基于扎根理論與GRA的跑道侵入致因研究*

牟奇鋒 郭 花

（中國民用航空飛行學(xué)院 廣漢 618000）

1 引言

近年來，隨著航空運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展，民航航班量激增，大多數(shù)機(jī)場通過增加跑道數(shù)量、機(jī)坪數(shù)量以提高機(jī)場容量，從而滿足航班需求。然而在擴(kuò)大機(jī)場容量的同時，跑道侵入事件也時有發(fā)生，研究表明，空中交通流量每增加20%，發(fā)生跑道侵入的風(fēng)險增加約140%［1］。由此可見，在實(shí)現(xiàn)航空運(yùn)輸業(yè)高效運(yùn)營的同時，航空安全問題也不容小覷。跑道侵入事件頻繁發(fā)生的主要原因是對事件發(fā)生機(jī)理缺乏清晰的認(rèn)識，因此，深入分析跑道侵入的致因因素，探究各因素間的關(guān)聯(lián)性，是需要解決的基本問題，它能夠?yàn)轭A(yù)防跑道侵入事件提供一定的理論基礎(chǔ)。

針對跑道侵入致因問題，國內(nèi)外許多學(xué)者從各方面對其展開了相關(guān)研究。Adam等主要對引起跑道侵入的機(jī)組、管制員等人為風(fēng)險因素進(jìn)行了研究，提出一般情況下跑道侵入事件發(fā)生是由多個因素共同造成，單一的人為因素并不能直接促成事件的發(fā)生［2］。Dohyun Kim等以具體機(jī)場為例，采用故障樹分析對風(fēng)險因素進(jìn)行了識別，并結(jié)合層次分析法對跑道侵入風(fēng)險進(jìn)行了研究，評價了機(jī)場內(nèi)跑道侵入的風(fēng)險問題［3］。Rogerson E C等從機(jī)場的布局、航班的運(yùn)行、環(huán)境等方面對跑道入侵事件具體研究，對跑道侵入影響因子進(jìn)行了分類分析［4］吳維等通過分析跑道侵入各要素間相互作用機(jī)制，建立了系統(tǒng)動力學(xué)模型，最終得出管制員指令不及時、監(jiān)管投入降低等因素會成為網(wǎng)絡(luò)的脆弱點(diǎn)［5］。羅軍等通過構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型對跑道侵入致因因素進(jìn)行了深入研究，得出一般情況下，對跑道侵入事件影響最大的是人為因素、飛行員或管制員失誤及運(yùn)作失誤等［6］。夏洪山等采用事件序列圖ESD對跑道侵入危險性因素進(jìn)行了分析，說明了各因素間的交叉影響［7］。宋廣宏應(yīng)用系統(tǒng)理論事故模型和流程方法跑道侵入事故致因因素，通過對跑道侵入致因分析為跑道侵入防范措施的制定提供了支撐和依據(jù)［8］。

雖然現(xiàn)有研究從不同角度對跑道侵入進(jìn)行了分析，但這些研究大多是從表面致因因素出發(fā)，且對于影響因素的識別具有一定的主觀想法，尚為對跑道侵入致因因素進(jìn)行深入研究。鑒于此，文章利用扎根理論方法，通過三級編碼對跑道侵入事件案例進(jìn)行深入分析，進(jìn)而客觀系統(tǒng)地提取出跑道侵入致因因素，構(gòu)建跑道侵入致因因素概念模型，并通過關(guān)聯(lián)分析，探究各因素間的關(guān)聯(lián)性，以期從源頭上降低跑道侵入事件的發(fā)生頻率，為預(yù)防跑道侵入事件提供理論指導(dǎo)。

2 跑道侵入事件致因分析

文章采取扎根理論方法對跑道侵入致因問題進(jìn)行客觀系統(tǒng)的研究，由于該方法需要收集大量詳盡的原始資料，且原始資料的選取會直接影響研究結(jié)果，對原始資料要求較高。因而對于原始資料的收集，主要從中國民用航空安全信息系統(tǒng)、中國民用航空局以及民航資源網(wǎng)等官方網(wǎng)站上獲取了21起具有詳細(xì)報告的跑道侵入事件，將21起跑道侵入事件作為扎根理論研究的原始資料，再采用層層編碼對致因因素進(jìn)行全面客觀的識別。

2.1 扎根理論介紹

扎根理論是一種質(zhì)性研究方法［9］，該研究方法首先是對材料中的信息進(jìn)行比較分析，提煉出理論性概念，然后系統(tǒng)地歸納出資料和理論間的類屬［10］，最后對理論飽和度進(jìn)行檢驗(yàn)，以驗(yàn)證結(jié)果的可靠性。另外，與聚類分析法、事故樹分析法等其他風(fēng)險因素識別方法相比，扎根理論優(yōu)勢就在于其不存在主觀性假設(shè)，對致因因素的識別嚴(yán)謹(jǐn)且全面，因此選用扎根理論方法研究文章中的問題最為合適。

2.2 質(zhì)性編碼過程

編碼是扎根理論最重要的一個環(huán)節(jié)，包含開放式編碼、主軸式編碼和選擇式編碼等三個部分［11］。

1）開放式編碼。開放式編碼旨在從原始資料中發(fā)現(xiàn)概念類屬［12］，針對跑道侵入致因因素，對原始資料進(jìn)行概念化分析，得到93個相關(guān)概念；對93個概念進(jìn)行進(jìn)一步提煉和總結(jié)，最終形成工作失誤、未使用標(biāo)準(zhǔn)用語、溝通失效等15個范疇。部分開放式編碼見表1。

表1 案例開放式譯碼過程

2）主軸式編碼。通過將開放式編碼形成的15個范疇進(jìn)行深入分析，尋找范疇與范疇間的關(guān)系，對其進(jìn)行歸類合并，最終得到機(jī)組因素、管制員因素、車輛人員因素、設(shè)備設(shè)施因素、機(jī)場環(huán)境因素、客觀因素以及管理因素等7個主范疇，具體的主范疇見表2。

表2 跑道侵入風(fēng)險因素主軸式編碼的主范疇

3）選擇式編碼。選擇式編碼主要是選擇出核心范疇與次要范疇，在主軸式編碼的基礎(chǔ)上分析出核心范疇，使得核心范疇與次要范疇具有邏輯關(guān)聯(lián)。對主軸式編碼得到的7個主范疇進(jìn)行選擇式編碼，最終得到人員因素、設(shè)備設(shè)施因素、環(huán)境因素以及管理因素等4個核心范疇。

2.3 理論飽和度檢驗(yàn)

扎根理論研究的終點(diǎn)在于不再形成新的范疇，為驗(yàn)證上述結(jié)果的可靠性，需對其進(jìn)行飽和度檢驗(yàn)。除上述21起事件案例外，本文額外收集了5起跑道侵入事件案例，將其作為飽和度檢驗(yàn)的資料，依次對其進(jìn)行開放式編碼、主軸式編碼、選擇式編碼，檢驗(yàn)未發(fā)現(xiàn)有新的范疇產(chǎn)生，證明該結(jié)果已達(dá)到理論性飽和。

2.4 跑道侵入致因概念模型

通過上述飽和度檢驗(yàn)，在達(dá)到理論性飽和的基礎(chǔ)上構(gòu)建了跑道侵入致因概念模型，如圖1所示。經(jīng)過分析，跑道侵入事件的發(fā)生受人機(jī)環(huán)管四方面的影響，人機(jī)環(huán)管四大模塊中的各個致因因素間相互作用會導(dǎo)致跑道侵入事故的發(fā)生。

圖1 跑道侵入致因概念模型

3 跑道侵入致因因素關(guān)聯(lián)性分析

由于每起事件的發(fā)生都是由多種因素共同作用產(chǎn)生，因而為探究跑道侵入事件發(fā)生的深層機(jī)理，除了客觀識別出跑道侵入具體致因因素外，還應(yīng)對各致因因素與跑道侵入事件的關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行深入分析，因此本文在上述識別到的致因因素基礎(chǔ)上，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法研究。灰色關(guān)聯(lián)分析法是一種多因素統(tǒng)計分析方法，主要分析各組成因素與整體的關(guān)聯(lián)大?。?3］，適用于分析文章中各致因因素間的相關(guān)性以及各致因因素與跑道侵入事件的關(guān)聯(lián)程度。

3.1 灰色關(guān)聯(lián)度計算

1）數(shù)據(jù)統(tǒng)計

為保證樣本數(shù)據(jù)的完整性與可靠性，本文選取2015年～2019年國內(nèi)所有的跑道侵入事件案例進(jìn)行研究。另外，為分析跑道侵入事件與其致因因素的關(guān)聯(lián)程度，首先依據(jù)扎根理論所得出的研究成果，對各致因因素進(jìn)行分類統(tǒng)計，得出事件發(fā)生主要原因統(tǒng)計結(jié)果如表3所示。

表3 跑道侵入事件致因因素統(tǒng)計

2）確定參考序列和比較序列

依據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析法的步驟，需確定參考數(shù)列與比較數(shù)列，本文設(shè)我國每年發(fā)生的跑道侵入事件總數(shù)為參考序列，即 X0=［18，27，15，15，11］T；各類致因因素為比較數(shù)列，即X1=［11，20，9，11，7］T，X2=［3，3，2，3，1］T，X3=［2，3，1，0，1］T，X4=［2，1，3，1，2］T。

3）無量綱化處理

灰色關(guān)聯(lián)分析法中對于無量綱化的處理有多種方式，例如初始值法、均值法等。本文采用均值法對參考序列和比較序列進(jìn)行無量綱化處理，即求取各類致因因素每年的統(tǒng)計值與該致因因素2015年～2019年的均值的比值，處理后的結(jié)果如表4所示。

表4 數(shù)據(jù)無量綱化處理結(jié)果

4）差值化處理

由公式Δoi(k)=|X0(k)-Xi(k)|對數(shù)據(jù)進(jìn)行絕對化差值處理，即計算比較序列中的所有數(shù)據(jù)與參考序列中對應(yīng)數(shù)據(jù)的差值，計算結(jié)果如表5所示。

表5 灰色關(guān)聯(lián)絕對值序列矩陣

5）計算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

表6 跑道侵入致因因素關(guān)聯(lián)系數(shù)

6）計算關(guān)聯(lián)度

表7 跑道侵入致因因素關(guān)聯(lián)度排序

3.2 結(jié)果分析

通過對跑道侵入致因因素關(guān)聯(lián)性分析，可以得出各致因因素的重要程度。由上述計算結(jié)果可以看出，比較序列的灰色關(guān)聯(lián)度均大于0.5，證明了本文利用扎根理論分析得到的四類致因因素具有科學(xué)性與合理性，并且對跑道侵入事件的發(fā)生具有顯著的影響。另外，人員因素與跑道侵入事件的關(guān)聯(lián)度最高（γ＞0.9），即機(jī)組、管制員以及車輛人員工作失誤、溝通不足、缺乏情景意識等因素是導(dǎo)致跑道侵入事件發(fā)生的主要因素，說明要有效預(yù)防跑道侵入事件，飛行員、管制員等相關(guān)人員必須時刻提高警惕，避免工作失誤。其次是設(shè)施設(shè)備因素與環(huán)境因素，如缺乏場面監(jiān)控系統(tǒng)，燈光設(shè)備不完善以及航空器故障等因素是造成跑道侵入不安全事件發(fā)生的次要因素。最后，管理因素與跑道侵入事件關(guān)聯(lián)度最低，但也不容忽視，例如在管理方面，應(yīng)加強(qiáng)對人員的培訓(xùn)以及重視駕駛艙資源管理問題。

4 結(jié)語

本文基于扎根理論對跑道侵入事件案例進(jìn)行了剖析，得出四個核心范疇，構(gòu)建了跑道侵入致因因素概念模型，并進(jìn)一步利用灰色關(guān)聯(lián)分析法探究了各類致因因素與跑道侵入事件的關(guān)聯(lián)度，最后得出以下結(jié)論：

1）通過扎根理論得出，跑道侵入不安全事件主要受人員因素、設(shè)施設(shè)備因素、環(huán)境因素以及管理因素的影響，其中人員因素包括機(jī)組因素、管制員因素以及車輛人員因素，設(shè)施設(shè)備因素包括設(shè)備技術(shù)狀況以航空器故障因素，環(huán)境因素包括機(jī)場環(huán)境因素與客觀因素。

2）通過灰色關(guān)聯(lián)分析得出，人員因素與跑道侵入事件關(guān)聯(lián)度最高，即該類因素對跑道侵入事件影響最大，主要包括人員工作失誤、溝通不足以及非標(biāo)準(zhǔn)通話用語等，其次是設(shè)施設(shè)備因素與環(huán)境因素，管理因素與跑道侵入事件關(guān)聯(lián)度最低。

3）機(jī)組、管制員及車輛駕駛員等人員應(yīng)具備強(qiáng)烈的責(zé)任意識，明確各自工作職責(zé)，避免出現(xiàn)溝通失效、工作失誤以及工作狀態(tài)不佳等問題；航空公司應(yīng)專門制定應(yīng)對緊急情況的培訓(xùn)計劃，以保證當(dāng)遇緊急情況時，機(jī)組人員能夠臨危不亂地去應(yīng)對解決；機(jī)場應(yīng)制定設(shè)施設(shè)備定期維護(hù)計劃，以預(yù)防由于設(shè)備技術(shù)問題以及航空器故障而引發(fā)的跑道不安全事件。