基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的航空公司航行通告安全管理轉(zhuǎn)型升級(jí)探究

□ 中國(guó)南方航空股份有限公司 李華鋒 辜汝桐 吳東岳/文

大數(shù)據(jù)時(shí)代，航行通告業(yè)務(wù)正在發(fā)生深刻變化。航行通告作為民航數(shù)據(jù)與信息密集型應(yīng)用領(lǐng)域，其大數(shù)據(jù)特性必然會(huì)引起安全管理的大變革。相關(guān)研究認(rèn)為，根據(jù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)安全（Data-Driven Safety&Security，DDS）的管理理念與方法，安全管理人員應(yīng)該利用各類高品質(zhì)的安全數(shù)據(jù)與信息資料指導(dǎo)工作。

近年來(lái)，中國(guó)南方航空公司（以下簡(jiǎn)稱“南航”）在民航SMS安全管理理論體系與實(shí)際航班運(yùn)行情況的結(jié)合上進(jìn)行了多維度的探索，推進(jìn)建設(shè)安全責(zé)任、規(guī)章手冊(cè)、訓(xùn)練培訓(xùn)、過(guò)程管理、風(fēng)險(xiǎn)管控、安全文化、科技創(chuàng)新的安全七大體系。本文聚焦這一體系中的三個(gè)方面（風(fēng)險(xiǎn)管控、過(guò)程管理和科技創(chuàng)新），對(duì)航空公司航行通告的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)與安全管理存在的不足進(jìn)行梳理，結(jié)合南航實(shí)踐進(jìn)行相關(guān)策略分析，并對(duì)未來(lái)發(fā)展進(jìn)行展望。

問(wèn)題與不足

（一）風(fēng)險(xiǎn)管控：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不夠完善，數(shù)據(jù)質(zhì)量亟待提升

在航班運(yùn)行中，航行通告作為航空運(yùn)輸?shù)男畔⑴c數(shù)據(jù)產(chǎn)品，只有滿足用戶的各項(xiàng)需要，才能被航空公司以及空管部門接受。數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞反映了數(shù)據(jù)的價(jià)值，直接影響民航安全高效工作。

現(xiàn)階段民航業(yè)內(nèi)的應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)很多都存在“重功能、輕數(shù)據(jù)”的問(wèn)題，難以提供準(zhǔn)確、完整、統(tǒng)一的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。雖然建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，但數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系不夠完整、清晰，且其貫徹執(zhí)行力度有待加強(qiáng)。同時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)同業(yè)共享機(jī)制有待建立，數(shù)據(jù)質(zhì)量的長(zhǎng)效管理機(jī)制與持續(xù)改進(jìn)機(jī)制亟待加強(qiáng)。

（二）過(guò)程管理：效率需求與資源有限的矛盾

航行通告是航空情報(bào)資料中傳遞臨時(shí)動(dòng)態(tài)運(yùn)行信息的最重要方式，因此民航業(yè)內(nèi)對(duì)其有著極高的時(shí)效性要求。實(shí)際上，在任何提供服務(wù)的系統(tǒng)中，如果服務(wù)資源是有限的，并且服務(wù)對(duì)象和服務(wù)需求具有一定的隨機(jī)性，一般都會(huì)出現(xiàn)排隊(duì)現(xiàn)象。

出于成本、效率的考慮，航行情報(bào)部門不會(huì)無(wú)限增加工作人員，因此，資源是有限的，會(huì)導(dǎo)致在派發(fā)處理航行通告時(shí)會(huì)出現(xiàn)排隊(duì)等候的現(xiàn)象。因此，航行通告業(yè)務(wù)全過(guò)程的高效化管理，能有效地增強(qiáng)整體工作的質(zhì)量和效率，對(duì)提高航空公司的安全和經(jīng)濟(jì)效益來(lái)說(shuō)，有著至關(guān)重要的作用。

（三）科技創(chuàng)新：監(jiān)督方法傳統(tǒng)，創(chuàng)新有待拓展

工作負(fù)荷是簽派資源管理老生常談的話題。民航局相關(guān)規(guī)范性文件要求，“航空承運(yùn)人要定期開(kāi)展工作負(fù)荷和人力資源評(píng)估，合理配置并規(guī)劃人力資源”。航行通告處理長(zhǎng)時(shí)間處于“短文閱讀理解”工作狀態(tài)，長(zhǎng)時(shí)間的文本分析易造成人員疲勞，會(huì)引發(fā)工作人員注意力不集中、遺漏重要信息，甚至出現(xiàn)喪失情景意識(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。

傳統(tǒng)的工作負(fù)荷評(píng)估方式包括了生理及行為特征的測(cè)量、主觀評(píng)價(jià)、工作時(shí)間長(zhǎng)度和交通復(fù)雜性測(cè)量等。分析層面也集中在飛行員、簽派員與管制員身上，更重要的是傳統(tǒng)的評(píng)估方法存在事后分析的工作模式弊端，不利于從源頭上控制風(fēng)險(xiǎn)，監(jiān)督關(guān)口的后置給防范危險(xiǎn)帶來(lái)很大難度。

轉(zhuǎn)型升級(jí)探究及實(shí)踐

基于上述問(wèn)題，南航以數(shù)字化為支撐，以課題研究為抓手，推動(dòng)航行通告安全管理轉(zhuǎn)型升級(jí)。通過(guò)構(gòu)建智能化數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，形成主動(dòng)識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)、排查隱患、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出措施的閉環(huán)管理機(jī)制，推動(dòng)安全管理從過(guò)去的“人盯人”向“盯組織、盯系統(tǒng)”轉(zhuǎn)變，做到精細(xì)管理、精益飛行，以數(shù)字化提升安全管理水平，從根本上提高安全管控能力。

（一）深化數(shù)據(jù)質(zhì)量管理體系建設(shè)，提升風(fēng)險(xiǎn)管控效能

目前，在數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域中，數(shù)據(jù)質(zhì)量的評(píng)價(jià)要素與數(shù)據(jù)的特點(diǎn)、行業(yè)特性、使用目的等因素密切相關(guān)。數(shù)據(jù)在結(jié)構(gòu)和表達(dá)方面，要能夠適用于真實(shí)的業(yè)務(wù)，在業(yè)務(wù)特征和時(shí)間維度上，要具有較高的相關(guān)性，在表達(dá)方面，要易于理解和分析。

南航應(yīng)用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)安全的管理理念與方法，積極推動(dòng)關(guān)于“航行通告數(shù)據(jù)質(zhì)量”的課題研究。在航行通告數(shù)據(jù)資料足夠的情況下，以航行通告數(shù)據(jù)特征為依據(jù)，構(gòu)建基于熵權(quán)法的航行通告數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)模型，對(duì)完整性、及時(shí)性、準(zhǔn)確性、一致性、規(guī)范性等在內(nèi)的評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，并利用該評(píng)價(jià)指標(biāo)體系客觀、科學(xué)地評(píng)價(jià)航行通告數(shù)據(jù)的質(zhì)量?；诤叫型ǜ鏀?shù)據(jù)的質(zhì)量評(píng)估不僅可以達(dá)到多重效果，且具有指導(dǎo)意義。以質(zhì)量評(píng)價(jià)的方式來(lái)定義安全大數(shù)據(jù)，將獲得的數(shù)據(jù)做年份或月份的差距分析，并持續(xù)地改進(jìn)和進(jìn)行安全評(píng)估。數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估可以實(shí)際定義安全大數(shù)據(jù)質(zhì)量，同時(shí)也是未來(lái)的行動(dòng)指導(dǎo)，通過(guò)評(píng)價(jià)體系，實(shí)現(xiàn)上下游航行通告產(chǎn)品與用戶的協(xié)同，衡量、評(píng)價(jià)和改進(jìn)安全管理能力。

圖1：以高質(zhì)量數(shù)據(jù)治理激活數(shù)據(jù)要素潛能

（二）探索航行通告處理策略研究，強(qiáng)化過(guò)程安全管理

航行通告處理過(guò)程中的排隊(duì)指標(biāo)對(duì)于優(yōu)化處理流程、提高運(yùn)行效率和保障信息傳遞等方面都具有非常重要的作用。一方面，當(dāng)航行通告崗位的人員數(shù)量與處理負(fù)載固定時(shí)，如果單位時(shí)間內(nèi)收到的航行通告過(guò)多，那么就無(wú)法保證航行通告處理的及時(shí)性，會(huì)導(dǎo)致重要信息無(wú)法及時(shí)上傳下達(dá)，影響運(yùn)行決策。另一方面，增加航行通告崗位的人力資源投入，雖然可以減少航行通告的處理等待時(shí)間，但同時(shí)也會(huì)增加人力成本。更重要的是，雖然人力資源投入能夠帶來(lái)更多的人力資本存量，但是并不意味著工作效率會(huì)呈現(xiàn)線性增長(zhǎng)。在實(shí)際的工作環(huán)境中，由于各種因素的影響，工作效率往往不會(huì)隨著人力資本存量的增加呈現(xiàn)簡(jiǎn)單的線性增長(zhǎng)。合理的人力資源安排意味著合適的人力投入與產(chǎn)品產(chǎn)出。所以，對(duì)航行通告的處理排序指標(biāo)化并提升其處理策略水平具有實(shí)際應(yīng)用意義。

基于對(duì)民航情報(bào)業(yè)務(wù)及時(shí)性的需求，合理規(guī)劃航行通告處理任務(wù)、制定合理的任務(wù)航行通告處理策略，有助于提高任務(wù)處理效率，避免重復(fù)任務(wù)和等待現(xiàn)象。南航開(kāi)展的“航行通告處理策略”的課題研究，出于航班運(yùn)行安全的考慮，盡可能減少航行通告的處理等待時(shí)間。經(jīng)過(guò)單樣本K-S非參數(shù)檢驗(yàn)建模分析，等待時(shí)間在30分鐘以內(nèi)的概率為94.53%，南航在航行通告處理及時(shí)性方面處于行業(yè)領(lǐng)先水平，同時(shí)具有較大的安全效益性價(jià)比。根據(jù)南航收?qǐng)?bào)情況統(tǒng)計(jì)，南航航行通告平均等待處理時(shí)間為9.97分鐘，收?qǐng)?bào)后在0～9.97分鐘內(nèi)生效的航行通告占比0.84%，按照南航日均3000份的航行通告收?qǐng)?bào)量，在等待處理過(guò)程中開(kāi)始生效的航行通告日均僅有不到25條?；谏鲜鰯?shù)據(jù)的分析，不通過(guò)新增人員的方式，而是選擇多服務(wù)臺(tái)、多席位的工作分配方式，能夠縮短通告處理與評(píng)估的時(shí)間，使航行通告處理具有更高的人力資源應(yīng)用效率和質(zhì)量，確保航班安全運(yùn)行、高效運(yùn)營(yíng)。

（三）搭建智能工作負(fù)荷管理平臺(tái)，科技推動(dòng)安全創(chuàng)新

在負(fù)荷過(guò)載前，可通過(guò)工作負(fù)荷預(yù)測(cè)，提前進(jìn)行動(dòng)態(tài)規(guī)劃，對(duì)人力資源進(jìn)行科學(xué)調(diào)配，將席位工作負(fù)荷控制在可接受的安全裕度之內(nèi)，保證在座人員有充足的精力來(lái)有效地執(zhí)行放行席位的任務(wù)，從而確保航班的安全和高效運(yùn)行。運(yùn)行機(jī)器學(xué)習(xí)方法進(jìn)行工作負(fù)荷評(píng)估與預(yù)測(cè)是未來(lái)的發(fā)展趨向。機(jī)器學(xué)習(xí)是一種從數(shù)據(jù)生成規(guī)則、發(fā)現(xiàn)模型，來(lái)幫助我們預(yù)測(cè)、判斷、分組和解決問(wèn)題的技術(shù)，其與一般算法有本質(zhì)區(qū)別：一般算法是人類利用已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納總結(jié)，編寫出合理的解決方案，并由計(jì)算機(jī)執(zhí)行；而機(jī)器學(xué)習(xí)是利用已知數(shù)據(jù)，對(duì)自身進(jìn)行優(yōu)化，從而直接實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)。因此稱機(jī)器學(xué)習(xí)的方法具有自發(fā)性。

南航根據(jù)通告工作負(fù)荷預(yù)測(cè)與通告數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的特點(diǎn)，開(kāi)展了“席位工作負(fù)荷預(yù)測(cè)”課題研究。以預(yù)測(cè)時(shí)間段的信息類別與數(shù)量為研究特征，利用時(shí)間“近大遠(yuǎn)小”原則，可針對(duì)性地選擇相似信息收發(fā)情況下的相似日作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)集，構(gòu)建基于相似日數(shù)據(jù)的航行通告崗工作負(fù)荷預(yù)測(cè)模型，通過(guò)實(shí)測(cè)2021年第四季度的航行通告數(shù)據(jù)，驗(yàn)證結(jié)果證明該理論模型在預(yù)測(cè)層面上，誤差性能指標(biāo)較小，預(yù)測(cè)精度較高，相關(guān)程度90%以上，滿足理論應(yīng)用水平。該課題所使用的研究方法為加快推動(dòng)傳統(tǒng)評(píng)估方法和創(chuàng)新算法深度融合，促進(jìn)傳統(tǒng)要素驅(qū)動(dòng)向注重創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)變，提升安全管理系統(tǒng)化、協(xié)同化、智能化提供了一個(gè)新視角。

圖2：智慧通告：基于自然語(yǔ)言處理的航行通告語(yǔ)義識(shí)別自動(dòng)處理

未來(lái)展望

一是在提升航行通告的數(shù)據(jù)質(zhì)量方面，能夠運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，與自身分控評(píng)價(jià)、查糾督辦和研判等多種方法相結(jié)合，真正做到在通告處理與航班過(guò)程中對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的提前預(yù)警，實(shí)現(xiàn)對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)督的目的。從多領(lǐng)域、多角度保障通告完整性，增加歐控、美國(guó)聯(lián)邦航空局等對(duì)外開(kāi)放的航行通告接口，銜接各航行通告系統(tǒng)，最大限度發(fā)揮已有資源的最大效用。

二是在滿足航行通告的及時(shí)性需求方面，需要航空公司、空管等情報(bào)部門持續(xù)加強(qiáng)提高自動(dòng)化水平，跟蹤數(shù)據(jù)科學(xué)、人工智能等前沿技術(shù)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，積極探索先進(jìn)的自動(dòng)化工具、新的數(shù)據(jù)處理方式和應(yīng)用場(chǎng)景，例如機(jī)器學(xué)習(xí)、機(jī)器人流程自動(dòng)化（Robotic process automation，RPA）、人工智能生成內(nèi)容（AI-Generated Content，AIGC）等等。實(shí)現(xiàn)通告自動(dòng)化處理、智能化分析、高效化決策，提高數(shù)據(jù)處理效率和精度，實(shí)現(xiàn)批量替代的規(guī)模成本優(yōu)勢(shì)，形成經(jīng)濟(jì)與安全效應(yīng)。

三是在破解航行通告的資源管理難題方面，可以結(jié)合每日通告接收分布以及負(fù)荷預(yù)測(cè)情況，優(yōu)化科室人員值班編排，調(diào)整科室值班種類，提升崗位間協(xié)作，細(xì)化航行通告檢查，提升通告處理質(zhì)量。以透辟感知、深度互聯(lián)和智能應(yīng)用為主要特點(diǎn)的智慧情報(bào)建設(shè)對(duì)航行通告安全管理提出新要求。

同時(shí)，通過(guò)對(duì)航行通告業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管控、高效治理、有序應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)航行通告數(shù)據(jù)資產(chǎn)化管理與數(shù)字化轉(zhuǎn)型，有針對(duì)性地開(kāi)展航行通告業(yè)務(wù)的建設(shè)工作，并制定出高質(zhì)量的服務(wù)和工作策略，從而全面提升用戶體驗(yàn)，最大限度地降低安全風(fēng)險(xiǎn)，更有利于幫助未來(lái)民航的智慧化戰(zhàn)略布局。

綜上，大數(shù)據(jù)的運(yùn)用能提高工作效率，并為構(gòu)建智能化數(shù)據(jù)分析平臺(tái)提供有力的保證。在構(gòu)建分析平臺(tái)的過(guò)程中，常常會(huì)牽涉到多維度多層次、具有豐富研究?jī)r(jià)值的信息數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的挖掘，可以更直觀展現(xiàn)數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值。更重要的是，要透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，尋出其中風(fēng)險(xiǎn)，防范可能發(fā)生的“灰犀?！被颉昂谔禊Z”事件。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，安全管理的發(fā)展重點(diǎn)從信息數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)移到了對(duì)安全信息數(shù)據(jù)的運(yùn)用和挖掘上，這就要求在安全管理上改變其原有的發(fā)展模式。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)安全是航行通告同時(shí)也是民航業(yè)安全管理轉(zhuǎn)型升級(jí)的必然選擇。