基于WFA的中美航空事故調(diào)查報告安全建議對比

崔振新，孫文龍

（中國民航大學(xué)飛行技術(shù)學(xué)院，天津 300300）

民航事故調(diào)查的目的是為了防止事故/事件的發(fā)生，為了達(dá)到這一目的，事故調(diào)查方在調(diào)查過程中和發(fā)布最終調(diào)查報告時都會針對調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)的安全系統(tǒng)缺陷發(fā)布各種安全建議。在安全建議研究方面，包繼來[1]分析了事故安全建議的落實現(xiàn)狀，并對事故安全建議跟蹤制度的組成要素進行了討論。王占海等[2]提出建立中國民航安全建議的管理思路——閉環(huán)管理。Scott 等[3]從人為因素角度分析，提出了安全建議框架，即人的因素干預(yù)矩陣(HFIX, human factor intervention matrix)?；糁厩诘萚4]對航空事故中人的不安全行為進行了系統(tǒng)分析，并通過實證研究表明，人的因素干預(yù)矩陣是制定安全建議的有效工具，該框架具備良好的適用性。安全建議是事故調(diào)查最重要的成果，對這些建議的研究和落實可以預(yù)防發(fā)生相同原因的事故。在很多航空發(fā)達(dá)國家，如美國對于安全建議的采納和實施方面還設(shè)立了跟蹤機制，包括對安全建議的接受和反饋情況進行追蹤等，從而把安全建議的作用最大化。

同理，對航空事故調(diào)查中的安全建議進行研究，將有助于人們了解目前安全建議中所揭示的安全問題，因此利用詞頻分析方法分析中美安全建議中的內(nèi)容，挖掘其內(nèi)容中的關(guān)鍵詞并對此進行對比分析，可在一定程度上了解中美安全建議的總體內(nèi)容特征，比較兩者內(nèi)容上的異同點，借鑒美國在航空事故安全方面提出的建議以及管理方面的經(jīng)驗，最終提高中國民航的安全管理水平。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

詞頻分析法[5]是利用能夠揭示或表達(dá)文獻核心內(nèi)容的關(guān)鍵詞或主題詞，以在某一研究領(lǐng)域文獻中出現(xiàn)的頻次高低來確定該領(lǐng)域研究熱點和發(fā)展動向的文獻計量學(xué)方法。

目前常用的詞頻分析工具[6]可分為3 類：①研究人員通過編寫程序來實現(xiàn)詞頻分析的處理；②利用SPSS、Excel 等統(tǒng)計工具中的相關(guān)功能實現(xiàn)詞頻提取和分析；③利用各種專門的知識圖譜繪制工具分析詞頻。目前中國研究人員常用的詞頻分析軟件有Bibexcel、Citespace、TDA 等，國外的如Wordsmith Tools、Word-Stat 等[7]。在詞頻分析法的應(yīng)用方面，魏瑞斌[8]把關(guān)鍵詞分為增長型、下滑型、穩(wěn)定型、波動型4 種類型；趙星等[9]根據(jù)主題詞的g 指數(shù)排序來判斷學(xué)術(shù)研究的熱點。確定安全建議關(guān)鍵詞的流程圖如圖1所示。

圖1 安全建議關(guān)鍵詞確定流程Fig.1 Keyword determination process of safety recommendation

在確定關(guān)鍵詞的過程中，包括中英文的分詞、停用詞過濾以及中英文特征詞權(quán)重以及詞頻大小的計算都是在Python 語言環(huán)境下，通過編寫代碼實現(xiàn)，然后綜合考慮每個特征詞的詞頻以及權(quán)重大小，最終篩選出所需要的關(guān)鍵詞。

1.2 數(shù)據(jù)來源

收集了CAAC 在2017年發(fā)布的事故/事故征候/不安全事件調(diào)查報告130 份，在這些報告中共發(fā)布了安全建議319 條；同時收集了NTSB 在2013—2017年發(fā)布的53 份航空類事故調(diào)查報告，在這些報告中發(fā)布了安全建議291 條，具體統(tǒng)計數(shù)量如表1所示。針對這2 組數(shù)據(jù)進行分析。

2 研究過程

首先對安全建議進行切詞，在Python 語言環(huán)境下編寫代碼進行切詞之前，引入jieba 分詞庫。分詞結(jié)束后，每條安全建議被切分成多個詞組，同時也產(chǎn)生了很多無意義詞，如中文的“的”、“等”、“了”等，英文的“do”、“about”等，把這些詞歸結(jié)為停用詞，為了提高分詞結(jié)果的準(zhǔn)確性需要對這些停用詞進行過濾，引入中英文的停用詞表，其中收集到中文停用詞3 832個，英文停用詞891 個。

通過分詞及停用詞過濾，把最終得到的詞稱為安全建議的特征詞，運行結(jié)果最終得到了1 740 個中文特征詞，1 638 個英文特征詞。部分特征詞如表2所示。

其次，為了能夠篩選出更有意義的特征詞，運用了詞頻－逆文檔頻率[10]（TF-IDF,term frequency-inverse document frequency）算法。詞頻－逆文檔頻率（TF-IDF）算法是一種用來評估特征項對文本的重要程度的統(tǒng)計方法，該方法綜合考慮了詞頻（TF, term frequency）和逆文檔頻率（IDF,inverse document frequency），避免了只用一種方法的片面性，使篩選結(jié)果更加準(zhǔn)確。

對于在某一文檔dj里的詞語ti來說，ti的詞頻可表示為

其中：ni，j為詞語ti在文檔dj中出現(xiàn)的次數(shù)之和；為文檔dj中所有詞語的個數(shù)。則逆文檔頻率可表示為

其中：|D|為語料庫中所有文檔的數(shù)目；|{j：ti∈dj}|為包含詞語ti的文檔數(shù)目。

運用TF-IDF 算法，計算某個特征詞的tf×idf 作為該特征詞的權(quán)重。通過以上處理，選取特征詞頻數(shù)大于10 且權(quán)重大于1.6 的特征詞作為關(guān)鍵詞。統(tǒng)計結(jié)果如表3和表4所示。

表3 中國安全建議的關(guān)鍵詞統(tǒng)計Tab.3 Key words statistics of China’s safety recommendation

表4 美國安全建議的關(guān)鍵詞統(tǒng)計Tab.4 Keyword statistics for US safety recommendation

結(jié)合專業(yè)知識，將表3、表4的關(guān)鍵詞劃分為以下4 個方面，如表5所示。

表5 安全建議關(guān)鍵詞劃分Tab.5 Keywords division of safety recommendation

首先，從表5可以看出，中美安全建議中均提到了“飛行員/機組”、“程序/規(guī)章”、“機器/設(shè)備”、“訓(xùn)練/培訓(xùn)”這4 個方面，從側(cè)面反映出這4 個方面存在的問題較多，同時也說明這些方面是航空安全改進的重點，因此建議航空領(lǐng)域相關(guān)部門及機構(gòu)能夠加大對以上這些方面的重點管理力度，特別是對于程序規(guī)章的管理實施以及人員操作訓(xùn)練特別是在飛行員操作培訓(xùn)方面應(yīng)投入更多的精力。

其次，NTSB 發(fā)布的安全建議中高頻關(guān)鍵詞所涉及的方面更多、范圍更廣，如疲勞、維修、天氣、訓(xùn)練、評估等方面，由此可以看出美國的航空事故調(diào)查員對于安全建議的提出考慮因素更多、更加全面，因此建議中國的航空事故調(diào)查員在事故調(diào)查中能夠綜合考慮多方面原因，提出更加有針對性、更加全面的安全建議。

接下來統(tǒng)計了2013—2017年美國安全建議中這4個方面關(guān)鍵詞出現(xiàn)的次數(shù)，結(jié)果如圖2～圖5所示。

圖2 “飛行員/機組”出現(xiàn)的次數(shù)Fig.2 Number of‘pilot/unit’occurrences

圖3 “程序/規(guī)章”出現(xiàn)的次數(shù)Fig.3 Number of‘procedure/regulation’occurrences

圖4 “機器/設(shè)備”出現(xiàn)的次數(shù)Fig.4 Number of‘machine/device’occurrences

圖5 “訓(xùn)練/培訓(xùn)”出現(xiàn)的次數(shù)Fig.5 Number of‘training’occurrences

由圖2～圖5可以看出：①涉及到“飛行員/機組”方面的安全建議，美國在2014年提出的最多，在2015年提出的最少；②涉及到“程序/規(guī)章”方面的安全建議，2013年的最少，2014年最多，并且有逐漸增加的趨勢，通過對包含“規(guī)章”、“程序”的安全建議進行定位閱讀，發(fā)現(xiàn)對飛行員的操作以及程序規(guī)章的符合性方面提及最多，從側(cè)面反映出飛行員違章、違反程序操作的例子較多，應(yīng)該引起相關(guān)部門的重視；③在“機器/設(shè)備”方面的安全建議在2013年最多，2014—2017年則較少，從側(cè)面反映出飛機本身的安全性越來越高；④在“訓(xùn)練/培訓(xùn)”方面的安全建議，2014年提到的最多，從2015年開始逐漸增加，說明美國非常看重訓(xùn)練/培訓(xùn)的重要性，因此建議中國也應(yīng)該借鑒吸收美國這方面的經(jīng)驗，在訓(xùn)練/培訓(xùn)方面投入更多的人力、物力、財力。

另外對中美航空事故調(diào)查中安全建議的對象進行了劃分統(tǒng)計，從中發(fā)現(xiàn)：①中國的安全建議提給航空公司的最多，其次是機場，提給空管的最少；美國的建議多數(shù)提給FAA；②通過NTSB 在2013—2017年中涉及規(guī)章的安全建議進行定位閱讀，發(fā)現(xiàn)NTSB 多強調(diào)規(guī)章不合理、不完善或者有缺陷等，規(guī)章修訂方面的建議多；而中國這方面的建議則較少，中國強調(diào)更多的是符合規(guī)章，按照規(guī)章辦事。

3 結(jié)語

通過詞頻分析法對中美航空事故調(diào)查報告中的安全建議進行分析，得出以下結(jié)論：兩國安全建議中涉及較多的方面包括“訓(xùn)練/培訓(xùn)”、“程序/規(guī)章”、“機器/設(shè)備”、“飛行員/機組”等4 個方面，其中前2 個方面數(shù)量較多，這說明國內(nèi)外的程序法規(guī)制訂與遵守均嚴(yán)重不足，且訓(xùn)練考核也是一個比較薄弱的環(huán)節(jié)，以上這些方面是航空安全需要改進的重點。美國的安全建議相對于中國的安全建議，涉及的方面更多、范圍更廣、內(nèi)容更加全面。由此，給中國事故調(diào)查單位提出以下幾點建議。

1）充分借鑒吸收國際較為成熟的事故調(diào)查經(jīng)驗，明確安全管理中存在的問題與薄弱環(huán)節(jié)，相關(guān)部門要總結(jié)經(jīng)驗，吸取教訓(xùn)，改正以及完善以往安全管理中的不足之處，從而提高中國民航安全管理的水平。

2）安全建議的提出要充分考慮各方面因素，包括事故發(fā)生的原因以及可能導(dǎo)致事故發(fā)生的原因等；安全建議要做到充分并切實可行、針對性強、操作性強，避免建議提出過于隨意、不易操作，不利于有效落實安全建議。

3）安全建議有輕重緩急，因此對于安全建議的緊急程度要做出明確說明；同時還要提高安全建議用詞的規(guī)范性，盡量減少使用模棱兩可、模糊不清的詞，從而把安全建議的作用最大化，最終提高中國民航的安全管理水平。