人為因素在航空運輸中的影響

龍 翔

（中國國際航空西南公司飛行一大隊）

一、研究背景

眾所周知，航空運輸的首要任務就是確保安全，所以，安全是航空運輸活動的生命線，只有確保安全，航空運輸才有發展的可能性。人為操作失誤是造成事故的重要原因。而國際航空運輸協會(IATA)的統計數據也表明，80%及以上的航空事故的都與人的因素有關。而飛行員是飛機的操縱者，掌握著整架飛機的命脈，是確保旅客及貨物安全的主要負責人。飛行員這個職業是復雜并且十分特殊的，要想勝任這份職業，作一名合格的飛行員，不僅要有良好的身體素質，還要具備全面的專業知識和扎實的操作技能，并且要具備沉著穩定的心理素質。在科學技術極度發達的今天，飛機的硬件及系統已經非常先進智能，但作為一個復雜的機器，都需有要人來進行操作和監控。而人作為操縱和監控飛機的主體，都有可能出現差錯，而差錯是人類正常行為的組成部分，無法完全避免差錯的產生。既然無法避免人為因素帶來的差錯，我們就要通過科學的方法逐步認識和研究人的差錯行為，從多方面認識和了解在航空運輸中人為因素帶來的影響，從而發現和總結出有效避免發生人為差錯的方法和措施，從而進一步避免由于人的操作造成差錯的產生，盡可能地規避一些由于人為因素造成的不安全事件，提高航空運輸的安全系數。

二、研究意義

民航業航空運輸是我國交通運輸的重要組成部分，民航業也是我國社會發展的重要支柱產業。在日前出爐的《“十四五”民用航空發展規劃》中，提出了“十四五”期間我國民航業發展的新圖景，并設計了多項具體目標。《規劃》對我國民航業發展提出了多項量化指標。其中，民用運輸機場數量從2020年的241個提升到2025年的270個，地市級行政中心60分鐘到運輸機場的覆蓋率從2020年的74.8%提升到2025年的80%以上。民航局發展計劃司司長韓鈞介紹：“預計到2025年，民用運輸機場數量達到270個以上，保障起降架次1700萬架次，運輸總周轉量達到1750億噸公里，旅客運輸量9.3億人次，貨郵運輸量950萬噸。”不難看出，航空運輸已經成為我國交通運輸業的支柱產業，成為我國交通運輸行業中不可或缺的一部分，民航業也在加速我國特色社會主義和現代化進程中發揮著越來越大的作用。

而飛行員是航空安全的第一責任人，在某些操作環境下，飛行員不正確的操作會直接導致不安全事件、事故征候甚至是航空事故的發生。航空事故一旦發生將會帶來嚴重的后果，輕則機體及飛機零部件的損壞、旅客經濟財產的損失，重則人員傷亡、在社會輿論中產生不良影響。現如今，中國民航事業正邁著大步快速朝前發展，如果我們能將研究飛行中人的因素得出的結論成果應用于飛行中，有針對性地采取措施，從而減少飛行員在特定情境下的不安全行為，在很大程度上可以遏制航空運輸中不安全事件的發生。這不僅可以提高我國航空運輸的安全性，而且對于實現我國由民航大國向民航強國轉變具有戰略意義，并且可以逐步提高我國在國際環境中的影響力。

三、研究人為因素的基本假設

（一）墨菲定律

墨菲定律是一種心理學效應，1949年由美國的一名工程師愛德華·墨菲（Edward A.Murphy）提出的，亦稱墨菲法則、墨菲定理等。根本內容是：如果事情有變壞的可能，不管這種可能性有多小，它總會發生。而且以最壞的方式發生在最不利的時機。墨菲定律告誡人們對可能搞錯的地方不能掉以輕心、存僥幸心理。

將墨菲定律應用于航空運輸中，對于研究人為因素在航空運輸中的影響具有非常重要的現實意義和指導意義。墨菲定律是一種客觀存在，廣泛存在于和航空運輸活動有關的各個環節之中，影響面之廣，如果我們要在航空運輸活動中預防由墨菲定律帶來的嚴重影響，講危險性降到最低，我們應該首先要重視墨菲定律可能會帶來的影響，并且要從工作環境、心理狀態、操作程序、自身技能等方面共同入手，逐步盡可能預防由墨菲定律帶來的影響。在日常工作中從細節入手，消除微小的安全隱患，防患于未然，避免小的隱患擴大為大的事故，從而逐步減小造成事故的可能性，逐步提升安全系數。這對于目前主流的高度自動化、系統復雜的大型飛機來說具有很重要的現實意義，因此，將有可能出現差錯的步驟和程序加以預防，制定詳細的預防計劃，將發生差錯的可能性消除，在飛行中避免僥幸心理，嚴格執行規章手冊，才可能將事故扼殺在搖籃中。

（二）事故鏈理論

事故鏈理論指的是事故不會因為一個單一的錯誤而引發，是由多個錯誤串聯在一起才有可能引發一個飛行事故，所以在這一鏈條中只要斷掉中間的一個環節，就可以有效地避免事故的發生。在航空運輸的過程中，有可能造成飛行事故的原因眾多，例如惡劣的天氣條件和氣候情況、飛行員操作失誤、飛機的機械故障、管制員指揮不當、飛機遭遇鳥擊、恐怖分子劫持飛機等等。當只是出現其中單一的一種原因時，事故可能不會發生，但是當其中某一個因素與其他因素疊加起來共同作用時，就很有可能在航空運輸過程中造成事故的發生。所以，發現錯誤，解決錯誤，嚴格執行相關步驟程序，打破事故鏈條中的任意一環，避免事故和事故征候的發生。

四、人為因素研究模型

（一）Reason模型

Reason模型是曼徹斯特大學教授James Reason在其著名的心理學專著《Human error》一書中提出的概念模型，通過國際民航組織的推薦成為航空事故調查與分析的理論模型之一。Reason模型的內在邏輯是：事故的發生不僅有一個事件本身的反應鏈，還同時存在一個被穿透的組織缺陷集，事故促發因素和組織各層次的缺陷（或安全風險）是長期存在的并不斷自行演化的，但這些事故促因和組織缺陷并不一定造成不安全事件，當多個層次的組織缺陷在一個事故促發因子上同時或次第出現缺陷時，不安全事件就失去多層次的阻斷屏障而發生了。Reason模型將系統缺陷分為四級:

（1）不安全行為(差錯和違規)；

（2）不安全行為前提(精神狀態差或身體狀態差或二者皆差)；

（3）不安全監督(監督不徹底，計劃不適宜，問題沒有整改，監督違規)；

（4）組織因素(資源管理、組織氛圍、運行過程)。

Reason模型描繪了組織管理與航空事故的直接聯系，指出事故發生通常不是孤立事件的結果，其實質是組織管理層次上的漏洞，從而在行為層和導因層上產生了漏洞，如果各層漏洞串到一起，再加上無防錯屏障，事故的發生也就在所難免了。Reason模型認為事故的發生是由顯性失效和隱性失效共同造成的。顯性失效指的是，當出現由人為因素造成的差錯，從而直接導致事故或者事故征候的發生；隱形失效指的是，由于不安全的操作行為，不全面的監控，或者不良的組織因素，從而間接導致事故的發生。

（二）SHELL模型

SHELL模 型 是Elwyn Edwards教授于1972年提出來的，它是描述人為因素的概念模型，它主要介紹人為因素的研究范圍、要素、關系。模型中字母的含義是:S-軟件(Software)、H-硬件(Hardware)、E-環境(Environment)、L- 人 (Live ware)。在這個模型中，人與人的關系與其他相比，有著特殊的地位，人在這個模型的中心位置，其他部分要與它配合，并適應它，人與其他部分如果匹配不得當，則有可能產生人為差錯。SHELL模型主要有以下幾個方面：

（1）Software軟件：主要包括運行規則，硬件驅動軟件，飛行程序，操作手冊，檢查單以及相關文件等等。

容易出現差錯的是，不能正確理解手冊內容，執行不正確的操作，手冊內容編撰不具備可操作性，不實用，檢查單的制定不合理，在手冊內容和檢查單更新時極易出現人為差錯。

傳統的肺結節提取方法一般會經過背景去除、肺實質分割、氣管去除、肺結節檢測等主要步驟（如圖3），這類方法的主要工作集中在如何提高肺結節識別的準確率方面，而神經網絡正好彌補了傳統方法在準確率方面的不足。Casciot[9]、Gupta[10]皆利用卷積神經網絡來篩除假陽性結節，其中Gupta的算法中構造了一個三層的前饋神經網絡，它包含了515個神經元的輸入層，45個神經元的隱藏層，以及含有1個神經元輸出層，在對LIDC-IDRI數據集的實驗中對不同尺寸的結節取得了94%以上的敏感度。

（2）Hardware硬件：主要包括飛機結構，駕駛艙內的設備設施，儀表布局，操縱系統，應急設備和工具等等。

容易出現差錯的是，駕駛艙的儀表和各種電子設備的布局不符合飛行員的正常操作習慣，座椅位置以及座椅結構不符合人體工學，影響飛行員對飛機的操縱，從而產生差錯，極易造成不安全事件。

（3）Environment環 境：主要包括運行環境、座艙環境，外部自然環境等等。

容易出現差錯的是，嚴苛的運行環境給飛行員帶來很大的心理負擔，當外界天氣條件很惡劣時，在極端天氣條件下操縱飛機也會給飛行員帶來很大的壓力。

（4）Live ware人： 主 要包括同一航班的機組成員，管制人員，簽派人員，地面機務維修人員，以及管理人員等等。

容易出現差錯的是，同一航班的機組成員溝通不當，任務分配不明確，執行檢查單配合不默契，駕駛艙資源管理有缺失，飛行員在操作上的失誤不能及時被發現，從而造成差錯的產生。

該模型以人為中心，通過調節人與其他部分之間的相互關聯來提升整個系統的性能，從而盡可能降低事故發生的可能性。同時，SHELL模型還被廣泛應用于事故調查，在事故調查中以人為中心，通過分析人與其他部分之間的相互作用關系，發現事故發生的可能性，從而找到事故發生的原因，也是研究人為因素的經典框架。

五、飛行員人為差錯的預防與克服

依據SHELL模型，改善人與軟件、硬件、環境和人的交融性：

（1）在軟件方面，講電子儀表盤的飛行參數進行整合，合理規劃參數所在的位置，方便飛行員在操縱飛機時讀取相關數據，并且減小誤讀的可能性。優化告警系統的邏輯，在飛行員操縱出現違背正常邏輯的時候，系統應及時作出反饋，講不安全的萌芽扼殺在搖籃中。現如今大型飛機采用高度自動化的系統和設備，需要飛行員操控的動作越來越少，如果在飛行員松懈的狀態下出現了緊急情況，飛行員很難立即集中注意力，并且及時作出正確的反應，所以在系統設計中，應當有定時手動操作的部分，避免飛行員在長時間的監控中丟失注意力，從而造成安全隱患，危及飛行安全。

（2）在硬件方面，優化駕駛艙結構設計，將駕駛艙的布局更加貼合飛行操縱的習慣，分區規劃各個系統的操縱區域，減少飛行員在進行操縱時的尋找時間。將有可能對飛機操縱有重大影響的按鈕、開關安裝保護裝置，避免誤觸，較少因為誤觸產生嚴重的影響甚至造成事故以及事故征候的可能性。將駕駛艙座椅、小桌板遮光板根據人體工學進行改進，是飛行員能在更加舒適的環境下操控飛機。

（3）在環境方面，對于飛行員來說，最直接的就是駕駛艙的環境。駕駛艙的環境可能會影響到飛行員駕駛飛機的水平和作出的決策。如果駕駛艙的環境太過舒適，會降低飛行員的警覺程度，造成困倦等狀態，一旦出現緊急情況，飛行員很難及集中注意力并且做出正確的決策。所以要求設計者在進行駕駛艙環境的設計時，考慮到這些因素，設置提醒裝置，改善此類的安全隱患。同時，駕駛艙的燈光也是環境的重要部分，尤其是夜間飛行，更加會影響到飛行員的情景意識，甚至會直接影響飛行員對飛機的操縱，所以合適的駕駛艙燈光設計和儀表的背光設計也同樣重要。

（4）在與人的交流方面，首要任務是提高機組的配合程度，這是飛機駕駛中非常重要的環節，同時也是事故頻發的環節。如果想要減少這個環節中的人為差錯，機組成員則需要緊密嚴格的配合，才能有效減少人與人之間產生的不安全因素，而駕駛艙資源管理（CRM）則能有效解決這一問題。駕駛艙資源管理是指在飛行過程中，對駕駛艙內部的人力、設備和操作資源進行有效的分工、協同和配合。要嚴格執行檢查單制度，嚴格執行檢查單可以有效檢查在飛行操作中對于關鍵環節的錯、忘、漏的情況，確保飛機的安全運行。在機組成員的相互配合中，要嚴格使用標準喊話口令，明確誰要做什么，怎么做，避免由于喊話和指令不明確造成的人為差錯。所以我們要將駕駛艙資源管理貫穿于飛行的全過程，只有這樣，才可以最大程度確保飛行的安全。

通過以上分析，我們不難看出，雖然由為人因素產生的差錯在飛行過程中不可避免，但我們可以采取相應的措施來將事故發生的可能性降到最低。對于飛行人員來說，擁有一個強健的身體是首要條件，同時，擁有過硬的心理素質，在緊急情況下，也能保持冷靜，做出正確的決策，使飛機脫離危險，保障旅客和機上財產的安全。與此同時，飛行員還要不斷豐富自己的專業知識體系，儲備充足的理論知識，可以用理論指導實際，理論與實際相結合，更好地提高自己的飛行水平。在平時的飛行中要善于積累，不斷提高自己的飛行技術，全方面發展。飛行是一個需要團隊協作的工作，要求較高的團隊協作能力。所以，作為飛行員，在平時的工作中也要加強團隊協作能力，充分發揮團隊協作精神。機組成員之間應當分工明確，互相協調，達到互相監督互相檢查的目的，確保運輸任務的圓滿完成。

總而言之，只要人們能意識到人為因素的重要性，在飛行中盡量避免人為因素造成的差錯，就能確保航班的飛行安全。

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航空運輸是使用飛機直升機及其他航空器運送人員、貨物、郵件的一種運輸方式。具有快速、機動的特點，是現代旅客運輸，尤其是遠程旅客運輸的重要方式，為國際貿易中的貴重物品、鮮活貨物和精密儀器運輸所不可缺。

航空運輸具有商品性，服務性，國際性，準軍事性，資金、技術及風險密集性和自然壟斷性六大特點。航空運輸按照不同的標準可以分為不同的類型。航空運輸起源于1871年，由于近兩年國際經濟低迷使得航空運輸產業遭遇瓶頸，但是在未來航空運輸事業依然有廣闊的發展空間值得我們發掘。

航空運輸在我國運輸業中，其貨運量占全國運輸量比重還比較小，主要是承擔長途客運任務，伴隨著物流的快速發展，航空運輸在貨運方面也將會扮演重要角色。