基于改進Reason模型的航空事故人為維修差錯解析與預防

鄭嘉韜 丁溢周

摘?要：當今航空工業(yè)發(fā)展迅猛，航空器制造管理技術(shù)日趨成熟，重大航空事故發(fā)生率逐年下降，但維修差錯相關(guān)事故占比卻不降反升。本文首先利用數(shù)組數(shù)據(jù)，證明了因維修差錯造成的事故在航空事故中的占比在逐漸提高。其次利用Reason模型提出了一種歸納方法，利用歷史航空事故數(shù)據(jù)進行分析，通過討論各類維修差錯致因在航空事故Reason模型中的占比，給出減少維修差錯的建議。

關(guān)鍵詞：Reason模型；瑞士奶酪模型；航空事故；人為差錯

在科技快速發(fā)展的今天，各型航空器層出不窮，其維修手段也日新月異。一方面，在對航空理論研究不斷發(fā)展的今天，航空器的設計制造越發(fā)成熟，相應的技術(shù)標準與制造技術(shù)工藝越發(fā)規(guī)范，航空事故發(fā)生的概率逐步減?。涣硪环矫?，由于維修中人的參與度無法降低，維修管理法規(guī)與技術(shù)規(guī)范研究相對滯后，維修人員素質(zhì)、技能參差不齊，使得維修差錯導致的航空事故占比不斷升高?，F(xiàn)在，航空維修差錯已是航空器飛行事故與地面事故的重要原因之一，有必要將其事故數(shù)據(jù)進行整合梳理，進行進一步分析。

1?飛行事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)

2007年，中國航空學會對我國建國后五十年內(nèi)的航空事故統(tǒng)計得出如下結(jié)論：國內(nèi)民用運輸航空器事故主要分為三種，一是以飛行機組或維修人員為主要因素的人為因素占到了79%；二是以航空器為主要因素的機械因素占到了17.5%；三是以天氣為主的環(huán)境因素占到2.6%［1］。由此可以看出，和航空制造與修理相關(guān)的機械因素占據(jù)了相當一部分比例，達到了10%～30%。

在我國民用航空運輸飛行事故中，因維修（維護）不當造成的飛行事故率，從前40年的7.9%上升到九十年代的16.7%［2］。說明至少在國內(nèi)范圍內(nèi)，航空器由于維修原因所造成的各種事故比例在大幅上升。

航空運輸協(xié)會（ATA）與國際航空運輸協(xié)會（IATA）的調(diào)查報告顯示，從20世紀90年代的這段時間里，有15%～26%的航空事故與維修差錯有關(guān)［3］。美國空軍在一項調(diào)查中，使用HFACSME模型（即改進型Reason模型）分析了470起航空事故案例。調(diào)查報告指出，在約80%的事故中發(fā)現(xiàn)了維修差錯，40%的事故中發(fā)現(xiàn)了違規(guī)行為［4］。

結(jié)合上述文獻所統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看，很明顯，人為責任已超過機械故障成為航空器事故發(fā)生的第一大原因。這其中，維修差錯占著相當重要的比重，且維修差錯對航空器在事故發(fā)生時所處的狀態(tài)（可控或失控）起主要作用，這種差錯導致的飛行事故往往無法挽回，也更加致命。

2?在事故中引入Reason模型

在過去，國內(nèi)外的事故分析僅局限于直接導致事故發(fā)生的責任人或行為，對于事故后面潛在的、系統(tǒng)的原因并未深入分析，此類分析方法無法找到真正的事故致因，采取的措施也起不到系統(tǒng)性的預防作用。后來，為改變這一局面，航空專業(yè)人士分析事故差錯時經(jīng)常引入Reason模型SHEL模型等［5］，進行系統(tǒng)性的分析，提出管理層面的方法措施，對于事故預防有著比較好的效果。

2.1?Reason模型基本概念

Reason模型又被稱為“瑞士奶酪模型”，該模型由英國曼徹斯特大學精神醫(yī)學教授James?Reason于1990年在其心理學專著一書中提出的概念模型，有時也會被稱為累積的行為效應。這個模型主要用于事故致因分析，迄今為止依然是航空領(lǐng)域建立飛行安全管理系統(tǒng)的理論框架之一［6］。

該模型認為，一個組織中事故的發(fā)生有四個層級的因素，分別為“組織因素”層級、“不安全的監(jiān)督”層級、“不安全行為的前提”層級、“不安全行為”層級。這四個層級又被分為兩個部分——潛在失效：間接導致事故發(fā)生的、遠離事故的行為或人員；現(xiàn)行失效：直接導致事件發(fā)生的、和事故直接相關(guān)的行為或人員。

2.2?Reason模型漏洞解析

Reason模型本身具有較好的致因分析功能，但也有其局限性，比如沒有給出一個層級中漏洞的具體含義，不便于模型的實際應用。因此，美國航空實驗心理學家Shappell和Wiegmann基于Reason模型和大量的美國軍用民用航空器事故調(diào)查報告，采用了分類學的方法，給出了Reason模型中漏洞的具體內(nèi)涵，提出了人因分析和分類系統(tǒng)（HFACS）［6］。該模型被美國聯(lián)邦航空局（FAA）采納并進行推廣使用。

我們可認為HFACS模型為Reason模型的延伸，也是對Reason模型漏洞缺陷的詮釋和解析，兩種模型相結(jié)合可以給事故分析人員一個層次分明、邏輯清晰、條理化的事故分析方法。

相較于Reason模型的四個層次，HFACS模型對每個層級可能出現(xiàn)的人因差錯都進行了歸納總結(jié)，讓其可以進行操作性強的事故人因分析，通過各種應用案例表明，它是一個有效的分析事故致因的模型［7］。需要提醒的是，本文將對HFACS模型的部分層級致因進行優(yōu)化，以達到更適應統(tǒng)計需要的目的。為了對人為責任事故中各層級有個簡單認識，下面分層次對其各層級漏洞進行簡單解析：

（1）不安全行為是指直接誘發(fā)事故發(fā)生的操作失誤、人員差錯，是典型的直接誘因，總體可分為兩個部分，差錯與違規(guī)。

（2）不安全行為的前提是導致不安全行為發(fā)生的各種主、客觀條件的統(tǒng)稱，HFACS模型將其分為了三個部分。而本文將對這個層面進一步優(yōu)化與完善，如圖1所示，將其分為主觀、客觀兩個部分。主觀部分又包括操作者不利的生理、心理狀態(tài)，操作者生理心理狀態(tài)受限等?？陀^部分包括物理環(huán)境（硬件環(huán)境）、技術(shù)環(huán)境（軟件環(huán)境）和機組資源管理等。

（3）不安全的監(jiān)督會導致不安全行為的前提直接演變成不安全行為，是作為一個組織制止不安全行為最直接的手段。不安全的監(jiān)督主要包含以下幾種：不安全的監(jiān)管、計劃的不當操作、未能糾正已知問題、違規(guī)監(jiān)管。

（4）組織影響一般是導致維修差錯的最根本誘因，往往是事故發(fā)生的根源。一般認為其被分為資源管理不當、組織氛圍不良、組織過程缺失三個部分。

圖1?不安全行為的前提致因分類改進圖

2.3?Reason模型歸納統(tǒng)計表

根據(jù)上文所介紹的Reason模型中各層級漏洞的歸納與解析，我們可以很清晰地對人為責任差錯的致因有一個比較簡要的認識。為了方便下文統(tǒng)計分析，我們可以將人為差錯致因簡單制成表格，將在下一節(jié)展示。

該表格將事故中維修差錯的致因簡單的歸類，既可以對單個事故進行責任分析，也可以對多個問題進行數(shù)據(jù)歸納，使研究者進行事故統(tǒng)計時對事故致因分布情況有基本的掌握。

由于事故致因的并發(fā)性，一起事故并不取決于每個層級的單個條件，條件之間也相互關(guān)聯(lián)。所以，本文中關(guān)于事故致因的統(tǒng)計采取以下方法：對于每個層級中的詳細致因，將分為主要和次要兩種。對于主要致因我們給予1的權(quán)值，對于其他狀態(tài)，我們給予0的權(quán)值，即只統(tǒng)計事故中每個層級的主要致因，這樣方便我們對事故致因的條件進行歸納統(tǒng)計。

3?基于改進的Reason模型飛行事故分析

根據(jù)plianecrashinfo網(wǎng)站與部分文獻［5，8，9］提供的數(shù)據(jù)，本文篩選并整理了有記錄以來72起地面維修差錯所引起的事故和由于維修差錯導致機械故障所引起的事故，由于網(wǎng)站所給出的部分事故的事故原因與事故調(diào)查較為籠統(tǒng)，所以統(tǒng)計時有部分是根據(jù)事故描述的合理推測。

3.1?事故歸納統(tǒng)計

根據(jù)所統(tǒng)計數(shù)據(jù)，將每一起事故的事故致因進行梳理加權(quán)統(tǒng)計后，得到歸納統(tǒng)計表如下：

上表可見，表格可以將事故中每個層級的主要致因比較直觀地表現(xiàn)出來。為了更清晰地看出每個層級中詳細致因在事故中的占比，以便下一步我們在討論如何預防維修差錯時提供必要的數(shù)據(jù)支撐，我們將分層級進行討論。

3.2?占比分析

從圖2（a）可看出決策錯誤和習慣性違規(guī)幾乎占據(jù)了相同比例，而且兩者相加占到了大半部分。行為人在產(chǎn)生維修差錯時，對情況的錯誤決斷和不良的維修習慣是導致維修差錯的最主要致因。占比第三大的是技術(shù)差錯和感知差錯，說明注意力分散導致的認知錯誤和記憶錯誤在維修差錯的比例也占較大一部分。

圖2（b）不利的心理狀態(tài)/心理狀態(tài)限制是誘發(fā)不安全行為最主要因素，說明在產(chǎn)生維修差錯之前，行為人一般會產(chǎn)生不利于修理的心理狀態(tài)。其次占比較高的是不利的生理狀態(tài)/生理狀態(tài)限制，說明行為人如果處于疾病、人體機能下降等不利于維修的狀態(tài)，也有較大概率出現(xiàn)維修差錯。上述兩項致因均為主觀因素，也就是說在維修差錯發(fā)生前，最主要的誘因來自行為人本身。

從圖2（c）可以得知，在不安全的監(jiān)督層級，違規(guī)監(jiān)管和不安全的監(jiān)管占到相當大的比例，即監(jiān)管人的不負責任是該層級的主要致因。監(jiān)管人員在一般維修中本身也會進行維修作業(yè)，即兼職監(jiān)管人員。這種監(jiān)管方式不僅沒能有效完善監(jiān)管體制，反而會產(chǎn)生監(jiān)管漏洞，致使監(jiān)管人員分心引發(fā)不安全監(jiān)管或自身維修作業(yè)出現(xiàn)差錯。所以，提高監(jiān)管人員素質(zhì)，或者培養(yǎng)專職監(jiān)管人員可以對該層級事故致因進行有效改善。

從圖2（d）可看出，出現(xiàn)維修差錯的最根本原因大概率是組織過程出現(xiàn)問題，即法規(guī)制度不完善，組織形式和管理機構(gòu)設立不全面，建立的監(jiān)督監(jiān)管體系有漏洞等。一般情況下，出現(xiàn)維修差錯的單位在法規(guī)制度建立不完善的方面概率較大。其次是組織氛圍，也是該層級導致維修差錯主要致因之一，即該組織的組織文化等存在問題。

4?預防維修差錯的建議

上文對各層級事故致因進行歸納統(tǒng)計和分析，歸類出每一層級最容易導致事故發(fā)生的條件，下面將對各層級為何會出現(xiàn)上述條件進行推測并給出預防性建議。

4.1?提高維修水平，改善維修作風

由上文可知，錯誤的決斷和習慣性違規(guī)占到了不安全行為的大半部分。一方面，行為人維修水平達不到維修要求導致對于問題的發(fā)生與發(fā)展沒有清醒的認識，也沒有認識到自身的錯誤決斷帶來的消極影響，在業(yè)務不精的情況下盲目蠻干導致的維修差錯是致命的。因此，提高人員業(yè)務水平是十分必要的，且對維修差錯的預防效果較好。另一方面，行為人的習慣性違規(guī)對于維修作業(yè)同樣危險，法規(guī)明令禁止的事項是經(jīng)過實踐證明極易產(chǎn)生危險的。雖然習慣性的違規(guī)行為在次數(shù)較低時可能不會出現(xiàn)差錯，但根據(jù)墨菲定律，一旦該行為的基數(shù)累積起來，形成在統(tǒng)計學上的較大數(shù)據(jù)，那么無論產(chǎn)生差錯的概率多低，它也一定會發(fā)生。所以，養(yǎng)成良好維護氛圍、改善單位維護作風、讓習慣性違規(guī)大幅減少是杜絕違規(guī)導致的維修差錯的首選做法之一。

4.2?改善環(huán)境，關(guān)注人員狀態(tài)

從上文可知，導致不安全行為發(fā)生的前提中，不利的心理狀態(tài)/心理狀態(tài)限制占接近一半的比例，不利的生理狀態(tài)/生理狀態(tài)受限占到了近三分之一，兩者相加導致了引發(fā)事故的75%的不安全行為，說明行為人在維修差錯發(fā)生時，其所處的狀態(tài)其實是不適合工作的。

一方面，如果相關(guān)人員在單位內(nèi)和行為人經(jīng)常接觸的話，這種心理、生理狀態(tài)在單位是很容易被發(fā)現(xiàn)的。這就要求單位內(nèi)部形成相互關(guān)心、相互關(guān)注的氛圍，在工作之外也要帶著對工作負責、對同事負責的態(tài)度，及時發(fā)現(xiàn)同事的不安全狀態(tài)。

另一方面，這也要求管理人員不僅要注重業(yè)務工作層面的管理和監(jiān)督，在工作之外也要時常關(guān)心工作人員的生理、心理狀態(tài)，對于生理、心理狀態(tài)不適合參與維修工作的人員及時進行調(diào)整和更換，并及時幫助解決限制其狀態(tài)的問題。另外，對工作人員生活與工作場所環(huán)境的改善，對于提高人員的生理、心理狀態(tài)的健全程度也是有益的［10］，也可以較為根本地解決人員工作時狀態(tài)不佳的問題。

4.3?壓緊監(jiān)管責任，提升監(jiān)管質(zhì)效

從上文分析可以看到，不安全的監(jiān)管與違規(guī)監(jiān)管是不安全的監(jiān)督層級占比最大的兩項，多于全部致因的四分之三。說明了監(jiān)管人員履行監(jiān)管職責不到位的現(xiàn)象較為明顯。所以，利用抽查、問責、培訓、考核等制度，有效支撐起監(jiān)管人員的崗位責任與其監(jiān)管技能。管理人員也要時常履行監(jiān)管責任，深入維修一線進行監(jiān)督和調(diào)研，對于監(jiān)管環(huán)境的改善與工作計劃的制訂都是有益的。

另外，不少監(jiān)管人員在自身負責監(jiān)管的同時也要負責維修工作，對于監(jiān)管制度的落實和維修工作的完成度都有不利的影響，對于業(yè)務骨干來說基本都要擔負本機組本專業(yè)的監(jiān)管責任，但這樣的情況給不安全的監(jiān)管帶來了滋生的溫床。對此，可以培養(yǎng)專職的監(jiān)管人員，或者對業(yè)務骨干進行輪換，以避免違規(guī)監(jiān)管或者不負責監(jiān)管的發(fā)生。

4.4?完善維修法規(guī)，注重作風建設

在組織層級，不安全因素的根源一般都來自組織行為和組織氛圍，接近了80%的占比。所以，改善單位的組織架構(gòu)、完善安全法規(guī)制度、通暢決策制度落實流程都是可以降低維修差錯發(fā)生概率的有效方式。比如建立業(yè)務骨干的風險預測制度，預測預想可能會發(fā)生的安全問題，及時完善相應的規(guī)章制度。再比如對于組織架構(gòu)中沒有必要的部分進行精簡，流暢管理指令由上到下的執(zhí)行程序與工作反饋由下到上的報告流程。同時，建立維修人員的危險問題上報通道，建立危險問題及時發(fā)現(xiàn)的獎勵制度，激勵維修人員對環(huán)境與自身的安全隱患糾正的積極性。

另外，在單位工作氛圍建設方面的改善也要加大力度抓好。對于單位的機務文化氛圍建設一直以來也是改善維修環(huán)境、提高維修質(zhì)效的傳統(tǒng)方法，對于機務維護作風的建設一定要繼續(xù)常抓不懈，對于個人維護作風的養(yǎng)成也要一以貫之。

對于維修差錯的預防是一個長期的、艱難的、反復的過程，這與維修過程中人的參與程度息息相關(guān)，而維修技術(shù)、維修工藝、法規(guī)制度的改進也是一個相對進步較慢的領(lǐng)域。所以，做好對維修差錯引發(fā)事故的統(tǒng)計與分析，不斷提出對維修差錯的預防方法，才能有效降低維修差錯的發(fā)生。

結(jié)語

本文對Reason模型進行了部分優(yōu)化，提出了歸納維修差錯的統(tǒng)計方法，制作了基于致因加權(quán)的維修差錯歸納統(tǒng)計表。利用此表，統(tǒng)計分析了歷史上發(fā)生的72起典型維修差錯事故案例，同時給出了幾點對于預防維修差錯的改進措施。今后將對每個層級的各項致因進一步細化與量化，使模型更加的完善與客觀，這也是以后的一個研究方向。

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作者簡介：鄭嘉韜（1994—?），男，漢族，河南開封人，助理工程師，研究方向：航空維修。