基于PSI周期理論的管制員危險狀態(tài)分析

胡觀凱

摘 要：結(jié)合歷年管制員工作中失誤的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)管制員工作狀態(tài)規(guī)律符合PSI周期理論，針對管制員的工作狀態(tài)進行了數(shù)學建模，模型中對管制員的工作狀態(tài)進行了量化，通過計算得出了管制員工作中的危險狀態(tài)期，運用模型結(jié)果可以減少管制員工作中的失誤。

關鍵詞：PSI周期理論 空中交通管制 危險狀態(tài) Matlab

1、研究背景

管制工作中，疲勞、睡眠缺失以及人體生物節(jié)律擾亂是影響管制安全的重要因素。

多種因素會導致空中交通管制員的疲勞，其中包括睡眠不足、睡眠規(guī)律紊亂、生物節(jié)律處于低潮期，本文就將對其中的生物節(jié)律因素進行詳細系統(tǒng)的分析，并將PSI周期理論運用到空中管制員的排班工作中，使得管制員的工作效率和質(zhì)量達到最高，從而保障空中交通的安全。

2、PSI周期理論

在20世紀初德國威爾赫姆·弗里斯和奧地利維也納大學生理學教授赫爾曼·斯瓦波達通過長期的臨床觀察發(fā)現(xiàn)，人類存在著以出生日算起的體力盛衰周期和情緒波動周期。大約20年之后，奧地利因斯布魯大學阿爾弗雷德·特里切爾教授又發(fā)現(xiàn)，人體還存在著以一定天數(shù)為周期的智力節(jié)律。后來，人們把這三位學者的研究成果綜合在一起，統(tǒng)稱為“人體生物節(jié)奏三節(jié)律”，其理論稱為人體生物節(jié)律理論或PSI周期理論。

PSI周期理論，即以體力（Physical）、情緒（Sensitive）、智力（Intellectual）的周期為主線，認為人自出生之日起直至死亡終止，體力、情緒、智力都進行著相當于正弦曲線的周期性節(jié)律變化。

其中體力周期為23天、情緒周期為28天、智力周期為33天。如圖1所示。因此，人們生命中各時期的生物節(jié)律狀態(tài)是可以預測的。在曲線正相的日子稱為“高潮期”，在曲線負相的日子稱為“低潮期”，曲線正負交替的24小時稱為“臨界期”。

根據(jù)PSI周期理論，人高潮期，人的體力充沛、精力旺盛、情緒飽滿、反應敏捷、工作效率高，易取得較好工作成績；在低潮期，體力衰退、易疲勞、煩躁、健忘、判斷遲鈍、工作效率低，難以發(fā)揮正常水平。在臨界期，人體各器官機能下降，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，表現(xiàn)為頭腦反應遲鈍、心情急躁、粗心馬虎，極易出人為差錯。

若體力、情緒、智力三節(jié)律同時處于臨界期，則稱為“危險期”。在危險期內(nèi)，極易發(fā)生民航事故。

3、建立模型

3.1模型假設：

① 人的工作年齡18～65歲

② 以天為單位來計算，不考慮半天或幾小時的情況

③ 所有余數(shù)為整數(shù)

3.2符號定義：

age：為現(xiàn)在年齡，單位為年

d：是距離研究對象的生日還有多少天

s：研究對象從出生到現(xiàn)在的年齡總天數(shù)

xp：被研究對象從出生到現(xiàn)在的體力節(jié)律總周期個數(shù)

xs：被研究對象從出生到現(xiàn)在的情緒節(jié)律總周期個數(shù)

xi：被研究對象從出生到現(xiàn)在的智力節(jié)律總周期個數(shù)

yp：被研究對象距最新一個體力節(jié)律開始的天數(shù)

ys：被研究對象距最新一個情緒節(jié)律開始的天數(shù)

yi：被研究對象距最新一個智力節(jié)律開始的天數(shù)

zp：被研究對象現(xiàn)在對應的體力節(jié)律狀態(tài)值

zs：被研究對象現(xiàn)在對應的情緒節(jié)律狀態(tài)值

zi：被研究對象現(xiàn)在對應的智力節(jié)律狀態(tài)值

3.3 數(shù)學模型

min{|zp|+|zs|+|zi|}

約束條件

利用Matlab軟件求解模型結(jié)果：計算結(jié)果管制員從上崗到退休要經(jīng)歷36個重大危險期，即體力、情緒、智力三個狀態(tài)都處于臨界期，從出生算起危險期的天數(shù)分別為第7209、7210、7211、8497、8498、8499、9785、9786、10179、11073、11466、11467、12753、12754、12755、14041、14042、14043、14799、15329、15330、16087、16617、17010、17375、18297、18298、18663、19585、19586、20343、20873、20874、21630、21631、22161天，年齡分別為19、23、26、27、30、31、34、38、40、41、42、44、45、46、47、50、51、53、55、57、59、60。

4、小結(jié)

近年來，對PSI生物周期理論的研究與應用，已經(jīng)取得了一些成果，這一理論揭示了人的體力、情緒、智力等周期變化的規(guī)律性。通過研究認識生物節(jié)律的變化規(guī)律，能夠使管制員的排班更具有合理性，從而提高飛行管制員的管制質(zhì)量和效率，保障空中交通運輸?shù)陌踩\行，從而減少一些因管制員的人為因素所造成的飛行事故。

參考文獻：

[1] 馬毅，王志蘋，陳維東. 生物節(jié)律（PSI）周期理論在運動訓練比賽中的應用[J]. 沈陽體育學院學報，2005（4）：5-7.

[2] 胡志剛，戴淑范. 運用人體生物鐘節(jié)律把握教育時機[J]. 哈爾濱學院學報，2001（3）：82-88.

[3] 鄧娟，牟海鷹. 空中交通管制中人的因素[M]. 成都：中國民航飛行學院出版，2011