人為因素在航空運(yùn)輸中的影響

龍 翔

（中國(guó)國(guó)際航空西南公司飛行一大隊(duì)）

一、研究背景

眾所周知，航空運(yùn)輸?shù)氖滓蝿?wù)就是確保安全，所以，安全是航空運(yùn)輸活動(dòng)的生命線，只有確保安全，航空運(yùn)輸才有發(fā)展的可能性。人為操作失誤是造成事故的重要原因。而國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(IATA)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也表明，80%及以上的航空事故的都與人的因素有關(guān)。而飛行員是飛機(jī)的操縱者，掌握著整架飛機(jī)的命脈，是確保旅客及貨物安全的主要負(fù)責(zé)人。飛行員這個(gè)職業(yè)是復(fù)雜并且十分特殊的，要想勝任這份職業(yè)，作一名合格的飛行員，不僅要有良好的身體素質(zhì)，還要具備全面的專業(yè)知識(shí)和扎實(shí)的操作技能，并且要具備沉著穩(wěn)定的心理素質(zhì)。在科學(xué)技術(shù)極度發(fā)達(dá)的今天，飛機(jī)的硬件及系統(tǒng)已經(jīng)非常先進(jìn)智能，但作為一個(gè)復(fù)雜的機(jī)器，都需有要人來進(jìn)行操作和監(jiān)控。而人作為操縱和監(jiān)控飛機(jī)的主體，都有可能出現(xiàn)差錯(cuò)，而差錯(cuò)是人類正常行為的組成部分，無法完全避免差錯(cuò)的產(chǎn)生。既然無法避免人為因素帶來的差錯(cuò)，我們就要通過科學(xué)的方法逐步認(rèn)識(shí)和研究人的差錯(cuò)行為，從多方面認(rèn)識(shí)和了解在航空運(yùn)輸中人為因素帶來的影響，從而發(fā)現(xiàn)和總結(jié)出有效避免發(fā)生人為差錯(cuò)的方法和措施，從而進(jìn)一步避免由于人的操作造成差錯(cuò)的產(chǎn)生，盡可能地規(guī)避一些由于人為因素造成的不安全事件，提高航空運(yùn)輸?shù)陌踩禂?shù)。

二、研究意義

民航業(yè)航空運(yùn)輸是我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)闹匾M成部分，民航業(yè)也是我國(guó)社會(huì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。在日前出爐的《“十四五”民用航空發(fā)展規(guī)劃》中，提出了“十四五”期間我國(guó)民航業(yè)發(fā)展的新圖景，并設(shè)計(jì)了多項(xiàng)具體目標(biāo)?！兑?guī)劃》對(duì)我國(guó)民航業(yè)發(fā)展提出了多項(xiàng)量化指標(biāo)。其中，民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)數(shù)量從2020年的241個(gè)提升到2025年的270個(gè)，地市級(jí)行政中心60分鐘到運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)的覆蓋率從2020年的74.8%提升到2025年的80%以上。民航局發(fā)展計(jì)劃司司長(zhǎng)韓鈞介紹：“預(yù)計(jì)到2025年，民用運(yùn)輸機(jī)場(chǎng)數(shù)量達(dá)到270個(gè)以上，保障起降架次1700萬架次，運(yùn)輸總周轉(zhuǎn)量達(dá)到1750億噸公里，旅客運(yùn)輸量9.3億人次，貨郵運(yùn)輸量950萬噸。”不難看出，航空運(yùn)輸已經(jīng)成為我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，成為我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)中不可或缺的一部分，民航業(yè)也在加速我國(guó)特色社會(huì)主義和現(xiàn)代化進(jìn)程中發(fā)揮著越來越大的作用。

而飛行員是航空安全的第一責(zé)任人，在某些操作環(huán)境下，飛行員不正確的操作會(huì)直接導(dǎo)致不安全事件、事故征候甚至是航空事故的發(fā)生。航空事故一旦發(fā)生將會(huì)帶來嚴(yán)重的后果，輕則機(jī)體及飛機(jī)零部件的損壞、旅客經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)的損失，重則人員傷亡、在社會(huì)輿論中產(chǎn)生不良影響?，F(xiàn)如今，中國(guó)民航事業(yè)正邁著大步快速朝前發(fā)展，如果我們能將研究飛行中人的因素得出的結(jié)論成果應(yīng)用于飛行中，有針對(duì)性地采取措施，從而減少飛行員在特定情境下的不安全行為，在很大程度上可以遏制航空運(yùn)輸中不安全事件的發(fā)生。這不僅可以提高我國(guó)航空運(yùn)輸?shù)陌踩?，而且?duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)由民航大國(guó)向民航強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變具有戰(zhàn)略意義，并且可以逐步提高我國(guó)在國(guó)際環(huán)境中的影響力。

三、研究人為因素的基本假設(shè)

（一）墨菲定律

墨菲定律是一種心理學(xué)效應(yīng)，1949年由美國(guó)的一名工程師愛德華·墨菲（Edward A.Murphy）提出的，亦稱墨菲法則、墨菲定理等。根本內(nèi)容是：如果事情有變壞的可能，不管這種可能性有多小，它總會(huì)發(fā)生。而且以最壞的方式發(fā)生在最不利的時(shí)機(jī)。墨菲定律告誡人們對(duì)可能搞錯(cuò)的地方不能掉以輕心、存僥幸心理。

將墨菲定律應(yīng)用于航空運(yùn)輸中，對(duì)于研究人為因素在航空運(yùn)輸中的影響具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義和指導(dǎo)意義。墨菲定律是一種客觀存在，廣泛存在于和航空運(yùn)輸活動(dòng)有關(guān)的各個(gè)環(huán)節(jié)之中，影響面之廣，如果我們要在航空運(yùn)輸活動(dòng)中預(yù)防由墨菲定律帶來的嚴(yán)重影響，講危險(xiǎn)性降到最低，我們應(yīng)該首先要重視墨菲定律可能會(huì)帶來的影響，并且要從工作環(huán)境、心理狀態(tài)、操作程序、自身技能等方面共同入手，逐步盡可能預(yù)防由墨菲定律帶來的影響。在日常工作中從細(xì)節(jié)入手，消除微小的安全隱患，防患于未然，避免小的隱患擴(kuò)大為大的事故，從而逐步減小造成事故的可能性，逐步提升安全系數(shù)。這對(duì)于目前主流的高度自動(dòng)化、系統(tǒng)復(fù)雜的大型飛機(jī)來說具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義，因此，將有可能出現(xiàn)差錯(cuò)的步驟和程序加以預(yù)防，制定詳細(xì)的預(yù)防計(jì)劃，將發(fā)生差錯(cuò)的可能性消除，在飛行中避免僥幸心理，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章手冊(cè)，才可能將事故扼殺在搖籃中。

（二）事故鏈理論

事故鏈理論指的是事故不會(huì)因?yàn)橐粋€(gè)單一的錯(cuò)誤而引發(fā)，是由多個(gè)錯(cuò)誤串聯(lián)在一起才有可能引發(fā)一個(gè)飛行事故，所以在這一鏈條中只要斷掉中間的一個(gè)環(huán)節(jié)，就可以有效地避免事故的發(fā)生。在航空運(yùn)輸?shù)倪^程中，有可能造成飛行事故的原因眾多，例如惡劣的天氣條件和氣候情況、飛行員操作失誤、飛機(jī)的機(jī)械故障、管制員指揮不當(dāng)、飛機(jī)遭遇鳥擊、恐怖分子劫持飛機(jī)等等。當(dāng)只是出現(xiàn)其中單一的一種原因時(shí)，事故可能不會(huì)發(fā)生，但是當(dāng)其中某一個(gè)因素與其他因素疊加起來共同作用時(shí)，就很有可能在航空運(yùn)輸過程中造成事故的發(fā)生。所以，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，解決錯(cuò)誤，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)步驟程序，打破事故鏈條中的任意一環(huán)，避免事故和事故征候的發(fā)生。

四、人為因素研究模型

（一）Reason模型

Reason模型是曼徹斯特大學(xué)教授James Reason在其著名的心理學(xué)專著《Human error》一書中提出的概念模型，通過國(guó)際民航組織的推薦成為航空事故調(diào)查與分析的理論模型之一。Reason模型的內(nèi)在邏輯是：事故的發(fā)生不僅有一個(gè)事件本身的反應(yīng)鏈，還同時(shí)存在一個(gè)被穿透的組織缺陷集，事故促發(fā)因素和組織各層次的缺陷（或安全風(fēng)險(xiǎn)）是長(zhǎng)期存在的并不斷自行演化的，但這些事故促因和組織缺陷并不一定造成不安全事件，當(dāng)多個(gè)層次的組織缺陷在一個(gè)事故促發(fā)因子上同時(shí)或次第出現(xiàn)缺陷時(shí)，不安全事件就失去多層次的阻斷屏障而發(fā)生了。Reason模型將系統(tǒng)缺陷分為四級(jí):

（1）不安全行為(差錯(cuò)和違規(guī))；

（2）不安全行為前提(精神狀態(tài)差或身體狀態(tài)差或二者皆差)；

（3）不安全監(jiān)督(監(jiān)督不徹底，計(jì)劃不適宜，問題沒有整改，監(jiān)督違規(guī))；

（4）組織因素(資源管理、組織氛圍、運(yùn)行過程)。

Reason模型描繪了組織管理與航空事故的直接聯(lián)系，指出事故發(fā)生通常不是孤立事件的結(jié)果，其實(shí)質(zhì)是組織管理層次上的漏洞，從而在行為層和導(dǎo)因?qū)由袭a(chǎn)生了漏洞，如果各層漏洞串到一起，再加上無防錯(cuò)屏障，事故的發(fā)生也就在所難免了。Reason模型認(rèn)為事故的發(fā)生是由顯性失效和隱性失效共同造成的。顯性失效指的是，當(dāng)出現(xiàn)由人為因素造成的差錯(cuò)，從而直接導(dǎo)致事故或者事故征候的發(fā)生；隱形失效指的是，由于不安全的操作行為，不全面的監(jiān)控，或者不良的組織因素，從而間接導(dǎo)致事故的發(fā)生。

（二）SHELL模型

SHELL模 型 是Elwyn Edwards教授于1972年提出來的，它是描述人為因素的概念模型，它主要介紹人為因素的研究范圍、要素、關(guān)系。模型中字母的含義是:S-軟件(Software)、H-硬件(Hardware)、E-環(huán)境(Environment)、L- 人 (Live ware)。在這個(gè)模型中，人與人的關(guān)系與其他相比，有著特殊的地位，人在這個(gè)模型的中心位置，其他部分要與它配合，并適應(yīng)它，人與其他部分如果匹配不得當(dāng)，則有可能產(chǎn)生人為差錯(cuò)。SHELL模型主要有以下幾個(gè)方面：

（1）Software軟件：主要包括運(yùn)行規(guī)則，硬件驅(qū)動(dòng)軟件，飛行程序，操作手冊(cè)，檢查單以及相關(guān)文件等等。

容易出現(xiàn)差錯(cuò)的是，不能正確理解手冊(cè)內(nèi)容，執(zhí)行不正確的操作，手冊(cè)內(nèi)容編撰不具備可操作性，不實(shí)用，檢查單的制定不合理，在手冊(cè)內(nèi)容和檢查單更新時(shí)極易出現(xiàn)人為差錯(cuò)。

傳統(tǒng)的肺結(jié)節(jié)提取方法一般會(huì)經(jīng)過背景去除、肺實(shí)質(zhì)分割、氣管去除、肺結(jié)節(jié)檢測(cè)等主要步驟（如圖3），這類方法的主要工作集中在如何提高肺結(jié)節(jié)識(shí)別的準(zhǔn)確率方面，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)正好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法在準(zhǔn)確率方面的不足。Casciot[9]、Gupta[10]皆利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來篩除假陽性結(jié)節(jié)，其中Gupta的算法中構(gòu)造了一個(gè)三層的前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它包含了515個(gè)神經(jīng)元的輸入層，45個(gè)神經(jīng)元的隱藏層，以及含有1個(gè)神經(jīng)元輸出層，在對(duì)LIDC-IDRI數(shù)據(jù)集的實(shí)驗(yàn)中對(duì)不同尺寸的結(jié)節(jié)取得了94%以上的敏感度。

（2）Hardware硬件：主要包括飛機(jī)結(jié)構(gòu)，駕駛艙內(nèi)的設(shè)備設(shè)施，儀表布局，操縱系統(tǒng)，應(yīng)急設(shè)備和工具等等。

容易出現(xiàn)差錯(cuò)的是，駕駛艙的儀表和各種電子設(shè)備的布局不符合飛行員的正常操作習(xí)慣，座椅位置以及座椅結(jié)構(gòu)不符合人體工學(xué)，影響飛行員對(duì)飛機(jī)的操縱，從而產(chǎn)生差錯(cuò)，極易造成不安全事件。

（3）Environment環(huán) 境：主要包括運(yùn)行環(huán)境、座艙環(huán)境，外部自然環(huán)境等等。

容易出現(xiàn)差錯(cuò)的是，嚴(yán)苛的運(yùn)行環(huán)境給飛行員帶來很大的心理負(fù)擔(dān)，當(dāng)外界天氣條件很惡劣時(shí)，在極端天氣條件下操縱飛機(jī)也會(huì)給飛行員帶來很大的壓力。

（4）Live ware人： 主 要包括同一航班的機(jī)組成員，管制人員，簽派人員，地面機(jī)務(wù)維修人員，以及管理人員等等。

容易出現(xiàn)差錯(cuò)的是，同一航班的機(jī)組成員溝通不當(dāng)，任務(wù)分配不明確，執(zhí)行檢查單配合不默契，駕駛艙資源管理有缺失，飛行員在操作上的失誤不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，從而造成差錯(cuò)的產(chǎn)生。

該模型以人為中心，通過調(diào)節(jié)人與其他部分之間的相互關(guān)聯(lián)來提升整個(gè)系統(tǒng)的性能，從而盡可能降低事故發(fā)生的可能性。同時(shí)，SHELL模型還被廣泛應(yīng)用于事故調(diào)查，在事故調(diào)查中以人為中心，通過分析人與其他部分之間的相互作用關(guān)系，發(fā)現(xiàn)事故發(fā)生的可能性，從而找到事故發(fā)生的原因，也是研究人為因素的經(jīng)典框架。

五、飛行員人為差錯(cuò)的預(yù)防與克服

依據(jù)SHELL模型，改善人與軟件、硬件、環(huán)境和人的交融性：

（1）在軟件方面，講電子儀表盤的飛行參數(shù)進(jìn)行整合，合理規(guī)劃參數(shù)所在的位置，方便飛行員在操縱飛機(jī)時(shí)讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，并且減小誤讀的可能性。優(yōu)化告警系統(tǒng)的邏輯，在飛行員操縱出現(xiàn)違背正常邏輯的時(shí)候，系統(tǒng)應(yīng)及時(shí)作出反饋，講不安全的萌芽扼殺在搖籃中?，F(xiàn)如今大型飛機(jī)采用高度自動(dòng)化的系統(tǒng)和設(shè)備，需要飛行員操控的動(dòng)作越來越少，如果在飛行員松懈的狀態(tài)下出現(xiàn)了緊急情況，飛行員很難立即集中注意力，并且及時(shí)作出正確的反應(yīng)，所以在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)有定時(shí)手動(dòng)操作的部分，避免飛行員在長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)控中丟失注意力，從而造成安全隱患，危及飛行安全。

（2）在硬件方面，優(yōu)化駕駛艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將駕駛艙的布局更加貼合飛行操縱的習(xí)慣，分區(qū)規(guī)劃各個(gè)系統(tǒng)的操縱區(qū)域，減少飛行員在進(jìn)行操縱時(shí)的尋找時(shí)間。將有可能對(duì)飛機(jī)操縱有重大影響的按鈕、開關(guān)安裝保護(hù)裝置，避免誤觸，較少因?yàn)檎`觸產(chǎn)生嚴(yán)重的影響甚至造成事故以及事故征候的可能性。將駕駛艙座椅、小桌板遮光板根據(jù)人體工學(xué)進(jìn)行改進(jìn)，是飛行員能在更加舒適的環(huán)境下操控飛機(jī)。

（3）在環(huán)境方面，對(duì)于飛行員來說，最直接的就是駕駛艙的環(huán)境。駕駛艙的環(huán)境可能會(huì)影響到飛行員駕駛飛機(jī)的水平和作出的決策。如果駕駛艙的環(huán)境太過舒適，會(huì)降低飛行員的警覺程度，造成困倦等狀態(tài)，一旦出現(xiàn)緊急情況，飛行員很難及集中注意力并且做出正確的決策。所以要求設(shè)計(jì)者在進(jìn)行駕駛艙環(huán)境的設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到這些因素，設(shè)置提醒裝置，改善此類的安全隱患。同時(shí)，駕駛艙的燈光也是環(huán)境的重要部分，尤其是夜間飛行，更加會(huì)影響到飛行員的情景意識(shí)，甚至?xí)苯佑绊戯w行員對(duì)飛機(jī)的操縱，所以合適的駕駛艙燈光設(shè)計(jì)和儀表的背光設(shè)計(jì)也同樣重要。

（4）在與人的交流方面，首要任務(wù)是提高機(jī)組的配合程度，這是飛機(jī)駕駛中非常重要的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是事故頻發(fā)的環(huán)節(jié)。如果想要減少這個(gè)環(huán)節(jié)中的人為差錯(cuò)，機(jī)組成員則需要緊密嚴(yán)格的配合，才能有效減少人與人之間產(chǎn)生的不安全因素，而駕駛艙資源管理（CRM）則能有效解決這一問題。駕駛艙資源管理是指在飛行過程中，對(duì)駕駛艙內(nèi)部的人力、設(shè)備和操作資源進(jìn)行有效的分工、協(xié)同和配合。要嚴(yán)格執(zhí)行檢查單制度，嚴(yán)格執(zhí)行檢查單可以有效檢查在飛行操作中對(duì)于關(guān)鍵環(huán)節(jié)的錯(cuò)、忘、漏的情況，確保飛機(jī)的安全運(yùn)行。在機(jī)組成員的相互配合中，要嚴(yán)格使用標(biāo)準(zhǔn)喊話口令，明確誰要做什么，怎么做，避免由于喊話和指令不明確造成的人為差錯(cuò)。所以我們要將駕駛艙資源管理貫穿于飛行的全過程，只有這樣，才可以最大程度確保飛行的安全。

通過以上分析，我們不難看出，雖然由為人因素產(chǎn)生的差錯(cuò)在飛行過程中不可避免，但我們可以采取相應(yīng)的措施來將事故發(fā)生的可能性降到最低。對(duì)于飛行人員來說，擁有一個(gè)強(qiáng)健的身體是首要條件，同時(shí)，擁有過硬的心理素質(zhì)，在緊急情況下，也能保持冷靜，做出正確的決策，使飛機(jī)脫離危險(xiǎn)，保障旅客和機(jī)上財(cái)產(chǎn)的安全。與此同時(shí)，飛行員還要不斷豐富自己的專業(yè)知識(shí)體系，儲(chǔ)備充足的理論知識(shí)，可以用理論指導(dǎo)實(shí)際，理論與實(shí)際相結(jié)合，更好地提高自己的飛行水平。在平時(shí)的飛行中要善于積累，不斷提高自己的飛行技術(shù)，全方面發(fā)展。飛行是一個(gè)需要團(tuán)隊(duì)協(xié)作的工作，要求較高的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。所以，作為飛行員，在平時(shí)的工作中也要加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。機(jī)組成員之間應(yīng)當(dāng)分工明確，互相協(xié)調(diào)，達(dá)到互相監(jiān)督互相檢查的目的，確保運(yùn)輸任務(wù)的圓滿完成。

總而言之，只要人們能意識(shí)到人為因素的重要性，在飛行中盡量避免人為因素造成的差錯(cuò)，就能確保航班的飛行安全。

【相關(guān)鏈接】

航空運(yùn)輸是使用飛機(jī)直升機(jī)及其他航空器運(yùn)送人員、貨物、郵件的一種運(yùn)輸方式。具有快速、機(jī)動(dòng)的特點(diǎn)，是現(xiàn)代旅客運(yùn)輸，尤其是遠(yuǎn)程旅客運(yùn)輸?shù)闹匾绞?，為?guó)際貿(mào)易中的貴重物品、鮮活貨物和精密儀器運(yùn)輸所不可缺。

航空運(yùn)輸具有商品性，服務(wù)性，國(guó)際性，準(zhǔn)軍事性，資金、技術(shù)及風(fēng)險(xiǎn)密集性和自然壟斷性六大特點(diǎn)。航空運(yùn)輸按照不同的標(biāo)準(zhǔn)可以分為不同的類型。航空運(yùn)輸起源于1871年，由于近兩年國(guó)際經(jīng)濟(jì)低迷使得航空運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)遭遇瓶頸，但是在未來航空運(yùn)輸事業(yè)依然有廣闊的發(fā)展空間值得我們發(fā)掘。

航空運(yùn)輸在我國(guó)運(yùn)輸業(yè)中，其貨運(yùn)量占全國(guó)運(yùn)輸量比重還比較小，主要是承擔(dān)長(zhǎng)途客運(yùn)任務(wù)，伴隨著物流的快速發(fā)展，航空運(yùn)輸在貨運(yùn)方面也將會(huì)扮演重要角色。