顧海健
(中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司,上海200241)
近年來(lái),我國(guó)民航運(yùn)輸業(yè)發(fā)展迅猛,但是隨著運(yùn)輸規(guī)模的不斷擴(kuò)大,運(yùn)營(yíng)管理的風(fēng)險(xiǎn)也在迅速提升,因此確保安全性就成為運(yùn)營(yíng)管理的首要目標(biāo)[1]。威脅運(yùn)營(yíng)安全性的因素主要有機(jī)械故障、不利的天氣狀態(tài)、人為因素等。在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中記錄這些過(guò)程數(shù)據(jù),并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性分析,可為運(yùn)營(yíng)的安全性提供更多的可控方向。應(yīng)用范圍較廣的安全評(píng)估方法有概率統(tǒng)計(jì)方法、安全分析法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法等。
本文主要對(duì)民用航空運(yùn)營(yíng)安全性和影響安全性的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析研究。
民用航空運(yùn)營(yíng)的過(guò)程需要聯(lián)合多部門共同協(xié)作,對(duì)其安全性的分析涉及技術(shù)、管理、統(tǒng)計(jì)等諸多領(lǐng)域。
我國(guó)《民用航空器事件調(diào)查規(guī)定(CCAR395R2)》中規(guī)定了航空運(yùn)營(yíng)事故的概念和等級(jí),以及發(fā)生事故后的調(diào)查程序和處理方法。航空管理部門出臺(tái)航空安全法規(guī)是為了規(guī)范操作和管理流程,避免事故的發(fā)生。隨著民航運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展,關(guān)于安全性的內(nèi)容也在不斷擴(kuò)展,其目的是降低航空運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù),實(shí)現(xiàn)最大程度的安全運(yùn)營(yíng)。
民用航空安全系統(tǒng)主要由機(jī)場(chǎng)、空中交通管制、航行、維修組成,如圖1所示。由圖1可以看出,與航空公司有關(guān)的部分為航行和維修兩部分。從整個(gè)民用航空安全系統(tǒng)分析,影響安全性的因素包括環(huán)境、操作人員和管理人員、飛機(jī)等[2]??紤]到民用航空系統(tǒng)的綜合情況,保證其安全性是一項(xiàng)非常有挑戰(zhàn)性的工作。
圖1 民用航空安全系統(tǒng)組成圖
航空公司負(fù)責(zé)民用航空運(yùn)營(yíng),運(yùn)營(yíng)范圍包括航行、維修、地勤、營(yíng)銷、人事、安全維護(hù)等,并且在航空監(jiān)管部門的監(jiān)督下執(zhí)行與適航要求有關(guān)的規(guī)章條例等。運(yùn)營(yíng)范圍中航行和維修是關(guān)于運(yùn)營(yíng)安全性的主要工作,例如飛機(jī)處于短?;蛘吆胶鬆顟B(tài)時(shí),航空公司需要指派維修人員對(duì)飛機(jī)進(jìn)行檢查、排故、維修等工作,并且在預(yù)定維修大綱規(guī)定的時(shí)間間隔對(duì)飛機(jī)進(jìn)行定檢,如A檢、C檢等。
1.3.1 維修風(fēng)險(xiǎn)因素
民用航空運(yùn)營(yíng)安全性評(píng)估的一項(xiàng)重要指標(biāo)是維修風(fēng)險(xiǎn)因素,維修風(fēng)險(xiǎn)因素中主要包括維修人員風(fēng)險(xiǎn)因素、航空器風(fēng)險(xiǎn)因素、維修環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素、維修安全管理風(fēng)險(xiǎn)因素四部分[3]。通常安全事故是由多種因素共同作用引起的,因此,綜合分析各民用航空維修風(fēng)險(xiǎn)因素能夠有效防止運(yùn)營(yíng)安全事故的發(fā)生。
其中,維修人員風(fēng)險(xiǎn)因素是指由于機(jī)務(wù)維修人員違規(guī)操作、溝通障礙、操作資質(zhì)不符、專業(yè)知識(shí)不足等造成的運(yùn)營(yíng)安全事故。上述事故原因可以分為維修能力、人員的生理和心理狀態(tài)兩部分。航空器風(fēng)險(xiǎn)因素是指由飛機(jī)原始技術(shù)特性、飛機(jī)整體維修保養(yǎng)狀態(tài)、飛機(jī)運(yùn)行年限、維修保養(yǎng)備件等情況引起的運(yùn)營(yíng)安全事故。維修環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素是指由維修現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、自然狀態(tài)環(huán)境、其他社會(huì)環(huán)境等環(huán)境狀態(tài)引起的運(yùn)營(yíng)安全事故。維修安全管理風(fēng)險(xiǎn)因素是指由不遵守安全制度、不完整的組織機(jī)構(gòu)、缺乏安全監(jiān)督等情況引起的運(yùn)營(yíng)安全事故。
1.3.2 飛行風(fēng)險(xiǎn)因素
民用航空運(yùn)營(yíng)飛行風(fēng)險(xiǎn)因素是指由航空器、機(jī)組成員、飛行安全管理和飛行環(huán)境四部分中的某一個(gè)或者某幾個(gè)造成安全事故的原因。航空器風(fēng)險(xiǎn)因素包括原始設(shè)計(jì)、飛機(jī)構(gòu)型、機(jī)載設(shè)備、飛機(jī)維修保養(yǎng)狀況,每一部分的不合規(guī)狀態(tài)都會(huì)威脅到航空運(yùn)營(yíng)的安全性。機(jī)組成員因素包括飛行員職業(yè)能力、飛行員生理和心理狀態(tài)以及機(jī)組管理狀態(tài)三方面。飛行安全管理因素包括安全制度、組織機(jī)構(gòu)、安全教育與技術(shù)培訓(xùn)、安全監(jiān)督、應(yīng)急管理五個(gè)方面。飛行環(huán)境因素包括自然狀態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩方面。民用航空運(yùn)營(yíng)飛行風(fēng)險(xiǎn)因素會(huì)直接影響到飛機(jī)的航行狀態(tài),因此,嚴(yán)格控制飛行風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)最大限度保證飛機(jī)航行安全至關(guān)重要。
不同的安全評(píng)估方法在其應(yīng)用領(lǐng)域有所差異,民用航空運(yùn)營(yíng)應(yīng)該根據(jù)其自身的技術(shù)和管理特點(diǎn),選擇安全性最大化的評(píng)估方法。
民用航空運(yùn)營(yíng)的安全評(píng)估主要有兩個(gè)特點(diǎn):(1)致因機(jī)理復(fù)雜;(2)有效數(shù)據(jù)不足。民航運(yùn)營(yíng)安全事故往往是由多種因素共同作用引起的,各種風(fēng)險(xiǎn)因素之間相互關(guān)系復(fù)雜,具有較強(qiáng)的模糊性和不確定性,導(dǎo)致了運(yùn)營(yíng)安全的致因機(jī)理十分復(fù)雜,給安全評(píng)估方法的選擇和安全方法的評(píng)估增加了難度,直接影響了評(píng)估結(jié)果的有效性和可信度。同時(shí),民用航空的運(yùn)營(yíng)安全事故發(fā)生概率較低,典型的安全事故樣本較少,導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)出的數(shù)據(jù)樣本量不足,數(shù)據(jù)類型畸變,可用樣本數(shù)量不滿足安全評(píng)估的要求,而且由于航空公司對(duì)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)保密,加大了數(shù)據(jù)收集的難度,更大程度地限制了安全評(píng)估方法的選擇。
民用航空運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的差異和待評(píng)估對(duì)象特點(diǎn)的不同來(lái)選擇評(píng)估效果最好、評(píng)估結(jié)果最準(zhǔn)確的方法,評(píng)估方法基本有定量、定性和定量定性三種。通常情況下,運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估方法的選擇依據(jù)分為客觀數(shù)據(jù)和主觀數(shù)據(jù)(運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn))兩方面。在客觀數(shù)據(jù)方面,由于傳統(tǒng)方法存在數(shù)據(jù)樣本量不足和數(shù)據(jù)類型畸變的缺點(diǎn),目前部分航空公司已經(jīng)開始使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理方法,智能化方法能夠較好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的不足。在主觀數(shù)據(jù)方面,由于客觀數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)樣本問(wèn)題,此時(shí)就需要運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)和專家的評(píng)估作為補(bǔ)充,綜合提升評(píng)估結(jié)果的可靠性。無(wú)論是定量、定性或者定量定性方法,最終都是為了得到運(yùn)營(yíng)安全評(píng)估的最準(zhǔn)確結(jié)果。
民用航空運(yùn)營(yíng)安全性分析的關(guān)注點(diǎn)從現(xiàn)象、結(jié)果和事后處理發(fā)展到本質(zhì)、原因和事前預(yù)防,并且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在該領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用,各個(gè)組織和部門在民用航空運(yùn)營(yíng)方面的數(shù)據(jù)采集和記錄方式也變得更加完善。因此,關(guān)于民用航空運(yùn)營(yíng)安全性的研究主要分為事故和數(shù)據(jù)兩部分。
在民用航空運(yùn)營(yíng)初期,由于經(jīng)驗(yàn)不足,運(yùn)營(yíng)事故頻發(fā)。隨后對(duì)不同的事故進(jìn)行了詳細(xì)的分析,并將導(dǎo)致事故的原因分為飛機(jī)和飛行員兩大部分。
20世紀(jì)中葉,在民用航空運(yùn)營(yíng)發(fā)展初期,運(yùn)營(yíng)事故的分析是預(yù)防事故發(fā)生的主要方法。由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平發(fā)展不成熟,關(guān)于航空運(yùn)營(yíng)安全影響因素的分析主要包括飛機(jī)系統(tǒng)故障、機(jī)械故障等技術(shù)方面。安全分析方法包括風(fēng)險(xiǎn)與操作性研究、故障樹分析以及失效模式與影響分析等,這些方法被廣泛地應(yīng)用到航空運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,提高了飛機(jī)的可靠性和運(yùn)營(yíng)安全性。
20世紀(jì)70年代之后,隨著運(yùn)營(yíng)方法和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,對(duì)于航空運(yùn)營(yíng)安全事故的分析從事故的認(rèn)識(shí)向事故的致因和預(yù)防性措施轉(zhuǎn)變。經(jīng)過(guò)大量的數(shù)據(jù)積累,得出較為廣泛的分析理論:事故因果連鎖理論、能力觀點(diǎn)的因果連鎖理論和軌跡交叉理論等。在航空運(yùn)營(yíng)安全分析方法發(fā)展過(guò)程中,人為因素逐漸成為分析的重點(diǎn),例如研究人員提出了人為因素分析與分類系統(tǒng)、SHEL模型、TRACE模型等。人為因素分析與分類系統(tǒng)重點(diǎn)分析人為差錯(cuò)與分類框架;SHEL模型則著重于理論模型,強(qiáng)調(diào)了人為因素的分析范圍、研究要素以及兩者之間的相互關(guān)系;TRACE模型主要從工作人員心理層面出發(fā)分析人為差錯(cuò),研究導(dǎo)致事故發(fā)生的人為心理、壓力、狀態(tài)等主觀因素。
基于“數(shù)據(jù)”的民用航空運(yùn)營(yíng)安全分析模型與方法主要包括飛機(jī)的運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)和機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。運(yùn)營(yíng)安全數(shù)據(jù)主要包括運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、影響運(yùn)營(yíng)安全的具體事件和運(yùn)營(yíng)程序等,例如QAR數(shù)據(jù)、維修事故、安全管理程序等。飛機(jī)制造商在早期主要通過(guò)這類方法研究飛機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù),在發(fā)展過(guò)程中,飛機(jī)制造商通過(guò)評(píng)估航空運(yùn)營(yíng)事故對(duì)飛行安全的影響程度,提出相應(yīng)的措施從而降低運(yùn)營(yíng)安全事故的發(fā)生概率,例如,美國(guó)波音公司的飛機(jī)狀態(tài)管理系統(tǒng)和法國(guó)空中客車公司的數(shù)字化運(yùn)維管理分析系統(tǒng)。隨著民用航空的不斷發(fā)展,運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的數(shù)據(jù)積累,數(shù)據(jù)分析方法的不斷革新,“數(shù)據(jù)”在民用航空運(yùn)營(yíng)安全分析中的作用越來(lái)越重要。
民用航空運(yùn)營(yíng)的安全評(píng)估是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)-管理系統(tǒng)綜合性評(píng)估工作,合適的安全評(píng)估方法能夠精準(zhǔn)地提取有效評(píng)估數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗(yàn),為民用航空的運(yùn)營(yíng)安全提供技術(shù)支持,更好地服務(wù)運(yùn)營(yíng)安全管理,指導(dǎo)運(yùn)營(yíng)安全工作,推動(dòng)運(yùn)營(yíng)安全水平的提升。