关于民航空管安全中人为因素的分析*

(1.武汉市藏龙北路1号 武汉 430205)(2.武汉数字工程研究所 武汉 430205)

关于民航空管安全中人为因素的分析*

李军1肖勇2

(1.武汉市藏龙北路1号 武汉 430205)(2.武汉数字工程研究所 武汉 430205)

空管系统的安全主要体现在四个方面:人的因素、环境因素、机械设备状态和对整个系统的管理。先简要介绍了这四个方面对空管安全的影响,然后重点介绍了人为因素对空管安全的影响。其中在人为因素的介绍中对人的特点进行了分析,介绍了一些基本的研究方法和模型。最后通过对民航空管中人为因素的分析,为空管安全体系建设提出了一些建议。

空管系统;人为因素;事故模型;空管文化

ClassNumberV355.1

1 引言

空管系统的服务对象是处于高速运动状态的航空器,一旦发生设备异常故障或人为失误,对错误的反应和处理时间极其有限。航空器本身就是很昂贵的设备,它所搭载的旅客和货物的价值更是无法估量,一旦出现事故,就会成为影响广泛的社会问题,给企业和政府带来很大的负面影响。因此保障航空运输安全的意义是十分重大的。

空管系统[1]的正常运行是航空运输安全的重要保障,空管系统涉及的面很广,如机场、航空公司、气象信息、情报等,有时还会涉及到多个国家的多个部门。因此,对空管系统的科学管理是很重要的。对空管系统影响最大的四个方面是人员的素质、所处的环境、航空器的状态、以及对整个系统的综合管理。人员的素质是影响空管安全的最主要的因素,在空管管理[2]中,要努力协调各种要素的正确分配,最大程度发挥空管人员的积极性,减少人为差错的发生,保证系统的安全稳定。

2 空管安全中的人为因素

2.1 人为因素是所有事故最基本的起因

人的可靠性是指在系统运转的任何阶段,在规定的时间内,人成功地完成工作任务的概率。在生产系统中,为达到系统目标,人需要经过一个过程,即一套三个阶段的串联系统:信息输入、信息处理和信息操作。人的可靠性是通过概率计算来估计的,概率的值为这个串联系统中三个阶段概率的乘积。

根据墨菲定律,人在工作和生活中是必然会产生差错的,因此人的可靠性就是概率的问题,需要根据条件来决定人的可靠性。另外,根据海因里希的多米诺骨牌原理,人是会产生差错的,由人的差错就会导致人的可靠性降低,从而导致子系统的可靠性降低,最终会导致系统总体的可靠性降低。其中,人为因素是所有事故最基本的起因。因此,为提高系统总体的效率,对人为因素的影响进行思考和分析是很有必要的。

2.2 人为因素相关的基本概念

对人为因素的研究是一门较为新兴的学科,对这一学科的定义及命名世界各国都不统一,但在这一学科的研究对象和研究目的方面是大体一致的。研究对象主要是人与环境的关系,即人在各种环境下的生理现象和心理现象;研究目的就是减少各种环境对人的负面影响,使人处于一种合适的环境中来进行工作,从而提高工作的效率。其实,对人为因素的研究是涉及很多学科的边缘学科,很明显涉及的学科有心理学、生理学和统计学等。人是民航系统中的人、机和环三者中最活跃,也是最不可控的主体,因此民航系统中主要的研究对象就是人。在解决像空管系统这样大型复杂的问题时,一般的研究手段就是系统工程的思想和方法,它利用系统工程学的思想和与人有关的科学理论,来使人在各种活动中保持最佳状态。

民航空管系统中对人为因素的研究,主要就是了解人在各种环境中的局限性,通过收集各种数据来为空管系统的设计服务,从而使人在空管系统中发挥更加重要的作用。

2.3 人为因素中人的基本特点

在空管系统中,人为因素的重要性是由人的特点决定的。作为一个自然的人,本身就会有各种生理和心理的缺陷。人的故障一般是指系统中的主体(即人)在对事物进行监控和改造的过程中,没有达到预期的目标,而使系统发生故障的行为。人的故障具有如下特点:

1)人的失误具有重复性,可以通过有效手段尽可能地避免但不能完全消除;

2)人的行为具有可变性,对同一项任务人不可能用完全相同的方式来完成;

3)人的故障具有潜在性,这种潜在性不一定会导致人的失误;

4)人的故障具有不可逆转性,由人的故障而产生的系统失效具有不可逆性;

5)人的故障具有频繁性,有时一种错误能在一个时间段内多次发生;

6)人的故障具有突发性,可能是由无意识的失误而产生的;

7)人的故障具有不确定性,人本身的差异加上环境对人的影响所导致的;

8)人的故障具有可修复性,发现自己的失误后能及时地加以纠正;

9)人具有不断学习的能力,在各种环境中能不断提高自己的能力和适应性。

3 人为因素研究的基本事故模型

“差错是不可避免的”是客观而正确的,它的正确是解决人为因素问题的前提。从这一点出发可以知道,我们不可以彻底解决所有人员所出现的差错问题,但我们可以通过了解差错发生的起因,对其进行合理的分析,并提出预防和改进的措施。

对人为差错的研究和分析有很多的模型,具体主要有以下几种模型:

3.1 SHELL模型

SHELL模型[3]是一个很古老的模型,在20世纪70年代初就已出现。模型主要由软件(Software)、硬件(Hardware)、环境(Environment)和生命件(Liveware)以积木的形式组成,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)与另外三个部分的关系。人与硬件的关系主要是指人与机器之间的问题;人与软件的关系主要指人与系统中非物理方面的问题;人与环境的关系主要指各种自然和非自然的环境对人的影响。最后还有一种人与人之间的关系,主要是指团队所有成员之间的协同与合作的问题,主要是企业文化和管理方面的问题。

3.2 海因里希模型

海因里希[4]模型建立在一个事实上,即在1起严重事故下有29起微小事故和300起没发生的隐性事故。这就是说在一起严重事故后要积极总结经验教训,找出潜在的可能发生事故的情况,从而预防事故的发生。

3.3 “瑞士奶酪”模型

这个模型由Reason教授提出,也称Reason模型[5]。这个模型的原理和圆盘漏洞理论差不多,主要思想是:各种活动可以分为不同的层面,每个层面都有漏洞,不安全因素就像一个不间断的光源,当漏洞的出现刚好能让光源通过各层到达另一端时事故就会发生。这时只要采取措施阻止某一个层面漏洞的出现,光源就通不过,事故也就不会发生。

3.4 DECIDE模型

该模型由六个单词的首写字母构成,即探测(Detect)、估计(Estimate)、选择(Choose)、鉴别(Identify)、实施(Do)、评价(Evaluate)。探测就是依靠雷达和程序管制的手段来发现不正常情况。估计就是对不正常情况的分析判断。选择就是依据对不正常情况的分析判断来寻找应对措施。鉴别就是对多个应对措施进行筛选并准备付诸实施。实施就是将已准备好的措施付诸行动。评价就是对付诸实施的措施进行监控并对效果做出评价。在这六个环节中每一个都有可能产生人为错误,可见在空管系统中人的因素是非常重要的。

对空管系统中人为因素进行研究的模型和方法还有很多,如PDCA循环[6]、四阶段行为模式、皮特森模型等。从各种模型和方法的分析可以看出,人为因素是其中很重要的组成部分。一个事故的产生不是一个孤立事件的结果,它是由一系列环环相扣的事件连锁反应产生的结果。在实际管理中,只要对各个环节认真对待,事故发生的概率就会大大降低。

4 对民航空管系统安全的发展建议

经过统计分析,制约民航空管安全的系统性瓶颈主要有三个:人与环境界面;管制团队的管理及雷达低高度告警问题。其中,雷达低高度告警[7]问题是技术问题,解决只是时间问题。人与环境界面中的环境有硬环境和软环境之分。硬环境就是具体看得见的环境,如机械设备,生活环境等,硬环境比较容易达到要求。软环境指物质条件以外的诸如政策、文化、制度等外部因素和条件的总和,软环境是一种文化环境,是空管安全的薄弱环节,在一定程度上也受人为因素的影响。由此可知,人为因素对空管安全的影响最大。

4.1 民航空管人员的发展问题

要解决空管安全[8]中人为因素的影响,首先要解决人(即管制员)的发展问题。管制员的发展受到主观和客观条件的限制。主观条件即影响管制员自身的因素,先天的如管制方面的天赋,心理素质的好坏及反应的快慢等;后天的如教育与培养的问题,是否积极接受各种理论知识,努力提高自己的技能等。主观条件是与人自身相关的,这就要求在进行人才培养时要有各种规章制度和优选策略。

客观条件主要是指管制工作是高风险且专业性很强的工作,但社会重视不够。另外,经济收入与劳动投入的不匹配也是客观存在的,在一定程度上会影响管制员的状态。

在一个大的系统中,管理的好坏是很关键的。在管理上应注意创造条件调动人的积极性和创造性,以人为本的进行管理。1)要能激发人的主观能动性,要有好的制度,要形成激励机制[9];2)把空管人员的收入和人才培养结合考虑;3)要考虑工作的分配与个人能力是否匹配的问题;4)要不断满足职工的物质和精神生活的需要;5)要注意团队文化的建设,保持和谐的工作环境。

4.2 对民航空管资源的优化建议

在空管人力资源方面,要加强对管制班组资源的合理分配和管理,使班组人员能密切协同,紧密配合;要进一步完善见习与培训的教学和管理规范;建立更加完善的评估体系,使空管人员的价值得到体现,保持空管队伍的稳定发展和提高。

在空管科研建设方面,要组织空管方面的培训、学术研讨会;要定期进行标准陆空英语通话能力的学习和考核;要积极加强与各方面的科研合作,并努力将科研成果进行实际的应用转化。

在空管文化建设方面,空管文化建设对空管安全有重要作用,它能对安全问题形成长期而重要的影响。因此,在空管文化建设方面要积极探索,不断创新,建立空管安全文化建设的长效机制。

在空管设施建设方面,要进一步改善空域环境,优化空域结构;进一步提高管制的效率和安全系数;要积极和国际接轨,增加空管系统的服务水平和科技含量;进一步推进空管网络的完善和优化,为空管安全搭建更好的平台。

在空管制度建设方面,要积极总结我国空管方面的历史性问题,研究采取的方法和措施,进而建立并完善相关的规范;在总结问题和经验的基础上,将好的制度进行固化并不断坚持;制定对管制员进行选拔的各种规章制度和标准,并严格执行;对空管工作环境下的各种指标要进行具体规范;严格执行飞行程序和空管程序,严防空管人为差错的发生。

5 结语

通过对影响空管系统安全的各种要素的分析可知,人为因素是其中最主要的因素。因此,在实际中,要不断改善影响空管人员决策的环境,要不断提升设备的科技含量来减轻空管人员的负荷和压力。另外,要努力创造一种和谐的文化氛围,使空管人员之间能互相学习,互相提高,使空管资源[10]能动态均衡的分配,进一步保证空管系统的安全和稳定。其实,对民航空管系统安全问题的研究是一项长期的课题,需要不断的探索。

[1]戴子河.提高空管系统可靠性的若干关键技术研究[D].成都:四川大学,2006:31-52.

[2]张旭婧.空管系统安全评价方法及其应用研究[D].南京:南京航空航天大学,2009:7-8

[3]张鑫.民航空管安全体系研究[D].天津:天津大学,2005:12-13.

[4]刘国愈,雷玲.海因里希事故致因理论与安全思想因素分析[J].安全环境工程,2013,20(1):138-142.

[5]霍志勤,谢孜楠.Reason模型在空中交通管制中的作用[J].中国安全科学学报,2008,18(1):154-159.

[6]朱健,李萌,韩怡.基于PDCA循环的培训管理与效果评价体系[J].价值工程,2012,31(11):187-188.

[7]李峥.机载雷达告警技术发展趋势[J].电子信息对抗技术,2008,23(3):51-54.

[8]张健,宋详波,王万乐.民航空管安全文化建设探析[J].中国安全生产科学技术,2012,8(7):214-217.

[9]陈勇刚.民航机务维护人员安全管理激励机制探讨[J].航空维修与工程,2010(4):71-73.

[10]黄捷,杨燚.民航空管系统资源分析与核心能力评价[J].桂林航天工业高等专科学校学报,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

李军,男,硕士,工程师,研究方向:作战指挥控制方向。肖勇,男,硕士,助理工程师,研究方向:航空管制应用。

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