人为因素在航空运输中的影响

龙 翔

（中国国际航空西南公司飞行一大队）

一、研究背景

众所周知，航空运输的首要任务就是确保安全，所以，安全是航空运输活动的生命线，只有确保安全，航空运输才有发展的可能性。人为操作失误是造成事故的重要原因。而国际航空运输协会(IATA)的统计数据也表明，80%及以上的航空事故的都与人的因素有关。而飞行员是飞机的操纵者，掌握着整架飞机的命脉，是确保旅客及货物安全的主要负责人。飞行员这个职业是复杂并且十分特殊的，要想胜任这份职业，作一名合格的飞行员，不仅要有良好的身体素质，还要具备全面的专业知识和扎实的操作技能，并且要具备沉着稳定的心理素质。在科学技术极度发达的今天，飞机的硬件及系统已经非常先进智能，但作为一个复杂的机器，都需有要人来进行操作和监控。而人作为操纵和监控飞机的主体，都有可能出现差错，而差错是人类正常行为的组成部分，无法完全避免差错的产生。既然无法避免人为因素带来的差错，我们就要通过科学的方法逐步认识和研究人的差错行为，从多方面认识和了解在航空运输中人为因素带来的影响，从而发现和总结出有效避免发生人为差错的方法和措施，从而进一步避免由于人的操作造成差错的产生，尽可能地规避一些由于人为因素造成的不安全事件，提高航空运输的安全系数。

二、研究意义

民航业航空运输是我国交通运输的重要组成部分，民航业也是我国社会发展的重要支柱产业。在日前出炉的《“十四五”民用航空发展规划》中，提出了“十四五”期间我国民航业发展的新图景，并设计了多项具体目标。《规划》对我国民航业发展提出了多项量化指标。其中，民用运输机场数量从2020年的241个提升到2025年的270个，地市级行政中心60分钟到运输机场的覆盖率从2020年的74.8%提升到2025年的80%以上。民航局发展计划司司长韩钧介绍：“预计到2025年，民用运输机场数量达到270个以上，保障起降架次1700万架次，运输总周转量达到1750亿吨公里，旅客运输量9.3亿人次，货邮运输量950万吨。”不难看出，航空运输已经成为我国交通运输业的支柱产业，成为我国交通运输行业中不可或缺的一部分，民航业也在加速我国特色社会主义和现代化进程中发挥着越来越大的作用。

而飞行员是航空安全的第一责任人，在某些操作环境下，飞行员不正确的操作会直接导致不安全事件、事故征候甚至是航空事故的发生。航空事故一旦发生将会带来严重的后果，轻则机体及飞机零部件的损坏、旅客经济财产的损失，重则人员伤亡、在社会舆论中产生不良影响。现如今，中国民航事业正迈着大步快速朝前发展，如果我们能将研究飞行中人的因素得出的结论成果应用于飞行中，有针对性地采取措施，从而减少飞行员在特定情境下的不安全行为，在很大程度上可以遏制航空运输中不安全事件的发生。这不仅可以提高我国航空运输的安全性，而且对于实现我国由民航大国向民航强国转变具有战略意义，并且可以逐步提高我国在国际环境中的影响力。

三、研究人为因素的基本假设

（一）墨菲定律

墨菲定律是一种心理学效应，1949年由美国的一名工程师爱德华·墨菲（Edward A.Murphy）提出的，亦称墨菲法则、墨菲定理等。根本内容是：如果事情有变坏的可能，不管这种可能性有多小，它总会发生。而且以最坏的方式发生在最不利的时机。墨菲定律告诫人们对可能搞错的地方不能掉以轻心、存侥幸心理。

将墨菲定律应用于航空运输中，对于研究人为因素在航空运输中的影响具有非常重要的现实意义和指导意义。墨菲定律是一种客观存在，广泛存在于和航空运输活动有关的各个环节之中，影响面之广，如果我们要在航空运输活动中预防由墨菲定律带来的严重影响，讲危险性降到最低，我们应该首先要重视墨菲定律可能会带来的影响，并且要从工作环境、心理状态、操作程序、自身技能等方面共同入手，逐步尽可能预防由墨菲定律带来的影响。在日常工作中从细节入手，消除微小的安全隐患，防患于未然，避免小的隐患扩大为大的事故，从而逐步减小造成事故的可能性，逐步提升安全系数。这对于目前主流的高度自动化、系统复杂的大型飞机来说具有很重要的现实意义，因此，将有可能出现差错的步骤和程序加以预防，制定详细的预防计划，将发生差错的可能性消除，在飞行中避免侥幸心理，严格执行规章手册，才可能将事故扼杀在摇篮中。

（二）事故链理论

事故链理论指的是事故不会因为一个单一的错误而引发，是由多个错误串联在一起才有可能引发一个飞行事故，所以在这一链条中只要断掉中间的一个环节，就可以有效地避免事故的发生。在航空运输的过程中，有可能造成飞行事故的原因众多，例如恶劣的天气条件和气候情况、飞行员操作失误、飞机的机械故障、管制员指挥不当、飞机遭遇鸟击、恐怖分子劫持飞机等等。当只是出现其中单一的一种原因时，事故可能不会发生，但是当其中某一个因素与其他因素叠加起来共同作用时，就很有可能在航空运输过程中造成事故的发生。所以，发现错误，解决错误，严格执行相关步骤程序，打破事故链条中的任意一环，避免事故和事故征候的发生。

四、人为因素研究模型

（一）Reason模型

Reason模型是曼彻斯特大学教授James Reason在其著名的心理学专著《Human error》一书中提出的概念模型，通过国际民航组织的推荐成为航空事故调查与分析的理论模型之一。Reason模型的内在逻辑是：事故的发生不仅有一个事件本身的反应链，还同时存在一个被穿透的组织缺陷集，事故促发因素和组织各层次的缺陷（或安全风险）是长期存在的并不断自行演化的，但这些事故促因和组织缺陷并不一定造成不安全事件，当多个层次的组织缺陷在一个事故促发因子上同时或次第出现缺陷时，不安全事件就失去多层次的阻断屏障而发生了。Reason模型将系统缺陷分为四级:

（1）不安全行为(差错和违规)；

（2）不安全行为前提(精神状态差或身体状态差或二者皆差)；

（3）不安全监督(监督不彻底，计划不适宜，问题没有整改，监督违规)；

（4）组织因素(资源管理、组织氛围、运行过程)。

Reason模型描绘了组织管理与航空事故的直接联系，指出事故发生通常不是孤立事件的结果，其实质是组织管理层次上的漏洞，从而在行为层和导因层上产生了漏洞，如果各层漏洞串到一起，再加上无防错屏障，事故的发生也就在所难免了。Reason模型认为事故的发生是由显性失效和隐性失效共同造成的。显性失效指的是，当出现由人为因素造成的差错，从而直接导致事故或者事故征候的发生；隐形失效指的是，由于不安全的操作行为，不全面的监控，或者不良的组织因素，从而间接导致事故的发生。

（二）SHELL模型

SHELL模 型 是Elwyn Edwards教授于1972年提出来的，它是描述人为因素的概念模型，它主要介绍人为因素的研究范围、要素、关系。模型中字母的含义是:S-软件(Software)、H-硬件(Hardware)、E-环境(Environment)、L- 人 (Live ware)。在这个模型中，人与人的关系与其他相比，有着特殊的地位，人在这个模型的中心位置，其他部分要与它配合，并适应它，人与其他部分如果匹配不得当，则有可能产生人为差错。SHELL模型主要有以下几个方面：

（1）Software软件：主要包括运行规则，硬件驱动软件，飞行程序，操作手册，检查单以及相关文件等等。

容易出现差错的是，不能正确理解手册内容，执行不正确的操作，手册内容编撰不具备可操作性，不实用，检查单的制定不合理，在手册内容和检查单更新时极易出现人为差错。

传统的肺结节提取方法一般会经过背景去除、肺实质分割、气管去除、肺结节检测等主要步骤（如图3），这类方法的主要工作集中在如何提高肺结节识别的准确率方面，而神经网络正好弥补了传统方法在准确率方面的不足。Casciot[9]、Gupta[10]皆利用卷积神经网络来筛除假阳性结节，其中Gupta的算法中构造了一个三层的前馈神经网络，它包含了515个神经元的输入层，45个神经元的隐藏层，以及含有1个神经元输出层，在对LIDC-IDRI数据集的实验中对不同尺寸的结节取得了94%以上的敏感度。

（2）Hardware硬件：主要包括飞机结构，驾驶舱内的设备设施，仪表布局，操纵系统，应急设备和工具等等。

容易出现差错的是，驾驶舱的仪表和各种电子设备的布局不符合飞行员的正常操作习惯，座椅位置以及座椅结构不符合人体工学，影响飞行员对飞机的操纵，从而产生差错，极易造成不安全事件。

（3）Environment环 境：主要包括运行环境、座舱环境，外部自然环境等等。

容易出现差错的是，严苛的运行环境给飞行员带来很大的心理负担，当外界天气条件很恶劣时，在极端天气条件下操纵飞机也会给飞行员带来很大的压力。

（4）Live ware人： 主 要包括同一航班的机组成员，管制人员，签派人员，地面机务维修人员，以及管理人员等等。

容易出现差错的是，同一航班的机组成员沟通不当，任务分配不明确，执行检查单配合不默契，驾驶舱资源管理有缺失，飞行员在操作上的失误不能及时被发现，从而造成差错的产生。

该模型以人为中心，通过调节人与其他部分之间的相互关联来提升整个系统的性能，从而尽可能降低事故发生的可能性。同时，SHELL模型还被广泛应用于事故调查，在事故调查中以人为中心，通过分析人与其他部分之间的相互作用关系，发现事故发生的可能性，从而找到事故发生的原因，也是研究人为因素的经典框架。

五、飞行员人为差错的预防与克服

依据SHELL模型，改善人与软件、硬件、环境和人的交融性：

（1）在软件方面，讲电子仪表盘的飞行参数进行整合，合理规划参数所在的位置，方便飞行员在操纵飞机时读取相关数据，并且减小误读的可能性。优化告警系统的逻辑，在飞行员操纵出现违背正常逻辑的时候，系统应及时作出反馈，讲不安全的萌芽扼杀在摇篮中。现如今大型飞机采用高度自动化的系统和设备，需要飞行员操控的动作越来越少，如果在飞行员松懈的状态下出现了紧急情况，飞行员很难立即集中注意力，并且及时作出正确的反应，所以在系统设计中，应当有定时手动操作的部分，避免飞行员在长时间的监控中丢失注意力，从而造成安全隐患，危及飞行安全。

（2）在硬件方面，优化驾驶舱结构设计，将驾驶舱的布局更加贴合飞行操纵的习惯，分区规划各个系统的操纵区域，减少飞行员在进行操纵时的寻找时间。将有可能对飞机操纵有重大影响的按钮、开关安装保护装置，避免误触，较少因为误触产生严重的影响甚至造成事故以及事故征候的可能性。将驾驶舱座椅、小桌板遮光板根据人体工学进行改进，是飞行员能在更加舒适的环境下操控飞机。

（3）在环境方面，对于飞行员来说，最直接的就是驾驶舱的环境。驾驶舱的环境可能会影响到飞行员驾驶飞机的水平和作出的决策。如果驾驶舱的环境太过舒适，会降低飞行员的警觉程度，造成困倦等状态，一旦出现紧急情况，飞行员很难及集中注意力并且做出正确的决策。所以要求设计者在进行驾驶舱环境的设计时，考虑到这些因素，设置提醒装置，改善此类的安全隐患。同时，驾驶舱的灯光也是环境的重要部分，尤其是夜间飞行，更加会影响到飞行员的情景意识，甚至会直接影响飞行员对飞机的操纵，所以合适的驾驶舱灯光设计和仪表的背光设计也同样重要。

（4）在与人的交流方面，首要任务是提高机组的配合程度，这是飞机驾驶中非常重要的环节，同时也是事故频发的环节。如果想要减少这个环节中的人为差错，机组成员则需要紧密严格的配合，才能有效减少人与人之间产生的不安全因素，而驾驶舱资源管理（CRM）则能有效解决这一问题。驾驶舱资源管理是指在飞行过程中，对驾驶舱内部的人力、设备和操作资源进行有效的分工、协同和配合。要严格执行检查单制度，严格执行检查单可以有效检查在飞行操作中对于关键环节的错、忘、漏的情况，确保飞机的安全运行。在机组成员的相互配合中，要严格使用标准喊话口令，明确谁要做什么，怎么做，避免由于喊话和指令不明确造成的人为差错。所以我们要将驾驶舱资源管理贯穿于飞行的全过程，只有这样，才可以最大程度确保飞行的安全。

通过以上分析，我们不难看出，虽然由为人因素产生的差错在飞行过程中不可避免，但我们可以采取相应的措施来将事故发生的可能性降到最低。对于飞行人员来说，拥有一个强健的身体是首要条件，同时，拥有过硬的心理素质，在紧急情况下，也能保持冷静，做出正确的决策，使飞机脱离危险，保障旅客和机上财产的安全。与此同时，飞行员还要不断丰富自己的专业知识体系，储备充足的理论知识，可以用理论指导实际，理论与实际相结合，更好地提高自己的飞行水平。在平时的飞行中要善于积累，不断提高自己的飞行技术，全方面发展。飞行是一个需要团队协作的工作，要求较高的团队协作能力。所以，作为飞行员，在平时的工作中也要加强团队协作能力，充分发挥团队协作精神。机组成员之间应当分工明确，互相协调，达到互相监督互相检查的目的，确保运输任务的圆满完成。

总而言之，只要人们能意识到人为因素的重要性，在飞行中尽量避免人为因素造成的差错，就能确保航班的飞行安全。

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航空运输是使用飞机直升机及其他航空器运送人员、货物、邮件的一种运输方式。具有快速、机动的特点，是现代旅客运输，尤其是远程旅客运输的重要方式，为国际贸易中的贵重物品、鲜活货物和精密仪器运输所不可缺。

航空运输具有商品性，服务性，国际性，准军事性，资金、技术及风险密集性和自然垄断性六大特点。航空运输按照不同的标准可以分为不同的类型。航空运输起源于1871年，由于近两年国际经济低迷使得航空运输产业遭遇瓶颈，但是在未来航空运输事业依然有广阔的发展空间值得我们发掘。

航空运输在我国运输业中，其货运量占全国运输量比重还比较小，主要是承担长途客运任务，伴随着物流的快速发展，航空运输在货运方面也将会扮演重要角色。