張陽，宛然

（航空工業(yè)西安航空計算技術(shù)研究所，陜西 西安 710065）

0 引言

為了更好地滿足航空電子生產(chǎn)管理的新需求，在生產(chǎn)管理中需要對傳統(tǒng)方法進(jìn)行創(chuàng)新，充分利用人力與物力資源，使粗放管理模式朝著精細(xì)化方向轉(zhuǎn)變。航空電子產(chǎn)品生產(chǎn)具有小批次、精細(xì)化等特點(diǎn)，需要一套完善的評價方法進(jìn)行指導(dǎo)和評估，促進(jìn)航空安全管理體系（SMS）建設(shè)效能的進(jìn)一步提升。在生產(chǎn)管理工作中，SMS評估應(yīng)從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”5個方面著手，并結(jié)合實(shí)際情況與評估目標(biāo)合理選擇評估方法，最大限度地降低人為因素的干擾，確保評估結(jié)果客觀、公正，為生產(chǎn)出更多優(yōu)質(zhì)的航空電子產(chǎn)品和航空運(yùn)行安全效率提升提供助力。

1 航空安全管理體系的主要評估方法

當(dāng)前，航空安全管理體系建設(shè)速度加快，對SMS開展效果的評估工作也在不斷推進(jìn)，研究出多種評估方法，通過對這些方法的詳細(xì)研究，有助于取長補(bǔ)短，為國內(nèi)民航經(jīng)營單位SMS評價系統(tǒng)的創(chuàng)建打好基礎(chǔ)。隨著人們對SMS評估方法研究的不斷深入，評估種類也逐漸增多，應(yīng)用較多的方法有以下幾種。

1.1 IOSA評估法

國際航空運(yùn)輸協(xié)會運(yùn)行安全審計認(rèn)證被稱為IOSA。國際航空運(yùn)輸協(xié)會開啟這一安全審計項目，以期航空公司能夠嚴(yán)格遵循IOSA標(biāo)準(zhǔn)，提升運(yùn)行效率。通過IOSA評估能夠提升航空飛行安全系數(shù)，降低代碼共享冗余，節(jié)約經(jīng)營成本。IOSA共計8項內(nèi)容，以安保中的風(fēng)險識別為例，要求重點(diǎn)評估3項內(nèi)容：一是組織安全風(fēng)險識別程序，二是安全管理體系負(fù)責(zé)人，三是檢驗(yàn)風(fēng)險識別計劃在各部門的落實(shí)情況。通常，在識別到危險后，需要安排一個跟蹤編號，并記錄到日志或數(shù)據(jù)庫內(nèi)。IOSA審計的根本目標(biāo)在于提高運(yùn)營安全、降低公司間的安全審計。該審計以“兩個符合性”為中心，一是運(yùn)營手冊與IOSA標(biāo)準(zhǔn)手冊相符，二是實(shí)際運(yùn)行與手冊內(nèi)容相符，最終評估結(jié)果以不合格項、觀察項的形式給出，不再開展整體性安全評估［1］。

1.2 SAS評估法

SAS評估法是由美國聯(lián)邦航空局（FAA）著手開展的，其目的在于監(jiān)管航空單位，通過與飛行標(biāo)準(zhǔn)部門溝通，將相關(guān)法律融入安全保證系統(tǒng)（SAS）框架內(nèi)。在實(shí)際應(yīng)用中，該法包括六大模塊，即計劃管理、系統(tǒng)框架、行業(yè)安全、分析評估、數(shù)據(jù)采集及資源管理。各模塊在評價體系內(nèi)容的效能各不相同，例如資源管理主要負(fù)責(zé)提供資源、資金，為SMS提供支持，保障與計劃管理步調(diào)相同；分析評估主要是采集風(fēng)險相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行評估，為后續(xù)應(yīng)對措施的制定提供幫助。對于各個系統(tǒng)來說，都要在上述6個安全屬性的基礎(chǔ)上設(shè)計檢查單，由監(jiān)察員按照檢查單進(jìn)行信息采集，從6個維度進(jìn)行運(yùn)營人員的安全評估，獲取安全運(yùn)行績效狀況。

1.3 綜合評價法

（1）模糊綜合評價法。在模糊數(shù)學(xué)的快速發(fā)展下，適用于主觀或定性指標(biāo)的模糊綜合評估方法應(yīng)運(yùn)而生。該法借助模糊數(shù)學(xué)的相關(guān)概念，針對實(shí)際存在的綜合評價問題提供評價方式，其優(yōu)勢在于模型簡單、易于掌握，對多層次、多因素的復(fù)雜問題的評判效果較好。該法在管理學(xué)的應(yīng)用中得到重視，并逐漸應(yīng)用到航空安全管理領(lǐng)域，現(xiàn)已成為高效、可靠的數(shù)學(xué)工具，通過借助專家、學(xué)者的技能與經(jīng)驗(yàn)，實(shí)施量化打分與評價，可最大限度地克服主觀干擾，對各類風(fēng)險因素進(jìn)行量化分析，便于風(fēng)險防范措施的制定。

（2）層次分析法?，F(xiàn)代科學(xué)評價蓬勃興起，層次分析法便誕生，它是一種定性與定量相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策法，其特點(diǎn)在于可以幫助人們探究復(fù)雜決策問題的本質(zhì)，分析其內(nèi)在關(guān)聯(lián)與影響因素，創(chuàng)建帶有多個層次的結(jié)構(gòu)模型，再將各指標(biāo)按照1~9標(biāo)度法進(jìn)行對比并評分，從而解決無法定量分析的問題，也可看成是決策思維的數(shù)學(xué)化過程，適用于SMS實(shí)施效果的評估。

（3）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評價法。如今，現(xiàn)代科學(xué)評價開始朝著深層發(fā)展，人們逐漸將灰色理論與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到綜合評價中。該法對人類大腦神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)原理進(jìn)行模擬，通過積累更多經(jīng)驗(yàn)，使計算出的最佳解與真實(shí)值間的誤差盡可能縮小，解決數(shù)學(xué)模型中諸多條件的限制問題。該法能夠自適應(yīng)學(xué)習(xí)，依靠模擬人腦思維方式，在實(shí)例學(xué)習(xí)中計算權(quán)重，創(chuàng)建定性與定量相結(jié)合的模型，將其應(yīng)用到航空安全管理系統(tǒng)的實(shí)施成果評估中，避免人為因素的主觀性，使評估結(jié)果更加真實(shí)客觀［2］。

2 基于模糊綜合評價的安全管理模型構(gòu)建

2.1 評價指標(biāo)選取

針對航空安全管理體系的實(shí)施效果進(jìn)行評估，應(yīng)采用定性與定量結(jié)合法，站在全局角度進(jìn)行客觀評價。本文采用模糊綜合評價法，創(chuàng)建SMS評價指標(biāo)體系，針對SMS現(xiàn)狀進(jìn)行評估。模糊綜合法指標(biāo)體系（AHP）包括3層指標(biāo)體系，第一層為目標(biāo)層，即項目類型、風(fēng)險類型、評估目的；第二層為準(zhǔn)則層，將現(xiàn)存風(fēng)險劃分幾種具有代表性的類型；第三層為指標(biāo)層，針對第二層的指標(biāo)進(jìn)行細(xì)致分析，并創(chuàng)建多個風(fēng)險指標(biāo)，便于對準(zhǔn)則風(fēng)險程度的精準(zhǔn)判斷。AHP指標(biāo)體系如圖1所示。

圖1 AHP指標(biāo)體系

航空電子產(chǎn)品質(zhì)量與航空安全息息相關(guān)，屬于安全管理的重要內(nèi)容之一，站在產(chǎn)品生產(chǎn)角度，從人員、機(jī)械、材料、環(huán)境、制造方法5個方面創(chuàng)建安全評價指標(biāo)體系，利用安全管理模型對航空安全、環(huán)保管理進(jìn)行全面評價，彌補(bǔ)現(xiàn)有評價方式在指標(biāo)設(shè)置、權(quán)重與綜合評價中存在的缺陷，提升實(shí)用性。在選擇評價指標(biāo)和創(chuàng)建AHP指標(biāo)體系時，指標(biāo)體系不僅要準(zhǔn)確體現(xiàn)企業(yè)整體安全管理狀態(tài)，還要充分體現(xiàn)企業(yè)提高安全水平的潛力。經(jīng)過對大量航空電子產(chǎn)品相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析，本文從以下5個方面進(jìn)行評價指標(biāo)選取。

（1）“人”。人為因素是影響航空電子產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素之一，在AHP指標(biāo)體系中應(yīng)以“人”為中心，包括操作規(guī)范性、專業(yè)技能、責(zé)任意識、安全意識等因素。

（2）“機(jī)”。航空電子產(chǎn)品制造設(shè)備對產(chǎn)品質(zhì)量同樣具有較大影響，因此指標(biāo)選擇應(yīng)考慮機(jī)械設(shè)備影響因素，選取制造設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備、系統(tǒng)運(yùn)行情況、設(shè)備精度等作為指標(biāo)［3］。

（3）“環(huán)”。航空電子產(chǎn)品生產(chǎn)要加強(qiáng)生產(chǎn)環(huán)境管理，盡可能做到節(jié)能環(huán)保，因此在指標(biāo)體系創(chuàng)建中，應(yīng)將生產(chǎn)環(huán)境、安全生產(chǎn)、資源利用率、有害氣體排放量等因素納入進(jìn)來。

（4）“材”。航空產(chǎn)品生產(chǎn)材料對飛行安全具有直接影響，如若材料選擇不當(dāng)很容易影響性質(zhì)發(fā)揮，進(jìn)而引發(fā)安全事故。在指標(biāo)體系中，選取材料類型、材料質(zhì)量、材料性能等因素進(jìn)行評價。

（5）“法”。航空電子產(chǎn)品生產(chǎn)與質(zhì)量的提升需要不斷創(chuàng)新制作方法，應(yīng)選取制造方法、信息化水平、設(shè)備技術(shù)含量等因素進(jìn)行評價。

2.2 評價集確立

本文借鑒國外的“紅綠燈”風(fēng)險預(yù)警模式，按照航空電子產(chǎn)品質(zhì)量對安全性的影響大小劃分等級，并將質(zhì)量風(fēng)險數(shù)值按照60、70、80、90作為臨界值進(jìn)行等級劃分，便于更準(zhǔn)確合理地評價風(fēng)險等級。綠燈為低風(fēng)險，代表“不存在安全風(fēng)險”，臨界值低于60；黃燈為較低風(fēng)險，代表“存在較小風(fēng)險，需要加以重視”，臨界值在60~70；橙色為一般風(fēng)險，代表“存在一些安全風(fēng)險，需要加強(qiáng)警戒，及時排除安全隱患”，臨界值在70~80；玫紅色為較高風(fēng)險，代表“存在較大安全隱患，需要緊急控制險情”，臨界值在80~90；大紅色為高風(fēng)險，代表“將會產(chǎn)生重大安全事故，需要立即采取措施減少損失”，臨界值高于90，5級風(fēng)險評價集可表示如下：

V={v1，v2，v3，v4，v5}={高，較高，一般，較低，低}

2.3 模糊評價矩陣創(chuàng)建

個別航空電子產(chǎn)品的安全風(fēng)險影響因素較為抽象，難以用具體數(shù)量表達(dá)，可采用模糊綜合評價法，對指標(biāo)隸屬度進(jìn)行計算，公式如下：

上式中，rij代表的是各項指標(biāo)的隸屬度；nij代表的是頻數(shù)，通過各項評價指標(biāo)所處等級統(tǒng)計而成；n代表專家數(shù)量。將采集的實(shí)際數(shù)據(jù)的定量指標(biāo)分成3種，即正向、負(fù)向和適度，使各評定等級臨界值得以確定，并創(chuàng)建判斷矩陣，求出量大特征根，由專家針對某項指標(biāo)的關(guān)鍵性，創(chuàng)建判斷矩陣，公式如下：

對特征向量進(jìn)行計算，公式如下：

P=maxA

上式中，A代表的是各評價指標(biāo)的關(guān)鍵性，影響權(quán)重分配。首先，要對該矩陣的一致性進(jìn)行檢驗(yàn)，利用一致性指標(biāo)CI完成，當(dāng)CI為0時，說明矩陣具有一致性；如若CI值小于0.1，則結(jié)果較為滿意。然后，計算綜合權(quán)重，利用AHP法明確權(quán)重Ai，再用熵權(quán)法明確權(quán)重Wi，便可得出某指標(biāo)的綜合權(quán)重。綜合評價模式如下：

上式中，D代表的是一級評價模型；Ti代表的是綜合權(quán)重；Ri代表的是模糊評價矩陣。如若評價結(jié)果不為1，則需要進(jìn)行歸一化處理，獲得評價矩陣，從而計算安全風(fēng)險評價結(jié)果［4］。

3 航空安全管理體系的評估實(shí)例驗(yàn)證

3.1 實(shí)證分析

本文針對H航空公司的SMS系統(tǒng)實(shí)施效果進(jìn)行評估，邀請擁有安全管理知識經(jīng)驗(yàn)豐富的專家到場共同商討和評分，利用模糊綜合法進(jìn)行計算，對H公司安全管理風(fēng)險進(jìn)行量化評估。首先確定模糊評價矩陣與綜合權(quán)重，然后由專家對不同指標(biāo)的關(guān)鍵性進(jìn)行評估，按照1~9的比例標(biāo)度賦予相應(yīng)的數(shù)值，使AHP權(quán)重得以確定，最后進(jìn)行模糊綜合評價，一級評價指標(biāo)中的D1到D4分別與指標(biāo)層中安全風(fēng)險程度相對應(yīng)，根據(jù)計算結(jié)果可知飛機(jī)風(fēng)險等級，由此反映出該企業(yè)SMS體系運(yùn)行實(shí)際情況，如若分值在80~90分，說明存在較大的安全影響，飛機(jī)的風(fēng)險等級較高，需要緊急控制險情。此外，結(jié)合該企業(yè)實(shí)際情況，邀請專家對SMS建設(shè)有效性指標(biāo)進(jìn)行評估，根據(jù)評估結(jié)果，得出評估分值與各評估等級的隸屬度函數(shù)，函數(shù)如下：

3.2 綜合評估結(jié)果

本文采用信度分析進(jìn)行模型檢驗(yàn)，得出解釋力度為76.35%，這意味著所創(chuàng)建的模型置信水平良好，即總體參數(shù)值落在樣本統(tǒng)計值的某一區(qū)域內(nèi)的概率，而置信區(qū)間是指在某置信水平下，樣本統(tǒng)計值與總體值間的誤差，與置信水平具有正比關(guān)系，所獲得的驗(yàn)證結(jié)果可準(zhǔn)確反映出該企業(yè)的安全風(fēng)險情況。因?yàn)樵撈髽I(yè)安全管理的風(fēng)險等級較高，所以需要對指標(biāo)體系進(jìn)行優(yōu)化，使安全管理問題得到良好解決。在生產(chǎn)角度對指標(biāo)層風(fēng)險進(jìn)行細(xì)致評價后，本文發(fā)現(xiàn)了該企業(yè)對飛機(jī)安全管理不夠重視，主要體現(xiàn)在“機(jī)”和“材”層面，應(yīng)引起重視。根據(jù)“2.1”章節(jié)中評價指標(biāo)設(shè)定內(nèi)容，航空產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量風(fēng)險包括制造設(shè)備、材料類型、材料質(zhì)量、材料性能等因素，應(yīng)對上述指標(biāo)進(jìn)行全面分析，找準(zhǔn)存在的問題與成因，并及時采取解決措施。

3.3 SMS評估方法對比

本文共計介紹5種SMS評估方法，每種方法在AHP指標(biāo)體系創(chuàng)建、指標(biāo)選擇、評價結(jié)果展示等方面均不相同，現(xiàn)通過3個維度進(jìn)行對比分析。

（1）指標(biāo)體系層面。SAS評估法以運(yùn)營流程、程序設(shè)計與落實(shí)為主，強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格按照規(guī)章條例進(jìn)行監(jiān)管，還要求對運(yùn)營人員的安全意識與自我管理能力進(jìn)行評估，將評估范圍拓展到多個運(yùn)營人乃至民航整體安全運(yùn)行風(fēng)險評估層面，但其在指標(biāo)體系層面不夠全面，對安全管理因素的評估較少。IOSA指標(biāo)體系注重復(fù)雜規(guī)章制度的遵守，但缺乏對安全管理層面的單獨(dú)評價。

（2）指標(biāo)權(quán)重層面。在IOSA、SAS方法中均沒有計算各個指標(biāo)權(quán)重，對全部指標(biāo)均同等看待。在實(shí)際應(yīng)用中，因各指標(biāo)內(nèi)容與所處環(huán)節(jié)有所區(qū)別，在占比上有較大差異，均等看待各指標(biāo)勢必會影響最終的評價結(jié)果。在模糊綜合評價法中，通過專家對各指標(biāo)的重要性進(jìn)行判斷，為其賦予相應(yīng)的權(quán)重，可最大限度地減少主觀因素對評價結(jié)果的干擾，使評價結(jié)果更為客觀公正［5］。

（3）綜合評價方法與結(jié)果展現(xiàn)形式層面。在SMS評估系統(tǒng)中，利用加權(quán)算數(shù)平均法進(jìn)行評價，通過分值展現(xiàn)被評價對象的安全水平，因各指標(biāo)間存在較強(qiáng)的相關(guān)性，可使此種算法所得結(jié)果更加令人信服。但SMS審核扣分法同樣存在較大的局限性，使最終結(jié)果不夠精準(zhǔn)可靠。綜合評價法則以安全類別的形式給出評價結(jié)論，能夠?qū)φw安全水平進(jìn)行準(zhǔn)確評價。

4 結(jié)論

綜上所述，當(dāng)前航空電子產(chǎn)品生產(chǎn)要求較高，類型較多，需要采用精細(xì)化管理模式，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用要求，選擇與之匹配的質(zhì)量與安全評估方法，從指標(biāo)體系、權(quán)重及綜合評價方法等多個維度合理選擇，提升系統(tǒng)安全風(fēng)險水平。在航空電子產(chǎn)品生產(chǎn)管理效果評估中，應(yīng)牢牢把握評價指標(biāo)選取、評價集確立、模糊評價矩陣創(chuàng)建等要點(diǎn)，創(chuàng)建安全管理評估模型，將生產(chǎn)單位的總體安全水平真實(shí)地反映出來，以優(yōu)質(zhì)的航空產(chǎn)品為飛行安全提供切實(shí)保障。