基于結構方程模型的空管安全風險主導因子分析

摘 要：隨著民航業的高速發展，航空運輸量遞增，空管機構猶如重任在肩。為此從人-機-環-管四方面對空管安全風險因子提出假設，通過問卷調查搜集樣本數據并建立空管安全風險因素間的關系模型，以驗證篩選各維度的主導因子。研究結果顯示，四個維度均與空管安全風險顯著相關。其中人員風險因素對于空管安全風險的影響程度最高，而團隊合作不利是人員風險的最關鍵因素，尤其體現在管制員之間的移交和協調。該研究旨在明確空管安全風險因子的主導次序，以提高安全風險管理的針對性與有效性，促進民航業持續健康發展。

關鍵詞：空管;安全風險;主導因子

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.18.088

1 引言

空中交通管制（air traffic control，ATC，以下簡稱空管）目的是有效地維護和促進空中交通安全，維護空中交通秩序，保障空中交通暢通。隨著經濟的發展，快節奏生活對高效的追求，航空運輸快速增長，空管機構面臨越來越大的壓力。統計數據表明，近幾年出現的由于空管原因造成的事故征候呈逐年上升趨勢，造成這種現象的原因既有人為因素，如部分管制員業務素質不佳、管制行為不規范等，也有非人為因素，如設備的良好穩定，能否及時發出預警等。但現階段尚缺乏空管安全風險的監控數據，對空管安全風險的研究主要是空管安全意識的強化與思考、指標體系的構建、評判及空管風險安全的預警仿真，缺乏對空管安全風險影響因素的實證研究。因此有必要通過對空管機構工作人員進行問卷調查，分析空管安全風險的主導因子，目的在于增強空管的針對性，有效減少因空管導致的事故癥候。

顧名思義，空管安全風險的主導因子即指影響空管安全的核心因素，采取有效措施對其進行一定管控與預防，可有效降低空管相關不安全事件的發生。因此，本文以空管安全風險為研究對象，通過對空管安全風險的識別、設計及研究模型的構建，分別從“人、機、環、管”四個方面探究各維度的關鍵因子，從而為后續空管安全風險評價指標的設計提供一定的理論依據，并為空管安全風險預警模型的構建奠定基礎，具有重要的現實研究和理論創新意義。

2 空管安全風險的研究設計

2.1 空管安全風險研究模型的構建

梳理相關文獻并結合現場實地調研，分析得出從“人員、設備、環境、管理”四個方面對影響空管安全風險因素進行分類，具體分析如下：

（1）人員風險因素。

人作為空中交通管理系統中最活躍、最積極、最主動并且最不穩定的因素，其行為及表現極大影響著空中交通管理系統的安全管理效能。在關于人為風險因素的調查分析中，排在前幾位的主要有“臺站或部門領導的責任心”、“特情處置失當情況”、“臺站或部門配合默契程度”、“人員的技術水平、應急能力和心理素質”等以及“人員操作違章情況”和“誤用關鍵指令情況”等。閆友劼從人員的業務能力、身體狀態、協調溝通能力及心理素質等方面分析空管安全人員風險因素。

（2）設備設施風險因素。

實施空管的基礎就是要有良好的設備，以此來和飛機進行通信、提供導航信息、實施飛行監控?？展艿脑O備好壞、是否可靠以及其操作性是否良好都會對航空安全產生直接的影響，因此空管設備是影響空管安全的主要因素之一。羅帆等認為設備風險因素包括設備損壞或未及時更換、設備的老化變質、設備無備件等。本文認為設備設施保障因素主要包括設備故障率、關鍵部件無配件率、技術標準失察率等。

（3）環境風險因素。

環境風險因素，指與被評估故障相關的業務環境、地理環境、氣象環境、人文環境、通信環境等內容。盡管有些環境不是空管自身的問題，也不是空管可以預控的因素，但是它們對民航安全有很大的影響。廖雪梅從工作環境、外部環境、社會環境三方面分析空管安全的環境因素，羅帆把環境因素分為以下幾點：天氣影響、動物影響（干擾）、電磁干擾、異物干擾、飛機影響（機組、機械、軍航）、非法活動干擾;設施缺陷。結合調研情況，把影響空管安全的環境風險因素分為以下四點：飛行期間天氣惡劣程度、飛行期間天氣突變頻率、斷電頻率和溫濕度導致設備工作異常頻率。

（4）管理風險因素。

管理是對人員、設備、環境因素的資質和相互關系實施人為干預的工具。賈貴娟從指導思想、組織結構、規章制度、培訓和安全文化方面將管理因素劃分為五類：規劃設計缺陷（航線結構不合理、空域劃設不合理、工作程序不合理、規章制度不合理），管理決策失誤，執行決策不力，管理功能缺陷，管理彈性不足等。根據調研，管理因素主要包括管理標準失察率、管理規范執行不力程度、組織結構不合理性、信息溝通失真率。

通過總結和梳理對空管安全風險影響因子的研究文獻，將空管安全風險的影響因子分為“人員、設備、環境、管理”四類，建立如圖1所示的空管安全風險影響因素模型。

2.2 研究假設的提出

基于空管安全風險影響因素模型的構建，對各因素及二級因素提出下列研究假設：

假設一：H1人員風險因素顯著于空管安全風險。

其中假設H1a業務技能欠缺與人員風險因素之間有顯著負向影響;H1b團隊合作與人員風險因素之間有顯著負向影響;H1c心理素質與人員風險因素之間有顯著負向影響。

假設二：H2設備風險因素顯著于空管安全風險。

其中假設H2a設備保障與設備風險因素之間有顯著負向影響;H2b關鍵部件匹配率與設備風險因素之間有顯著負向影響;H2c技術標準失察率與設備風險因素之間有顯著正向影響。

假設三：H3環境風險因素顯著于空管安全風險。

其中假設H3a天氣環境與環境風險因素之間有顯著負向影響;H3b天氣突變率與環境風險因素之間有顯著正向影響;H3c斷電頻率與環境風險因素之間有顯著正向影響;H3d溫濕度導致設備工作異常率與環境風險因素之間有顯著正向影響。

假設四：H4管理風險因素顯著于空管安全風險。

其中假設H4a管理標準失察率與管理風險因素之間有顯著正向影響;H4b管理規范執行度與管理風險因素之間有顯著負向影響;H4c組織結構合理性與管理風險因素之間有顯著負向影響;H4d信息溝通失真率與管理風險因素之間有顯著正向影響。

2.3 研究設計說明

本次調查問卷主要調查的是空管安全風險的相關信息，問卷設計基于前期的文獻研究及實地調查訪談，根據空管機構工作人員的實際情況進行編寫，問卷采用李克特五點量表法進行評分。

在預調查問卷發放之前，考慮到最后結果的真實性和有效性，首先選擇小范圍內樣本進行有效預測，這樣可以更加科學合理反映實際情況。本次小樣本預調查測試的對象主要是在中南地區某機場50名空管機構相關人員進行問卷初測，主要是因為他們對空管安全風險因素較了解，更能真實、準確的理解問卷設置的問題。運用SPSS22.0軟件對收集到的小樣本數據進行信效度分析，信度方面，問卷量表的整體Cronbach’s Alpha值為0.845，大于0.7，符合信度檢驗要求;效度方面，對數據進行Bartlett 球形檢驗和KMO 檢驗，結果顯示問卷量表的20個題項的KMO檢驗值為0.769，高于最低檢驗系數0.50，Bartlett球形檢驗值為Sig=.000（顯著性plt;0.001），達到良好的顯著性水平，說明問卷具有較高的結構效度。檢驗結果表明，調查問卷的信效度較高，可以用于正式施測。

在進行正式施測時，以中南地區某四個機場的空管機構管理人員、技術人員和操作人員為調查對象。在調研過程中向參會人員發放紙質問卷并當場回收，其他人員通過問卷連接的形式完成問卷的匿名填寫，以此保證問卷的真實度與可信度。本次共回收224份，剔除無效問卷后有202份，有效率達94.39%。有關調查樣本數據情況為：被調查者性別方面，男性員工占總樣本數據的68.8%;被調查對象的年齡被劃分了6個階段，40歲及以下員工所占總樣本數據最高，達77.2%，其中31～35歲的員工占39.6%;被調查對象的學歷分成4個層次，其中本科程度學歷的人數占總樣本的64.4%;從職稱來看，中高級職稱員工數量最多，占總量的40.6%;從職級方面來看，處級及以上員工數量最多，占總量的55.9%;在工作年限上，工作6～10年的員工占樣本總量最高，達36.6%。

3 研究結果及分析

3.1 信效度分析

3.1.1 信度檢驗

問卷量表的信效度表明其設計的真實性、合理性程度，因此在使用問卷調查樣本數據進行統計分析之前，需要進行信度檢驗和效度檢驗。對問卷的一致性以Cronbach's Alpha值表示，若Cronbach's Alpha的值越大，則代表問卷量表中的內部一致性越高。通過SPSS22.0軟件結果顯示，問卷量表整體的Cronbach’s Alpha值為0.792，符合信度檢驗要求，并具有良好的信度值，有一定的可靠性。

3.1.2 效度檢驗

采用SPSS22.0對總有效樣本數據進行Bartlett球形檢驗和KMO檢驗，結果顯示為Bartlett球形檢驗SymbolcA@2值等于2263.687（自由度190，sig=0.000），表明問卷符合設計要求，各模塊間結構合理。在問卷調查中各題項函設信息有所重疊，需進行相應因子分析。而問卷的KMO值為0.704，因此本文適用于因子分析。

3.2 因子分析

為確保量表維度劃分的合理性，提取特征值大于1的公因子，以最大方差法進行旋轉，得到相應旋轉矩陣并判斷各維度下的含題項。具體結果如表1所示，其中以主成分分析法共提取出4個因子，對空管安全風險的累積方差貢獻量達78.660%，且各題項的因子載荷均大于0.5。因此將4個因子分別定義為人（因子1）-機（因子2）-環（因子3）-管（因子4），與理論一致。

基于空管安全風險因素的驗證性因子分析得到的路徑系數及相應變量的因子載荷，判別各維度的AVE（解釋潛變量的程度，即收斂效度）和CR（組合信度）是否達到模型內在質量標準。根據表2，可以看出各個維度均滿足

3.3 結構方程模型的構建與檢驗

3.3.1 模型的構建與修正

通過對空管安全風險的因子分析，問卷效度及各維度收斂效度與組合信度均達到設計標準。因此，根據前文基本研究假設，構建空管安全風險因子的結構方程初始模型，分析模型與收集樣本間的擬合程度，通過不斷修正對其進行優化。根據AMOS22.0軟件刻畫出的初始模型及相應路徑系數，得到初始模型的修正指數和建議，在殘差e6與e10之間增加一條相關路徑，以降低模型的SymbolcA@2值，提高擬合度，修正后的模型如圖3所示。

3.3.2 模型的擬合度檢驗

為判斷模型的擬合程度，需滿足一些適配度指標系數。表3顯示的是模型的擬合度指標值，修正后模型的χ2=127.895，df=72，χ2/df=1.776lt;2符合模型擬合標準，且其他適配指標均在可接受范圍之內，且部分擬合良好。相較于初始模型，修正后的模型的擬合度更高，由此更利于對空管安全風險影響因素的后續研究。

3.4 實證研究結果分析

潛在變量之間的關系可通過模型的路徑系數來表示。分析發現修正模型適配性具有良好的擬合效果，因此可利用模型的效應值進行相關假設的檢驗。根據各路徑的標準化系數來計算直接效應、間接效應和總效應，結果如表4所示。通過總效應可以發現，人員風險的提升會使得空管安全風險提升，假設H1成立。同理，對于設備風險、環境風險、管理風險這三個因素而言，其對空管安全風險的總效應均為正，表明相應風險因素的發生會導致空管安全風險的加劇，故假設H2、假設H3、假設H4均成立。

研究結果表明，空管安全風險的主導因子包括人、機、環、管四個方面，其中，人員風險因素對于空管安全風險的影響程度最高，其次是設備風險因素和環境風險因素，而管理風險因素對于空管安全風險的影響程度最低，具體表現為模型擬合中人員因素的路徑系數最高，達0.81;設備風險因素的路徑系數為0.36，環境因素的路徑系數為0.22，管理風險因素與空管安全風險的路徑系數最低，為0.18。

分析各維度的關鍵因素，可以看出人員風險因素的核心因子包含業務能力欠缺、團隊合作不力和心理素質低下，其中團隊合作不利是其最核心因素，與人員風險因素之間的路徑系數高達0.85;設備設施風險因素的核心因子包含設備故障率、關鍵部件無匹配率和技術標準失察率，其中關鍵部件無匹配率對設備設施風險的影響最大，相應路徑系數均為0.94;環境風險因素的核心因子有天氣環境惡劣、天氣突變頻率、斷電頻率和溫濕度導致設備工作異常頻率，其中天氣環境惡劣、斷電頻率對環境風險的影響較大，兩者的路徑系數分別為0.89、0.86;管理風險因素的核心因子有管理標準失察率、管理規范執行不力程度和組織結構不合理性，而管理標準失察率是最關鍵因素，其與管理安全風險之間的路徑系數為0.87，管理規范執行不力程度與管理保障風險之間的路徑系數均為0.80。

4 研究結論

基于現場調研與個人訪談完成問卷調查的發放與填寫，并根據樣本數據建立空管安全風險的結構方程模型，探析驗證人員風險因素、設備設施風險因素、環境風險因素和管理風險因素作為空管安全風險的主導因子，研究假設H1-H4全部成立。其中，人員風險因素對于空管安全風險的影響程度最高，其次是設備風險因素和環境風險因素，而管理環境因素對管安全風險的作用機制最低。人員風險因素中團隊合作不利是最核心因素，尤其體現在管制員之間的移交和協調（如根據航空器飛行階段不同而劃分的塔臺、進近、區域管制室之間不同管制部門的協調，及航空器由于跨區域飛行而需的不同管制單位之間的協調等）、管制員和飛行員的溝通交流不順暢或是理解出現偏差等方面;關鍵部件無匹配率是設備設施風險的關鍵因素，尤其體現在通信設備、監視設備、導航設備、照明設備等因為損壞而未及時修理或更換、設備沒有足夠數量的備件等方面;天氣環境惡劣與較高的斷電頻率是環境風險的核心因素，尤其體現在天氣影響、電磁干擾、異物干擾、設施缺陷等方面;管理標準失察是管理風險的最關鍵因素，突出體現在工作程序不合理、規章制度不合理、人員選拔安置不當導致的松懈怠工等方面。因此，在空管安全風險管理中，需要重點改善備件配備不足的設施問題，激勵空管機構部門工作人員的工作熱情，加強團隊合作，同時應時刻關注環境變化，落實空管安全風險的管理規范和執行力度，并將預警思想運用于空管安全風險的預控中，從而降低不安全事件的發生。

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