基于卡方分析的cr失效与飞行不安全行为关联性研究

基于卡方分析的cr失效与飞行不安全行为关联性研究

0飞行机组的相关研究飞机管理系统（rc）是指机组有效利用所有可能使用的资源（信息设备和人员），从而实现安全和高效飞行的过程。航空事故调查表明,运行人员的不安全行为在所有航空事故与事故征候的原因中,所占的比例在60%~80%之间。国内外的研究表明,这些事件之间具有共同的特征,通常涉及到CRM失效。即,在多组员的驾驶舱中,飞行机组所遭遇的问题经常和不良的团队决策、无效的沟通、不当的领导以及飞行任务或资源管理不当等问题联系在一起。这些研究普遍的特点是采用Wiegmann和Shappell提出的人为因素分析与分类系统(HumanFactorsAnalysisandClassificationSystem,HFACS)或作者自己提出的分类方法,对航空事故或事故征候进行定性与定量相结合的分析,将CRM作为一个整体看待,分析CRM失效与各种不安全行为在事故或事故征候中所占的比例,或分析CRM失效与各种不安全行为之间的关联。目前研究者与航空业界普遍认为,CRM涉及多方面的技能,典型的包括沟通、情景意识保持、任务管理以及决策。很少有研究深入分析这些技能成分在事故与事故征候中所占的比例,以及探讨各成分与不安全行为之间的关系模式。然而,这方面的研究有助于评估飞行机组CRM技能的特点、分析飞行不安全行为出现的原因,对增强CRM训练的针对性和制订防止飞行不安全行为的策略非常有价值。该研究的主要目的在于通过定性与定量相结合的方法,考察机组资源管理各技能成分与飞行不安全行为之间的关系模式,为我国的CRM训练的设计与制订预防和控制飞行员的不安全行为提供支持。1学习方法1.1飞行事故征候研究资料来自中国民用航空总局航空安全办公室下发的“飞行事故、航空地面事故和飞行事故征候统计的通知”中2001—2004年的资料。根据资料中载明的统计,这4年间全民航共发生425起飞行事故征候,其中运输(客货运)飞行事故征候391起,以机组为主要原因的运输飞行事故征候为89起。此项研究以这89起事故征候为原始资料。1.2机组不安全行为分析工具此项研究以Wiegmann和Shappell提出的人为因素分析与分类系统(HumanFactorsAnalysisandClassificationSystem,HFACS)作为机组不安全行为的分析工具,即不安全行为分为违规、知觉错误、技能差错以及决策错误4类。机组的CRM技能采用非技术能力系统中的分类方法,即机组的CRM技能分为沟通、情景意识、任务管理以及决策4个方面,通过16个行为指标进行评定。1.3hfacs和非技术系统中的事故征候此项研究采用内容分析与编码相结合的方法针对89起事故征候的简要经过描述逐一分析和编码,将定性的资料转化为定量资料。两名专门从事航空人因教学与科研工作的教员对事故征候进行内容分析和编码。为了减少理解与编码的差异,两名教员先深入交流对HFACS和非技术系统中4类不安全行为与4种CRM技能的理解,然后随机选取2001年的10起事故征候描述进行编码练习,即出现任何一种CRM技能失效与任何一种不安全行为时,编码为1,反之则编码为0。之后比较编码的差异并再次进行讨论,修正彼此的理解。在对所有89起事故征候编码完毕后,双方通过讨论解决编码差异,得到最终的编码结果。2结果采用Matlab13b数学软件进行统计分析。2.1可接受水平上的选取编码一致性程度采用CohenKappa系数,统计表明编码一致性介于0.35~0.65之间(表1),在可接受水平之上。编码的一致性也可以百分比来计算,从表1可以看出,两位教员对4类CRM技能与4种不安全行为编码一致性介于67%~97%之间,也说明了编码的一致性是可以接受的。2.2事故征候中的公务人员民事行为与机组原因的关系表1是计算出的各类CRM失效与不安全行为在89起事故征候中出现的频次,以及所占的比例。在2001—2004年发生的89起运输飞行事故征候中,总共涉及150个CRM失效,151个飞行不安全行为;平均每起事故征候会涉及1.69个CRM失效,1.70个不安全飞行行为。在些机组原因的事故征候中,84起事故征候涉及到CRM失效,即94.4%的事故征候都存在CRM失效问题,在所有391起商业运输飞行事故征候中占21.5%。在89起事故征候中,机组最常出现的CRM失效是情景意识削弱或丧失,高达65.2%的机组原因事故征候涉及;其次是决策过程出问题,占52.8%;而任务管理问题最少见,仅占10.1%。对于飞行不安全行为来说,最常出现的是决策错误与技能差错,分别占64.0%和61.8%,知觉错误出现最少,仅占5.6%。2.3飞行不安全行为与mc、b、c因素的关联由于通常认为CRM技能失效是飞行不安全行为出现或不能得到有效管理的原因,所得的数据资料为频次。因此,这项研究将CRM技能失效作为自变量,将飞行不安全行为作为因变量,进行卡方检验,同时计算以削减误差比(ProportionedReductioninError,PRE)表示的λ值,值越大说明两个变量之间的关联性越强,前者的出现越能有效地预测后者的发生。CRM失效与飞行不安全行为之间有16种可能的关系模式。从表2可以看出,计算出的ψ系数表明有4种组合达到显著性关联水平(p<0.005),关联强度介于0.34~0.61之间。即,沟通失效与违规和决策错误显著关联,沟通失效、情景意识不足和决策过程出问题与机组的决策错误显著关联;任务管理不当与不安全行为之间的关联没有达到显著性水平。λ值表明如果以沟通失效、情景意识不良和决策过程问题来预测对应的不安全行为的话,正确预测的比例在9.4%~43.8%之间。结果提示,CRM失效常伴随着更多的不安全飞行行为。3机组与机组之间的关系研究发现,中国民航2001—2004年发生的89起机组原因事故征候中,94.4%的事故征候存在CRM失效问题。但是,不能就此推论CRM问题是影响我国民航飞行安全的最主要因素。因为2001—2004年发生的391起运输飞行事故征候中,机组作为主要原因的事故征候只是占了22.8%,这与Shappell等2007年所进行的研究比较一致,在他们的研究中,CRM问题占18.8%。按照我国民航局的统计,这4年间机械原因(如座舱释压、空中停车)的运输飞行事故征候为122起,天气/意外原因(如鸟击、雷暴)的运输飞行事故征候为119起,分别占31.2%与30.4%。就天气/意外因素来说,也与Shappell等的研究也比较接近(37%)。就运输飞行事故而言,我国民航1992—2001年事故的主要原因却是机组,所占比例为73.33%,这与国际上的统计资料也比较相符。就此可以看出,飞行事故与事故征候的主要原因有着很大的区别,出现这种差异的原因,目前还难以得知。其中的一个原因可能与传统上认为飞行员是飞行安全的最后一道防线有关,在事故发生后可能趋向归因于机组。可以推论,在飞行事故中,CRM失效与飞行不安全行为所占的比例会更高,其关系模式有可能与事故征候有所区别,在以后的研究中值得深入探讨。研究发现,在这89起机组为主要原因的事故征候中,CRM最突出的是情景意识与决策问题,分别占65.2%与52.8%。随着航空器越来越先进,自动化程度越来越高,飞行由传统的以“操纵”为主转变为“监视-决策-控制”,任务的认知特性不断增加,需要飞行员首先要具有良好的情景意识,这是正确决策与操纵的基础。反之,飞行员的决策与控制则比较容易出现问题,研究结果充分证实了这一点。沟通失效在此项研究中所占的比例为40.4%,与违规之间存在显著的关联,前者预测后者的正确比例为17.6%。CRM强调机长与副驾驶之间的协作、配合,沟通是协作与配合的桥梁。因此,在CRM训练中,沟通是最重要的内容。机组成员之间相互的提醒、喊话以及质询等都属于沟通范畴,飞行中最常见的违规情况当属有意不遵守、忽视或偏离标准操作程序或各类运行规章制度。沟通失效与违规之间的关联说明了提醒、喊话,或质询等对于减少违规发生的重要性。在中国文化背景中,副驾驶对机长进行及时提醒、喊话或质询并不容易。一些研究者认为:高权力距离国家的飞行员,如中国与东南亚国家,副驾驶较少质疑机长的决策与操作行为,即使其决策并不适当,表达意见时较为犹豫,担心会冒犯机长而受到惩罚,较多单向交流。显然,当机长偏离标准程序或运行规章时,这些沟通方面的问题不利于减少违规、决策错误的发生。另外,沟通涉及到机组成员间信息的分享,在缺少沟通或沟通不当的情况下,有可能导致决策所需的重要信息缺失,从而出现决策错误。情景意识不足、决策过程与决策错误之间也具有显著的关联性,其中情景意识不足、决策过程出问题正确预测决策错误的比例分别为34.4%与43.8%。Endsley认为,飞行中的情景意识涉及对影响或潜在影响飞行安全的各种因素、变化的觉察、理解,以及未来状态的预测。保持良好的情景意识需要机组成员在飞行前制订好飞行计划、飞行过程中密切监控相关仪表与无线电通讯,与飞行计划、各种限制和既有的知识经验进行比较,以识别、理解、预测出现的各种变化与偏差,并同时分享彼此的觉察、理解与预测。当前的研究也明确指出,情景意识是有效决策的最重要成分之一。因此,保持或提高飞行过程中的情景意识有助于减少决策错误。决策过程涉及到机组成员就解决方案进行评估、建立并沟通安全底线以及对其他机组成员明确陈述操作决策并进行分工等,也就是说机组成员之间应围绕决策方案充分沟通与协作,以确保形成较佳的决策方案并正确实施,否则会导致冒险决策或决策不当。在此项研究中,CRM失效与知觉错误没有显著关联。按照HFACS系统,知觉错误涉及的是特定环境下飞行机组对速度、距离、位置等的错误判断。作为一种不安全行为,从性质上讲与环境因素的关联更大。任务管理涉及工作负荷的分配与优先排序、自动化管理等,这种CRM失效在此项研究中出现的频次很低,也不与任何不安全行为显著关联,这可能与事故征候的描述过于简单有关,它与不安全行为之间的关系还有待进一步研究。从此项研究也可以看出,技能差错在89起事故征候中所占的比例高达61.8%,揭示出机组的基本驾驶技术存在较大问题。这说明,尽管驾驶舱自动化程度不断提高与越来越广泛的使用,航空业界仍然不能放松对飞行员基本驾驶术的训练,在重视CRM训练的同时,也不应忽视操纵技能的培养。4机组资源管理各要素与飞行安全行为的关系1)研究以定量分析的方式证实:机组资源管理不当会诱发飞行不安全行为的发生,CRM技能与机组的操纵能力对安全、高效飞行都不可或缺。CRM无