應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的航空維修安全信息輻射模型

汪筱陽, 王　瑛, 朱　琳

(1. 空軍工程大學(xué) 裝備管理與安全工程學(xué)院, 710051 西安; 2. 95645部隊, 400037 重慶)

?

應(yīng)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的航空維修安全信息輻射模型

汪筱陽1, 王瑛1, 朱琳2

(1. 空軍工程大學(xué) 裝備管理與安全工程學(xué)院, 710051 西安; 2. 95645部隊, 400037 重慶)

摘要:為減少航空維修差錯率和研究安全信息在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上輻射的性質(zhì)和規(guī)律,基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)理論,針對航空維修安全信息在維修人員中的輻射進行研究．通過構(gòu)建安全信息輻射模型,定義節(jié)點間以安全信息為媒介的輻射規(guī)則,基于改變維修人員的本質(zhì)安全度和改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),動態(tài)考察網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點狀態(tài)的變化．從微觀層面模擬節(jié)點之間交互時,不同本質(zhì)安全度的人員比例和不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對安全信息輻射范圍和周期的影響．計算機模擬表明:維修人員的不同本質(zhì)安全度和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在很大程度上影響安全信息的輻射,提高維修個體的本質(zhì)安全度有利于安全信息的輻射．

關(guān)鍵詞:航空維修;安全信息輻射;本質(zhì)安全度;NW網(wǎng)絡(luò);BA網(wǎng)絡(luò)

航空維修工作中維修差錯發(fā)生的比率大,已成為當(dāng)前危及空、地安全的主要問題之一．近年來,針對航空維修差錯的分析已經(jīng)成為研究的熱點．文獻[1]建立了基于模糊綜合評判方法的航空維修差錯控制能力評估模型,對維修差錯數(shù)據(jù)進行分析,但是沒有考慮差錯的誘因．文獻[2]通過建立系統(tǒng)動力學(xué)(SD)模型,分析了組織因素影響航空維修安全的作用機理;文獻[3]基于模糊層次分析法對人為因素進行了分析與評價;文獻[4]提出一種基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的機務(wù)維修差錯調(diào)查模型算法．但這些文獻都只是對組織或人為誘因進行分析,沒有從系統(tǒng)的角度整體考慮人—機—環(huán)—管之間的相互作用．文獻[5]通過實證調(diào)研建立了維修單位質(zhì)量控制員勝任力模型;文獻[6]分析了個體行為與航空維修的相互影響;文獻[7-8]基于審計結(jié)果在人為因素分析與分類系統(tǒng)(HFACS)的基礎(chǔ)上建立了安全預(yù)測模型;文獻[9]基于聚類規(guī)則研究了人為差錯,找到了人為差錯與人為因素直接的關(guān)系;文獻[10]基于模糊數(shù)學(xué)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論,建立了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)事故診斷模型;文獻[11]從人—機—環(huán)—管4個方面分析了維修安全管理影響因素;文獻[12]從人—機—環(huán)—管系統(tǒng)角度,運用網(wǎng)絡(luò)分析法(ANP)結(jié)合三角模糊函數(shù)對機務(wù)系統(tǒng)的安全水平進行定量分析．但這些文獻都忽略了維修個體之間的相互關(guān)系．文獻[13]選擇模糊網(wǎng)絡(luò)分析法進行維修因素風(fēng)險評價,雖然考慮了各種風(fēng)險因素之間的相互影響,但是忽略了維修個體之間在安全性上存在的差異．文獻[14]運用安全氛圍和計劃行為理論對不安全行為進行預(yù)測,雖然考慮了安全氛圍,但是忽略了個體之間復(fù)雜的交互關(guān)系．

安全信息輻射SIR(safety information radiation)是指復(fù)雜系統(tǒng)內(nèi)部安全度相對較高的智能體組元通過輻射介質(zhì)向安全度相對較低的智能體組元進行安全信息(包括機器信息、環(huán)境信息、安全管理信息等要素)轉(zhuǎn)移和傳播的資源優(yōu)化配置過程[15]．因此,研究安全信息在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上輻射的性質(zhì)、規(guī)律,對實現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的本質(zhì)安全有著一定的現(xiàn)實意義．目前,航空維修差錯的研究大都基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、模糊網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等．然而,考慮復(fù)雜系統(tǒng)節(jié)點間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,最為常用的方法就是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò). 基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)建?？梢詮南到y(tǒng)角度考慮維修中的各種因素,并且可在網(wǎng)絡(luò)中通過對節(jié)點加入點的屬性、邊權(quán)重等來進一步刻畫系統(tǒng),但是目前基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的航空維修差錯研究還較少．

本文運用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)方法,將參與航空維修的所有人員作為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點,將機器、環(huán)境和安全管理因素作為安全信息在以人構(gòu)建的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)模型上進行輻射,研究安全信息在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的輻射性質(zhì)和影響．

1安全信息輻射網(wǎng)絡(luò)模型

1.1影響SIR的因素

由安全信息輻射的概念可知,影響安全信息在航空維修人員網(wǎng)絡(luò)上輻射的因素有2個．

1)不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和中心節(jié)點的差異必然影響安全信息輻射的最終結(jié)果．文獻[16]認(rèn)為研究網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有利于深刻理解信息在網(wǎng)絡(luò)中的傳播過程以及網(wǎng)絡(luò)所具有的拓?fù)涮匦裕?有必要在不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中對安全信息輻射的影響進行研究．

2)維修人員在維修活動中,可以獲得各式各樣的安全信息(應(yīng)對和適應(yīng)環(huán)境變化的能力、對飛機熟悉的程度、有關(guān)的規(guī)程、條令、指令等專業(yè)的或安全方面的要求)．良好的業(yè)務(wù)水平可以避免機務(wù)人員在直接行為中出現(xiàn)失誤,經(jīng)驗豐富的維修人員要比經(jīng)驗欠缺的維修人員對安全信息的響應(yīng)能力強,在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中不同能力的維修人員所占的比例也必然影響安全信息的輻射．

1.2模型模擬方法

在結(jié)構(gòu)本質(zhì)安全的復(fù)雜系統(tǒng)中,不同組元具有不同的安全信息度,當(dāng)一個安全信息需要輻射出去時,首先由系統(tǒng)中具有較大輻射面的組元進行輻射,反映在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中就是具有較大度的節(jié)點開始輻射信息．

在定義的安全信息輻射網(wǎng)絡(luò)中,每一個節(jié)點代表一個航空維修個體．而連接則表示他們之間有聯(lián)系,以一定的概率進行安全信息的輻射．安全信息輻射網(wǎng)絡(luò)中描述的是安全信息在航空維修人員中的傳播過程,其中每個節(jié)點可能處于以下3種狀態(tài):

1)輻射態(tài)(radiated)．安全值較高且在網(wǎng)絡(luò)里輻射安全信息時的狀態(tài)．處于輻射態(tài)的節(jié)點所屬的集合記為R,初始網(wǎng)絡(luò)中少量節(jié)點處于輻射態(tài),對應(yīng)為航空維修人員中的安全員和安全信息輻射源．

2)安全態(tài)(safe)．安全值高于最低安全值(安全閾值)但不會輻射安全信息時的狀態(tài)．處于安全狀態(tài)的節(jié)點所屬的集合記為S,對應(yīng)為航空維修中正常狀態(tài)的人員．

3)危險態(tài)(dangerous)．安全值低于安全閾值時的狀態(tài). 處于危險態(tài)的節(jié)點所屬的集合記為D,初始網(wǎng)絡(luò)中大部分節(jié)點處于危險態(tài),對應(yīng)為航空維修中出差錯概率大的人員,經(jīng)常處于疲憊、心理壓力大等狀態(tài)．

構(gòu)造安全信息輻射模型,作以下假設(shè):

假設(shè)1組元只要接受安全信息,就會增加安全值．

假設(shè)2輻射態(tài)的組元僅對安全態(tài)和危險態(tài)的組元進行輻射．

假設(shè)3只考慮組元與其他組元聯(lián)系的存在性．模型中的連接沒有權(quán)重和方向．事實上大多數(shù)的人際網(wǎng)絡(luò)都是簡單無向圖．

假設(shè)4網(wǎng)絡(luò)是連通的,不存在孤立的組元．因為信息輻射首先要具備的條件就是有輻射的路徑．

1.3模型的參數(shù)及定義

設(shè)定3個特定的網(wǎng)絡(luò):ER隨機網(wǎng)絡(luò)、NW網(wǎng)絡(luò)和BA網(wǎng)絡(luò)．

ER隨機網(wǎng)絡(luò):給定n個節(jié)點,假定任意一對節(jié)點之間存在一條邊的概率為p,記這樣形成的網(wǎng)絡(luò)為Gn,p．這里取G100,0.07．

NW網(wǎng)絡(luò):具有N個節(jié)點的規(guī)則環(huán)形網(wǎng)絡(luò),假定環(huán)上每一個節(jié)點都與兩側(cè)各m0條邊相連,然后不去斷開原來環(huán)形初始網(wǎng)絡(luò)的任何一條邊,而只是在隨機選取的節(jié)點對之間以概率p0增加一條邊(這時新連接的邊很可能是長程邊)．這里取N=100,m0=2,p0=0.05．

BA網(wǎng)絡(luò):初始設(shè)定M個全連接的小網(wǎng)絡(luò),然后不斷引入新的節(jié)點．每次引入的新節(jié)點要與網(wǎng)絡(luò)中已經(jīng)存在的m(其中m≤M)個節(jié)點進行隨機連接,連接的概率和被選節(jié)點的度成正比(稱為擇優(yōu)連接)．這里取M=15,m=3．

本質(zhì)安全程度決定了組元在安全信息輻射網(wǎng)絡(luò)中對安全信息收發(fā)的能力．文獻[17]運用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對航空機務(wù)人員本質(zhì)安全程度進行評價,并進行了仿真驗證．根據(jù)其結(jié)果并考慮機場航空維修人員現(xiàn)實情況,可以將航空維修人員的本質(zhì)安全度大致分為四類,各類人員所占比例如表1所示．

表1　SIR網(wǎng)絡(luò)中不同本質(zhì)安全度的人員比例

每一個節(jié)點都有以上全部的屬性．屬性的定義和解釋如表2所示．如果一個節(jié)點和其鄰居有關(guān)聯(lián),當(dāng)且僅當(dāng)一個輻射態(tài)的節(jié)點和另一個安全態(tài)或危險態(tài)的節(jié)點連接,那么在一定的概率下進行安全信息的輻射．同時設(shè)定輻射態(tài)的節(jié)點有一定的概率轉(zhuǎn)化為安全態(tài),轉(zhuǎn)化的概率和與其關(guān)聯(lián)的危險點數(shù)和節(jié)點總數(shù)有關(guān)．

表2　SIR網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的參數(shù)

具體的安全信息輻射網(wǎng)絡(luò)輻射規(guī)則如下．

規(guī)則1假定節(jié)點i∈R,節(jié)點i與jk關(guān)聯(lián),設(shè)αk、βk、γk、λk、μk為轉(zhuǎn)化概率,則

其中αk+βk+γk=1.

其中λk+μk=1.

這里定義3個衡量安全信息輻射效果的指標(biāo):1)在整個安全信息輻射的過程中輻射節(jié)點數(shù)R(t)的峰值Max(R(t)),它在一定程度上反映了安全信息輻射所造成的最大影響;2)安全信息輻射結(jié)束后,即R=?,安全節(jié)點最終數(shù)目S(t),記為Final(S(t));3)完成一個安全信息輻射的周期Total,即一個安全信息結(jié)束后所需的總時間．考慮一個由100個節(jié)點組成的網(wǎng)絡(luò),在每一個時間步長中,網(wǎng)絡(luò)中的輻射點都會以一定的概率將安全信息輻射給鄰居節(jié)點．選取安全管理專家顧問和安全管理委員會的10位專家分別對各類機務(wù)人員的各個狀態(tài)轉(zhuǎn)化率進行量化估計,取平均估值作為最終的轉(zhuǎn)化概率,得到如表3所示的不同本質(zhì)安全度的人員轉(zhuǎn)化概率．由于對各狀態(tài)轉(zhuǎn)化概率估計標(biāo)準(zhǔn)進行過量化劃分處理,且取平均值作為最終采樣數(shù)據(jù),因此有效減弱了專家打分主觀性因素的影響．而安全管理專家顧問和安全管理委員會的成員,平時兼有安全監(jiān)察的任務(wù),因此他們的打分?jǐn)?shù)據(jù)具有較高的可信程度．

表3　不同本質(zhì)安全度節(jié)點狀態(tài)轉(zhuǎn)化概率

1.4算法實現(xiàn)

使用鄰接矩陣來表示網(wǎng)絡(luò),在程序開始階段,首先初始化,在生成NW或BA網(wǎng)絡(luò)之后,要確定網(wǎng)絡(luò)中的輻射點、安全點和危險點．為了確定節(jié)點的類型:1)計算網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點的度的極值,D=Degreemax,d=Degreemin;2)根據(jù)極值計算劃分集合的界限,Rline=d+(D-d)×a,Sline=d+(D-d)×b,這里取a=0.9,b=0.8;3)由界限劃分節(jié)點類型,R={i|Degree(i)>Rline},S={i|Sline

利用不同網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及上述安全信息輻射規(guī)則模擬安全信息輻射網(wǎng)絡(luò),具體算法如圖2所示．

算法步驟如下:

Step 1構(gòu)建安全信息輻射網(wǎng)絡(luò)．假設(shè)該網(wǎng)絡(luò)由100個節(jié)點組成,根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來構(gòu)建該網(wǎng)絡(luò)．

Step 2初始化每個節(jié)點的狀態(tài)．1)進行編號;2)根據(jù)“度中心性”原理[18]劃分節(jié)點狀態(tài),因為現(xiàn)實情況安全信息一般是從影響力較大的節(jié)點輻射出去,所以初始網(wǎng)絡(luò)中只有少量輻射者和安全者,其余均為危險者;3)由表1數(shù)據(jù)劃分節(jié)點類型．

圖1　安全信息在BA網(wǎng)絡(luò)中的輻射過程

圖2　SIR算法流程

Step 3選擇輻射集中的第i個輻射點開始輻射．

Step 4令j依次遍歷每個節(jié)點,若節(jié)點i與j關(guān)聯(lián),則進行Step 5,否則繼續(xù)遍歷．

Step 5判斷節(jié)點本質(zhì)安全度,本質(zhì)安全度決定節(jié)點接收安全信息的能力(轉(zhuǎn)化概率)．

Step 6若j不是安全狀態(tài),則進行step7,否則j以概率λ轉(zhuǎn)為輻射狀態(tài),以概率μ繼續(xù)保持安全狀態(tài),然后轉(zhuǎn)Step 4．

Step 7若j不是危險狀態(tài),則進行step8,否則j以概率α轉(zhuǎn)為安全狀態(tài),以概率β轉(zhuǎn)為輻射狀態(tài),以概率γ繼續(xù)保持危險狀態(tài),然后轉(zhuǎn)Step 4．

Step 8若j=N,則節(jié)點i以概率m轉(zhuǎn)為安全狀態(tài),否則轉(zhuǎn)Step 4．

Step 9若R為空集,即無節(jié)點再對該安全信息進行輻射,則結(jié)束,否則轉(zhuǎn)Step3．

2仿真及分析

根據(jù)上述算法進行了如下模擬和對比:通過改變維修人員的本質(zhì)安全度,觀察維修人員的本質(zhì)安全度對安全信息輻射在航空維修人員網(wǎng)絡(luò)中的影響;通過模擬安全信息分別在ER網(wǎng)絡(luò)、NW網(wǎng)絡(luò)和BA網(wǎng)絡(luò)中的輻射,對比不同網(wǎng)絡(luò)對維修人員結(jié)構(gòu)中安全信息輻射的影響．

2.1節(jié)點初始狀態(tài)對安全信息輻射的影響

這里討論的初始狀態(tài)主要是每個節(jié)點的本質(zhì)安全度的初始設(shè)定,表1的調(diào)查結(jié)果給出了現(xiàn)實情況下不同本質(zhì)安全度的維修人員比例．按照這個比例將輻射態(tài)節(jié)點、安全態(tài)節(jié)點和危險態(tài)節(jié)點的本質(zhì)安全度由高到低(狀態(tài)設(shè)為HL)和由低到高(狀態(tài)設(shè)為LH)依次設(shè)定,即將輻射態(tài)節(jié)點設(shè)為高本質(zhì)安全度和將危險態(tài)節(jié)點設(shè)為高本質(zhì)安全度的兩種初始狀態(tài),分別在不同網(wǎng)絡(luò)中觀察兩種初始狀態(tài)的安全信息輻射效果,如圖3所示．

圖3　不同網(wǎng)絡(luò)中兩種初始狀態(tài)的安全點數(shù)量變化

從圖3中可以看出:1)在不同的網(wǎng)絡(luò)中,節(jié)點的初始狀態(tài)都會不同程度地影響安全信息的輻射; 2)節(jié)點的初始狀態(tài)對ER隨機網(wǎng)絡(luò)和NW網(wǎng)絡(luò)的影響僅限于對安全點數(shù)量的影響,而對輻射周期幾乎沒有影響,但是對BA網(wǎng)絡(luò)來說,節(jié)點的初始狀態(tài)不僅影響了安全點的數(shù)量,而且還極大地影響了安全信息輻射的周期;3)不管是在ER網(wǎng)絡(luò)、NW網(wǎng)絡(luò)還是BA網(wǎng)絡(luò)中,如果初始狀態(tài)設(shè)為HL,那么不論在輻射過程中或輻射結(jié)束后安全點的數(shù)量都會增多,也就是說,初始狀態(tài)HL有利于安全信息的輻射,提高初始輻射點的本質(zhì)安全度能更好地進行安全信息輻射．以下討論均在初始狀態(tài)為HL下進行．2.2不同本質(zhì)安全度的維修人員對安全信息輻射的影響

根據(jù)表1的調(diào)查結(jié)果設(shè)定了不同本質(zhì)安全度的維修人員比例,研究了不同網(wǎng)絡(luò)中安全信息在維修人員之間的輻射情況,如圖4～6所示．另外研究了其他4種極端假設(shè)中的安全信息輻射情況,分別為:只有本質(zhì)安全度高的人(k=1)、只有本質(zhì)安全度較高的人(k=2)、只有本質(zhì)安全度一般的人(k=3)、只有本質(zhì)安全度差的人(k=4)．從圖4～6可以看出: 1)網(wǎng)絡(luò)中不同本質(zhì)安全度的人員比例影響安全信息輻射的結(jié)果,人員的本質(zhì)安全度越高,安全信息輻射速率越快,輻射影響范圍也越大．在ER網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)全為本質(zhì)安全度高的人時(k=1),Final(S)k=1≈40,當(dāng)全為本質(zhì)安全度差的人時(k=4),Final(S)k=4≈24,相差約為16．在NW網(wǎng)絡(luò)中,Final(S)k=1≈71,Final(S)k=4≈40,相差約為31．而在BA網(wǎng)絡(luò)中,Final(S)k=1≈87,Final(S)k=4≈43,相差約為44．說明在ER網(wǎng)絡(luò)、NW網(wǎng)絡(luò)和BA網(wǎng)絡(luò)中不同本質(zhì)安全度的人員比例對安全信息輻射的影響越來越大．

2)在ER網(wǎng)絡(luò)中,人員本質(zhì)安全度越高,輻射結(jié)束后處于安全態(tài)的節(jié)點數(shù)量越多,表明人的本質(zhì)安全度越高越有利于安全信息的輻射,NW網(wǎng)絡(luò)和BA網(wǎng)絡(luò)同樣如此．

3)在ER網(wǎng)絡(luò)和NW網(wǎng)絡(luò)中,不同本質(zhì)安全度的人員比例對安全信息輻射周期影響不大,但是在BA網(wǎng)絡(luò)中,不同本質(zhì)安全度的人員比例對安全信息輻射周期影響很大,本質(zhì)安全度越高,安全信息的輻射周期越長,表明安全信息在BA網(wǎng)絡(luò)中存在的時間越長．

4)在人員比例相同的情況下,ER網(wǎng)絡(luò)、NW網(wǎng)絡(luò)和BA網(wǎng)絡(luò)中不論是在安全信息輻射過程中或在輻射結(jié)束后,安全點數(shù)量依次增多,說明BA網(wǎng)絡(luò)更有利于安全信息的輻射．

5)在輻射剛開始的一段時間內(nèi),BA網(wǎng)絡(luò)中安全點數(shù)目上升快(危險點數(shù)目下降快),之后變化緩慢,說明在安全信息輻射過程中,各集合中的節(jié)點數(shù)在BA網(wǎng)絡(luò)中呈指數(shù)形式變化．相比BA網(wǎng)絡(luò),各集合中的節(jié)點數(shù)在ER網(wǎng)絡(luò)和NW網(wǎng)絡(luò)中呈線性形式變化．值得注意的是,仿真結(jié)果表明,按照表1估計的實際情況下機場不同本質(zhì)安全度的維修人員比例(Normal),無論在何種網(wǎng)絡(luò)下安全信息都能夠在相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)中進行較好地輻射．

上面討論了k=1、2、3、4的極端情況,為了使討論更加充分,進行混合組合,即不存在本質(zhì)安全度高的人,其余三種類型人數(shù)相同均占33%,記為Nok=1,以此類推．ER網(wǎng)絡(luò)、NW網(wǎng)絡(luò)和BA網(wǎng)絡(luò)中的情況分別如圖7～9所示．可以看出:

1)在不同的網(wǎng)絡(luò)中,k=1、4類型的人都比k=2、3類型的人對安全信息輻射的影響大,另外,如果缺少k=2、3類型的人,對安全信息的輻射效果幾乎沒有影響．

圖4　ER網(wǎng)絡(luò)中安全點數(shù)量變化　　圖5　NW網(wǎng)絡(luò)中安全點數(shù)量變化　　圖6　BA網(wǎng)絡(luò)中安全點數(shù)量變化

圖7　ER網(wǎng)絡(luò)中安全點數(shù)量變化　圖8　NW網(wǎng)絡(luò)中安全點數(shù)量變化　圖9　BA網(wǎng)絡(luò)中安全點數(shù)量變化

2)從影響的程度上來說,k=1、4類型的人在ER網(wǎng)絡(luò)、NW網(wǎng)絡(luò)和BA網(wǎng)絡(luò)中的影響程度依次增大．其中,此兩種類型的人對BA網(wǎng)絡(luò)的影響最大,特別是在圖9中,當(dāng)沒有本質(zhì)安全度高的人時,不僅是在安全點數(shù)量上,而且是在周期上嚴(yán)重影響安全信息在BA網(wǎng)絡(luò)中的輻射．

2.3不同網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對安全信息輻射的影響

圖10描述的是按照表1的人員比例,在整個安全信息輻射過程中,NW網(wǎng)絡(luò)和BA網(wǎng)絡(luò)中輻射點數(shù)量的變化．從圖10可以看出,NW網(wǎng)絡(luò)的輻射點峰值max(R)大于ER網(wǎng)絡(luò),而BA網(wǎng)絡(luò)的max(R)約為NW網(wǎng)絡(luò)的兩倍,也就是說安全信息在BA網(wǎng)絡(luò)中輻射能造成更大的影響,進一步佐證了圖4～6的結(jié)果．在網(wǎng)絡(luò)平均路徑長度相同的情況下,BA網(wǎng)絡(luò)中安全信息輻射影響的范圍更大,且安全信息在BA網(wǎng)絡(luò)中存在的時間也較長．

圖10　不同網(wǎng)絡(luò)中輻射點數(shù)量變化

3結(jié)語

航空維修人員不同本質(zhì)安全度的節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中的比例一定程度上影響了安全信息的輻射,不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也影響和制約著安全信息的輻射．提高機務(wù)人員的個人素質(zhì),特別是增加本質(zhì)安全度高的人的數(shù)量和減少本質(zhì)安全度低的人的數(shù)量,將在很大程度上加強飛行訓(xùn)練質(zhì)量,有利于航空維修安全信息的輻射,進而減少飛行事故的發(fā)生．

本文通過引入復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論研究了航空維修的安全信息輻射,雖對人員本質(zhì)安全度的影響進行了定量分析討論,但忽略了安全信息組成的多樣性、安全信息輻射的強度、組成安全信息要素之間的交互作用、維修人員結(jié)構(gòu)的層次性和維修人員的加入和退役等諸多因素．這些因素也是今后工作中需要考慮的．

參考文獻

[1] 焦猛. 基于模糊綜合評判的航空維修差錯控制能力定量評估[J]. 空軍工程大學(xué)學(xué)報,2007,8(1):24-26.

[2] 高建國,端木京順,張冰,等. 影響航空器維修安全的組織因素辨識與分析[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報,2014,24(5):32-37.

[3] WANG Lei, SUN Ruishan, YANG Zhihui. Analysis and Evaluation of Human Factors in Aviation Maintenance based on Fuzzy and AHP Method[C]//Proceedings of IEEM 2009.HongKong:IEEE, 2009.

[4] 魏麟,周長春,謝果. 一種基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的機務(wù)維修差錯調(diào)查模型算法[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2012,8(8):102-105.

[5] 王霞,孫石磊. 民航維修單位質(zhì)量控制員勝任力模型研究[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2013,9(1):64-69.

[6] 鄒蓉蓉,于曉亮. 淺析個體行為與航空維修的相互影響[J]. 航空維修與工程, 2005(3):27-28.

[7] HSIAO Yulin, DRURY D, WU Changxu,et al. Predictive models of safety based on audit findings: Part 1:model development and reliability[J]. Applied Ergonomics, 2013,44(2):261-273.

[8] HSIAO Yulin, DRURY D, WU Changxu, et al. Predictive models of safety based on audit findings: Part 2:measurement of model validity[J]. Applied Ergonomics, 2013,44(4): 659-666.

[9] ZHANG Renqian, YANG Junling. Association rules based research on man-made mistakes in aviation maintenance:a case study[C]//Proceedings of the Sixth International Conference on Intelligent Systems Design and Applications. [S. l.]: IEEE Computer Society, 2006:545-550.[10]ZHANG P, ZHANG R, RAN X X. Research of fault diagnosis in flight control system based on fuzzy neural network[J]. Procedia Engineering, 2011,15:70-74.

[11]陳勇剛,李世林. 民航機務(wù)維修安全管理水平未確知測度分析[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報, 2012,22(11):144-149.[12]王永剛,毛覃超. 基于模糊網(wǎng)絡(luò)分析的民航機務(wù)安全評價[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2012, 8(10):197-203.[13]張曉全,曹鈞,于露. 機務(wù)維修風(fēng)險管理研究[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2012,8(4):166-170.

[14]FOGARTY G J, SHAW A. Safety climate and the theory of planned behavior: towards the prediction of unsafe behavior[J]. Accident Analysis and Prevention, 2010,42)(5):1455-1459.

[15]王瑛,汪送,李超. 面向新型航空裝備系統(tǒng)的安全保障模式研究[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2011,7(1):54-57.[16]劉衍珩,李飛鵬,孫鑫,等. 基于信息傳播的社交網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠Ｐ蚚J]. 通信學(xué)報, 2013,34(4):1-9.

[17]汪送,王瑛,李超. BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在航空機務(wù)人員本質(zhì)安全程度評價中的應(yīng)用[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2010,6(6):35-39.

[18]任曉龍,呂琳媛. 網(wǎng)絡(luò)重要節(jié)點排序方法綜述[J]. 科學(xué)通報, 2014, 59(13): 1175-1197.

(編輯王小唯苗秀芝)

A model of safety information radiation of aviation maintenance applied complex networks

WANG Xiaoyang1, WANG Ying1, ZHU Lin2

(1. Equipment Management and Safety Engineering College, Air Force Engineering University, 710051 Xi′an, China;2. Unit 95645, 400037 Chongqing, China)

Abstract:To reduce the aviation maintenance error rate and study the properties and rules of aviation maintenance safety information radiation on the complex network, we study the aviation maintenance safety information radiation in the maintenance personnel based on the theory of complex network. By building a safety information radiation model and defining the radiation rules between nodes through the medium of safety information, dynamic inspect the transformation of the node status in network based on changing the inherent safety degree of the maintenance personnel and the network structure. We analyze the influence of personnel proportion of different inherent safety degree and different network topology structure on the scope and period of safety information radiation when simulate the interactive between nodes on a micro level. With the help of computational simulation, it results that the different inherent safety degrees of the maintenance personnel, as well as the difference of network topology structure, have a lot of impact on safety information radiation. It is beneficial for the safety information radiation to improve the inherent safety degree of the maintenance personnel.

Keywords:aviation maintenance; safety information radiation; inherent safety degree; NW network; BA network

中圖分類號:TP391, X913.4

文獻標(biāo)志碼:A

文章編號:0367-6234(2016)05-0166-06

通信作者:汪筱陽, wangxiaoyang1987@163.com.

作者簡介:汪筱陽(1987—),男,博士研究生;

基金項目:國家自然科學(xué)基金(71171199).

收稿日期:2015-02-10.

doi：10.11918/j.issn.0367-6234.2016.05.027

王瑛(1967—),女,教授,博士生導(dǎo)師．