基于DEMATEL方法的管制員績(jī)效影響因素分析

石　榮，楊家忠

（中國(guó)民航飛行學(xué)院飛行技術(shù)學(xué)院，四川　廣漢　618307）

基于DEMATEL方法的管制員績(jī)效影響因素分析

石榮，楊家忠

（中國(guó)民航飛行學(xué)院飛行技術(shù)學(xué)院，四川廣漢618307）

隨著新空中交通管理系統(tǒng)的逐步實(shí)施，如何科學(xué)系統(tǒng)地分析管制員績(jī)效影響因素，是目前空管人為因素研究領(lǐng)域的重點(diǎn)，也是建設(shè)新空中交通管理系統(tǒng)亟待解決的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。以區(qū)域管制員為例，在現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上結(jié)合其實(shí)際工作情況，構(gòu)建管制員績(jī)效影響因素體系，考慮管制員績(jī)效影響因素間的相互關(guān)聯(lián)性，運(yùn)用決策實(shí)驗(yàn)與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室方法（DEMATEL）對(duì)管制員績(jī)效影響因素進(jìn)行量化分析，尋找影響管制員績(jī)效因素中的原因因素和結(jié)果因素、影響因素重要度排序以及關(guān)鍵影響因素。研究結(jié)果表明，該方法切實(shí)可行，為確?？展艿陌踩?、高效運(yùn)行，優(yōu)化空管人力資源管理，加快中國(guó)新空中交通管理系統(tǒng)的建設(shè)提供重要的理論參考。

民航；區(qū)域管制員；管制員績(jī)效；影響因素；DEMATEL方法

全球飛行流量的穩(wěn)步增長(zhǎng)導(dǎo)致空中交通日趨擁擠，空管系統(tǒng)面臨的壓力越來(lái)越大，建立新的空中交通管理系統(tǒng)（ATM）是最根本的應(yīng)對(duì)策略[1-3]。然而，無(wú)論新空管系統(tǒng)理念、技術(shù)、設(shè)備如何先進(jìn)，管制員始終是系統(tǒng)中最核心的決策者。而管制員的績(jī)效是反映管制員與其任務(wù)或環(huán)境相互作用效率的關(guān)鍵[4]，也是實(shí)現(xiàn)空管系統(tǒng)安全高效運(yùn)行的重要保證。由于RNP、RNAV、ADS-B、數(shù)據(jù)通訊、自動(dòng)化決策工具等空管新技術(shù)的逐步實(shí)施和應(yīng)用[5-6]，管制員的管制行為正由以往的主動(dòng)指揮過(guò)渡為被動(dòng)監(jiān)控；管制手段由傳統(tǒng)的無(wú)線電陸空通話轉(zhuǎn)為陸空通話與數(shù)據(jù)鏈混合使用的形式；同時(shí)，空管自動(dòng)化程度提高，使得人機(jī)交互增多，管制員自動(dòng)化的使用越來(lái)越頻繁。因此，分析影響管制員績(jī)效的因素及其相對(duì)重要程度，對(duì)于保證空中交通活動(dòng)的安全、有序、高效，空管人力資源管理，新空中交通管理系統(tǒng)的建設(shè)具有重要的意義。

國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)、學(xué)者對(duì)管制員績(jī)效影響因素進(jìn)行了一定的研究。2002年EUROCONTROL[7]發(fā)布《人員績(jī)效測(cè)量》，指出對(duì)于空管人員考核的指標(biāo)包括以下7個(gè)方面：工作負(fù)荷、情景意識(shí)、系統(tǒng)監(jiān)控、團(tuán)隊(duì)精神、信任感、用戶認(rèn)可度/可用性、人為錯(cuò)誤，可采用實(shí)時(shí)仿真、分析研究、調(diào)查問(wèn)卷等方式進(jìn)行考核。2004年ICAO頒布《空中交通導(dǎo)航服務(wù)者的績(jī)效管理和績(jī)效考評(píng)》[8]，提出空中交通導(dǎo)航服務(wù)者的考核指標(biāo)包括安全、服務(wù)質(zhì)量、運(yùn)行效率、成本效益4個(gè)方面。2009年Ugur Turhan[9]提出影響管制員績(jī)效因素包括7個(gè)方面：個(gè)體差異、信息處理過(guò)程、組織氣候、溝通和團(tuán)隊(duì)、自動(dòng)化和工作場(chǎng)所設(shè)計(jì)、選拔和訓(xùn)練、壓力和工作負(fù)荷。2009年項(xiàng)恒等[10]提出了管制員績(jī)效考核指標(biāo)體系，對(duì)影響管制員績(jī)效的因素進(jìn)行分類。2009年胡明華等[11]對(duì)航空發(fā)達(dá)國(guó)家空管績(jī)效考評(píng)狀況進(jìn)行介紹，并提出了對(duì)中國(guó)管制員績(jī)效指標(biāo)考核的啟示。2010年EUROCONTROL[12]在《空中交通管理安全中人的績(jī)效》白皮書中提出影響管制員績(jī)效的3個(gè)維度：個(gè)人能力、個(gè)人動(dòng)機(jī)和態(tài)度、系統(tǒng)組織和環(huán)境。2014年楊新湦等[13]從勝任能力模型角度建立了管制員績(jī)效考核指標(biāo)體系。

對(duì)現(xiàn)有研究分析，發(fā)現(xiàn)存在以下不足：①現(xiàn)有研究雖然提出影響管制員績(jī)效的框架，但并沒有對(duì)具體影響因素進(jìn)行系統(tǒng)分析；②管制員績(jī)效影響指標(biāo)因素選取過(guò)程中，僅對(duì)指標(biāo)因素進(jìn)行簡(jiǎn)單的整合，或?qū)⒏髦笜?biāo)因素分開討論，忽略指標(biāo)因素之間的聯(lián)系；③分析管制員績(jī)效影響因素過(guò)程中，關(guān)于新空管技術(shù)對(duì)管制員績(jī)效產(chǎn)生的影響考慮不足。

本文在構(gòu)建管制員績(jī)效影響因素的體系基礎(chǔ)上，運(yùn)用DEMATEL方法對(duì)民航管制員績(jī)效影響因素進(jìn)行定量分析，找出民航管制員績(jī)效影響因素之間的相互關(guān)系、影響因素的重要度排序和關(guān)鍵影響因素。

1　民航管制員績(jī)效影響因素體系的構(gòu)建

管制員工種一般分為塔臺(tái)、進(jìn)近、區(qū)調(diào)等，不同工種管制員績(jī)效的影響因素存在差異，本文以區(qū)調(diào)管制員為例。參考文獻(xiàn)[10，14]通過(guò)與區(qū)調(diào)管制員和專家訪談、并在考慮中國(guó)區(qū)調(diào)管制員實(shí)際工作的情況下，把民航管制員績(jī)效影響因素分為3大類：管制員能力因素、管制員非能力因素和空管系統(tǒng)組織及環(huán)境因素，從中提取22個(gè)因素，構(gòu)建管制員績(jī)效影響因素體系，如圖1所示。

圖1　管制員績(jī)效影響因素體系Fig.1　Index system of air traffic controllers’performance

管制員績(jī)效影響因素體系是一個(gè)較為復(fù)雜的系統(tǒng)，在分析單獨(dú)某個(gè)因素的作用之外，還需考慮因素間的相互影響和作用。

本文采用決策與試驗(yàn)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室分析法（decision making trail and evaluation laboratory，DEMATEL）來(lái)解決此問(wèn)題。

2　民航管制員績(jī)效影響因素分析

2.1DEMATEL算法步驟

DEMATEL方法可有效地分析復(fù)雜系統(tǒng)眾多因素間的相互影響，通過(guò)相關(guān)計(jì)算可得出影響因素間的直接與間接的因果關(guān)系，以及影響因素的重要度排序，因此該方法在許多領(lǐng)域已成為研究復(fù)雜系統(tǒng)影響因素間相互關(guān)系的常用方法[15-17]。民航管制員績(jī)效影響因素分析的DEMATEL算法的基本步驟為：

1）考慮民航管制員工作的實(shí)際情況，通過(guò)文獻(xiàn)回顧、專家訪談、頭腦風(fēng)暴等方式，確定民航管制員績(jī)效影響因素體系，設(shè)為f1，f2，…，fn。

2）構(gòu)建直接影響矩陣，即邀請(qǐng)專家對(duì)各影響因素間直接關(guān)系的有無(wú)予以量化，如因素fi對(duì)因素fj的影響程度可表示為5個(gè)標(biāo)度：0表示沒有影響，1表示影響較弱，2表示影響適中，3表示影響較大，4表示影響很大。假設(shè)影響因素為n個(gè)，專家通過(guò)對(duì)因素兩兩比較后，可得到n×n的直接影響矩陣F，矩陣內(nèi)的每一個(gè)值fij代表的含義是因素fi對(duì)因素fj的影響程度。

3）規(guī)范化處理直接影響矩陣。按式（1）處理直接影響矩陣F，可得規(guī)范化直接影響矩陣G=[gij]n×n

4）求解綜合影響矩陣。綜合影響矩陣T=[tij]n×n表示影響因素間直接影響和間接影響的綜合效應(yīng)。綜合影響矩陣T可表示為

其中：I表示單位矩陣。

5）求解影響因素的影響度和被影響度。對(duì)矩陣T中各因素按行相加得到對(duì)應(yīng)因素的影響度Di，式（3）表示該因素對(duì)所有其他因素的綜合影響值；對(duì)列相加得到對(duì)應(yīng)因素的被影響度Rj，式（4）表示該因素受所有其他各因素的綜合影響值，即

6）求解中心度和原因度。中心度（Di+Rj）是指影響因素的影響度和被影響度之和，表明該因素對(duì)系統(tǒng)的作用大??；原因度（Di-Rj）是指影響因素的影響度和被影響度之差，如果（Di-Rj）>0，則表示該因素對(duì)其他因素影響較大，稱為原因因子，若（Di-Rj）<0，則表示明該因素受其他因素影響較大，稱為結(jié)果因子。

7）繪制因果關(guān)系圖。通過(guò)因果關(guān)系圖分析各因素的原因度和關(guān)鍵影響因素。

2.2績(jī)效影響因素定量計(jì)算

根據(jù)文中1部分構(gòu)建的民航管制員績(jī)效影響因素體系，邀請(qǐng)10位民航空管人為因素專家，采用五標(biāo)度法（即因素fi對(duì)因素fj的影響程度可表示為5個(gè)標(biāo)度），通過(guò)對(duì)影響因素間的兩兩比較，分別給出直接影響矩陣，對(duì)10位專家的打分加權(quán)平均，得到直接影響矩陣如表1所示。

根據(jù)2.1節(jié)DEMATEL算法中的式（1）對(duì)直接影響矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，可得到標(biāo)準(zhǔn)化直接影響矩陣G，由式（2）通過(guò)Matlab計(jì)算可得到綜合影響矩陣T（由于篇幅有限，這里標(biāo)準(zhǔn)化矩陣和綜合影響矩陣略），根據(jù)式（3）和式（4）可得到各影響因素的原因度和中心度，最終得到民航管制員績(jī)效影響因素的綜合影響關(guān)系表，如表2所示，依據(jù)表2結(jié)果繪制得到民航管制員績(jī)效影響因素的因果關(guān)系圖，如圖2所示。

圖2　管制員績(jī)效影響因素的因果關(guān)系圖Fig.2　Causal diagram of influencing factors on air traffic controllers’performance

2.3績(jī)效影響因素結(jié)果分析

2.3.1影響因素原因度分析

由圖2可知，橫坐標(biāo)0刻度以上的影響因素均為原因因素，值越大表示該因素對(duì)其他因素的影響越大，原因因素共有13個(gè)，依次為管制室環(huán)境狀況（f22）、人機(jī)交互設(shè)計(jì)合理性（f17）、組織支持程度（f20）、設(shè)備設(shè)施可靠性（f18）、訓(xùn)練和培訓(xùn)狀況（f21）、知識(shí)技能的熟練程度（f6）、組織結(jié)構(gòu)合理性（f19）、工作經(jīng)驗(yàn)（f11）、責(zé)任心（f14）、工作動(dòng)機(jī)（f13）、記憶能力（f3）、疲勞程度（f16）和對(duì)信息的感知速度和準(zhǔn)確性（f1），說(shuō)明這些因素對(duì)其他因素的影響較大。排前3依次為管制室環(huán)境狀況（f22）、人機(jī)交互設(shè)計(jì)合理性（f17）和組織支持程度（f20），說(shuō)明這3個(gè)因素對(duì)其他因素具有顯著地驅(qū)動(dòng)作用，原因因素排最后為對(duì)信息感知速度和準(zhǔn)確性（f1）。

表1　管制員績(jī)效影響因素的直接影響矩陣Tab.1　Direct-related matrix of influencing factors on air traffic controllers’performance

表2　管制員績(jī)效影響因素的綜合影響關(guān)系表Tab.2　Total-relationship matrix of influencing factors on air traffic controllers’performance

橫坐標(biāo)0刻度以下的影響因素均為結(jié)果因素，值越小表示該因素受其他因素的影響越大，結(jié)果因素共有9個(gè)，依次為特情處置能力（f10）、警覺性（f8）、工作負(fù)荷（f12）、對(duì)交通形勢(shì)的預(yù)測(cè)能力（f5）、溝通協(xié)調(diào)能力（f7）、注意分配能力（f4）、持續(xù)監(jiān)控能力（f2）、厭倦和單調(diào)（f15）、英語(yǔ)聽說(shuō)能力（f9），說(shuō)明這些因素受其他因素的影響較大。排前3依次為特情處置能力（f10）、警覺性（f8）和工作負(fù)荷（f12），說(shuō)明這3個(gè)因素對(duì)管制員績(jī)效具有最直接的影響，同時(shí)也最容易受到其他因素的影響，結(jié)果因素排最后為英語(yǔ)聽說(shuō)能力（f9）。

2.3.2關(guān)鍵影響因素分析

由表2可知，在影響民航管制員績(jī)效22個(gè)因素中，人機(jī)交互設(shè)計(jì)合理性（f17）和管制室環(huán)境狀況（f22）的中心度處于中等，但是人機(jī)交互設(shè)計(jì)合理性（f17）影響度排第3，作為原因因素第2，管制室環(huán)境狀況（f22）影響度第2，作為原因因素第1，有著較高的影響度和原因度，說(shuō)明這2個(gè)因素對(duì)其他因素的影響非常顯著，因此被確認(rèn)為是關(guān)鍵影響因素。疲勞程度（f16）中心度第2，影響度第1，說(shuō)明疲勞程度不僅對(duì)其他因素的影響非常顯著，而且對(duì)于管制員績(jī)效的影響作用非常大，因此也是關(guān)鍵影響因素之一。工作負(fù)荷（f12）、特情處置能力（f10）和警覺性（f8）3個(gè)因素雖然屬于結(jié)果因素，但是中心度非常高，分列第1、第3和第4，而且作為結(jié)果因素排前3位，說(shuō)明這3個(gè)因素不但對(duì)于管制員績(jī)效的影響作用大，而且與其他因素的關(guān)系最為密切，因此，也被確認(rèn)為關(guān)鍵影響因素。

針對(duì)這些關(guān)鍵影響因素，提出以下建議：①在新空中交通管理系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中，空管管理部門應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注自動(dòng)化系統(tǒng)人機(jī)交互設(shè)計(jì)的合理性；②空管管理部門應(yīng)為管制員創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，盡量降低管制室環(huán)境因素對(duì)管制員績(jī)效的影響；③要重視管制員的疲勞因素，作為空管管理部門，應(yīng)安排合理的輪班制度，加強(qiáng)班組資源方面的管理；作為管制員，應(yīng)養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，保證充足的睡眠，加強(qiáng)鍛煉；④空管管理部門以及管制員平時(shí)應(yīng)注重特情處置能力、警覺性的培養(yǎng)以及工作負(fù)荷的合理控制。

3　結(jié)語(yǔ)

針對(duì)民航管制員績(jī)效影響因素研究存在的問(wèn)題，在考慮民航管制員實(shí)際工作情況下，以區(qū)域管制員為例，構(gòu)建了民航管制員績(jī)效影響因素體系并進(jìn)行分析，借鑒DEMATEL方法對(duì)民航管制員績(jī)效影響因素體系進(jìn)行定量分析，可得到以下結(jié)論：

1）影響管制員績(jī)效的原因因素依次為：管制室環(huán)境狀況（f22）、人機(jī)交互設(shè)計(jì)合理性（f17）、組織支持程度（f20）、設(shè)備設(shè)施可靠性（f18）、訓(xùn)練和培訓(xùn)狀況（f21）、知識(shí)技能的熟練程度（f6）、組織結(jié)構(gòu)合理性（f19）、工作經(jīng)驗(yàn)（f11）、責(zé)任心（f14）、工作動(dòng)機(jī)（f13）、記憶能力（f3）、疲勞程度（f16）和對(duì)信息的感知速度和準(zhǔn)確性（f1）。

2）影響管制員績(jī)效的結(jié)果因素依次為：特情處置能力（f10）、警覺性（f8）、工作負(fù)荷（f12）、對(duì)交通形勢(shì)的預(yù)測(cè)能力（f5）、溝通協(xié)調(diào)能力（f7）、注意分配能力（f4）、持續(xù)監(jiān)控能力（f2）、厭倦和單調(diào)（f15）、英語(yǔ)聽說(shuō)能力（f9）。

3）影響管制員績(jī)效的關(guān)鍵因素為：人機(jī)交互設(shè)計(jì)合理性（f17）、管制室環(huán)境狀況（f22）、疲勞程度（f16）、工作負(fù)荷（f12）、特情處置能力（f10）和警覺性（f8）。

上述結(jié)論可為確?？展艿陌踩?、高效運(yùn)行，優(yōu)化空管人力資源管理，加快中國(guó)新空中交通管理系統(tǒng)的建設(shè)提供重要的理論參考。

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（責(zé)任編輯：黃月）

Analysis and research on influencing factors of civil aviation air traffic controllers'performance based on DEMATEL

SHI Rong,YANG Jiazhong
（College of Flight Technology,Civil Aviation Flight University of China,Guanghan 618307,China）

The scientific and systematical analysis of the influencing factors on air traffic controllers'performance becomes vital along with the implementation of new ATM system.Not only it's important in the filed of human factors in air traffic control,but also it is one key point in building the new ATM system.Taking area controller as instance and considering area controllers'actual working status,the factor indices system of air traffic controllers'performance is established,making a detailed analysis on the basis of existing researches.Due to the correlation between them,DEMATEL is applied to analyze the influencing factors to air traffic controller performance quantitatively.Cause factors and result factors,important degree ranking,and the key factors influencing air traffic controllers'performance are found.Results show that ranking DEMATEL is feasible to provide important theoretical reference for safe and efficient operation of ATM,human resource management,and the construction of new ATM system.

civil aviation;area controller;air traffic controllers'performance;influencing factors;DEMATEL

V355.1

A

1674-5590（2016）04-0031-05

2015-09-24；

2015-12-07基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（31070915）；中國(guó)民航飛行學(xué)院科研基金（J2011-07）

石榮（1979—），男，湖北陽(yáng)新人，副教授，碩士，研究方向?yàn)槿藶橐蛩睾兔窈桨踩?