謝鵬
摘要:民航在飛行中影響安全的因素主要為人為因素,本文是在系統(tǒng)的研究飛行中的人為因素的方法后,從人機(jī)工效、人誤、組織層面中的人因等三方面對(duì)現(xiàn)在各方法的應(yīng)用范圍和特點(diǎn)進(jìn)行分析。同時(shí)也指出了飛行中的人為因素的研究方向,也就是在人誤分類的標(biāo)準(zhǔn)化、人誤類型的發(fā)生概率等方面,并加強(qiáng)在飛行中民航的安全因素。
關(guān)鍵詞:人為因素;飛行;民航安全
民航飛行中最重要的主題就是飛行安全。雖然技術(shù)、設(shè)備的快速發(fā)展大大降低了飛行事故,但是在飛行中人是最靈活、最易受其他因素干擾的主體。近50年以來(lái),大約有百分之七十五的飛機(jī)事故是由于人的因素導(dǎo)致的。因此,在飛行中,人為因素成為了解決飛行安全的重要因素。駕駛艙人為因素早期原因主要是飛行員操作環(huán)境中的噪音、震動(dòng)、溫度等環(huán)境因素對(duì)人的影響,之后擴(kuò)展到駕駛艙布局的設(shè)計(jì)上、認(rèn)知心理問(wèn)題、駕駛?cè)藛T的選拔和培訓(xùn)等問(wèn)題。筆者將結(jié)合前人對(duì)駕駛艙人為因素方法分析的相關(guān)文獻(xiàn),對(duì)當(dāng)前廣泛應(yīng)用在飛行中的人為因素進(jìn)行歸納分析,研究最新的解決進(jìn)展,并探索之后的發(fā)展方向。
人為因素是由心理學(xué)、人類行為學(xué)、生理學(xué)、人體測(cè)量學(xué)和工程學(xué)等多個(gè)學(xué)科組合成的交叉學(xué)科,因此,就決定了研究方法必須要將不同的學(xué)科共同發(fā)展。從人機(jī)工效學(xué)方面提出的研究方法主要是為了解決人-機(jī)界面的設(shè)計(jì)問(wèn)題;從個(gè)人行為和心理角度將對(duì)人失誤的內(nèi)在機(jī)理研究;然而民航系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中基本的單元是個(gè)人,組織中的人為因素研究的方法,需要著重考慮組織中其他因素對(duì)人的影響。筆者將從人機(jī)工效、人員失誤、組織中人因等三個(gè)方面對(duì)民航飛行中的人為因素的研究方法進(jìn)行分類,分析。
一、人機(jī)工效學(xué)
據(jù)波音公司的歷史數(shù)據(jù)分析,由于飛機(jī)系統(tǒng)故障(如設(shè)計(jì)差錯(cuò)、功能性差錯(cuò))引起的飛機(jī)事故占總事故的10%。飛機(jī)駕駛艙的設(shè)計(jì)不當(dāng)會(huì)對(duì)飛行員的體力、心理和意識(shí)活動(dòng)產(chǎn)生影響,進(jìn)而直接影響飛行員的工作效率和飛行安全。駕駛艙的設(shè)計(jì)要從人機(jī)功效學(xué)的角度來(lái)評(píng)定人的生理、心理要求,避免設(shè)計(jì)不當(dāng)導(dǎo)致人的操作出現(xiàn)差錯(cuò)。目前,研究者會(huì)針對(duì)不同的對(duì)象,使用不同的方法對(duì)駕駛艙的設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。從人的主觀方面來(lái)評(píng)價(jià)駕駛艙設(shè)計(jì)的方法為評(píng)價(jià)量法,現(xiàn)存飛機(jī)駕駛艙設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)方式主要有調(diào)查問(wèn)卷法、庫(kù)珀哈珀評(píng)定量表(CH 量表)、SWAT 量表、MCH 量表、NASA-TLX 量表等5類。人的生理信號(hào)多種多樣(有心電、腦電、肌電、血壓、心輸出量、脈搏),利用人的生理信息來(lái)對(duì)駕駛艙設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。上面的研究方法在設(shè)計(jì)階段將考慮機(jī)器對(duì)人的影響,試著將不合理的設(shè)計(jì)對(duì)人造成的失誤操作最小化。評(píng)價(jià)量表法是用來(lái)評(píng)價(jià)研究者對(duì)駕駛艙的主觀評(píng)價(jià),生理信息測(cè)量的方法主要是基于客觀事實(shí)信息對(duì)駕駛艙的顯示和布局評(píng)價(jià),計(jì)算機(jī)技術(shù)在設(shè)計(jì)階段主要是大于座艙進(jìn)行虛擬評(píng)價(jià)。優(yōu)化后的人機(jī)頁(yè)面在一定程度上減少了由于飛行員差錯(cuò)引起的事故,然而關(guān)注駕駛艙顯控和設(shè)計(jì)問(wèn)題,都只是從人-機(jī),程序和周圍環(huán)境之間的關(guān)系來(lái)解決人機(jī)頁(yè)面的交互問(wèn)題。
二、人誤的研究
在飛行的過(guò)程中對(duì)飛機(jī)操縱的主體一直是人,控制或避免人的失誤、減少人的失誤的發(fā)生概率成為保障民航運(yùn)行安全的主要原因。從認(rèn)知機(jī)理方面研究人誤,從心理學(xué)的角度研究人誤,可以減少人發(fā)生失誤的頻率和發(fā)生的后果?,F(xiàn)在,有基于認(rèn)知加工理論的SRK法、ATHEANA法,在信息加工模型的基礎(chǔ)上發(fā)展為人誤的分類的模型之一。Rasmussen 將人的行為劃分為技能、規(guī)則和知識(shí)三個(gè)層次,即 SRK 模型,據(jù)此人誤劃分成技能型、規(guī)則型、知識(shí)型。綜上所述的研究方法是在對(duì)人誤分類后,進(jìn)一步)討論人誤的研究方法所涉及到與時(shí)間相關(guān)的因素和環(huán)境因素以及組織因素。通常情況下,這些也是引起事故的主要因素。例如:組織規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)操作程序,其本身可能存在缺陷進(jìn)而導(dǎo)致事故的發(fā)生;同樣,這些方法忽略影響飛行員決策和信息加工的疲勞、疾病等身體狀態(tài)和動(dòng)機(jī)因素。
三、組織中人因研究
人機(jī)界面設(shè)計(jì)不當(dāng)和人誤可能是不安全事件的原因,但設(shè)備故障或人為失誤很少成為系統(tǒng)損壞的單一原因。因此,有必要確定可能導(dǎo)致各級(jí)組織不安全事件的缺陷。組織視圖的人因研究方法由Reason模型表示,HFACS和基本事件分析方法基于Reason模型開(kāi)發(fā)。Reason模型的核心是事故的發(fā)生不是單一事件的結(jié)果,而是組織管理中各級(jí)缺陷或不足引起的事故,主要分析影響不安全事件中人類行為的組織因素。基于Reason模型可以分析出飛行事故中各種人為因素的根本原因。Reason模型只是每個(gè)級(jí)別缺陷的初步描述,模型的每個(gè)層面進(jìn)行具體的定義才能用于分析?;赗eason模型的HFACS模型在海軍系統(tǒng)應(yīng)用后被引入民航。它描述的四個(gè)級(jí)別對(duì)應(yīng)于Reason模型的每個(gè)級(jí)別。根據(jù)Reason模型建立的原始事件分析方法,將事故、事故征候和不安全事件分解為原始事件,并根據(jù)當(dāng)事人的前提,管理和決策,不安全行為和不安全行為分析每個(gè)原始事件??刂剖鹿实膯蝹€(gè)基本事件的發(fā)生可以有效地防止事故或減少事故造成的損失。組織中由于人為因素實(shí)際上考慮了從設(shè)備到組織層面的事故的各種因素。優(yōu)勢(shì)是在預(yù)防和調(diào)查事故中,所有相關(guān)因素在理論上都與邏輯上統(tǒng)一的事故響應(yīng)鏈相關(guān)聯(lián);風(fēng)險(xiǎn)環(huán)境中的管理可以評(píng)估特定錯(cuò)誤的嚴(yán)重性,并結(jié)合相關(guān)的定量方法,識(shí)別組織中的某些關(guān)鍵預(yù)防環(huán)節(jié)。然而,在分析導(dǎo)致事故的因素時(shí),組織層面的人類研究方法與人機(jī)工效學(xué)和人誤的研究方法的結(jié)合需要進(jìn)一步研究。
四、總結(jié)
現(xiàn)有飛行中的人為因素研究方法主要集中在人機(jī)工效學(xué)設(shè)計(jì),人誤分析和組織層面的人力影響。這些方法已經(jīng)用于優(yōu)化駕駛艙人機(jī)界面,改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)操作程序和制定法規(guī)等方面使用。然而,它們是從設(shè)計(jì)、應(yīng)用和管理的角度對(duì)民航飛行中的人為因素進(jìn)行分類研究。這些方法有不同的側(cè)重點(diǎn)。同時(shí),這些方法主要是對(duì)人誤的定性分析,而人誤類型的劃分并不統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn),甚至關(guān)于每種類型發(fā)生的概率。為了避免飛行中發(fā)生不安全事件,需要從以下三個(gè)方面研究飛行中人為因素的研究方法:首先,建立統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)是建立標(biāo)準(zhǔn)控制方法和制定有效的人誤預(yù)防策略的前提,也是提高人們錯(cuò)誤預(yù)測(cè)可能性的基礎(chǔ)。其次,利用飛行中的人誤模擬技術(shù),將傳統(tǒng)的人誤的預(yù)測(cè)方法與不同模擬技術(shù)的特點(diǎn)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)對(duì)人為誤差的有效預(yù)測(cè)。第三,確保航空安全需要對(duì)飛行中的人進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和風(fēng)險(xiǎn)控制,以盡量減少對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的威脅;風(fēng)險(xiǎn)規(guī)模的評(píng)估需要提供人為錯(cuò)誤的類型及其發(fā)生概率,并將這些定量數(shù)據(jù)替換為風(fēng)險(xiǎn)算法??梢杂?jì)算人為錯(cuò)誤類型對(duì)飛行安全的影響程度。
參考文獻(xiàn):
[1]劉偉,袁修干,莊達(dá)民.眼動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)及其在工效學(xué)中的應(yīng)用[J].航空學(xué)報(bào),2001,22(5):387-389.
[2]劉偉,袁修干,林海燕.飛機(jī)駕駛員視覺(jué)信息流系統(tǒng)工效綜合評(píng)定研究[J]. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào),2001,27(2):175-177.
[3]向維,李明,吳超.航空不安全事件人為因素分析R_S_TER模型的構(gòu)建與應(yīng)用研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2009,19(2):151-159.