關于民航空管安全中人為因素的分析*

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

關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.武漢數字工程研究所 武漢 430205)

空管系統的安全主要體現在四個方面:人的因素、環境因素、機械設備狀態和對整個系統的管理。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進行了分析,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提出了一些建議。

空管系統;人為因素;事故模型;空管文化

ClassNumberV355.1

1 引言

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

空管系統[1]的正常運行是航空運輸安全的重要保障,空管系統涉及的面很廣,如機場、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,對空管系統的科學管理是很重要的。對空管系統影響最大的四個方面是人員的素質、所處的環境、航空器的狀態、以及對整個系統的綜合管理。人員的素質是影響空管安全的最主要的因素,在空管管理[2]中,要努力協調各種要素的正確分配,最大程度發揮空管人員的積極性,減少人為差錯的發生,保證系統的安全穩定。

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運轉的任何階段,在規定的時間內,人成功地完成工作任務的概率。在生產系統中,為達到系統目標,人需要經過一個過程,即一套三個階段的串聯系統: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系統中三個階段概率的乘積。

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

2.2 人為因素相關的基本概念

對人為因素的研究是一門較為新興的學科,對這一學科的定義及命名世界各國都不統一,但在這一學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境的關系,即人在各種環境下的生理現象和心理現象;研究目的就是減少各種環境對人的負面影響,使人處于一種合適的環境中來進行工作,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科的邊緣學科,很明顯涉及的學科有心理學、生理學和統計學等。人是民航系統中的人、機和環三者中最活躍,也是最不可控的主體,因此民航系統中主要的研究對象就是人。在解決像空管系統這樣大型復雜的問題時,一般的研究手段就是系統工程的思想和方法,它利用系統工程學的思想和與人有關的科學理論,來使人在各種活動中保持最佳狀態。

民航空管系統中對人為因素的研究,主要就是了解人在各種環境中的局限性,通過收集各種數據來為空管系統的設計服務,從而使人在空管系統中發揮更加重要的作用。

2.3 人為因素中人的基本特點

在空管系統中,人為因素的重要性是由人的特點決定的。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中的主體(即人)在對事物進行監控和改造的過程中,沒有達到預期的目標,而使系統發生故障的行為。人的故障具有如下特點:

1)人的失誤具有重復性,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致人的失誤;

4)人的故障具有不可逆轉性,由人的故障而產生的系統失效具有不可逆性;

5)人的故障具有頻繁性,有時一種錯誤能在一個時間段內多次發生;

6)人的故障具有突發性,可能是由無意識的失誤而產生的;

7)人的故障具有不確定性,人本身的差異加上環境對人的影響所導致的;

8)人的故障具有可修復性,發現自己的失誤后能及時地加以糾正;

9)人具有不斷學習的能力,在各種環境中能不斷提高自己的能力和適應性。

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。從這一點出發可以知道,我們不可以徹底解決所有人員所出現的差錯問題,但我們可以通過了解差錯發生的起因,對其進行合理的分析,并提出預防和改進的措施。

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70年代初就已出現。模型主要由軟件(Software)、硬件(Hardware)、環境(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系。人與硬件的關系主要是指人與機器之間的問題;人與軟件的關系主要指人與系統中非物理方面的問題;人與環境的關系主要指各種自然和非自然的環境對人的影響。最后還有一種人與人之間的關系,主要是指團隊所有成員之間的協同與合作的問題,主要是企業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起嚴重事故下有29起微小事故和300起沒發生的隱性事故。這就是說在一起嚴重事故后要積極總結經驗教訓,找出潛在的可能發生事故的情況,從而預防事故的發生。

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,當漏洞的出現剛好能讓光源通過各層到達另一端時事故就會發生。這時只要采取措施阻止某一個層面漏洞的出現,光源就通不過,事故也就不會發生。

3.4 DECIDE模型

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

對空管系統中人為因素進行研究的模型和方法還有很多,如PDCA循環[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。一個事故的產生不是一個孤立事件的結果,它是由一系列環環相扣的事件連鎖反應產生的結果。在實際管理中,只要對各個環節認真對待,事故發生的概率就會大大降低。

4 對民航空管系統安全的發展建議

經過統計分析,制約民航空管安全的系統性瓶頸主要有三個:人與環境界面;管制團隊的管理及雷達低高度告警問題。其中,雷達低高度告警[7]問題是技術問題,解決只是時間問題。人與環境界面中的環境有硬環境和軟環境之分。硬環境就是具體看得見的環境,如機械設備,生活環境等,硬環境比較容易達到要求。軟環境指物質條件以外的諸如政策、文化、制度等外部因素和條件的總和,軟環境是一種文化環境,是空管安全的薄弱環節,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)的發展問題。管制員的發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,心理素質的好壞及反應的快慢等;后天的如教育與培養的問題,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的,這就要求在進行人才培養時要有各種規章制度和優選策略。

客觀條件主要是指管制工作是高風險且專業性很強的工作,但社會重視不夠。另外,經濟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。

在一個大的系統中,管理的好壞是很關鍵的。在管理上應注意創造條件調動人的積極性和創造性,以人為本的進行管理。1)要能激發人的主觀能動性,要有好的制度,要形成激勵機制[9];2)把空管人員的收入和人才培養結合考慮;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和精神生活的需要;5)要注意團隊文化的建設,保持和諧的工作環境。

4.2 對民航空管資源的優化建議

在空管人力資源方面,要加強對管制班組資源的合理分配和管理,使班組人員能密切協同,緊密配合;要進一步完善見習與培訓的教學和管理規范;建立更加完善的評估體系,使空管人員的價值得到體現,保持空管隊伍的穩定發展和提高。

在空管科研建設方面,要組織空管方面的培訓、學術研討會;要定期進行標準陸空英語通話能力的學習和考核;要積極加強與各方面的科研合作,并努力將科研成果進行實際的應用轉化。

在空管文化建設方面,空管文化建設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,在空管文化建設方面要積極探索,不斷創新,建立空管安全文化建設的長效機制。

在空管設施建設方面,要進一步改善空域環境,優化空域結構;進一步提高管制的效率和安全系數;要積極和國際接軌,增加空管系統的服務水平和科技含量;進一步推進空管網絡的完善和優化,為空管安全搭建更好的平臺。

在空管制度建設方面,要積極總結我國空管方面的歷史性問題,研究采取的方法和措施,進而建立并完善相關的規范;在總結問題和經驗的基礎上,將好的制度進行固化并不斷堅持;制定對管制員進行選拔的各種規章制度和標準,并嚴格執行;對空管工作環境下的各種指標要進行具體規范;嚴格執行飛行程序和空管程序,嚴防空管人為差錯的發生。

5 結語

通過對影響空管系統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境,要不斷提升設備的科技含量來減輕空管人員的負荷和壓力。另外,要努力創造一種和諧的文化氛圍,使空管人員之間能互相學習,互相提高,使空管資源[10]能動態均衡的分配,進一步保證空管系統的安全和穩定。其實,對民航空管系統安全問題的研究是一項長期的課題,需要不斷的探索。

[1]戴子河.提高空管系統可靠性的若干關鍵技術研究[D].成都:四川大學,2006:31-52.

[2]張旭婧.空管系統安全評價方法及其應用研究[D].南京:南京航空航天大學,2009:7-8

[3]張鑫.民航空管安全體系研究[D].天津:天津大學,2005:12-13.

[4]劉國愈,雷玲.海因里希事故致因理論與安全思想因素分析[J].安全環境工程,2013,20(1):138-142.

[5]霍志勤,謝孜楠.Reason模型在空中交通管制中的作用[J].中國安全科學學報,2008,18(1):154-159.

[6]朱健,李萌,韓怡.基于PDCA循環的培訓管理與效果評價體系[J].價值工程,2012,31(11):187-188.

[7]李崢.機載雷達告警技術發展趨勢[J].電子信息對抗技術,2008,23(3):51-54.

[8]張健,宋詳波,王萬樂.民航空管安全文化建設探析[J].中國安全生產科學技術,2012,8(7):214-217.

[9]陳勇剛.民航機務維護人員安全管理激勵機制探討[J].航空維修與工程,2010(4):71-73.

[10]黃捷,楊燚.民航空管系統資源分析與核心能力評價[J].桂林航天工業高等專科學校學報,2007(4):76-78.

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:航空管制應用。

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