航空物探事故對空勤人員心理負荷的影響研究

鞠 星，李 遷，牛海波*，王勁鑄，張賀然

(1.中國地質大學(北京)工程技術學院，北京 100083;2.中國自然資源航空物探遙感中心，北京 100083；3.自然資源部航空地球物理與遙感地質重點實驗室，北京 100083；4.中國地質調查局油氣資源調查中心，北京 100083)

2019年“地質一號”飛機正式列裝，標志著我國航空物探事業(yè)逐漸走上專業(yè)化的快軌道發(fā)展道路。隨著航空物探作業(yè)任務在我國地質調查事業(yè)中的地位不斷提升，航空物探飛行任務的架次也在逐年增加，致使航空物探飛行特情數(shù)量也在不斷增加，因此航空物探事故對空勤人員產(chǎn)生的心理影響已逐漸得到航空物探作業(yè)安全管理從業(yè)人員的關注。安全生產(chǎn)事故所造成的心理創(chuàng)傷雖無法在表象中得以體現(xiàn)，但在實際工作中卻對從業(yè)人員的社會生活和生產(chǎn)工作產(chǎn)生著巨大的影響。在各個領域的心理學研究中都表明，如若不對人員心理創(chuàng)傷進行積極、有效的治療，重者病情將會愈發(fā)嚴重，甚至威脅生命安全，輕者病情將長期伴隨,影響其工作和學習效率。如楊伶等在對通用航空飛行事故后飛行員進行創(chuàng)傷后應激障礙(PTSD)評價時發(fā)現(xiàn)，心理治療需通過科學地認識自己情緒、思維和行為的消極因素，從而達到治療心理創(chuàng)傷的目的，而認知心理干預對通用航空飛行員PTSD改善是一種有效的治療方法；Bromet等研究發(fā)現(xiàn)，切爾諾貝利核泄漏對周邊居民帶來了嚴重的心理創(chuàng)傷，且創(chuàng)傷并未隨著時間的延長而消失；Rachman等研究發(fā)現(xiàn)，重大交通事故對駕駛人員會產(chǎn)生巨大的心理影響，40%以上的涉事駕駛員的心理創(chuàng)傷在未接受治療的情況下難以得到恢復；Gyekye等研究認為，礦上的礦工和非礦工都會因礦難產(chǎn)生心理負荷，且這種心理負荷影響會長期存在；聶百勝等研究發(fā)現(xiàn)，嚴重的煤礦事故極易對礦工帶來短時間內(nèi)無法治愈的心理創(chuàng)傷，并極易引起心理應激障礙；李洋在對消防官兵創(chuàng)傷后心理危機干預機制進行研究后發(fā)現(xiàn)，心理創(chuàng)傷后若不加強心理干預治療，在后期作業(yè)過程中會產(chǎn)生嚴重的負面影響。

上述研究成果表明，事故對經(jīng)歷事故和未經(jīng)歷事故的從業(yè)人員都會造成一定的心理創(chuàng)傷，如果不對這些心理問題進行有針對性的干預，將會對從業(yè)人員產(chǎn)生極大的負面影響。因此，研究航空物探事故對空勤人員產(chǎn)生的心理影響因素以及如何開展科學合理、有針對性的心理指導和心理恢復治療，將對航空物探飛行作業(yè)的安全生產(chǎn)規(guī)范化、標準化管理有著極為重要的意義。

1 航空物探事故案例分析

1.1 事故案例概述

本研究通過文獻資料法和走訪調查法對近十年以來執(zhí)行航空物探任務影響力較大的6起事故進行了詳細的案例分析與總結。另外，期間還發(fā)生過多起對其影響力較小的飛行器航空特情，由于所造成的損失較小，故沒有進行詳細統(tǒng)計。6起對執(zhí)行航空物探任務影響力較大的事故案例如下：

(1) 案例1。2008年6月15日，在內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市空域執(zhí)行航空物探綜合調查任務的一架Y-12型飛機于下午16時10分后與地面失去聯(lián)系，飛機在赤峰市巴林左旗碧流合鎮(zhèn)的一座小山墜毀，機上3名駕駛員遇難，1名航空物探空勤人員經(jīng)搶救后幸存。

(2) 案例2。2011年3月29日，在新疆自治區(qū)巴州北部和靜縣巴侖臺山區(qū)一帶空域執(zhí)行航空物探綜合調查任務的一架塞斯納550 型飛機于下午19時45分與地面失去聯(lián)系，至今下落不明，機上2名駕駛員、1名航空物探空勤人員全部失蹤。

(3) 案例3。2011年11月10日，在河北省唐山市空域執(zhí)行航空物探綜合調查任務的一架塞斯納208型飛機于下午19時50分在唐山郊區(qū)實施迫降，并成功迫降，機上2名駕駛員均受輕傷，當即被送至當?shù)蒯t(yī)院進行救治。

(4) 案例4。2016年4月10日，在山西省運城市空域執(zhí)行航空物探測量任務的一架Y-12型飛機于下午14時30分在飛行過程中機頭與高壓線相撞，并拉斷高壓線，飛機于15時38分安全降落運城機場。

(5) 案例5。2017年12月28日，在新疆自治區(qū)哈密市空域執(zhí)行航空物探測量任務的一架Y-12型飛機在下午14時45分出現(xiàn)突發(fā)性大幅共振，造成兩側機翼受傷，左側機翼安裝的航空物探測量探桿由機身脫落至地面，飛機于15時45分安全著陸哈密機場，無人員傷亡。

(6) 案例6。2019年10月21日，在浙江省金華市空域執(zhí)行航空磁放綜合測量任務的一架AS350型直升機在下午14時左右與地面失去聯(lián)系，飛機在婺城區(qū)安地鎮(zhèn)和村的山坡上墜毀，機上2名駕駛員遇難。

1.2 事故案例分析

航空物探作業(yè)需要超低空飛行，根據(jù)飛行區(qū)域地形地貌的不同，勘探設備會搭載在不同的飛行器上，在作業(yè)環(huán)境允許的情況下，飛行器的飛行高度越低，勘探的效果就會越好。以航空磁測為例，作業(yè)時飛行器的最高飛行高度不超過2 000 m，以FAA(美國聯(lián)邦航空管理局)所公布的3 000 m以下為低空這一定義來進行對比，航空磁測作業(yè)屬于低空飛行。正因為如此，航空物探作業(yè)的飛行技術難度遠高于普通飛行。通過對上述6起航空物探事故案例進行統(tǒng)計與分析，可以得出航空物探事故有三個方面的影響，即對從業(yè)人員造成傷害、對機上儀器設備造成損毀、對飛行器造成損毀，針對三個方面的影響所形成的心理影響因素可歸納為個人心理層面、設備管理層面、飛行器飛行層面，見表1。

表1 6起航空物探事故案例的統(tǒng)計與分析Table 1 Statistics and analysis of 6 cases in airborne geophysical accidents

航空物探事故所產(chǎn)生的心理影響不僅會對經(jīng)歷事故的空勤人員產(chǎn)生不同程度的心理影響，也會直接對從業(yè)人員造成影響。表1中的前4個事故會對航空物探空勤人員乘坐飛行器形成心理影響；表1中的后2個事故會對空勤人員作業(yè)前在維檢和操作儀器的過程中形成心理影響。

2 航空物探事故對空勤人員心理負荷的影響因素分析

2.1 心理負荷模型

根據(jù)對航空物探野外飛行工作組空勤人員生活環(huán)境的模擬，對多位心理學專家進行走訪，總結出這種因為作業(yè)過程中發(fā)生事故而造成的空勤人員的心理壓力，是一種在作業(yè)過程基于內(nèi)部、外部的壓力所集合出的心理負荷，揚斯 (D.W.Jahns)的心理負荷模型(見圖1)可以較為直觀地展示出空勤人員心理負荷的來源。

圖1 揚斯的心理負荷模型[17]Fig.1 Jahns’ mental load model[17]

作業(yè)績效為空勤人員從事此類工作的動力，也正是因為這種動力的存在，才會出現(xiàn)各個方面所帶來的壓力。環(huán)境、設計/情景、程序體現(xiàn)出的是飛行器和飛行器上所裝儀器造成的綜合影響，是最為直觀的輸入負荷，穩(wěn)定因素與變動因素則是對個人心理情況的綜合表述。

2.2 心理負荷影響因素中一級指標的確定

孫瑞山等提出使用權的最小平方法和熵權法將指標的主客觀權重相結合，得到指標的組合權重，從而使對指標的賦權達到主、客觀的統(tǒng)一，讓計算結果更加可靠。因此，本文選擇乘法計算指標

j

的組合權重

ω

，最終計算得出各級指標的權重和排序。指標組合權重的計算公式為

式中:

α

為采用最小平方法得到的指標

j

的主觀權重向量，

β

為采用熵權法得到的指標

j

的客觀權重向量。

運用這一算法，筆者對航空物探空勤人員疲勞的影響因素進行了研究，提取權重排名前8的影響因素(見表2)，并結合揚斯的心理負荷理論分析得出這些疲勞影響因素主要是由于心理負荷造成的，同時指出心理負荷主要成因是由于過往航空物探事故所造成的損失形成的。這一結果與Marcora等在2009年提出的心理疲勞理論(個體長時間進行認識活動導致的一種心理狀態(tài))邏輯相符，具有較強的參考意義。航空物探作業(yè)情景在揚斯的心理負荷模型(見圖1)中分析出了穩(wěn)定因素、變動因素和心理因素三個因素，這三個因素與疲勞影響因素分析出的權重排名前3的心理健康、設備穩(wěn)定性、飛行條件三個因素相互對應，同時這三個因素也與航空物探事故案例分析得出的主要心理影響因素(見表1)相吻合，因此本研究認為航空物探事故對空勤人員心理負荷的主要影響因素為心理健康因素、設備穩(wěn)定性因素、飛行條件因素三個方面，并將其設定為研究過程中的一級指標。

表2 航空物探空勤人員疲勞C層影響因素的指標權重和排序[19]Table 2 Index weight and order of factors causing fatigue of airborne geophysical exploration aircrew[19]

2.3 心理負荷影響因素中二級指標的確定

確定一級指標后，課題組走訪了10名在航空物探和地勘安全管理領域中經(jīng)歷、參與過上述事故案例分析所列舉的前5個事件(調研時，第6個事件還未發(fā)生，故此事件所造成的影響不在本研究的統(tǒng)計范圍內(nèi)。)的空勤人員和相關安全管理人員，通過對受訪者一級指標因素的訪談(不少于20 min)，并根據(jù)訪談后的資料整理，將明顯的反向表述內(nèi)容進行重新歸類判斷，經(jīng)邏輯分析認為生活環(huán)境因素、個人因素、飛行環(huán)境因素、飛行器因素、駕駛因素、機艙環(huán)境因素、維檢因素、操作因素8個因素是造成一級指標的主要成因，并在研究過程中將其確定為二級指標。

根據(jù)上述確定的一級指標和二級指標，構建了航空物探事故對空勤人員心理負荷影響的評價指標體系，見圖2。

圖2 航空物探事故對空勤人員心理負荷影響的評價 指標體系Fig.2 Influence indexes of airborne geophysical accidents on the psychological load of aircrew

3 基于層次分析法的指標權重計算與分析

層次分析(Analytic Hierarchy Process，AHP)法是美國運籌學者T.L.Seaty教授于20世紀80年代提出的一種定性與定量相結合的決策分析方法。這種計算方法的目的是將問題層次化，通過層級模型的建立，實現(xiàn)結構中的相對低級指標對上級指標權重的確定，進而得出相對的同級權重比較。

根據(jù)AHP法的原理，按照圖2的評價指標體系，通過走訪10名經(jīng)歷、參與過上述事故案例分析所列舉的前5個事件的空勤人員和相關安全管理人員，在經(jīng)過反復討論研究的基礎上，采取1～9標度法，通過兩兩比較，確定各評價指標的相對重要性并賦予相應的權重。

3.1 一級評價指標權重的計算

航空物探事故對空勤人員心理負荷影響的一級評價指標包括心理健康因素、飛行條件因素和設備穩(wěn)定性因素，根據(jù)1～9標度法的統(tǒng)計結果，構建一級評價指標的判斷矩陣，見表3。

表3 航空物探事故對空勤人員心理負荷影響的一級評價指標判斷矩陣及權重Table 3 Judgment matrix and weights of first order evaluation indexes in load impact

根據(jù)評價指標值和權重計算判斷矩陣最大特征根：

判斷矩陣

A

的最大特征根

λ

=3.006為了保證判斷矩陣的準確性，需對其進行一致性檢驗。根據(jù)計算所得的判斷矩陣的最大特征根，計算得到判斷矩陣一致性指標

CI

=0.003 2，再利用一致性指標

CI

和平均隨機一致性指標

RI

(見表4)對判斷矩陣進行一致性檢驗，有：

表4 平均隨機一致性指標Table 4 Average random consistency indexes

所以，判斷矩陣

A

滿足一致性檢驗要求，即表明所得權重分配是合理的。

3.2 二級評價指標權重的計算

二級評價指標層共包含8個因素(見圖2)，分別屬于心理健康、飛行條件和設備穩(wěn)定性的因素子集。同理，根據(jù)一級評價指標判斷矩陣的構造方法，構建二級評價指標的判斷矩陣，并進行一致性檢驗，由于篇幅所限，具體計算過程略。根據(jù)一級評價指標權重計算和一致性檢驗的方法，基于判斷矩陣中的數(shù)據(jù)，利用AHP法計算得到二級評價指標相對于一級評價指標的權重結果，見表5。

表5 各評價指標權重集與一致性檢驗結果Table 5 Weight set and consistency test results of each evaluation index

由表5可知，

CR

<0.1，即滿足一致性檢驗要求。

利用各層次所建立的判斷矩陣并計算得到的指標權重進行重要性排序，得到各評價指標相對于目標層的權重計算結果，見表6。

表6 各評價指標相對于目標層的權重計算結果Table 6 Weight calculation of each evaluation index relative to the target layer

3.3 計算結果分析

根據(jù)上述利用AHP法計算得到的一級評價指標、二級評價指標權重的結果表明：航空物探事故對空勤人員心理負荷影響的最主要因素為飛行條件因素，排在第二位的是設備穩(wěn)定性因素，第三位的是心理健康因素；航空物探事故對空勤人員心理負荷影響各二級評價指標的重要性表現(xiàn)為：飛行器因素權重最大，其次是操作因素、駕駛因素、維檢因素，再次是飛行環(huán)境因素、個人因素、生活環(huán)境因素和機艙環(huán)境因素。該計算結果與走訪10名經(jīng)歷、參與過上述事故案例分析所列舉的前5起航空物探事故的空勤人員和相關安全管理人員的談話中關于心理、飛行條件、設備使用方面所表述的內(nèi)容邏輯性相符合。

4 結 論

(1) 本文利用AHP法計算了航空物探事故對空勤人員心理負荷影響一級評價指標和二級評價指標的權重，結果表明：一級評價指標權重的排序表現(xiàn)為飛行條件因素>設備穩(wěn)定性因素>心理健康因素;二級評價指標中飛行器因素的權重最大，其次是操作因素、駕駛因素、維檢因素。

(2) 本文通過揚斯心理負荷理論的分析，結果表明航空物探事故在多個方面會對空勤人員造成影響，形成心理負荷，其中對揚斯心理負荷模型中環(huán)境、設計/情景、程序的影響是最為直觀的。

(3) 通過AHP法得出的航空物探事故對空勤人員心理負荷影響因素各層級中評價指標的權重，可以作為與航空物探空勤人員作業(yè)模式相似領域的心理影響因素研究的量化指標，進而開展科學、有效的安全管理與評價工作，同時也可為編制針對航空物探空勤人員培訓的心理教學大綱提供理論基礎。