民航飞行中的人为因素

谢鹏

摘要：民航在飞行中影响安全的因素主要为人为因素，本文是在系统的研究飞行中的人为因素的方法后，从人机工效、人误、组织层面中的人因等三方面对现在各方法的应用范围和特点进行分析。同时也指出了飞行中的人为因素的研究方向，也就是在人误分类的标准化、人误类型的发生概率等方面，并加强在飞行中民航的安全因素。

关键词：人为因素；飞行；民航安全

民航飞行中最重要的主题就是飞行安全。虽然技术、设备的快速发展大大降低了飞行事故，但是在飞行中人是最灵活、最易受其他因素干扰的主体。近50年以来，大约有百分之七十五的飞机事故是由于人的因素导致的。因此，在飞行中，人为因素成为了解决飞行安全的重要因素。驾驶舱人为因素早期原因主要是飞行员操作环境中的噪音、震动、温度等环境因素对人的影响，之后扩展到驾驶舱布局的设计上、认知心理问题、驾驶人员的选拔和培训等问题。笔者将结合前人对驾驶舱人为因素方法分析的相关文献，对当前广泛应用在飞行中的人为因素进行归纳分析，研究最新的解决进展，并探索之后的发展方向。

人为因素是由心理学、人类行为学、生理学、人体测量学和工程学等多个学科组合成的交叉学科，因此，就决定了研究方法必须要将不同的学科共同发展。从人机工效学方面提出的研究方法主要是为了解决人-机界面的设计问题；从个人行为和心理角度将对人失误的内在机理研究；然而民航系统在运行过程中基本的单元是个人，组织中的人为因素研究的方法，需要着重考虑组织中其他因素对人的影响。笔者将从人机工效、人员失误、组织中人因等三个方面对民航飞行中的人为因素的研究方法进行分类，分析。

一、人机工效学

据波音公司的历史数据分析，由于飞机系统故障（如设计差错、功能性差错）引起的飞机事故占总事故的10%。飞机驾驶舱的设计不当会对飞行员的体力、心理和意识活动产生影响，进而直接影响飞行员的工作效率和飞行安全。驾驶舱的设计要从人机功效学的角度来评定人的生理、心理要求，避免设计不当导致人的操作出现差错。目前，研究者会针对不同的对象，使用不同的方法对驾驶舱的设计进行评价。从人的主观方面来评价驾驶舱设计的方法为评价量法，现存飞机驾驶舱设计的评价方式主要有调查问卷法、库珀哈珀评定量表（CH 量表）、SWAT 量表、MCH 量表、NASA-TLX 量表等5类。人的生理信号多种多样（有心电、脑电、肌电、血压、心输出量、脉搏），利用人的生理信息来对驾驶舱设计进行评价。上面的研究方法在设计阶段将考虑机器对人的影响，试着将不合理的设计对人造成的失误操作最小化。评价量表法是用来评价研究者对驾驶舱的主观评价，生理信息测量的方法主要是基于客观事实信息对驾驶舱的显示和布局评价，计算机技术在设计阶段主要是大于座舱进行虚拟评价。优化后的人机页面在一定程度上减少了由于飞行员差错引起的事故，然而关注驾驶舱显控和设计问题，都只是从人-机，程序和周围环境之间的关系来解决人机页面的交互问题。

二、人误的研究

在飞行的过程中对飞机操纵的主体一直是人，控制或避免人的失误、减少人的失误的发生概率成为保障民航运行安全的主要原因。从认知机理方面研究人误，从心理学的角度研究人误，可以减少人发生失误的频率和发生的后果。现在，有基于认知加工理论的SRK法、ATHEANA法，在信息加工模型的基础上发展为人误的分类的模型之一。Rasmussen 将人的行为划分为技能、规则和知识三个层次，即 SRK 模型，据此人误划分成技能型、规则型、知识型。综上所述的研究方法是在对人误分类后，进一步）讨论人误的研究方法所涉及到与时间相关的因素和环境因素以及组织因素。通常情况下，这些也是引起事故的主要因素。例如：组织规定的标准操作程序，其本身可能存在缺陷进而导致事故的发生；同样，这些方法忽略影响飞行员决策和信息加工的疲劳、疾病等身体状态和动机因素。

三、组织中人因研究

人机界面设计不当和人误可能是不安全事件的原因，但设备故障或人为失误很少成为系统损坏的单一原因。因此，有必要确定可能导致各级组织不安全事件的缺陷。组织视图的人因研究方法由Reason模型表示，HFACS和基本事件分析方法基于Reason模型开发。Reason模型的核心是事故的发生不是单一事件的结果，而是组织管理中各级缺陷或不足引起的事故，主要分析影响不安全事件中人类行为的组织因素。基于Reason模型可以分析出飞行事故中各种人为因素的根本原因。Reason模型只是每个级别缺陷的初步描述，模型的每个层面进行具体的定义才能用于分析。基于Reason模型的HFACS模型在海军系统应用后被引入民航。它描述的四个级别对应于Reason模型的每个级别。根据Reason模型建立的原始事件分析方法，将事故、事故征候和不安全事件分解为原始事件，并根据当事人的前提，管理和决策，不安全行为和不安全行为分析每个原始事件。控制事故的单个基本事件的发生可以有效地防止事故或减少事故造成的损失。组织中由于人为因素实际上考虑了从设备到组织层面的事故的各种因素。优势是在预防和调查事故中，所有相关因素在理论上都与逻辑上统一的事故响应链相关联；风险环境中的管理可以评估特定错误的严重性，并结合相关的定量方法，识别组织中的某些关键预防环节。然而，在分析导致事故的因素时，组织层面的人类研究方法与人机工效学和人误的研究方法的结合需要进一步研究。

四、总结

现有飞行中的人为因素研究方法主要集中在人机工效学设计，人误分析和组织层面的人力影响。这些方法已经用于优化驾驶舱人机界面，改进标准操作程序和制定法规等方面使用。然而，它们是从设计、应用和管理的角度对民航飞行中的人为因素进行分类研究。这些方法有不同的侧重点。同时，这些方法主要是对人误的定性分析，而人误类型的划分并不统一分类标准，甚至关于每种类型发生的概率。为了避免飞行中发生不安全事件，需要从以下三个方面研究飞行中人为因素的研究方法：首先，建立统一的分类标準是建立标准控制方法和制定有效的人误预防策略的前提，也是提高人们错误预测可能性的基础。其次，利用飞行中的人误模拟技术，将传统的人误的预测方法与不同模拟技术的特点相结合，实现对人为误差的有效预测。第三，确保航空安全需要对飞行中的人进行风险分析和风险控制，以尽量减少对系统运行的威胁；风险规模的评估需要提供人为错误的类型及其发生概率，并将这些定量数据替换为风险算法。可以计算人为错误类型对飞行安全的影响程度。

参考文献：

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