議：TCPIP協(xié)議。

程序由服務(wù)端應(yīng)用和客戶端應(yīng)用組成。服務(wù)端應(yīng)用由管理員操作,實(shí)現(xiàn)指定網(wǎng)絡(luò)端口監(jiān)聽及遠(yuǎn)程連接管理、測(cè)試參數(shù)設(shè)置、測(cè)試邏輯及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、客戶端連接狀態(tài)監(jiān)控、測(cè)試開始與停止控制、結(jié)果數(shù)據(jù)記錄功能?？蛻舳藨?yīng)用由受試人員操作，實(shí)現(xiàn)人員信息錄入、操縱桿量采集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收發(fā)、圖形界面呈現(xiàn)。客戶端功能主要有人員信息錄入、操縱桿量采集、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收發(fā)、圖形界面呈現(xiàn)等。服務(wù)端可以設(shè)置測(cè)試系數(shù)，控制測(cè)試起始結(jié)束，可以看見所有參試者的動(dòng)態(tài)；客戶端顯示所有參試者所控制的儀表畫面，其中正中的儀表受本人控制，并通過(guò)操縱與計(jì)算機(jī)相連接的搖桿對(duì)儀表指針進(jìn)行調(diào)整，此外，參試者還可以根據(jù)自己所觀察到的所有儀表的動(dòng)態(tài)對(duì)自己的操作進(jìn)行相應(yīng)的修正，從而更好地完成團(tuán)隊(duì)任務(wù)，取得良好的團(tuán)隊(duì)績(jī)效。儀表協(xié)作服務(wù)器及客戶端的界面如圖1～4所示。

圖1 儀表協(xié)作服務(wù)端界面

4 軟件應(yīng)用

協(xié)作能力評(píng)價(jià)系統(tǒng)的應(yīng)用，以三人協(xié)作能力測(cè)試為例，測(cè)試者在客戶端操縱搖桿，克服儀表之間的相互影響，共同將所有儀表的指針指向指定位置，視為成功一次。該任務(wù)單次完成限定時(shí)間為60s，以在測(cè)試時(shí)間內(nèi)成功完成的次數(shù)作為團(tuán)隊(duì)績(jī)效的考察指標(biāo)。

該測(cè)試選擇某相關(guān)院校本科大二學(xué)生，共78人，均為男性，年齡為18.98±0.56歲，采用隨機(jī)方法進(jìn)行抽取。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為避免生物節(jié)律帶來(lái)的影響，被試

圖2 儀表協(xié)作服務(wù)端界面

圖3 儀表協(xié)作客戶端登錄界面

圖4 儀表協(xié)作客戶端界面(以3人為例)

分批次于每次上午9:00-11:00和下午15:00-17:00進(jìn)行測(cè)試。并于兩個(gè)月后對(duì)同一批被試進(jìn)行了第二次測(cè)試，期間成員未發(fā)生特殊情況且未接受與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的訓(xùn)練。

對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該測(cè)試工具難度適中，其難度為0.64；區(qū)分度良好，其區(qū)分度為0.41，具有較好的一致性和穩(wěn)定性，其重測(cè)信度為0.82，符合實(shí)驗(yàn)要求，可以作為一種可靠的工具來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試，可用于相關(guān)飛行團(tuán)隊(duì)的協(xié)作能力測(cè)試。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上面的研究與應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，該協(xié)作能力評(píng)價(jià)系 統(tǒng)具有良好的難度區(qū)分度和重測(cè)信度，可以有效地對(duì)飛行小團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過(guò)對(duì)協(xié)作能力的測(cè)評(píng)，組建一個(gè)高效的飛行團(tuán)隊(duì)，對(duì)于提高工作效率和安全性具有非常重要的意義。

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System Development for Flight Teamwork Collaboration Evaluation Based on Opengl

HUI Duo-duo1,MA Jin1,LI Xiao-jing1,LIU Ping2,HU Wen-dong1

(1.Key Laboratory of Physiology,4th Military Medical University,Xi’an 710032,China;2.95503 Troops,Zunyi 563127,China)

The functional requirement of modern giant aircraft has become complex increasingly.Most work cannot be performed by one person alone,but need to cooperate with each other between members.Reasonable collocation,scientific training,and comprehensive evaluation of the flight team is an important guarantee to complete the mission effectively and safely,and is also an important part of CRM.According to the associated characteristics of flight task,the factors affecting the safety of flight crew working efficiently is studied and some theories and methods for the flight team selection and training are provided.Analysis of experimental results,found that the test tools has moderate difficulty,with good degree of differentiation and great consistency and stability,conforming to the requirements of the experiments.The system can be used as a reliable tool for the corresponding test,also for cooperation test of related team flight.

Opengl;flight group;collaboration ability;evaluation system

2015-01-18

2015-06-10

時(shí)間：2016-01-04

國(guó)家自然科學(xué)基金-民航總局聯(lián)合資助項(xiàng)目(U1333101);國(guó)家自然科學(xué)基金青年基金(81202178)

惠鐸鐸(1986-)，女，碩士，研究實(shí)習(xí)員，從事醫(yī)學(xué)裝備方面的研究。

http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1450.TP.20160104.1608.082.html

TP311.5

A

1673-629X(2016)01-0134-04

10.3969/j.issn.1673-629X.2016.01.028