民航飛行中的人為因素

謝鵬

摘要：民航在飛行中影響安全的因素主要為人為因素，本文是在系統的研究飛行中的人為因素的方法后，從人機工效、人誤、組織層面中的人因等三方面對現在各方法的應用范圍和特點進行分析。同時也指出了飛行中的人為因素的研究方向，也就是在人誤分類的標準化、人誤類型的發生概率等方面，并加強在飛行中民航的安全因素。

關鍵詞：人為因素；飛行；民航安全

民航飛行中最重要的主題就是飛行安全。雖然技術、設備的快速發展大大降低了飛行事故，但是在飛行中人是最靈活、最易受其他因素干擾的主體。近50年以來，大約有百分之七十五的飛機事故是由于人的因素導致的。因此，在飛行中，人為因素成為了解決飛行安全的重要因素。駕駛艙人為因素早期原因主要是飛行員操作環境中的噪音、震動、溫度等環境因素對人的影響，之后擴展到駕駛艙布局的設計上、認知心理問題、駕駛人員的選拔和培訓等問題。筆者將結合前人對駕駛艙人為因素方法分析的相關文獻，對當前廣泛應用在飛行中的人為因素進行歸納分析，研究最新的解決進展，并探索之后的發展方向。

人為因素是由心理學、人類行為學、生理學、人體測量學和工程學等多個學科組合成的交叉學科，因此，就決定了研究方法必須要將不同的學科共同發展。從人機工效學方面提出的研究方法主要是為了解決人-機界面的設計問題；從個人行為和心理角度將對人失誤的內在機理研究；然而民航系統在運行過程中基本的單元是個人，組織中的人為因素研究的方法，需要著重考慮組織中其他因素對人的影響。筆者將從人機工效、人員失誤、組織中人因等三個方面對民航飛行中的人為因素的研究方法進行分類，分析。

一、人機工效學

據波音公司的歷史數據分析，由于飛機系統故障（如設計差錯、功能性差錯）引起的飛機事故占總事故的10%。飛機駕駛艙的設計不當會對飛行員的體力、心理和意識活動產生影響，進而直接影響飛行員的工作效率和飛行安全。駕駛艙的設計要從人機功效學的角度來評定人的生理、心理要求，避免設計不當導致人的操作出現差錯。目前，研究者會針對不同的對象，使用不同的方法對駕駛艙的設計進行評價。從人的主觀方面來評價駕駛艙設計的方法為評價量法，現存飛機駕駛艙設計的評價方式主要有調查問卷法、庫珀哈珀評定量表（CH 量表）、SWAT 量表、MCH 量表、NASA-TLX 量表等5類。人的生理信號多種多樣（有心電、腦電、肌電、血壓、心輸出量、脈搏），利用人的生理信息來對駕駛艙設計進行評價。上面的研究方法在設計階段將考慮機器對人的影響，試著將不合理的設計對人造成的失誤操作最小化。評價量表法是用來評價研究者對駕駛艙的主觀評價，生理信息測量的方法主要是基于客觀事實信息對駕駛艙的顯示和布局評價，計算機技術在設計階段主要是大于座艙進行虛擬評價。優化后的人機頁面在一定程度上減少了由于飛行員差錯引起的事故，然而關注駕駛艙顯控和設計問題，都只是從人-機，程序和周圍環境之間的關系來解決人機頁面的交互問題。

二、人誤的研究

在飛行的過程中對飛機操縱的主體一直是人，控制或避免人的失誤、減少人的失誤的發生概率成為保障民航運行安全的主要原因。從認知機理方面研究人誤，從心理學的角度研究人誤，可以減少人發生失誤的頻率和發生的后果。現在，有基于認知加工理論的SRK法、ATHEANA法，在信息加工模型的基礎上發展為人誤的分類的模型之一。Rasmussen 將人的行為劃分為技能、規則和知識三個層次，即 SRK 模型，據此人誤劃分成技能型、規則型、知識型。綜上所述的研究方法是在對人誤分類后，進一步）討論人誤的研究方法所涉及到與時間相關的因素和環境因素以及組織因素。通常情況下，這些也是引起事故的主要因素。例如：組織規定的標準操作程序，其本身可能存在缺陷進而導致事故的發生；同樣，這些方法忽略影響飛行員決策和信息加工的疲勞、疾病等身體狀態和動機因素。

三、組織中人因研究

人機界面設計不當和人誤可能是不安全事件的原因，但設備故障或人為失誤很少成為系統損壞的單一原因。因此，有必要確定可能導致各級組織不安全事件的缺陷。組織視圖的人因研究方法由Reason模型表示，HFACS和基本事件分析方法基于Reason模型開發。Reason模型的核心是事故的發生不是單一事件的結果，而是組織管理中各級缺陷或不足引起的事故，主要分析影響不安全事件中人類行為的組織因素。基于Reason模型可以分析出飛行事故中各種人為因素的根本原因。Reason模型只是每個級別缺陷的初步描述，模型的每個層面進行具體的定義才能用于分析。基于Reason模型的HFACS模型在海軍系統應用后被引入民航。它描述的四個級別對應于Reason模型的每個級別。根據Reason模型建立的原始事件分析方法，將事故、事故征候和不安全事件分解為原始事件，并根據當事人的前提，管理和決策，不安全行為和不安全行為分析每個原始事件。控制事故的單個基本事件的發生可以有效地防止事故或減少事故造成的損失。組織中由于人為因素實際上考慮了從設備到組織層面的事故的各種因素。優勢是在預防和調查事故中，所有相關因素在理論上都與邏輯上統一的事故響應鏈相關聯；風險環境中的管理可以評估特定錯誤的嚴重性，并結合相關的定量方法，識別組織中的某些關鍵預防環節。然而，在分析導致事故的因素時，組織層面的人類研究方法與人機工效學和人誤的研究方法的結合需要進一步研究。

四、總結

現有飛行中的人為因素研究方法主要集中在人機工效學設計，人誤分析和組織層面的人力影響。這些方法已經用于優化駕駛艙人機界面，改進標準操作程序和制定法規等方面使用。然而，它們是從設計、應用和管理的角度對民航飛行中的人為因素進行分類研究。這些方法有不同的側重點。同時，這些方法主要是對人誤的定性分析，而人誤類型的劃分并不統一分類標準，甚至關于每種類型發生的概率。為了避免飛行中發生不安全事件，需要從以下三個方面研究飛行中人為因素的研究方法：首先，建立統一的分類標準是建立標準控制方法和制定有效的人誤預防策略的前提，也是提高人們錯誤預測可能性的基礎。其次，利用飛行中的人誤模擬技術，將傳統的人誤的預測方法與不同模擬技術的特點相結合，實現對人為誤差的有效預測。第三，確保航空安全需要對飛行中的人進行風險分析和風險控制，以盡量減少對系統運行的威脅；風險規模的評估需要提供人為錯誤的類型及其發生概率，并將這些定量數據替換為風險算法。可以計算人為錯誤類型對飛行安全的影響程度。

參考文獻：

[1]劉偉，袁修干，莊達民.眼動測量系統及其在工效學中的應用[J].航空學報，2001，22（5）：387-389.

[2]劉偉，袁修干，林海燕.飛機駕駛員視覺信息流系統工效綜合評定研究[J]. 北京航空航天大學學報，2001，27（2）：175-177.

[3]向維，李明，吳超.航空不安全事件人為因素分析R_S_TER模型的構建與應用研究[J].中國安全科學學報，2009，19（2）：151-159.