民用航空運(yùn)營安全性分析

顧海健

（中國航發(fā)商用航空發(fā)動機(jī)有限責(zé)任公司，上海200241）

0 引言

近年來，我國民航運(yùn)輸業(yè)發(fā)展迅猛，但是隨著運(yùn)輸規(guī)模的不斷擴(kuò)大，運(yùn)營管理的風(fēng)險(xiǎn)也在迅速提升，因此確保安全性就成為運(yùn)營管理的首要目標(biāo)[1]。威脅運(yùn)營安全性的因素主要有機(jī)械故障、不利的天氣狀態(tài)、人為因素等。在運(yùn)營過程中記錄這些過程數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合性分析，可為運(yùn)營的安全性提供更多的可控方向。應(yīng)用范圍較廣的安全評估方法有概率統(tǒng)計(jì)方法、安全分析法、貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法等。

本文主要對民用航空運(yùn)營安全性和影響安全性的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行分析研究。

1 民用航空運(yùn)營安全性

民用航空運(yùn)營的過程需要聯(lián)合多部門共同協(xié)作，對其安全性的分析涉及技術(shù)、管理、統(tǒng)計(jì)等諸多領(lǐng)域。

1.1 民用航空安全系統(tǒng)

我國《民用航空器事件調(diào)查規(guī)定（CCAR395R2）》中規(guī)定了航空運(yùn)營事故的概念和等級，以及發(fā)生事故后的調(diào)查程序和處理方法。航空管理部門出臺航空安全法規(guī)是為了規(guī)范操作和管理流程，避免事故的發(fā)生。隨著民航運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展，關(guān)于安全性的內(nèi)容也在不斷擴(kuò)展，其目的是降低航空運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)最大程度的安全運(yùn)營。

民用航空安全系統(tǒng)主要由機(jī)場、空中交通管制、航行、維修組成，如圖1所示。由圖1可以看出，與航空公司有關(guān)的部分為航行和維修兩部分。從整個民用航空安全系統(tǒng)分析，影響安全性的因素包括環(huán)境、操作人員和管理人員、飛機(jī)等[2]?？紤]到民用航空系統(tǒng)的綜合情況，保證其安全性是一項(xiàng)非常有挑戰(zhàn)性的工作。

圖1 民用航空安全系統(tǒng)組成圖

1.2 民用航空運(yùn)營

航空公司負(fù)責(zé)民用航空運(yùn)營，運(yùn)營范圍包括航行、維修、地勤、營銷、人事、安全維護(hù)等，并且在航空監(jiān)管部門的監(jiān)督下執(zhí)行與適航要求有關(guān)的規(guī)章條例等。運(yùn)營范圍中航行和維修是關(guān)于運(yùn)營安全性的主要工作，例如飛機(jī)處于短?；蛘吆胶鬆顟B(tài)時(shí)，航空公司需要指派維修人員對飛機(jī)進(jìn)行檢查、排故、維修等工作，并且在預(yù)定維修大綱規(guī)定的時(shí)間間隔對飛機(jī)進(jìn)行定檢，如A檢、C檢等。

1.3 民用航空運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)因素

1.3.1 維修風(fēng)險(xiǎn)因素

民用航空運(yùn)營安全性評估的一項(xiàng)重要指標(biāo)是維修風(fēng)險(xiǎn)因素，維修風(fēng)險(xiǎn)因素中主要包括維修人員風(fēng)險(xiǎn)因素、航空器風(fēng)險(xiǎn)因素、維修環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素、維修安全管理風(fēng)險(xiǎn)因素四部分[3]。通常安全事故是由多種因素共同作用引起的，因此，綜合分析各民用航空維修風(fēng)險(xiǎn)因素能夠有效防止運(yùn)營安全事故的發(fā)生。

其中，維修人員風(fēng)險(xiǎn)因素是指由于機(jī)務(wù)維修人員違規(guī)操作、溝通障礙、操作資質(zhì)不符、專業(yè)知識不足等造成的運(yùn)營安全事故。上述事故原因可以分為維修能力、人員的生理和心理狀態(tài)兩部分。航空器風(fēng)險(xiǎn)因素是指由飛機(jī)原始技術(shù)特性、飛機(jī)整體維修保養(yǎng)狀態(tài)、飛機(jī)運(yùn)行年限、維修保養(yǎng)備件等情況引起的運(yùn)營安全事故。維修環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)因素是指由維修現(xiàn)場環(huán)境、自然狀態(tài)環(huán)境、其他社會環(huán)境等環(huán)境狀態(tài)引起的運(yùn)營安全事故。維修安全管理風(fēng)險(xiǎn)因素是指由不遵守安全制度、不完整的組織機(jī)構(gòu)、缺乏安全監(jiān)督等情況引起的運(yùn)營安全事故。

1.3.2 飛行風(fēng)險(xiǎn)因素

民用航空運(yùn)營飛行風(fēng)險(xiǎn)因素是指由航空器、機(jī)組成員、飛行安全管理和飛行環(huán)境四部分中的某一個或者某幾個造成安全事故的原因。航空器風(fēng)險(xiǎn)因素包括原始設(shè)計(jì)、飛機(jī)構(gòu)型、機(jī)載設(shè)備、飛機(jī)維修保養(yǎng)狀況，每一部分的不合規(guī)狀態(tài)都會威脅到航空運(yùn)營的安全性。機(jī)組成員因素包括飛行員職業(yè)能力、飛行員生理和心理狀態(tài)以及機(jī)組管理狀態(tài)三方面。飛行安全管理因素包括安全制度、組織機(jī)構(gòu)、安全教育與技術(shù)培訓(xùn)、安全監(jiān)督、應(yīng)急管理五個方面。飛行環(huán)境因素包括自然狀態(tài)環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境兩方面。民用航空運(yùn)營飛行風(fēng)險(xiǎn)因素會直接影響到飛機(jī)的航行狀態(tài)，因此，嚴(yán)格控制飛行風(fēng)險(xiǎn)因素對最大限度保證飛機(jī)航行安全至關(guān)重要。

2 民用航空運(yùn)營安全評估

不同的安全評估方法在其應(yīng)用領(lǐng)域有所差異，民用航空運(yùn)營應(yīng)該根據(jù)其自身的技術(shù)和管理特點(diǎn)，選擇安全性最大化的評估方法。

2.1 民用航空運(yùn)營安全評估特點(diǎn)

民用航空運(yùn)營的安全評估主要有兩個特點(diǎn)：（1）致因機(jī)理復(fù)雜；（2）有效數(shù)據(jù)不足。民航運(yùn)營安全事故往往是由多種因素共同作用引起的，各種風(fēng)險(xiǎn)因素之間相互關(guān)系復(fù)雜，具有較強(qiáng)的模糊性和不確定性，導(dǎo)致了運(yùn)營安全的致因機(jī)理十分復(fù)雜，給安全評估方法的選擇和安全方法的評估增加了難度，直接影響了評估結(jié)果的有效性和可信度。同時(shí)，民用航空的運(yùn)營安全事故發(fā)生概率較低，典型的安全事故樣本較少，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)出的數(shù)據(jù)樣本量不足，數(shù)據(jù)類型畸變，可用樣本數(shù)量不滿足安全評估的要求，而且由于航空公司對運(yùn)營數(shù)據(jù)保密，加大了數(shù)據(jù)收集的難度，更大程度地限制了安全評估方法的選擇。

2.2 民用航空運(yùn)營安全評估方法選擇

民用航空運(yùn)營安全評估根據(jù)應(yīng)用場景的差異和待評估對象特點(diǎn)的不同來選擇評估效果最好、評估結(jié)果最準(zhǔn)確的方法，評估方法基本有定量、定性和定量定性三種。通常情況下，運(yùn)營安全評估方法的選擇依據(jù)分為客觀數(shù)據(jù)和主觀數(shù)據(jù)（運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)）兩方面。在客觀數(shù)據(jù)方面，由于傳統(tǒng)方法存在數(shù)據(jù)樣本量不足和數(shù)據(jù)類型畸變的缺點(diǎn)，目前部分航空公司已經(jīng)開始使用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能化數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和處理方法，智能化方法能夠較好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)方法的不足。在主觀數(shù)據(jù)方面，由于客觀數(shù)據(jù)容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)樣本問題，此時(shí)就需要運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)和專家的評估作為補(bǔ)充，綜合提升評估結(jié)果的可靠性。無論是定量、定性或者定量定性方法，最終都是為了得到運(yùn)營安全評估的最準(zhǔn)確結(jié)果。

3 民用航空運(yùn)營安全分析模型

民用航空運(yùn)營安全性分析的關(guān)注點(diǎn)從現(xiàn)象、結(jié)果和事后處理發(fā)展到本質(zhì)、原因和事前預(yù)防，并且隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在該領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，各個組織和部門在民用航空運(yùn)營方面的數(shù)據(jù)采集和記錄方式也變得更加完善。因此，關(guān)于民用航空運(yùn)營安全性的研究主要分為事故和數(shù)據(jù)兩部分。

3.1 基于“事故”的民用航空運(yùn)營安全分析模型與方法

在民用航空運(yùn)營初期，由于經(jīng)驗(yàn)不足，運(yùn)營事故頻發(fā)。隨后對不同的事故進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并將導(dǎo)致事故的原因分為飛機(jī)和飛行員兩大部分。

20世紀(jì)中葉，在民用航空運(yùn)營發(fā)展初期，運(yùn)營事故的分析是預(yù)防事故發(fā)生的主要方法。由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平發(fā)展不成熟，關(guān)于航空運(yùn)營安全影響因素的分析主要包括飛機(jī)系統(tǒng)故障、機(jī)械故障等技術(shù)方面。安全分析方法包括風(fēng)險(xiǎn)與操作性研究、故障樹分析以及失效模式與影響分析等，這些方法被廣泛地應(yīng)用到航空運(yùn)營過程中，提高了飛機(jī)的可靠性和運(yùn)營安全性。

20世紀(jì)70年代之后，隨著運(yùn)營方法和應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展，對于航空運(yùn)營安全事故的分析從事故的認(rèn)識向事故的致因和預(yù)防性措施轉(zhuǎn)變。經(jīng)過大量的數(shù)據(jù)積累，得出較為廣泛的分析理論：事故因果連鎖理論、能力觀點(diǎn)的因果連鎖理論和軌跡交叉理論等。在航空運(yùn)營安全分析方法發(fā)展過程中，人為因素逐漸成為分析的重點(diǎn)，例如研究人員提出了人為因素分析與分類系統(tǒng)、SHEL模型、TRACE模型等。人為因素分析與分類系統(tǒng)重點(diǎn)分析人為差錯與分類框架；SHEL模型則著重于理論模型，強(qiáng)調(diào)了人為因素的分析范圍、研究要素以及兩者之間的相互關(guān)系；TRACE模型主要從工作人員心理層面出發(fā)分析人為差錯，研究導(dǎo)致事故發(fā)生的人為心理、壓力、狀態(tài)等主觀因素。

3.2 基于“數(shù)據(jù)”的民用航空運(yùn)營安全分析模型與方法

基于“數(shù)據(jù)”的民用航空運(yùn)營安全分析模型與方法主要包括飛機(jī)的運(yùn)營數(shù)據(jù)和機(jī)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。運(yùn)營安全數(shù)據(jù)主要包括運(yùn)營數(shù)據(jù)、影響運(yùn)營安全的具體事件和運(yùn)營程序等，例如QAR數(shù)據(jù)、維修事故、安全管理程序等。飛機(jī)制造商在早期主要通過這類方法研究飛機(jī)的設(shè)計(jì)參數(shù)，在發(fā)展過程中，飛機(jī)制造商通過評估航空運(yùn)營事故對飛行安全的影響程度，提出相應(yīng)的措施從而降低運(yùn)營安全事故的發(fā)生概率，例如，美國波音公司的飛機(jī)狀態(tài)管理系統(tǒng)和法國空中客車公司的數(shù)字化運(yùn)維管理分析系統(tǒng)。隨著民用航空的不斷發(fā)展，運(yùn)營過程中的數(shù)據(jù)積累，數(shù)據(jù)分析方法的不斷革新，“數(shù)據(jù)”在民用航空運(yùn)營安全分析中的作用越來越重要。

4 結(jié)語

民用航空運(yùn)營的安全評估是一項(xiàng)復(fù)雜的技術(shù)-管理系統(tǒng)綜合性評估工作，合適的安全評估方法能夠精準(zhǔn)地提取有效評估數(shù)據(jù)和專家經(jīng)驗(yàn)，為民用航空的運(yùn)營安全提供技術(shù)支持，更好地服務(wù)運(yùn)營安全管理，指導(dǎo)運(yùn)營安全工作，推動運(yùn)營安全水平的提升。