航空人为差错事故_事件分析(ECAR)模型研究.pdf
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1、第 2 2卷 第 2期 2 0 1 2 年 2 月 中 国 Chi n a 安 全 Sa f e t y 科 学 Sc i e n c e 学 报 J o u ma l Vo 122 No2 F e b 2 0 1 2 航空人为差错 事故 事件分析(E C A R)模 型研 究 孙瑞 山教 授赵青(中国民航大学 民用航空安全科学研 究所,天津 3 0 0 3 0 0)学科分类与代码:6 2 0 2 5 3 0(安全人机 学)中图分类号:X 9 4 9 文献标志码:A 基金项目:国家自然科学基金资助(6 O 9 7 9 0 0 9):国家重点基础研究发展计划(“9 7 3”计划)顷目(2 0 1
2、 0 CB 7 3 4 1 0 5)。【摘要】为深入研究航空人为差错事故 事件的影响因素,以人为差错相关理论为基础,对比分 析几种典型的人为差错分析模型;通过借鉴 E C C A I R S分析框架,并在基元事件分析(E E A M)逻辑和 C C A R 3 9 6部 的分类方法基础上,构建航空人为差错事故 事件分析(E C A R)模型,它从事件层、描述 层、原因层和组织 因素与改进建议层,分析航空事故和不安全事件的人为差错。此外,还将组织因素 概 念 引入该 模 型。【关键词】人为差错事故 事件分析(E C A R)模型;欧盟联合航空 事故和事件征侯报告系统(E C C A I R S)
3、;组织因素;基元事件分析方法(E E A M);预防措施 S t u d y o n ECAR Mo d e l f o r Hu ma n Er r o r An a l y s i s o f Av i a t i o n Ac c i d e n t I n c i d e n t S UN R u i-s h a n Z HAO Q i n g (R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C i v i l A v i a t i o n S a f e t y,C i v i l A v i a t i o n U n i v e r s i t y
4、 o f C h i n a,T i a n j i n 3 0 0 3 0 0,C h i n a)Abs t r a c t:I n o r d e r t o s t ud y t h e f a c t o r s i n flu e n c i n g a v i a t i o n h uma n e r r o r a c c i d e n t s i n c i de n t ss e v e r a l t r a d i t i o n a l a v i a t i o n h uma n e r r o r a c c i d e n t i n c i d e n
5、t a n a l y s i s mo d e l s we r e a n a l y z e d b a s e d o n h u ma n e r r o r t h e o r i e s Dr a wi n g l e s s o n s f r o m t h e a n a l y s i s fla me o f ECCAI RS a n d t he l o g i c o f EEAM a n d Cl a s s i fic a t i o n m e t h o d o f C C A R(C h i n a C i v i l A v:ia t i o n R e
6、 g u l a t i o n s)3 9 6,a n e w a v i a t i o n a c c i d e n t i n c i d e n t a n a l y s i s mo d e 1 ECARM wa s b u i l t t h a t c a n a n a l y z e a v i a t i o n a c c i d e n t s o r u ns a f e i nc i d e n t s f r o m f o u r l e v e l s wh i c h a r e e v e n t s,de s c r i p t i o n f a
7、 c t o rs,e x p l a n a t o r y f a c t o r s a n d o r g a n i z a t i o na l f a c t o r s a n d r e c o mme n d a t i o ns T he c o n c e p t o f o r g a n i z a t i o nal f a c t o r s wa s i n t r o du c e d t o a c c i d e n t a n a l y s i s t o d e e p e n t h e d e p t h o f t h e mo d e l;
8、a n d a c c i d e n t a n aly s i s wa s u l t i ma t e l y c o me s d o wn t o t he r e c o mme n d a t i o n s o n p r e v e n t i n l;a v i a t i o n h u ma n e r r o r s Ke y w o r d s:e v e n t c l a s s i fi c a t i o n a n a l y s i s a n d r e c o mm e n d a t i o n(E C A R)m o d e l:E u r o
9、 p e a n c o o r d i n a t i o n c e n t r e f o r a c c i d e n t a n d i n c i d e n t r e p o r t i n g s y s t e m s(E C C A I R S);o r g a n i z a t i o n al f a c t o r s;e l e m e n t e v e n t a n a l y s i s m e t h o d(E E A M);p r e v e n t i o n m e a s u r e s 0 引 言 人是航空活动的主体。随着飞机可靠性和安全
10、 性的 日益提高,人为差错 已成为当今航空飞行安全 的最大隐患和航空企业 2 1世纪面临的最重要课题 之一。国际民航组织(I C A O)的统计数据表明,人 的 因素(h u ma n f a c t o r s)占飞行事故致因因素的 7 6 左 右。因此,越来越多的人开始关注航空事故 的调查 文章编号:1 0 0 33 0 3 3(2 0 1 2)0 2 0 0 1 70 6;收稿 日期:2 0 1 1 1 11 5;修稿 日期:2 0 1 21 22 9 1 8 中国安全科学学报 Ch i n a S a f e t y S c i e n c e J o u r n a l 第 2 2
11、卷 2 01 2年 与分析。对已发生的事件进行深入的人为差错和影 响因素分 析,成 为提 高航空 安全 水平 的重 要途 径 之一。航空界对 人为 因素 的研究始 于 2 0世 纪 4 0年 代,研究的主要模型是基于工效学的 S H E L模 型,该模型是在 1 9 7 2年 由爱德华首次提出的。自使用 S H E L模型描述人 为因素 以来,航空人 为 因素 的研 究就在不断发展。1 9 9 0年,英 国曼彻斯特大学心理 学家 J a m e s R e a s o n在其出版的有关人的差错的著作“H u m a n E r r o r”一书中,系统地论述 了人为差错研 究的不同观点、典型
12、的过失及差错预测和预 防的方 法。1 9 9 8年,瑞典研究者 E r i k H o l l n a g e l l 3-4 发表 了 认 知 可 靠 性 与 差 错 分 析 方 法(C R E A M,C o g n i t i v e R e l i a b i l i t y a n d E r r o r A n a l y s i s M e t h o d)。此外,在传统 的人为差错 分析 R e a s o n模 型和 S H E L模 型 的基础 上,各航空发达国家相继开发一些人为因素数据收 集和分析系统,如波音公 司开发 的维修失误决 断方 法(ME D A,Ma i n
13、t e n a n c e E r r o r D e c i s i o n A i d);美国海 军 Wi e g ma n n和 S h a p p e l l 提 出的人为因素分析与分 类 系统(HF A C S,Hu m a n F a c t o r s A n a l y s i s a n d C l a s s i fi e a t i o n S y s t e m);欧盟第 5模 型计 划(F P 5)项 目开 发的航 空器 签 派 和维修 安 全 中的人 为 因素(A D AMS,Ai r c r a f t Di s pa t c h a n d Ai r c r a
14、 f t Ma i n t e na n c e S a f e t y)、航空器维修程序优化系统(A M P O S,A i r c r a f t Ma i n t e n a n c e P r o g r a m Op t i mi z a t i o n S y s t e m)和ADAMS一2 等一系列的分析工具和分析方法等。我国对航空人为差错的研究起步相对较晚。在 充分理解和吸收国外理论和先 进技术 的基础上,中 国民航大学 民航安全科学研究所开发 了基元事件分 析 方 法(E E A M,E l e m e n t E v e n t A n a l y s i s Me t
15、h o d),从基元事件层、要素 描述层、行为层、原 因 层和措施层 5个层 面对航空人为差错事故 事件进 行了研究。此外,丁洪 根据 He l m r e i c h操作类 型 分类法,对某公司 A 3 2 0飞机连续 3年的3级超限事 件 的人为差错进行 了统计分析,并给出了可操作性 的人为差错 管理策 略。王泽 峰 在 自己的工作经 验和对签派工作的认识基础上,分析 了影 响签派人 员的人 为 因素 并 提 出 了防 范措 施。王立 华 对 1 9 9 3-2 0 0 3年发生 的 1 2 9起 由管制员人 为差错 引 起的不安全事件进行分类分析,并针对 每一类提 出 了科学的管理建议。
16、在分析 和总结 已有人为差错分析模 型的基础 上,笔者将从安全 角度 出发,针对 民航特性,提 出具 有事件分类分析和改进建议 的航 空人为差错事故 事件分析模型一E c A R模型(E C A R M,E v e n t C l a s s i fi c a t i o n A n a l y s i s a n d R e c o m me n d a t i o n Mo d e 1),以期 为 人为差错分析提供一条新的途径。1 典型 航空人为差错 分析模 型 在航空事故 事件人为差错影响因素探究中,人 们通常会根据实际情况选用合适 的分析模型,最为 常用 的 有 以下 7种:S H E
17、 I 模 型;R e a s o n模 型 ;()H F A C S 模型 ;E E A M模型;故障 树分析(F T A)模 型_】;事件风 险重 要度 分析模 型 ;层次分析(A H P)模型。研究这些模型 对理解人为差错十分有用,可 以用简单的方法认识 复杂的系统。表 1对这几种典型模型的优缺点和适 用范围进行了综合 比较。2 航 空 人 为 差 错 事 故 事 件 分 析 E C AR模 型的研究 2 1 研 究思路 2 1 1 现有的 3种事故 事件分析模型 目前,国内外针对航空人为差错事故 事件的分 析模型主要有 以下 3种:中国民航 总局发布 的中国 民航 规章(C C A R,
18、C h i n a C i v i l A v i a t i o n R e g u l a t i o n s)3 9 6部 事 故 事 件 分 析 模 型”(以 下 简 称 3 9 6部)、中国民航大学 民航安全科学研究所开发 的 人为因素数据库l 1 事故 事件分析模型和欧盟 提出 的欧 盟 联 合 航 空 事 故 和 事 故 征 候 报 告 系 统(E C C A I R S,E u r o p e a n C o o r d i n a t i o n C e n t r e f o r A c c i d e n t a n d I n c i d e n t R e p o r
19、 t i n g S y s t e ms)2 o 事故 事件分析 模型。其 中,3 9 6部数据报告表采用的是 HF A C S的 分析方法,它将人为因素划分为差错行为或问题、不 安全行为的前提条件、管理和组织影响 4个层次,再 从这 4个 层次 细 分 可能 产 生人 为 差错 的各 种 原 因;人为 因素 数 据库 选 用 的是 E E A M,一个 基 元 事件对应于若 干行 为,每 个行 为又对 应 于若干 原 因,然 后 提 出 预 防措 施;而 E C C A I R S在 进 行 事 故 事件分 析时 是基 于 S HE L模 型 的,它将 事故 事件信息按照 事件、飞行 阶段
20、、描述 冈素、解 释 因 素 4个层 次分 解 的,该 模 型 的基 本 思路 是:每个 事件可 由多个 不安全事 件组 成,而每 个不 安全 事 件 又可 以分 析 出多个 描 述 因素,通 常 情况 下,每 个 描述因素又可 以分析 出多个 解释 因素,从 而 实 现对 事故 事件信 息的深入分析。第 2期 孙瑞山等:航空人为差错事故 事件分析(E C A R)模型研究 1 9 表 1 典型人为差错 分析模 型对比分析 T a b l e 1 Co m p a r a t i v e a n a l y s i s o f t y p i c a l h u m a n e r r o r
21、 a n a l y s i s m t K l e is 模型 优点 缺点 主要应用领域或适用范 围 备 注 很好地 分析人 与 系统 中 对 于 人 在 感 觉、知 觉、常用 于分 析空管 人因 的 S H E L模型 的硬件、软件、环境等界面 决策、注意和行为等认知 研究范 围和错误 的来源,典 型的系统取 向模 型,机理深层次的原因分析上 也是事故调查和安全管理 注重各界面间的匹配 之间的关系及缺陷。有很 大的局限性 的工具 REAS0N 展 现 了 系 统 的 思 想,仅仅 是理 论 上 的描 述,指出不安全行为形成前系 而不 是 分 析,没 有 详 细 适用于航空事故调查与 典型的
22、组织取向模型 模型 定义 不 安 全 因 素,不 能 分析 统 中的一系列隐性差错。直接应用于实践 HFACS 人 为差 错事 件调 查 与 对人的认知过程的分类 事故凋查和分析的工具 分析过程主要依靠分析 分析 效 果 好,能 够 发 掘 不 够 充 分 和 重 视,分 类 以及飞行 机 组原 因的分类 人 员 的 分 析 联 想 能 力、模型 组织层面的差错诱因 缺乏全面性和一致性 分析 经验和时间追溯方法 EEAM 分 析 出组织 决策 对 于 事件的影响,同时有利 于 基元事件种类多,数量 针对基元事件作出安全 强调管 理决策层 对于 模型 大,导致工作量偏大 风险评估与监测 安全的影
23、响 构建数据库 分析出各种事件在事故 限制门的使用对于复杂 应用于技:术系统的设计 一种 回溯 性事故 过程 兀IA模型 过程中的作用 系统的分析稍显不足 中分析潜在的人为差错 分析方法 事件风险 对 事 故 和 成 因 进 行 仅是结果统计分析,对 适用于确 定事 件风 险度 类似于统计方法 重要度 分类,并可得出权重排序 差错机理分析不够 和影响事件主要原因 分析模型 层 次分析 把一个 复杂 问题简 化 为 建立在专 家判 断 的基 础 用于 系统分 析和决 策 的 定 性 分 析 和 定 量 分 析 递阶层次 的结构 模 型进行 方法,确定 人 误 影 响 因素(A H P)模型 上,
24、带有一定的主观性 有机结合 分析 的重要度 2 1 2 3种模型的对比分析 总体来说,E C C A I R S分析模型 比 3 9 6部和人为 因素数据库的划分更加详细,但在某些细节上它们 之间又存在一定 的差别。例如:E C C A I R S中的事件 模块与 3 9 6部 中的前 1 8个模块都是对事件基本信 息的描述,两者所包含 的 内容基本 一致;E C C A I R S 中的描述因素模块是对机 设备和环境的描述,但在 3 9 6部和人为因素数据库 中都没有专 门对此描述 的 模块;E C C A I R S中的解释因素模块是对人为因素进 行描述,对应于 3 9 6部 中的人为 因
25、素与管理模块 以 及人为因素数据库 中的原因层。此外,人为因素数据库中的原因分类层包括:安 全意识、机组资源管理、技能与经验、生理与心理、信 息、知识 与能力、规 章与程序、作 风 与纪律、其 他共 9 个模块。其中,被 E C C A I R S 模型包含的模块有心 理与生理以及信息模块;其次技能与经验、知识与能 力、规 章 与 程 序 模 块 中的 大 部 分 信 息 都 包 括 在 E C C A I R S 里,但是机组资源管理和作风与纪律模块 中的细节只有较小的部分包含在 E C C A I R S中,且安 全意识模块在 E C C A I R S没有相应的细节。3 9 6部 中的原
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