基于SD的機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為干預(yù)策略研究

王永剛，李選成,宋真真，張香瑜

(1.中國民航大學(xué)安全學(xué)部，天津 300300；2.中國民航大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,天津 300300; 3.西藏航空有限公司，四川 成都 610202)

2018年我國機(jī)場(chǎng)主要生產(chǎn)指標(biāo)依舊處于快速增長階段，全年旅客吞吐量比上年增長10.2%[1-2]。隨著旅客吞吐量的飛速增長，機(jī)場(chǎng)安檢員的工作量亦隨之增加。美國“9·11”事件后，機(jī)場(chǎng)安檢工作已成為各國民航安全運(yùn)行保障中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)[3]，安檢員的不安全行為可能會(huì)造成嚴(yán)重的不安全后果，甚至導(dǎo)致機(jī)毀人亡的嚴(yán)重事故。因此，制定行之有效的安全政策對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員的不安全行為進(jìn)行科學(xué)、合理、有效的管控，以提升機(jī)場(chǎng)安全運(yùn)行水平，已經(jīng)成為民航業(yè)當(dāng)前亟需解決的難題。

目前，針對(duì)工作人員不安全行為干預(yù)策略的研究主要集中于礦工[4-8]、建筑工人[9-10]、油氣儲(chǔ)罐區(qū)工作人員[11]、鐵路工人[12]、飛行員[13]、機(jī)務(wù)人員[14]和管制員[15]等幾類人員，這些研究大多是在分析不安全行為的形成機(jī)理、影響因素以及各影響因素之間的相互作用關(guān)系的基礎(chǔ)上，通過調(diào)節(jié)各變量的干預(yù)力度，模擬得到不同安全政策對(duì)工作人員不安全行為的干預(yù)效果，從而對(duì)人員的不安全行為進(jìn)行干預(yù)、管控。而針對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為干預(yù)策略的研究，大多是從工作壓力、心理因素等靜態(tài)的角度對(duì)單一因素進(jìn)行分析[16-18]，但僅從單一因素出發(fā)是無法得到有效的干預(yù)策略的，甚至可能會(huì)得到相反的效果。機(jī)場(chǎng)安檢員與機(jī)務(wù)人員、飛行員、管制員均屬于民航從業(yè)人員，主要從事腦力、體力相結(jié)合的工作，與諸多行業(yè)工作人員的工作性質(zhì)有相似之處，但也存在其職業(yè)特殊性[19]，因此針對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為的干預(yù)策略可能會(huì)有所不同。已有研究表明，加強(qiáng)教育培訓(xùn)、提高安全意識(shí)、健全管理制度、降低作業(yè)負(fù)荷、合理排班等措施，可以對(duì)人員的違章行為進(jìn)行有效控制。但影響機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為的因素較多，若不考慮因素間可能存在的相互制約關(guān)系，干預(yù)措施則無法產(chǎn)生預(yù)期的效果。

系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)(System Dynamics，SD)是一種通過分析復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)發(fā)展以及系統(tǒng)內(nèi)部因素之間的反饋?zhàn)饔茫瑏硖骄咳藛T不安全行為的演化機(jī)制和干預(yù)策略，并給出有效的政策結(jié)論的方法[20-22]。為此，本文以Lewin行為理論為理論基礎(chǔ)，運(yùn)用SD理論，充分地考慮系統(tǒng)整體行為，建立機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為干預(yù)策略模型，仿真模擬其對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為的干預(yù)效果，并提出有針對(duì)性的干預(yù)策略，以減少機(jī)場(chǎng)安檢員的不安全行為。

1 系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型構(gòu)建

1.1 系統(tǒng)分析

Lewin行為理論認(rèn)為，人員不安全行為的發(fā)生致因均可以從個(gè)人內(nèi)在特征和所處的外部環(huán)境兩個(gè)方面來分析，個(gè)人內(nèi)在特征強(qiáng)調(diào)的是人的自身素質(zhì)，主要包括感覺、知覺、動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)、態(tài)度、情感、記憶以及性別、年齡、個(gè)性等生理和心理方面的內(nèi)容；而外因則突出了外部環(huán)境對(duì)人的干擾，主要包括工作環(huán)境、自然環(huán)境、組織環(huán)境等方面的內(nèi)容。機(jī)場(chǎng)安檢員需要長時(shí)間地站立、行走、檢驗(yàn)，連續(xù)工作時(shí)間較長，臨時(shí)加班現(xiàn)象普遍存在。因此，機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為產(chǎn)生的內(nèi)因主要考慮機(jī)場(chǎng)安檢員的安全意識(shí)水平和疲勞水平，外因主要考慮機(jī)場(chǎng)安檢員數(shù)量、安全培訓(xùn)、安全專項(xiàng)投入力度、作業(yè)環(huán)境安全水平，觀測(cè)變量是由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率，而不安全行為干預(yù)階段著重考慮與安全行為相關(guān)的安全政策，并建立SD 動(dòng)態(tài)模型。該模型能夠反映機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為發(fā)生的原因，通過調(diào)節(jié)安全政策對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為進(jìn)行有效的干預(yù)。

1.2 因果反饋回路構(gòu)建

由不安全行為導(dǎo)致的不安全后果即為不安全事件[23]。人員的不安全行為是導(dǎo)致不安全事件發(fā)生的主要原因[12]。態(tài)度是影響人員行為的關(guān)鍵因素之一，安全意識(shí)的提高有助于形成積極的態(tài)度[24]。安全政策的制定與實(shí)施會(huì)對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員的不安全行為產(chǎn)生影響[25]。獎(jiǎng)勵(lì)政策是激勵(lì)人員工作積極性的有效手段。通過增加安全投入能夠聘請(qǐng)更優(yōu)秀的教師授課，同時(shí)可使用更先進(jìn)的安全培訓(xùn)硬件設(shè)施，進(jìn)而提高安全培訓(xùn)水平，提升員工工作能力；而安全專項(xiàng)投入可提高企業(yè)硬件設(shè)施的安全性，從而提升作用環(huán)境的安全水平。安全培訓(xùn)是人員有能力完成自身工作的重要保障[26]，教育水平正向影響安全意識(shí)水平，且教育水平越低，安全培訓(xùn)效果越差[15]。在旅客吞吐量急速增長、機(jī)場(chǎng)安檢員數(shù)量緊缺的情況下，安全培訓(xùn)已成為機(jī)場(chǎng)培訓(xùn)新員工的主要方式，可促使人員知識(shí)儲(chǔ)備增加，一定程度上提高其安全意識(shí)水平。有研究發(fā)現(xiàn)，安全意識(shí)越強(qiáng)，不安全行為意向越弱；不安全行為意向越強(qiáng)，不安全行為數(shù)量越多。個(gè)體的心理素質(zhì)在一定時(shí)期內(nèi)受基因、生理、家庭、社會(huì)因素和安全誘因的影響，積極的誘因會(huì)增加其心理素質(zhì)的安全程度。激勵(lì)水平受薪酬制度的影響，從而影響人員的心理素質(zhì)[14]。由于機(jī)場(chǎng)安檢員職業(yè)性質(zhì)特殊、工作重復(fù)性高、工作時(shí)間長而不固定且任務(wù)繁雜，易使其產(chǎn)生疲勞和壓力[17]，而安檢員的工作壓力越大，其工作績效就越差[27]。

基于以上分析，本文構(gòu)建了機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為干預(yù)策略模型，即機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為的因果反饋回路圖，見圖1。該模型包括3個(gè)加強(qiáng)環(huán)，即安全意識(shí)水平環(huán)、作業(yè)環(huán)境安全水平環(huán)、安全培訓(xùn)環(huán)，1個(gè)平衡環(huán)，即差錯(cuò)-疲勞環(huán)。

圖1 機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為的因果反饋回路圖Fig.1 Causal feedback loop diagram of unsafe behaviors of airport security inspectors

1.3 系統(tǒng)流圖構(gòu)建

機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為的因果反饋回路表征了系統(tǒng)變化的原因，即反饋結(jié)構(gòu)。為了進(jìn)一步明確系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)行為以及系統(tǒng)元素間的相互作用關(guān)系，建立了對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)流圖，通過引入安全意識(shí)水平、安全專項(xiàng)投入力度、不安全行為數(shù)量和漏檢率等狀態(tài)變量，以及不安全行為數(shù)量增率、漏檢率增率等速率變量，構(gòu)建了機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為的系統(tǒng)流圖。該系統(tǒng)流圖包括安全意識(shí)水平環(huán)(R1)、作業(yè)環(huán)境安全水平環(huán)(R2)、安全培訓(xùn)環(huán)(R3)3 個(gè)加強(qiáng)環(huán)以及差錯(cuò)-疲勞環(huán)(B1)1個(gè)平衡環(huán)，詳見圖2。

圖2 機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為的系統(tǒng)流圖Fig.2 System flow chart of unsafe behaviors of airport security inspectors

2 機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為干預(yù)策略模型的驗(yàn)證

2.1 模型方程及變量初值設(shè)置

依據(jù)對(duì)某S安檢站的問卷調(diào)研數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和專家訪談結(jié)果，統(tǒng)計(jì)分析了各狀態(tài)變量初值和主要輔助變量參數(shù)值，并將不安全事件率的初值確定為0.28‰/a。所有公式來自Vensim 軟件中的DPS 數(shù)據(jù)處理功能模塊和相關(guān)文獻(xiàn)[15,19-20,28]，建立的機(jī)場(chǎng)安全員不安全行為干預(yù)策略模型中包含的主要方程如下：

(1) 安全意識(shí)水平=INTEG(安全意識(shí)水平增加量-安全意識(shí)水平減少量)；

(2) 作業(yè)環(huán)境安全水平=INTEG(作業(yè)環(huán)境安全水平增加量-作業(yè)環(huán)境安全水平減少量)；

(3) 安全檢查人次= IF ELSE THEN(安全檢查人次≤最高安全檢查人次，安全檢查能力，最高安全檢查人次)×機(jī)場(chǎng)旅客流量；

(4) 安檢員數(shù)量=(安檢員數(shù)量增加量-安檢員數(shù)量減少量)；

(5) 安檢員數(shù)量的增加= 招聘率×安檢員數(shù)量;

(6) 安全專項(xiàng)投入=INTEG(安全投入×安全投入增率，初始值)；

(7) 漏檢率=INTEG(漏檢率增加量-漏檢率減少量)；

(8) 不安全行為發(fā)生率= INTEG(不安全行為發(fā)生率增加量-不安全行為發(fā)生率減少量)。

2.2 模型檢驗(yàn)

設(shè)置模型初始仿真時(shí)間為0，單位為年；模型檢驗(yàn)時(shí)間為2017—2027年，模擬步長為1年。為保證方程的量綱前后一致，對(duì)模型進(jìn)行了量綱一致性檢驗(yàn)，見圖3。

圖3 量綱一致性檢驗(yàn)Fig.3 Dimensional consistency test

在模型通過量綱一致性檢驗(yàn)后，將專家打分結(jié)果輸入模型中，以漏檢率為觀測(cè)變量，通過觀察以往15年的數(shù)據(jù)，將漏檢率擬合曲線與歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比(見圖4)，對(duì)模型進(jìn)行歷史重現(xiàn)檢驗(yàn)，以確定模型變量是否與歷史數(shù)據(jù)項(xiàng)吻合，并通過比較模型漏檢率的仿真值與歷史統(tǒng)計(jì)值，當(dāng)誤差處于5%～15%區(qū)間內(nèi)時(shí)模型通過檢驗(yàn)。

圖4 在行為重現(xiàn)檢驗(yàn)中漏檢率的變化趨勢(shì)Fig.4 Variation trend of misdetection rate in behavioral recurrence test

由圖4可見，在行為重現(xiàn)檢驗(yàn)中，漏檢率的仿真值與歷史統(tǒng)計(jì)值的平均相對(duì)誤差為11.26%，因此模型的運(yùn)行結(jié)果符合誤差要求，表明模型可以較真實(shí)地反映實(shí)際系統(tǒng)，即說明機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為干預(yù)策略模型通過了歷史重現(xiàn)檢驗(yàn)。

3 機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為干預(yù)策略的仿真模擬

依據(jù)Lewin行為理論,考慮到機(jī)場(chǎng)安檢員工作重復(fù)性高、工作時(shí)間長而不固定、任務(wù)繁雜等特點(diǎn)，機(jī)場(chǎng)安檢員在長時(shí)間工作中極易產(chǎn)生生理疲勞。同時(shí)，機(jī)場(chǎng)安檢員心理受薪酬制度的影響較大。此外，通過對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢站專家的訪談和對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)的分析可知，機(jī)場(chǎng)安檢員作業(yè)環(huán)境的安全水平可不同程度地影響其安全行為。因此，本文選取作業(yè)環(huán)境安全水平、平均工作時(shí)間和激勵(lì)水平3個(gè)干預(yù)策略對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為進(jìn)行了模擬仿真分析，其中激勵(lì)水平根據(jù)每年獎(jiǎng)勵(lì)或懲罰的金額進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3.1 作業(yè)環(huán)境安全水平干預(yù)策略的仿真分析

設(shè)置兩種不同的作業(yè)環(huán)境安全水平干預(yù)策略，通過調(diào)節(jié)作業(yè)環(huán)境安全水平，觀察由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率的變化趨勢(shì)?；A(chǔ)模擬作業(yè)環(huán)境安全水平為0.63，將作業(yè)環(huán)境安全水平分別下調(diào)為0.48(記作對(duì)照1)和上調(diào)為0.70(記作對(duì)照2)，模擬得到不同作業(yè)環(huán)境安全水平干預(yù)策略下漏檢率的發(fā)展趨勢(shì)，見圖5。

圖5 不同作業(yè)環(huán)境安全水平干預(yù)策略下漏檢率的發(fā)展趨勢(shì)Fig.5 Development trend of incidence of misdetection rate by airport security inspectors under intervention strategies of different operating environment safety levels

由圖5可見，從2017年至2027年，當(dāng)作業(yè)環(huán)境安全水平為目前水平的0.8倍時(shí)，由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率升高至220.69%；當(dāng)作業(yè)環(huán)境安全水平達(dá)到目前水平的1.1倍時(shí)，由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率降低至44.29%；但2024年之后，其漏檢率緩慢降低，可能是由于作業(yè)環(huán)境安全水平的提升，使員工過于依賴硬件設(shè)施而導(dǎo)致人員放松警惕、情景意識(shí)下降、責(zé)任心不強(qiáng)等情況時(shí)有發(fā)生。因此，在提高作業(yè)環(huán)境安全水平的同時(shí)，應(yīng)定期對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員進(jìn)行安全培訓(xùn)，提高其安全意識(shí)水平。

3.2 平均工作時(shí)間干預(yù)策略的仿真分析

設(shè)置兩種不同的平均工作時(shí)間干預(yù)策略，通過調(diào)節(jié)平均工作時(shí)間，觀察由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率的變化趨勢(shì)?；A(chǔ)模擬平均工作時(shí)間為0.62，將平均工作時(shí)間分別下調(diào)為0.51(記作對(duì)照1)和上調(diào)為0.73(記作對(duì)照2)，模擬得到不同平均工作時(shí)間干預(yù)策略下漏檢率的發(fā)展趨勢(shì)，見圖6。

圖6 不同平均工作時(shí)間干預(yù)策略下漏檢率的發(fā)展趨勢(shì)Fig.6 Development trend of the incidence of misdetection rate by airport security inspectors under intervention strateies of different average working hours

由圖6可見，從2017年至2027年，當(dāng)機(jī)場(chǎng)安檢員平均工作時(shí)間達(dá)到目前水平的1.2倍時(shí)，由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為造成的漏檢率升高至217.24%；當(dāng)機(jī)場(chǎng)安檢員平均工作時(shí)間為機(jī)場(chǎng)安檢員目前水平的0.8時(shí)，由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率降低至48.27%。分析此結(jié)果的原因可能是由于機(jī)場(chǎng)安檢員工作量繁重，經(jīng)常加班，長期處于作息不規(guī)律的狀態(tài)，隨著平均工作時(shí)間的延長，機(jī)場(chǎng)安檢員開始表現(xiàn)出身心疲勞等癥狀，導(dǎo)致其工作效率下降，差錯(cuò)率上升，不安全行為發(fā)生率增加。因此，應(yīng)合理控制機(jī)場(chǎng)安檢員的平均工作時(shí)間以保證其休息時(shí)間，以避免出現(xiàn)疲勞作業(yè)。

3.3 激勵(lì)水平干預(yù)策略的仿真分析

設(shè)置兩種不同的激勵(lì)水平干預(yù)策略，通過調(diào)節(jié)激勵(lì)水平，觀察由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率的變化趨勢(shì)?；A(chǔ)模擬激勵(lì)水平為0.68，將激勵(lì)水平分別下調(diào)為0.52(記作對(duì)照1)和上調(diào)為0.79(記作對(duì)照2)，模擬得到不同激勵(lì)水平干預(yù)策略下機(jī)場(chǎng)安檢員漏檢率的發(fā)展趨勢(shì)，見圖7。

圖7 不同激勵(lì)水平干預(yù)策略下漏檢率的發(fā)展趨勢(shì)Fig.7 Development trend of the incidence of misde- tection rate by airport security inspector under intervention strategies of different incentive levels

由圖7可見，從2017年至2027年，當(dāng)激勵(lì)水平為目前水平的0.8倍時(shí)，由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率升高至217.24%；當(dāng)激勵(lì)水平達(dá)到目前水平的1.2倍時(shí)，由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率降低至3.45%。分析此結(jié)果的原因可能是由于高激勵(lì)水平對(duì)員工工作積極性有正向影響作用，進(jìn)而提高其工作效率。因此，應(yīng)提高對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員的激勵(lì)水平，以提高其工作積極性和安全意識(shí)水平，減少其不安全行為，且激勵(lì)水平越高，干預(yù)效果越佳。

4 結(jié) 論

本文以Lewin行為理論為理論基礎(chǔ)，運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方法，選取作業(yè)環(huán)境安全水平、平均工作時(shí)間和激勵(lì)水平作為安全政策調(diào)節(jié)變量，構(gòu)建了機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為干預(yù)策略模型，仿真模擬了不同干預(yù)策略對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為的干預(yù)效果，得到如下結(jié)論：

(1) 建立了機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為干預(yù)策略的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，該模型包括安全意識(shí)水平環(huán)(R1)、作業(yè)環(huán)境安全水平環(huán)(R2)、安全培訓(xùn)環(huán)(R3)3個(gè)加強(qiáng)環(huán)，以及差錯(cuò)-疲勞環(huán)(B1)1個(gè)平衡環(huán)。

(2) 作業(yè)環(huán)境安全水平越高，對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為的干預(yù)效果越好：當(dāng)作業(yè)環(huán)境安全水平為目前水平的0.8倍時(shí)，由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率升高至220.69%；當(dāng)作業(yè)環(huán)境安全水平達(dá)到目前水平的1.1倍時(shí)，由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率降低至44.29%。

(3) 平均工作時(shí)間越長，干預(yù)策略產(chǎn)生的延遲時(shí)間越短，對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為的干預(yù)效果越好：當(dāng)機(jī)場(chǎng)安檢員平均工作時(shí)間為安檢員目前工作時(shí)間的0.8倍時(shí)，由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率降低至48.27%；當(dāng)機(jī)場(chǎng)安檢員平均工作時(shí)間達(dá)到安檢員目前工作時(shí)間的1.2倍時(shí)，由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率升高至217.24%。

(4) 激勵(lì)水平越高，對(duì)機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為的干預(yù)效果越好：當(dāng)激勵(lì)水平為目前水平的0.8倍時(shí)，由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率升高至217.24%；當(dāng)激勵(lì)水平達(dá)到目前水平的1.2倍時(shí)，由機(jī)場(chǎng)安檢員不安全行為導(dǎo)致的漏檢率降低至3.45%。