航空物探事故對空勤人員心理負(fù)荷的影響研究

鞠 星，李 遷，牛海波*，王勁鑄，張賀然

(1.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)工程技術(shù)學(xué)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(zhì)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100083；4.中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京 100083)

2019年“地質(zhì)一號”飛機(jī)正式列裝，標(biāo)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(wù)在我國地質(zhì)調(diào)查事業(yè)中的地位不斷提升，航空物探飛行任務(wù)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(guān)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(shí)際工作中卻對從業(yè)人員的社會(huì)生活和生產(chǎn)工作產(chǎn)生著巨大的影響。在各個(gè)領(lǐng)域的心理學(xué)研究中都表明，如若不對人員心理創(chuàng)傷進(jìn)行積極、有效的治療，重者病情將會(huì)愈發(fā)嚴(yán)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(xué)習(xí)效率。如楊伶等在對通用航空飛行事故后飛行員進(jìn)行創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙(PTSD)評價(jià)時(shí)發(fā)現(xiàn)，心理治療需通過科學(xué)地認(rèn)識(shí)自己情緒、思維和行為的消極因素，從而達(dá)到治療心理創(chuàng)傷的目的，而認(rèn)知心理干預(yù)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(yán)重的心理創(chuàng)傷，且創(chuàng)傷并未隨著時(shí)間的延長而消失；Rachman等研究發(fā)現(xiàn)，重大交通事故對駕駛?cè)藛T會(huì)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(fù)；Gyekye等研究認(rèn)為，礦上的礦工和非礦工都會(huì)因礦難產(chǎn)生心理負(fù)荷，且這種心理負(fù)荷影響會(huì)長期存在；聶百勝等研究發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重的煤礦事故極易對礦工帶來短時(shí)間內(nèi)無法治愈的心理創(chuàng)傷，并極易引起心理應(yīng)激障礙；李洋在對消防官兵創(chuàng)傷后心理危機(jī)干預(yù)機(jī)制進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，心理創(chuàng)傷后若不加強(qiáng)心理干預(yù)治療，在后期作業(yè)過程中會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)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(huì)造成一定的心理創(chuàng)傷，如果不對這些心理問題進(jìn)行有針對性的干預(yù)，將會(huì)對從業(yè)人員產(chǎn)生極大的負(fù)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(xué)合理、有針對性的心理指導(dǎo)和心理恢復(fù)治療，將對航空物探飛行作業(yè)的安全生產(chǎn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)資料法和走訪調(diào)查法對近十年以來執(zhí)行航空物探任務(wù)影響力較大的6起事故進(jìn)行了詳細(xì)的案例分析與總結(jié)。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(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計(jì)。6起對執(zhí)行航空物探任務(wù)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(diào)查任務(wù)的一架Y-12型飛機(jī)于下午16時(shí)10分后與地面失去聯(lián)系，飛機(jī)在赤峰市巴林左旗碧流合鎮(zhèn)的一座小山墜毀，機(jī)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(tái)山區(qū)一帶空域執(zhí)行航空物探綜合調(diào)查任務(wù)的一架塞斯納550 型飛機(jī)于下午19時(shí)45分與地面失去聯(lián)系，至今下落不明，機(jī)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(diào)查任務(wù)的一架塞斯納208型飛機(jī)于下午19時(shí)50分在唐山郊區(qū)實(shí)施迫降，并成功迫降，機(jī)上2名駕駛員均受輕傷，當(dāng)即被送至當(dāng)?shù)蒯t(yī)院進(jìn)行救治。

(4) 案例4。2016年4月10日，在山西省運(yùn)城市空域執(zhí)行航空物探測量任務(wù)的一架Y-12型飛機(jī)于下午14時(shí)30分在飛行過程中機(jī)頭與高壓線相撞，并拉斷高壓線，飛機(jī)于15時(shí)38分安全降落運(yùn)城機(jī)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(wù)的一架Y-12型飛機(jī)在下午14時(shí)45分出現(xiàn)突發(fā)性大幅共振，造成兩側(cè)機(jī)翼受傷，左側(cè)機(jī)翼安裝的航空物探測量探桿由機(jī)身脫落至地面，飛機(jī)于15時(shí)45分安全著陸哈密機(jī)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(wù)的一架AS350型直升機(jī)在下午14時(shí)左右與地面失去聯(lián)系，飛機(jī)在婺城區(qū)安地鎮(zhèn)和村的山坡上墜毀，機(jī)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(shè)備會(huì)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(huì)越好。以航空磁測為例，作業(yè)時(shí)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(jìn)行對比，航空磁測作業(yè)屬于低空飛行。正因?yàn)槿绱?，航空物探作業(yè)的飛行技術(shù)難度遠(yuǎn)高于普通飛行。通過對上述6起航空物探事故案例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，可以得出航空物探事故有三個(gè)方面的影響，即對從業(yè)人員造成傷害、對機(jī)上儀器設(shè)備造成損毀、對飛行器造成損毀，針對三個(gè)方面的影響所形成的心理影響因素可歸納為個(gè)人心理層面、設(shè)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(jì)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(huì)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(huì)直接對從業(yè)人員造成影響。表1中的前4個(gè)事故會(huì)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(gè)事故會(huì)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(fù)荷的影響因素分析

2.1 心理負(fù)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(xué)專家進(jìn)行走訪，總結(jié)出這種因?yàn)樽鳂I(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(fù)荷，揚(yáng)斯 (D.W.Jahns)的心理負(fù)荷模型(見圖1)可以較為直觀地展示出空勤人員心理負(fù)荷的來源。

圖1 揚(yáng)斯的心理負(fù)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(dòng)力，也正是因?yàn)檫@種動(dòng)力的存在，才會(huì)出現(xiàn)各個(gè)方面所帶來的壓力。環(huán)境、設(shè)計(jì)/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(fù)荷，穩(wěn)定因素與變動(dòng)因素則是對個(gè)人心理情況的綜合表述。

2.2 心理負(fù)荷影響因素中一級指標(biāo)的確定

孫瑞山等提出使用權(quán)的最小平方法和熵權(quán)法將指標(biāo)的主客觀權(quán)重相結(jié)合，得到指標(biāo)的組合權(quán)重，從而使對指標(biāo)的賦權(quán)達(dá)到主、客觀的統(tǒng)一，讓計(jì)算結(jié)果更加可靠。因此，本文選擇乘法計(jì)算指標(biāo)

j

的組合權(quán)重

ω

，最終計(jì)算得出各級指標(biāo)的權(quán)重和排序。指標(biāo)組合權(quán)重的計(jì)算公式為

式中:

α

為采用最小平方法得到的指標(biāo)

j

的主觀權(quán)重向量，

β

為采用熵權(quán)法得到的指標(biāo)

j

的客觀權(quán)重向量。

運(yùn)用這一算法，筆者對航空物探空勤人員疲勞的影響因素進(jìn)行了研究，提取權(quán)重排名前8的影響因素(見表2)，并結(jié)合揚(yáng)斯的心理負(fù)荷理論分析得出這些疲勞影響因素主要是由于心理負(fù)荷造成的，同時(shí)指出心理負(fù)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(jié)果與Marcora等在2009年提出的心理疲勞理論(個(gè)體長時(shí)間進(jìn)行認(rèn)識(shí)活動(dòng)導(dǎo)致的一種心理狀態(tài))邏輯相符，具有較強(qiáng)的參考意義。航空物探作業(yè)情景在揚(yáng)斯的心理負(fù)荷模型(見圖1)中分析出了穩(wěn)定因素、變動(dòng)因素和心理因素三個(gè)因素，這三個(gè)因素與疲勞影響因素分析出的權(quán)重排名前3的心理健康、設(shè)備穩(wěn)定性、飛行條件三個(gè)因素相互對應(yīng)，同時(shí)這三個(gè)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(rèn)為航空物探事故對空勤人員心理負(fù)荷的主要影響因素為心理健康因素、設(shè)備穩(wěn)定性因素、飛行條件因素三個(gè)方面，并將其設(shè)定為研究過程中的一級指標(biāo)。

表2 航空物探空勤人員疲勞C層影響因素的指標(biāo)權(quán)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(fù)荷影響因素中二級指標(biāo)的確定

確定一級指標(biāo)后，課題組走訪了10名在航空物探和地勘安全管理領(lǐng)域中經(jīng)歷、參與過上述事故案例分析所列舉的前5個(gè)事件(調(diào)研時(shí)，第6個(gè)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(jì)范圍內(nèi)。)的空勤人員和相關(guān)安全管理人員，通過對受訪者一級指標(biāo)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(jìn)行重新歸類判斷，經(jīng)邏輯分析認(rèn)為生活環(huán)境因素、個(gè)人因素、飛行環(huán)境因素、飛行器因素、駕駛因素、機(jī)艙環(huán)境因素、維檢因素、操作因素8個(gè)因素是造成一級指標(biāo)的主要成因，并在研究過程中將其確定為二級指標(biāo)。

根據(jù)上述確定的一級指標(biāo)和二級指標(biāo)，構(gòu)建了航空物探事故對空勤人員心理負(fù)荷影響的評價(jià)指標(biāo)體系，見圖2。

圖2 航空物探事故對空勤人員心理負(fù)荷影響的評價(jià) 指標(biāo)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(biāo)權(quán)重計(jì)算與分析

層次分析(Analytic Hierarchy Process，AHP)法是美國運(yùn)籌學(xué)者T.L.Seaty教授于20世紀(jì)80年代提出的一種定性與定量相結(jié)合的決策分析方法。這種計(jì)算方法的目的是將問題層次化，通過層級模型的建立，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中的相對低級指標(biāo)對上級指標(biāo)權(quán)重的確定，進(jìn)而得出相對的同級權(quán)重比較。

根據(jù)AHP法的原理，按照圖2的評價(jià)指標(biāo)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(gè)事件的空勤人員和相關(guān)安全管理人員，在經(jīng)過反復(fù)討論研究的基礎(chǔ)上，采取1～9標(biāo)度法，通過兩兩比較，確定各評價(jià)指標(biāo)的相對重要性并賦予相應(yīng)的權(quán)重。

3.1 一級評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算

航空物探事故對空勤人員心理負(fù)荷影響的一級評價(jià)指標(biāo)包括心理健康因素、飛行條件因素和設(shè)備穩(wěn)定性因素，根據(jù)1～9標(biāo)度法的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，構(gòu)建一級評價(jià)指標(biāo)的判斷矩陣，見表3。

表3 航空物探事故對空勤人員心理負(fù)荷影響的一級評價(jià)指標(biāo)判斷矩陣及權(quán)重Table 3 Judgment matrix and weights of first order evaluation indexes in load impact

根據(jù)評價(jià)指標(biāo)值和權(quán)重計(jì)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(zhǔn)確性，需對其進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。根據(jù)計(jì)算所得的判斷矩陣的最大特征根，計(jì)算得到判斷矩陣一致性指標(biāo)

CI

=0.003 2，再利用一致性指標(biāo)

CI

和平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

RI

(見表4)對判斷矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，有：

表4 平均隨機(jī)一致性指標(biāo)Table 4 Average random consistency indexes

所以，判斷矩陣

A

滿足一致性檢驗(yàn)要求，即表明所得權(quán)重分配是合理的。

3.2 二級評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的計(jì)算

二級評價(jià)指標(biāo)層共包含8個(gè)因素(見圖2)，分別屬于心理健康、飛行條件和設(shè)備穩(wěn)定性的因素子集。同理，根據(jù)一級評價(jià)指標(biāo)判斷矩陣的構(gòu)造方法，構(gòu)建二級評價(jià)指標(biāo)的判斷矩陣，并進(jìn)行一致性檢驗(yàn)，由于篇幅所限，具體計(jì)算過程略。根據(jù)一級評價(jià)指標(biāo)權(quán)重計(jì)算和一致性檢驗(yàn)的方法，基于判斷矩陣中的數(shù)據(jù)，利用AHP法計(jì)算得到二級評價(jià)指標(biāo)相對于一級評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重結(jié)果，見表5。

表5 各評價(jià)指標(biāo)權(quán)重集與一致性檢驗(yàn)結(jié)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(yàn)要求。

利用各層次所建立的判斷矩陣并計(jì)算得到的指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行重要性排序，得到各評價(jià)指標(biāo)相對于目標(biāo)層的權(quán)重計(jì)算結(jié)果，見表6。

表6 各評價(jià)指標(biāo)相對于目標(biāo)層的權(quán)重計(jì)算結(jié)果Table 6 Weight calculation of each evaluation index relative to the target layer

3.3 計(jì)算結(jié)果分析

根據(jù)上述利用AHP法計(jì)算得到的一級評價(jià)指標(biāo)、二級評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的結(jié)果表明：航空物探事故對空勤人員心理負(fù)荷影響的最主要因素為飛行條件因素，排在第二位的是設(shè)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(fù)荷影響各二級評價(jià)指標(biāo)的重要性表現(xiàn)為：飛行器因素權(quán)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(gè)人因素、生活環(huán)境因素和機(jī)艙環(huán)境因素。該計(jì)算結(jié)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(guān)安全管理人員的談話中關(guān)于心理、飛行條件、設(shè)備使用方面所表述的內(nèi)容邏輯性相符合。

4 結(jié) 論

(1) 本文利用AHP法計(jì)算了航空物探事故對空勤人員心理負(fù)荷影響一級評價(jià)指標(biāo)和二級評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，結(jié)果表明：一級評價(jià)指標(biāo)權(quán)重的排序表現(xiàn)為飛行條件因素>設(shè)備穩(wěn)定性因素>心理健康因素;二級評價(jià)指標(biāo)中飛行器因素的權(quán)重最大，其次是操作因素、駕駛因素、維檢因素。

(2) 本文通過揚(yáng)斯心理負(fù)荷理論的分析，結(jié)果表明航空物探事故在多個(gè)方面會(huì)對空勤人員造成影響，形成心理負(fù)荷，其中對揚(yáng)斯心理負(fù)荷模型中環(huán)境、設(shè)計(jì)/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(fù)荷影響因素各層級中評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，可以作為與航空物探空勤人員作業(yè)模式相似領(lǐng)域的心理影響因素研究的量化指標(biāo)，進(jìn)而開展科學(xué)、有效的安全管理與評價(jià)工作，同時(shí)也可為編制針對航空物探空勤人員培訓(xùn)的心理教學(xué)大綱提供理論基礎(chǔ)。