王燕青, 楊可月, 劉超群

(中國民航大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，天津 300300)

在航空器運行過程中，飛行機組人為因素的缺陷是導(dǎo)致飛行事故的主要原因之一。尤其是進(jìn)近著陸階段，其所用的時間僅占整個飛行時間的4%，但發(fā)生的航空事故約占總事故的50%[1-2]。進(jìn)近著陸階段的航空器處于機場周圍高密度交通區(qū)域，機組所需完成的操作程序復(fù)雜，所面對的天氣條件多變，所遇到的問題一般都較為棘手且要求短時間內(nèi)妥善處理，因此機組工作負(fù)擔(dān)重、壓力大，是整個飛行過程中事故及事故征候的高發(fā)階段[3-4]。隨著數(shù)字化和信息化水平的快速發(fā)展，民航領(lǐng)域已由傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)發(fā)展為自動化系統(tǒng)，機組的溝通數(shù)量、溝通方式和類別也發(fā)生了重大改變。美國國家航空航天局的航空安全報告系統(tǒng)的統(tǒng)計結(jié)果表明：與溝通相關(guān)的人因事件所占比例超過70%[5]。航空事故調(diào)查表明，在多人制機組運行過程中，大部分事故與事故征候都涉及機組資源管理問題，包括機組間的溝通不暢、團(tuán)隊決策不當(dāng)、情境意識下降或喪失等[6]。飛行機組隨著系統(tǒng)狀態(tài)的持續(xù)變化，需要處理大量的信息，理解信息，因此獲取完整的、快速的信息至關(guān)重要。劉永欣等[7]研究指出，溝通是獲取信息的重要渠道；青濤等[8]認(rèn)為班組之間需要通過溝通、信息共享和行動協(xié)調(diào)來完成目標(biāo)，恰當(dāng)?shù)臏贤ㄓ欣谛畔鬟f的有效性和完整性。可以更好地促進(jìn)班組的合作。O’Connor等[9]指出，核電廠主控室操作班組作為一個整體，操作績效跟班組的溝通密不可分，溝通可以更好促進(jìn)操作班組的團(tuán)隊合作。Mearns等[10]研究發(fā)現(xiàn)，機組成員間的有效溝通是確保飛行運行有效的基本要素之一，而無效溝通則會導(dǎo)致機組行為能力的降低乃至引發(fā)重大航空事故。

機長作為機組最高和最終決策者，時刻保持良好的情境意識，實時掌握飛行狀態(tài)，并與其他機組成員進(jìn)行有效溝通，以形成必要的信息互補，從而掌握更多的情境要素有助于作出更加正確的決策。航空安全報告系統(tǒng)報告分析，70%的事件是由信息傳送中的錯誤引起的，其中37%的錯誤是未能正常實現(xiàn)啟動信息處理的傳送[11]。機組成員之間如果能夠進(jìn)行良好的溝通，及時交流正確信息，相互之間溝通傳遞的信息越多，情境意識水平更高。團(tuán)隊共享心智是團(tuán)隊中的所有成員都擁有的對于團(tuán)隊任務(wù)中所需的某項技能的知識結(jié)構(gòu)[12]。文冠群[13]指出高水平的共享心智模型有利于團(tuán)隊成員協(xié)同合作完成任務(wù)，有利于獲得高績效。中外學(xué)者對溝通的研究主要集中在醫(yī)療等其他領(lǐng)域，較少有針對機組溝通對民航領(lǐng)域的具體分析，基于此，為了提高進(jìn)近著陸績效，引入情境意識和團(tuán)隊共享心智，探討機組溝通對進(jìn)近著陸績效的影響機制，以期為提高飛行安全提供依據(jù)。

1 實驗方法

溝通是指團(tuán)隊中成員之間以某種方式傳遞信息的交互活動[14]。機組作為一個整體，飛行績效跟機組的溝通密不可分。李孟杰[15]研究表明，操控飛行員與不操控飛行員之間具有相互提醒、咨詢、建議和協(xié)作完成任務(wù)的責(zé)任，所以，凝聚力、合作度、交流可用度、交流質(zhì)量會對機組的認(rèn)知功能產(chǎn)生全過程、全方面的影響，對減少機組人為差錯，提高飛行績效有著重要意義。目前經(jīng)濟(jì)管理、危機管理等領(lǐng)域中的諸多研究都表明團(tuán)隊成員間的有效溝通能夠顯著提高團(tuán)隊績效[16-18]。Schlichter等[19]研究表明隨著任務(wù)需求的增加，成員必須通過溝通來共享事故信息，快速、準(zhǔn)確地建立對事故的共同理解，從而大大提高操作可靠性和績效。在民航領(lǐng)域，王永剛等[20]建立了結(jié)構(gòu)方程模型，驗證了機組有效溝通對飛行績效的影響作用；王燕青等[21]通過模擬實驗驗證了機組溝通對飛行績效有顯著影響；在其他領(lǐng)域，李鵬程等[22]通過建立情境意識可靠性模型，研究班組成員之間的溝通交流與合作對班組績效的影響；Chehade等[23]通過模擬交互和通信系統(tǒng)，研究溝通在救援行動對情境意識的重要作用，從而提高情境意識水平，以達(dá)到成功減少損失的目的。因此，提出假設(shè)H1：機組溝通對進(jìn)近著陸績效有顯著影響。

情境意識(situational awareness，SA)是指在特定的時間和空間下，操作者對于環(huán)境中元素的感知、理解以及對于未來狀態(tài)的預(yù)測[24]。靳慧斌等[25]研究表明，在單人制工作環(huán)境中，情境意識對操作績效有顯著影響作用。對于飛行機組而言，若每一名機組成員情境意識保持較高水平，則其對當(dāng)前情境便具有較好的感知、理解及預(yù)測能力，能夠取得更高的進(jìn)近著陸績效水平?；诖?，提出假設(shè)H2a：機組成員的情境意識對進(jìn)近著陸績效有顯著影響。石玉生等[26]研究認(rèn)為，團(tuán)隊溝通是幫助團(tuán)隊中的個體感知、理解及預(yù)測團(tuán)隊狀態(tài)的核心要素之一，結(jié)合飛行機組的工作特點，提出假設(shè)H2b：機組溝通對機組成員的情境意識有顯著影響。

結(jié)合假設(shè)H2a和H2b，機組成員的情境意識可能會在機組溝通與進(jìn)近著陸績效之間發(fā)揮中介作用。因此，提出假設(shè)H2c：機組成員的情境意識在機組溝通與進(jìn)近著陸績效之間起到中介效應(yīng)。

共享心智模型(shared mental model，SMM)是指團(tuán)隊成員共享的知識結(jié)構(gòu)，這種知識結(jié)構(gòu)使團(tuán)隊成員形成對于任務(wù)的準(zhǔn)確解釋和期望，從而協(xié)調(diào)各成員的行為，并適應(yīng)任務(wù)和其他成員的需求[12]。Mary等[27]、呂曉俊[28]認(rèn)為團(tuán)隊共享心智是團(tuán)隊內(nèi)部所具有的一種隱性協(xié)調(diào)機制，能夠體現(xiàn)團(tuán)隊成員間的默契程度，對團(tuán)隊績效有重要影響作用。因此，提出假設(shè)H3a：機組的團(tuán)隊共享心智對進(jìn)近著陸績效有顯著影響。

Mathieu等[29]研究表明，團(tuán)隊成員之間的溝通、交流和協(xié)作對團(tuán)隊共享心智具有重要影響作用。Valaker等[17]也認(rèn)為成員間的溝通是形成團(tuán)隊共享心智的關(guān)鍵因素之一。因此，提出假設(shè)H3b：機組溝通對機組的團(tuán)隊共享心智有顯著影響。

結(jié)合H3a和H3b，提出假設(shè)H3c：機組的團(tuán)隊共享心智在機組溝通與進(jìn)近著陸績效之間存在中介效應(yīng)。同時，結(jié)合假設(shè)H2c和假設(shè)H3c，提出假設(shè)H3d：機組成員的情境意識與團(tuán)隊共享心智在機組溝通與進(jìn)近著陸績效之間存在鏈?zhǔn)街薪樾?yīng)。綜合上述假設(shè)，提出機組成員間的溝通、機組成員情境意識、共享心智模型對進(jìn)近著陸階段績效的影響機制的理論模型，如圖1所示。

圖1 理論模型框架圖

2 結(jié)果

2.1 被試

被試由中國民航大學(xué)具有一定的飛行理論知識，并已完成飛行訓(xùn)練，能夠完成各項飛行任務(wù)的40名大四飛行學(xué)員組成。被試兩兩自由組合，以避免因彼此間不熟悉而造成的溝通障礙。

2.2 實驗儀器與測評量表

模擬實驗平臺由Flight Simulator模擬飛行軟件和評價量表工具搭建而成。采用模擬飛行軟件Flight Simulator能夠比較真實地模擬著陸的基本操作，通過專業(yè)的插件進(jìn)行雙屏鏈接，模擬雙人機組展開實驗。

機組溝通量表采用的是Johlke等[30]所編寫的測量量表。該量表分別從溝通的及時性、充分性、準(zhǔn)確性和有效性4個維度對溝通進(jìn)行測量。對該量表進(jìn)行驗證性因素分析，得似然比卡方χ2/df=2.791，其中，χ2為非參數(shù)檢驗中的一個統(tǒng)計量，df為自由度，χ2/df表示模型的適配度程度；近似誤差均方根(root mean square error approximation，RMSEA)=0.074，RMSEA表示理論模型與實際數(shù)據(jù)的擬合度程度；規(guī)準(zhǔn)適配指數(shù)(normed fit index，NFI)=0.805，NFI用來比較所提模型與虛無模型之間的卡方值差距；擬合優(yōu)度指數(shù)(goodness of fit index，GFI)=0.951，GFI為擬合度指數(shù)；比較擬合指數(shù)(comparative fit index，CFI)=0.943，CFI同為擬合度指數(shù)，數(shù)據(jù)表明量表結(jié)構(gòu)效度良好；量表的Cronbach’sα值為0.815，如果α系數(shù)不超過0.6，一般認(rèn)為內(nèi)部一致信度不足，達(dá)到0.7～0.8時表示量表具有相當(dāng)?shù)男哦?，達(dá)到0.8～0.9時說明量表信度非常好。

機組成員的情境意識的測量采用情境意識評定技術(shù)(situation awareness rating technique,SART)，從注意資源需求(demand，D)、注意資源供給(supply，S)以及情境的理解(understanding，U)3個方面進(jìn)行測量。情境意識計算公式為SA=U-(D-S)。SART方法具有較高的信效度，因而被廣泛使用以測量情境意識[31]。

機組的團(tuán)隊共享心智測量采用Lim等[32]提出的團(tuán)隊共享心智測量量表，該量表從團(tuán)隊維度和任務(wù)維度對團(tuán)隊成員的共享心智進(jìn)行測量。對該量表進(jìn)行驗證性因素分析，得χ2/df=2.287，RMSEA=0.064，NFI=0.9，GFI=0.925，CFI=0.905，量表結(jié)構(gòu)效度良好；量表的Cronbach’sα值為0.849，表明量表的信度良好。

2.3 實驗程序

選擇天津濱海機場為目的地機場，模擬單發(fā)失效情境下的進(jìn)近著陸任務(wù)。為保障實驗的順利進(jìn)行，要求所有被試都能熟練操作飛行模擬軟件，因此在正式實驗前需要進(jìn)行一定時間的模擬訓(xùn)練，直到被試能夠完全掌握模擬軟件的操作為止；同時向被試講解測量量表的填寫方法，待被試完全理解后開始正式實驗。

實驗中被試可以通過鍵盤和鼠標(biāo)進(jìn)行相關(guān)的模擬駕駛操作。實驗過程中通過暫停方式測量被試的情境意識；實驗結(jié)束后，被試立即填寫溝通及團(tuán)隊共享心智量表。根據(jù)飛行手冊對被試在進(jìn)近著陸過程中飛機的接地時的標(biāo)準(zhǔn)距離、載荷、仰角因素與參考標(biāo)準(zhǔn)[2 500 ft(1 ft=3.048×10-1m)、1.4 G、5.0°]的差值進(jìn)行綜合評估，模擬飛行軟件自動給出被試的操作績效得分(100分制)，將其作為著陸績效得分[33]。

3 結(jié)果

3.1 群體內(nèi)部一致性系數(shù)驗證

Nonose等[34]研究認(rèn)為，可以直接計算團(tuán)隊成員的情境意識的均值以表征團(tuán)隊中的情境意識水平。同時機組溝通和團(tuán)隊共享心智變量采用量表測量，需對機組成員的回答一致性進(jìn)行檢驗，結(jié)果表明機組溝通和團(tuán)隊共享心智的Rwg系數(shù)分別為0.82和0.74，均大于0.7，因此可以對機組溝通量表及團(tuán)隊共享心智量表進(jìn)行均值處理。

3.2 描述性統(tǒng)計及相關(guān)分析

機組溝通、機組成員的SA、SMM和進(jìn)近著陸績效的描述性統(tǒng)計分析和相關(guān)分析，其結(jié)果分別如表1、表2所示。

表1 各變量的平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差

表2 各變量相關(guān)系數(shù)

由表2結(jié)果可知，機組溝通與進(jìn)近著陸績效的相關(guān)系數(shù)r=0.875，P<0.01，即機組溝通對進(jìn)近著陸績效有顯著的正向影響，假設(shè)H1得到初步驗證；機組成員的情境意識與進(jìn)近著陸績效的相關(guān)系數(shù)r=0.725，P<0.01，即機組成員的情境意識對進(jìn)近著陸績效有顯著的正向影響，假設(shè)H2a得到初步驗證；機組溝通與機組成員的情境意識的相關(guān)系數(shù)r=0.631，P<0.01，即機組溝通對機組成員的情境意識有顯著正向影響，假設(shè)H2b得到初步驗證；機組的團(tuán)隊共享心智與進(jìn)近著陸績效的相關(guān)系數(shù)r=0.866，P<0.01，即機組的團(tuán)隊共享心智對進(jìn)近著陸績效有顯著的正向影響，假設(shè)H3a得到初步驗證；機組溝通與團(tuán)隊共享心智的相關(guān)系數(shù)r=0.773，P<0.01，即機組溝通對團(tuán)隊共享心智有顯著的正向影響，假設(shè)H3b得到初步驗證。

3.3 中介效應(yīng)檢驗

中介變量是一個很重要的統(tǒng)計概念,若X(自變量)通過M(某一變量)對Y(因變量)產(chǎn)生一定影響,則稱M為X和Y的中介變量[35]?；跍刂吟胩岢龅逆?zhǔn)蕉嘀刂薪樾?yīng)模型[36]，以機組溝通X為自變量，情境意識M1和團(tuán)隊共享心智M2為中介變量，進(jìn)近著陸績效Y為因變量，構(gòu)建基于機組成員情境意識和團(tuán)隊共享心智的機組溝通對進(jìn)近著陸績效影響的鏈?zhǔn)蕉嘀刂薪樾?yīng)分析模型如圖2所示。數(shù)學(xué)表達(dá)式為

c為自變量X對因變量Y的總效應(yīng)

Y=cX+e1,c≠0

(1)

M1=a1X+e21,a1≠0

(2)

M2=a2X+dM1+e22,a2≠0

(3)

Y=c′X+b1M1+b2M2+e3,

c′≠0；b1≠0；b2≠0

(4)

式中：d為控制了X的影響之后，中介變量M1對M2的效應(yīng)；a1為自變量X對中介變量M1的效應(yīng)；b1為在控制了X的影響后，M1對因變量Y的效應(yīng)；a2為X對中介變量M2的效應(yīng)；b2為在控制了X的影響后，M2對Y的效應(yīng)；d為在控制了X的影響后，中介變量M1對M2的效應(yīng)；c′為在控制了M1和M2的影響后，X對Y的直接效應(yīng)；e1、e21、e22、e3為回歸殘差。

采用Bootstrap方法進(jìn)行中介效應(yīng)檢驗。設(shè)定1 000個抽取的樣本，采用95%的置信區(qū)間，若置信區(qū)間不含零，則表明對應(yīng)的效果顯著，其結(jié)果如表3和表4所示。

由表3可知，機組溝通對進(jìn)近著陸績效有顯著的正向影響(非標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)β=0.453 4，標(biāo)驗統(tǒng)計量t=4.658 9，P<0.05)，假設(shè)H1得到驗證；機組成員的情境意識對進(jìn)近著陸績效有顯著的正向影響(β=0.178 3，t=2.192 2，P<0.05)，假設(shè)H2a得到驗證；機組溝通對機組成員的情境意識有顯著的正向影響(β=0.630 9，t=5.012 3，P<0.05)，假設(shè)H2b得到驗證；機組團(tuán)隊共享心智對進(jìn)近著陸績效有顯著的正向影響(β=0.399 9，t=4.020 6，P<0.05)假設(shè)H3a得到驗證；機組溝通對團(tuán)隊共享心智有顯著的正向影響(β=0.270 1，t=2.136 6，P<0.05)，假設(shè)H3b得到驗證。

表3 回歸分析結(jié)果

由表4可知，情境意識和團(tuán)隊共享心智的中介效應(yīng)顯著，且中介效應(yīng)占總的效應(yīng)的72.6%，通過3條中介鏈產(chǎn)生：①機組溝通→SA→進(jìn)近著陸績效，中介效應(yīng)值為 0.092 8，占總效應(yīng)的 12.5%，且這條路徑 Bootstrap95%置信區(qū)間不包含0，說明該路徑的中介效應(yīng)顯著，因此假設(shè)H2c得到驗證；②機組溝通→SMM→進(jìn)近著陸績效，中介效應(yīng)值為0.330 0，占總效應(yīng)的 44.6%，且這條路徑Bootstrap95%置信區(qū)間不包含0，說明該路徑的中介效應(yīng)顯著，因此假設(shè)H3c得到驗證；③機組溝通→SA→SMM→進(jìn)近著陸績效，中介效應(yīng)值為0.114 3，占總效應(yīng)的15.4%，且這條路徑 Bootstrap95%置信區(qū)間不包含0，說明該路徑的鏈?zhǔn)街薪樾?yīng)顯著，因此假設(shè)H3d得到驗證。因此，基于上述結(jié)果可得，險情下機組溝通對進(jìn)近著陸績效影響的中介機制模型如圖3所示。

表4 中介效應(yīng)檢驗結(jié)果

***表示在0.1%水平顯著，即P<0.01；*為表示在5%水平顯著，即P<0.05

4 討論

在多重中介模型中，機組溝通對進(jìn)近著陸績效的影響主要是通過情境意識和團(tuán)隊共享心智的中介作用而間接影響進(jìn)近著陸績效，即機組成員的情境意識在機組溝通與進(jìn)近著陸績效之間起顯著的中介效應(yīng)。機組成員及時溝通，交流各自掌握的信息，讓其他機組成員了解自己的操作動作和操作意圖，統(tǒng)一機組成員的認(rèn)識和動作，實現(xiàn)信息及時準(zhǔn)確的交流，從而維持良好的情境意識水平。尤其是當(dāng)遇到險情時，機組成員更需要具備良好的溝通協(xié)調(diào)能力，對保持良好的駕駛艙情境意識至關(guān)重要，這一研究結(jié)果與李苗[37]和劉永欣等[7]的研究結(jié)果一致。

機組溝通還可以通過影響團(tuán)隊共享心智間接影響進(jìn)近著陸績效，即團(tuán)隊共享心智在機組溝通與進(jìn)近著陸績效之間起顯著的中介效應(yīng)，這一研究結(jié)果與文冠群[13]和朱學(xué)紅等[38]的研究結(jié)果一致。機組成員間相互接觸越多，溝通也就相應(yīng)地越多，就越有可能在有效溝通中達(dá)成一致的認(rèn)知框架，從而形成團(tuán)隊成員間的共享心智模式，該觀點與武欣等[39]的研究結(jié)果一致。團(tuán)隊共享心智使機組成員之間能夠更好地互相了解，更容易地計劃工作任務(wù)，將任務(wù)分配給最合適的機組成員，互相信任并協(xié)調(diào)各自的行動，幫助機組更快更有效地解決面臨的問題，提高進(jìn)近著陸績效的水平，這與Mathieu等[29]的研究結(jié)果相一致。另外，機組成員的情境意識和團(tuán)隊共享心智在機組溝通與進(jìn)近著陸績效間具有鏈?zhǔn)街薪樽饔?，這表明機組成員的情境意識和團(tuán)隊共享心智是機組溝通影響進(jìn)近著陸績效的重要內(nèi)因。

5 結(jié)論

圍繞進(jìn)近著陸階段機組溝通、機組成員的情境意識、團(tuán)隊共享心智及進(jìn)近著陸績效4個變量進(jìn)行了相關(guān)性分析和中介效應(yīng)分析，得出以下結(jié)論。

(1)機組溝通、機組成員的情境意識、團(tuán)隊共享心智與進(jìn)近著陸績效間均存在相關(guān)關(guān)系，即須提高機組的有效溝通、情境意識及團(tuán)隊共享心智以保障進(jìn)近著陸績效。

(2)機組溝通與進(jìn)近著陸績效存在顯著的相關(guān)，在多重中介效應(yīng)模型中，機組溝通對進(jìn)近著陸績效的影響主要通過機組成員的情境意識及團(tuán)隊共享心智對進(jìn)近著陸績效的3條間接路徑產(chǎn)生影響。

(3)機組成員情境意識是機組溝通與進(jìn)近著陸績效間的中介變量，團(tuán)隊共享心智是機組成員的情境意識與進(jìn)近著陸績效間的中介變量。機組成員的情境意識、團(tuán)隊共享心智在機組溝通與進(jìn)近著陸績效之間起到鏈?zhǔn)街薪樽饔谩?/p>

(4)研究結(jié)果提供了一種可能的新思路，可以通過中介因素進(jìn)行入手，制定相應(yīng)的干預(yù)措施，通過提高情境意識和團(tuán)隊共享心智水平的方式，進(jìn)而提高進(jìn)近著陸績效。