基于扎根理论与GRA的跑道侵入致因研究*

牟奇锋 郭 花

（中国民用航空飞行学院 广汉 618000）

1 引言

近年来，随着航空运输业的迅速发展，民航航班量激增，大多数机场通过增加跑道数量、机坪数量以提高机场容量，从而满足航班需求。然而在扩大机场容量的同时，跑道侵入事件也时有发生，研究表明，空中交通流量每增加20%，发生跑道侵入的风险增加约140%［1］。由此可见，在实现航空运输业高效运营的同时，航空安全问题也不容小觑。跑道侵入事件频繁发生的主要原因是对事件发生机理缺乏清晰的认识，因此，深入分析跑道侵入的致因因素，探究各因素间的关联性，是需要解决的基本问题，它能够为预防跑道侵入事件提供一定的理论基础。

针对跑道侵入致因问题，国内外许多学者从各方面对其展开了相关研究。Adam等主要对引起跑道侵入的机组、管制员等人为风险因素进行了研究，提出一般情况下跑道侵入事件发生是由多个因素共同造成，单一的人为因素并不能直接促成事件的发生［2］。Dohyun Kim等以具体机场为例，采用故障树分析对风险因素进行了识别，并结合层次分析法对跑道侵入风险进行了研究，评价了机场内跑道侵入的风险问题［3］。Rogerson E C等从机场的布局、航班的运行、环境等方面对跑道入侵事件具体研究，对跑道侵入影响因子进行了分类分析［4］吴维等通过分析跑道侵入各要素间相互作用机制，建立了系统动力学模型，最终得出管制员指令不及时、监管投入降低等因素会成为网络的脆弱点［5］。罗军等通过构建贝叶斯网络模型对跑道侵入致因因素进行了深入研究，得出一般情况下，对跑道侵入事件影响最大的是人为因素、飞行员或管制员失误及运作失误等［6］。夏洪山等采用事件序列图ESD对跑道侵入危险性因素进行了分析，说明了各因素间的交叉影响［7］。宋广宏应用系统理论事故模型和流程方法跑道侵入事故致因因素，通过对跑道侵入致因分析为跑道侵入防范措施的制定提供了支撑和依据［8］。

虽然现有研究从不同角度对跑道侵入进行了分析，但这些研究大多是从表面致因因素出发，且对于影响因素的识别具有一定的主观想法，尚为对跑道侵入致因因素进行深入研究。鉴于此，文章利用扎根理论方法，通过三级编码对跑道侵入事件案例进行深入分析，进而客观系统地提取出跑道侵入致因因素，构建跑道侵入致因因素概念模型，并通过关联分析，探究各因素间的关联性，以期从源头上降低跑道侵入事件的发生频率，为预防跑道侵入事件提供理论指导。

2 跑道侵入事件致因分析

文章采取扎根理论方法对跑道侵入致因问题进行客观系统的研究，由于该方法需要收集大量详尽的原始资料，且原始资料的选取会直接影响研究结果，对原始资料要求较高。因而对于原始资料的收集，主要从中国民用航空安全信息系统、中国民用航空局以及民航资源网等官方网站上获取了21起具有详细报告的跑道侵入事件，将21起跑道侵入事件作为扎根理论研究的原始资料，再采用层层编码对致因因素进行全面客观的识别。

2.1 扎根理论介绍

扎根理论是一种质性研究方法［9］，该研究方法首先是对材料中的信息进行比较分析，提炼出理论性概念，然后系统地归纳出资料和理论间的类属［10］，最后对理论饱和度进行检验，以验证结果的可靠性。另外，与聚类分析法、事故树分析法等其他风险因素识别方法相比，扎根理论优势就在于其不存在主观性假设，对致因因素的识别严谨且全面，因此选用扎根理论方法研究文章中的问题最为合适。

2.2 质性编码过程

编码是扎根理论最重要的一个环节，包含开放式编码、主轴式编码和选择式编码等三个部分［11］。

1）开放式编码。开放式编码旨在从原始资料中发现概念类属［12］，针对跑道侵入致因因素，对原始资料进行概念化分析，得到93个相关概念；对93个概念进行进一步提炼和总结，最终形成工作失误、未使用标准用语、沟通失效等15个范畴。部分开放式编码见表1。

表1 案例开放式译码过程

2）主轴式编码。通过将开放式编码形成的15个范畴进行深入分析，寻找范畴与范畴间的关系，对其进行归类合并，最终得到机组因素、管制员因素、车辆人员因素、设备设施因素、机场环境因素、客观因素以及管理因素等7个主范畴，具体的主范畴见表2。

表2 跑道侵入风险因素主轴式编码的主范畴

3）选择式编码。选择式编码主要是选择出核心范畴与次要范畴，在主轴式编码的基础上分析出核心范畴，使得核心范畴与次要范畴具有逻辑关联。对主轴式编码得到的7个主范畴进行选择式编码，最终得到人员因素、设备设施因素、环境因素以及管理因素等4个核心范畴。

2.3 理论饱和度检验

扎根理论研究的终点在于不再形成新的范畴，为验证上述结果的可靠性，需对其进行饱和度检验。除上述21起事件案例外，本文额外收集了5起跑道侵入事件案例，将其作为饱和度检验的资料，依次对其进行开放式编码、主轴式编码、选择式编码，检验未发现有新的范畴产生，证明该结果已达到理论性饱和。

2.4 跑道侵入致因概念模型

通过上述饱和度检验，在达到理论性饱和的基础上构建了跑道侵入致因概念模型，如图1所示。经过分析，跑道侵入事件的发生受人机环管四方面的影响，人机环管四大模块中的各个致因因素间相互作用会导致跑道侵入事故的发生。

图1 跑道侵入致因概念模型

3 跑道侵入致因因素关联性分析

由于每起事件的发生都是由多种因素共同作用产生，因而为探究跑道侵入事件发生的深层机理，除了客观识别出跑道侵入具体致因因素外，还应对各致因因素与跑道侵入事件的关联程度进行深入分析，因此本文在上述识别到的致因因素基础上，采用灰色关联分析法研究。灰色关联分析法是一种多因素统计分析方法，主要分析各组成因素与整体的关联大小［13］，适用于分析文章中各致因因素间的相关性以及各致因因素与跑道侵入事件的关联程度。

3.1 灰色关联度计算

1）数据统计

为保证样本数据的完整性与可靠性，本文选取2015年～2019年国内所有的跑道侵入事件案例进行研究。另外，为分析跑道侵入事件与其致因因素的关联程度，首先依据扎根理论所得出的研究成果，对各致因因素进行分类统计，得出事件发生主要原因统计结果如表3所示。

表3 跑道侵入事件致因因素统计

2）确定参考序列和比较序列

依据灰色关联分析法的步骤，需确定参考数列与比较数列，本文设我国每年发生的跑道侵入事件总数为参考序列，即 X0=［18，27，15，15，11］T；各类致因因素为比较数列，即X1=［11，20，9，11，7］T，X2=［3，3，2，3，1］T，X3=［2，3，1，0，1］T，X4=［2，1，3，1，2］T。

3）无量纲化处理

灰色关联分析法中对于无量纲化的处理有多种方式，例如初始值法、均值法等。本文采用均值法对参考序列和比较序列进行无量纲化处理，即求取各类致因因素每年的统计值与该致因因素2015年～2019年的均值的比值，处理后的结果如表4所示。

表4 数据无量纲化处理结果

4）差值化处理

由公式Δoi(k)=|X0(k)-Xi(k)|对数据进行绝对化差值处理，即计算比较序列中的所有数据与参考序列中对应数据的差值，计算结果如表5所示。

表5 灰色关联绝对值序列矩阵

5）计算灰色关联系数

表6 跑道侵入致因因素关联系数

6）计算关联度

表7 跑道侵入致因因素关联度排序

3.2 结果分析

通过对跑道侵入致因因素关联性分析，可以得出各致因因素的重要程度。由上述计算结果可以看出，比较序列的灰色关联度均大于0.5，证明了本文利用扎根理论分析得到的四类致因因素具有科学性与合理性，并且对跑道侵入事件的发生具有显著的影响。另外，人员因素与跑道侵入事件的关联度最高（γ＞0.9），即机组、管制员以及车辆人员工作失误、沟通不足、缺乏情景意识等因素是导致跑道侵入事件发生的主要因素，说明要有效预防跑道侵入事件，飞行员、管制员等相关人员必须时刻提高警惕，避免工作失误。其次是设施设备因素与环境因素，如缺乏场面监控系统，灯光设备不完善以及航空器故障等因素是造成跑道侵入不安全事件发生的次要因素。最后，管理因素与跑道侵入事件关联度最低，但也不容忽视，例如在管理方面，应加强对人员的培训以及重视驾驶舱资源管理问题。

4 结语

本文基于扎根理论对跑道侵入事件案例进行了剖析，得出四个核心范畴，构建了跑道侵入致因因素概念模型，并进一步利用灰色关联分析法探究了各类致因因素与跑道侵入事件的关联度，最后得出以下结论：

1）通过扎根理论得出，跑道侵入不安全事件主要受人员因素、设施设备因素、环境因素以及管理因素的影响，其中人员因素包括机组因素、管制员因素以及车辆人员因素，设施设备因素包括设备技术状况以航空器故障因素，环境因素包括机场环境因素与客观因素。

2）通过灰色关联分析得出，人员因素与跑道侵入事件关联度最高，即该类因素对跑道侵入事件影响最大，主要包括人员工作失误、沟通不足以及非标准通话用语等，其次是设施设备因素与环境因素，管理因素与跑道侵入事件关联度最低。

3）机组、管制员及车辆驾驶员等人员应具备强烈的责任意识，明确各自工作职责，避免出现沟通失效、工作失误以及工作状态不佳等问题；航空公司应专门制定应对紧急情况的培训计划，以保证当遇紧急情况时，机组人员能够临危不乱地去应对解决；机场应制定设施设备定期维护计划，以预防由于设备技术问题以及航空器故障而引发的跑道不安全事件。