導(dǎo)語：我國航空安全的現(xiàn)狀研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

本文作者：吳文海呂雪濤曲志剛程瑞工作單位：海軍航空工程學(xué)院青島分院

在過去的幾十年中，航空技術(shù)的發(fā)展大大提高了系統(tǒng)安全性，單純由機(jī)械故障引起的飛行事故已經(jīng)逐年降低，人的因素開始在各種軍事和民航飛行事故中扮演越來越重要的角色。美國海軍安全中心（NavalSafetyCenter）對大量航空事故的調(diào)查結(jié)果表明：多數(shù)情況下，航空事故的主要致因都與人的因素有關(guān)，其在導(dǎo)致海軍航空事故的原因中甚至超過了80%，因此減少人的失誤成了所有高可靠性機(jī)構(gòu)的工作重心[1]。隨著任務(wù)復(fù)雜程度的增加，尤其是當(dāng)任務(wù)越來越依靠團(tuán)隊協(xié)作時，人的失誤變得更加突出。全球航空業(yè)的迅速發(fā)展和空中運(yùn)輸需求的驟增，對空中交通管制和機(jī)組的協(xié)調(diào)帶來了挑戰(zhàn)，各種形式的自動化措施相繼應(yīng)用到空管系統(tǒng)中，這就改變了Edwards的SHEL（Software,Hardware,Environment,Livewareware）模型中各元素間的界面，為了應(yīng)對這個問題，必須拚棄傳統(tǒng)的以技術(shù)所能達(dá)到的能力為中心的設(shè)計原則，提出以人的需要、能力和極限為中心的空管自動化概念[2]。目前該研究已經(jīng)擴(kuò)展到空中交通管制、機(jī)組資源管理等方面。

1人因失誤

1.1人因失誤產(chǎn)生原因[3~5]通常，人的因素在航空安全上表現(xiàn)為人的失誤，即所謂的人因失誤。人因失誤就是指人的行為及其結(jié)果偏離了規(guī)定的目標(biāo)，并產(chǎn)生或?qū)е铝藵撛诘牟涣加绊懙倪^程，即由于人為因素而導(dǎo)致的失誤。人的認(rèn)知過程是人腦反映對客觀事物的特性與聯(lián)系，并揭露事物對人的影響與作用的復(fù)雜的心理活動過程，不但要了解人犯了什么錯誤（What），還要研究人為什么會犯錯誤（Why）和如何犯錯誤（How）。從生理學(xué)角度講,人極容易受到外界因素的影響而產(chǎn)生注意力不集中、反應(yīng)遲緩、工作能力下降甚至失能等不良效應(yīng)。飛行人員也不例外，會由于光線的明暗交替、強(qiáng)光直射、大過載等引起視覺疲勞、視覺損傷和視覺錯誤，也會受到家庭關(guān)系、社會關(guān)系、生活環(huán)境等多方面因素的影響，使其成為飛行系統(tǒng)中最容易變化、最不可靠的因素，這是飛行中人為事故居高不下的主要原因。飛行人員一定要注意加強(qiáng)自身能力和素質(zhì)的提高，盡可能減少飛行過程中由于人的因素而產(chǎn)生的差錯。1.2人因失誤的模型及分析方法近年來，人的失誤框架和與之相關(guān)的的事故調(diào)查方案激增，以至于有多少對該課題感興趣的人就有多少人的失誤模型出現(xiàn)[6]。到目前為止，闡述人的失誤的框架主要觀點可以分為六大類：認(rèn)知的觀點、工效的觀點、行為的觀點、航空醫(yī)學(xué)的觀點、社會心理的觀點。其中比較著名的框架有：認(rèn)知觀點中Wickens和FLach的信息加工模型和決策模型，OHare等人提出的評估機(jī)組差錯的分類框架；工效觀點中最著名的Edwards的SHEL模型，F(xiàn)irenze的事故致因模型；行為觀點中Peterson的動機(jī)—獎勵—滿足模型；航空醫(yī)學(xué)觀點中Schman的流行病學(xué)模型；社會心理學(xué)觀點中Helmreich和Foushee的影響機(jī)組差錯的社會因素模型；組織觀點中Bird的事故致因多米諾骨牌模型和Degani和Wiener的4個“P”模型（Philosophy，Policies，Procedures，Practices）[7]。雖然模型眾多，但問題的關(guān)鍵是，這些框架中哪一個能夠全面地反映飛行中人的失誤及其影響因素呢？哪一個模型又能被普遍接受和稱贊呢？曼切斯特大學(xué)教授JamesReason在其心理學(xué)專著《HumanError》一書中提出了著名的Reason致因模型，徹底革新了航空業(yè)和其他工業(yè)對安全的觀點。Reason認(rèn)為事故就發(fā)生在生產(chǎn)過程中系統(tǒng)元素之間的交互出現(xiàn)問題的地方。這些失效破壞了系統(tǒng)的完整性，使系統(tǒng)容易受到不安全操縱因素的影響，而導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。Reason用不同層次中的“洞”來表示這種失效，即事故致因的“瑞士奶酪”（Swisscheesemodel）模型，如圖1所示。圖1“瑞目前，基于各種框架的人因失誤分析方法相繼出現(xiàn)，國內(nèi)外對人因失誤的分析方法中已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可和應(yīng)用的有人的因素分析與分類系統(tǒng)（HumanFactorsAnalysisandClassificationSystem，HFACS）和維護(hù)差錯輔助判定（MaintenanceErrorDecisionAid,MEDA），這兩種方法都屬于定性分析的范疇。Shappell和Wiegmann在分析了數(shù)以百計的飛行事故后，給出了“瑞士奶酪”模型中的隱性差錯和顯性差錯的內(nèi)容，即“瑞士奶酪”中“洞”的定義：人的因素分析與分類系統(tǒng)。對應(yīng)于Reason的模型，HFACS有4個層次：（1）不安全行為；（2）不安全行為的前提條件；（3）不安全監(jiān)督；（4）組織影響。與HFACS稍有不同的是，MEDA最初是一個嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)差錯調(diào)查過程，用于尋找導(dǎo)致事故的貢獻(xiàn)因子，其基本原理是人不會故意犯錯，錯誤則常常是在人們試圖做正確的事情時發(fā)生的。因此，MEDA主要通過與跟差錯相關(guān)的維護(hù)人員進(jìn)行交談來實施差錯調(diào)查，其主要過程如圖2所示。為了進(jìn)行正常狀態(tài)下的人誤預(yù)測辨識分析，定量分析的方法必不可少。人的可靠性分析（HRA）方法是以人因工程學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、概率統(tǒng)計、行為科學(xué)等諸多學(xué)科為理論基礎(chǔ)，主要對人的失誤進(jìn)行定性和定量分析評價，以達(dá)到分析、預(yù)測和減少人的失誤的目的。第一代HRA模型是以人的行為理論為基礎(chǔ)，而對于行為的內(nèi)在歷程則很少探究。在這類模型中，對人的處理方式與對機(jī)器的處理方法相似，所以第一代HRA是一種結(jié)合了專家判斷與統(tǒng)計分析的方法，其中有代表性的分析方法有Swain的人誤率預(yù)測技術(shù)（THREP）和人的認(rèn)知可靠性模型（HCR）等。因此，與第一代HRA相比，第二代同時結(jié)合了認(rèn)知心理學(xué)和行為科學(xué)，針對人的認(rèn)知活動建立認(rèn)知可靠性模型，將認(rèn)知可靠性分析評估與執(zhí)行可靠性評估綜合在一起[9]。其中最具代表性的方法有ErickHollnagel提出的認(rèn)知可靠性與失誤分析法（CREAM）以及美國核管會提出的任務(wù)分析技術(shù)（ATHEANA）[10]。兩代HRA方法的比較見表1。2002年歐洲航空管理委員會認(rèn)識到HFACS系統(tǒng)在分析人誤本質(zhì)原因上的不足，聯(lián)合德國、英國、法國等歐盟成員國有關(guān)專家研究開發(fā)了JANUS空管人誤分類分析技術(shù)[11]。起初，JANUS只是做為一種對空中交通管制（ATC）操縱失誤的分析方法[12]，后來發(fā)現(xiàn)該技術(shù)還有作為調(diào)查工具的潛力，因為它包含了與人因失誤有關(guān)的幾類因素：失誤細(xì)節(jié)（ED）——失誤的認(rèn)知領(lǐng)域，如感知；失誤機(jī)理（EM）——認(rèn)知失效函數(shù)，如信息檢測；信息處理（IP）——心理學(xué)過程，如隧道作用；及失誤類型——失誤是如何出現(xiàn)的，如必要程序的省略。這些行為被看做是會發(fā)生在一種動態(tài)狀態(tài)下的，這種狀態(tài)表現(xiàn)為一種連續(xù)的短暫的方式，而非在間隔消失瞬間僅關(guān)注操縱行為的情況[13]。JANUS技術(shù)的一個最大特點是基于現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的信息加工理論及其模型，針對不安全事件的每一個關(guān)鍵點，依據(jù)人的信息加工過程和不同加工階段分段分析，并以流程圖的方式予以表述，其目的在于克服原有系統(tǒng)無法分析航空中人因失誤內(nèi)部機(jī)理的不足[14]。它的優(yōu)點在于使用了一個結(jié)構(gòu)性采訪過程，所以影響空中交通管制員行為的心理差錯可以被識別出來，并能夠從一些小的事故中學(xué)到經(jīng)驗。

2人的因素對航空領(lǐng)域的影響

2.1空中交通管制

現(xiàn)代空中交通管制作為航空系統(tǒng)中航行任務(wù)分配與管理的保障，進(jìn)行區(qū)域管制、進(jìn)近管制和機(jī)場管制，對航空安全有著不可替代的作用。隨著大量先進(jìn)的空中管制設(shè)備的使用，為空中交通管制提供了極大的方便，但這卻容易導(dǎo)致管制員（特別是見習(xí)管制員）對管制設(shè)備過分依賴（如忽略雷達(dá)盲區(qū)），在工作中缺乏主動性、預(yù)見性，實施管制時將復(fù)雜的思維過程簡略化，這就難免要出錯。但同時如何保證正常的人機(jī)交互問題逐漸凸顯出來?？罩薪煌ü苤剖菍I(yè)性很強(qiáng)的工作，要求從業(yè)人員具備較高的專業(yè)知識和業(yè)務(wù)技能以及較強(qiáng)的應(yīng)變能力和處境意識，但從以往的空中交通責(zé)任事件分析，由于管制員素質(zhì)不高、專業(yè)技能低而直接或間接導(dǎo)致的事故或事故征候仍占有相當(dāng)?shù)谋壤齕15]。在空管自動化中，通常是采用以人為中心的自動化原則，為空管人員提供對自動化設(shè)備/程序的最大滿意度，以及在出現(xiàn)自動化問題時，提供安全的人工轉(zhuǎn)換?？展苤械娜说囊蛩匮芯恐饕菫榱嗽谡J(rèn)識人的能力和局限性的基礎(chǔ)上，對人機(jī)沖突的解決提供指導(dǎo)性意見，以達(dá)到改善系統(tǒng)性能和防范事故的目的。依據(jù)SHEL模型，要求管制員具有掌控整體形勢的能力、與系統(tǒng)進(jìn)行信息交換的能力、對系統(tǒng)監(jiān)控的能力、接替系統(tǒng)的能力及對新管制技術(shù)的適應(yīng)能力等。所以在管制員的日常培訓(xùn)中，除了傳統(tǒng)意義的基本技能培訓(xùn)外，還要進(jìn)行個人的評估決策能力、應(yīng)變能力、語言表達(dá)能力、預(yù)測統(tǒng)籌能力、溝通協(xié)調(diào)能力、立體感知能力等[16]的專門訓(xùn)練，以應(yīng)對空管過程中可能出現(xiàn)的意外情況。

2.2機(jī)組資源管理（CRM）

Reason指出，系統(tǒng)的最大危險源于潛在的組織和管理失效的積累。系統(tǒng)中的組織人因失誤通常并非單獨由個人屏蔽失效引起的，而是在多種人員機(jī)構(gòu)和相關(guān)設(shè)備的復(fù)雜條件下，經(jīng)過一段時間的發(fā)展后形成的。目前在組織管理方面的研究有采用原因因子圖與屏障分析圖像結(jié)合的方法，進(jìn)行組織人因失誤分析[17]。美國為了防止大量與人有關(guān)的航空事故的發(fā)生，針對航空機(jī)組人員開發(fā)了一種安全操作所必須的非技能性訓(xùn)練項目，其目的在于使機(jī)組形成一種涉及駕駛艙內(nèi)團(tuán)隊合作和交流的能力。該訓(xùn)練項目最初叫做駕駛艙資源管理（CockpitResourceManagement），但是現(xiàn)在通常叫做機(jī)組資源管理系統(tǒng)（CrewResourceManagement,CRM）[18]。CRM的設(shè)計目的就是為了通過減少人的行為失誤的數(shù)量來減少駕駛艙事故的數(shù)量。這種訓(xùn)練現(xiàn)已成為一種教授動態(tài)人際交流和團(tuán)隊協(xié)調(diào)技能的常見方法。在海軍航空中，系統(tǒng)工作情況和飛行安全對成功的機(jī)組協(xié)調(diào)和交流的依賴性非常強(qiáng)，所以，機(jī)組資源管理技能是人機(jī)系統(tǒng)整合（HumanSystemsIntegration，HSI）不可缺少的一部分。HSI是一種跨學(xué)科的方法，它明確了這種方法在其不同領(lǐng)域中的根本平衡，以便減小優(yōu)化整個系統(tǒng)性能和降低生命周期成本的困難。不同機(jī)構(gòu)對HSI這個詞的解釋各不相同。根據(jù)人機(jī)系統(tǒng)整合手冊，HSI是一種技術(shù)和管理上的概念，它融合了多種學(xué)科，以使人適當(dāng)?shù)爻蔀樵O(shè)計、生產(chǎn)和程序及系統(tǒng)操縱的一部分為目的[19]。美國海軍的HSI項目的一個主要目標(biāo)包括在所有操作系統(tǒng)中提高人的行為能力和系統(tǒng)安全性。目前，美國海軍部門認(rèn)可的HSI的八個關(guān)鍵部分包括：（1）人力資源曾用于指示人力資源數(shù)量的詞匯，包括軍用和民用，操縱和維護(hù)系統(tǒng)所必須的及可用到的人員。（2）操作人員天賦、經(jīng)驗和其它的人類特點對優(yōu)化系統(tǒng)性能而言都是必要的。這樣做的目的是讓“合適的人”做“合適的工作”。（3）人的因素工程學(xué)將人的特點廣泛地綜合進(jìn)系統(tǒng)定義、設(shè)計、開發(fā)和評估中，以優(yōu)化人機(jī)綜合的性能。（4）健康危害操縱或使用一個系統(tǒng)時，會帶來死亡、受傷、殘疾或員工工作能力的降低。（5）人的生存性系統(tǒng)的一個特性，它能使操作人員在不利情況時生存下來，并發(fā)揮一定的積極作用，包括敵軍與友軍戰(zhàn)斗造成的武器損壞，和在威脅條件或戰(zhàn)斗條件下對相關(guān)人員的內(nèi)在危害，以及軍事設(shè)備存在的固有危害。（6）可居住性操作人員在執(zhí)行他們的任務(wù)時所需要生活、工作和睡覺的物理環(huán)境，這包括個人和組織的身體與精神需要，以及在持久而連續(xù)的軍事操縱中對士氣和社會環(huán)境的關(guān)注程度。人的因素和系統(tǒng)安全中HSI部分還與美國海軍的CRM有效性評估有關(guān)。對CRM有效性的分析同時也包含有對飛機(jī)系統(tǒng)設(shè)計的分析。正如機(jī)械裝置的改善減少了系統(tǒng)的錯誤，增加了系統(tǒng)的安全性一樣，CRM項目的目的在于將潛在的人的失誤最小化。特別地，CRM訓(xùn)練要求減少可能導(dǎo)致事故或損傷的機(jī)組協(xié)調(diào)失效情況的發(fā)生。這些錯誤可能由人與人之間的配合及人對機(jī)械裝置的錯誤理解而引起。CRM訓(xùn)練的另一個有利方面是它為飛行員和機(jī)組成員提供了一個風(fēng)險管理和評估工具。CRM能夠直接影響團(tuán)隊的決策制定過程，優(yōu)化風(fēng)險管理，從而確保系統(tǒng)安全并限制可預(yù)防錯誤的發(fā)生。

2.3人因失誤評估

人的行為是整個交互系統(tǒng)脆弱的主要根源。無論人的行為哪里不恰當(dāng)、不合規(guī)范或有誤，這些都與系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)。這在高風(fēng)險活動中尤為如此，如在商業(yè)飛行、海上運(yùn)輸、電力生產(chǎn)、醫(yī)療護(hù)理和太空飛行中。因此，我們的目標(biāo)始終應(yīng)該是設(shè)計一個能夠盡可能地從人的錯誤行為中恢復(fù)過來的交互系統(tǒng)，并盡量在系統(tǒng)設(shè)計的初級階段就實現(xiàn)。人的失誤評估技術(shù)（TechniqueforHumanErrorAssessment，THEA）就是為了達(dá)成這個目標(biāo)，而發(fā)展出的一種錯誤評估技術(shù)，這種方法源于人的可靠性分析（HRA）技術(shù)[20]。該方法在發(fā)展的早期是用來說明人機(jī)交互界面（HMI）設(shè)計的，現(xiàn)已經(jīng)證明了其在評估應(yīng)對人的配合失效脆弱性設(shè)計方面的適用性（一旦一種設(shè)計可用后，這種失效就會成為一個需要解決的問題）。THEA技術(shù)的過程如圖3所示。THEA與已有的評估技術(shù)之間有一些相似的地方，如都存在認(rèn)知預(yù)演（CognitiveWalkthrough）[21]。然而，相比而言，THEA的目的是不僅要考慮已出現(xiàn)的問題及其反饋，而且還要考慮計劃的問題和執(zhí)行行為的問題。除了認(rèn)知預(yù)演的連續(xù)性觀點外，THEA還按等級來檢查目標(biāo)和行為。總體而言，THEA是一種暗示性方法，引導(dǎo)分析人員以一種結(jié)構(gòu)性的方式考慮交互設(shè)計的潛在困難。與其它方法相比，如利用系統(tǒng)工具識別人的失誤（HEIST）方法，THEA達(dá)成目標(biāo)只需很少的工作量——18個失誤分析問題對113個問題。HEIST具有與THEA相似的目標(biāo)，但卻增加了數(shù)倍的工作量，這也是為什么它還只是停留在理論上的原因。如果沒有適當(dāng)?shù)墓ぞ咧С志褪褂眠@種方法是不切實際的，而THEA則不同，它具有依靠原型工具（樣本工具）——稱作THEA原型，實施大量分析的能力，這也就為THEA方法的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造了條件。

3結(jié)束語

國外在人的因素上的研究起步較早，已經(jīng)形成了較為成熟的系統(tǒng)理論，甚至已經(jīng)部分應(yīng)用于實際的系統(tǒng)設(shè)計和訓(xùn)練方案制定中，國內(nèi)的研究則很有限，主要還只限于理論研究。本文在相關(guān)文獻(xiàn)研究的基礎(chǔ)上，對人的因素的成因及目前在人因失誤方面的各種觀點做了介紹，并描述了幾種常見的人因失誤模型及其分析方法；重點討論了航空領(lǐng)域中空中交通管制和機(jī)組資源管理在人的因素方面的研究情況。從航空安全的工程應(yīng)用角度考慮，人的因素的研究還有待進(jìn)一步的深入，其在人因失誤評估方法，主要是量化分析方面還有待完善。此外，人機(jī)系統(tǒng)整合的概念已經(jīng)提出，作為一個多學(xué)科融合的技術(shù)，在人與機(jī)械的協(xié)同方面有著非常重要的研究價值，未來在這方面的研究應(yīng)該更加傾向于系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用。