飞机飞行事故原因的人为因素分析.doc

飞机飞行事故原因的人为因素分析Nov.2006V01.17No.6中国民航飞行学院JournalofCivilAviationFlightUniversityofChma飞机飞行事故原因的人为因素分析木程道来杨琳2仪垂杰(1上海理工大学动力工程学院上海2000932中国民航总局航空安全技术中心北京1000283青岛理工大学山东青岛266033)摘要:为有效调查飞机飞行事故原因,本文基于詹姆士-勒森的人为错误因素模型,结合国内外飞行事故案例,剖析了诱发飞机飞行事故深层次原因的多种人为因素,这对国内民航飞行人员及事故调查人员有一定参考和借鉴作用关键词:飞机飞行事故人为因素中图分类号:V328文献标识码:A近几十年来,为提高飞行安全水平.世界各国实行了多次改革,采取了多项措施.但随着大载客量飞机的不断投入运营,每次发生飞行事故时.人员的死亡率和经济损失都稳步上升【lJ,因此,进一步减少飞行事故发生率在民用,军用航空领域又赋有新的意义.随着机械制造,装配技术水平和仪器仪表等技术的不断提高,飞机本身的安全性和自动化飞行水平有了显着提高,由飞机机械故障和仪表指示引起的飞行事故逐渐减少不过,尽管飞机总体事故发生率和由人为因素诱发的飞机事故发生率都在下降,但由人为因素诱发的飞行事故还是时有发生,而且相对机械故障比例是逐渐增加,根据新世纪飞行事故调查表明】:人为错误因素诱发的飞行事故比例高达70%80%,且这种事故比飞机机械故障引起的飞行事故更致命,更可怕.对飞行事故调查者和事故分析人员的挑战是:如何用有效的方法确定那些与人为的错误因素有关的70%80%的飞行事故,飞行事故原因及原因的主次?这可从詹姆士-勒森的人为错误因素模型【6】,通过对国内外飞行事故案例加以第四级第三级第二级仔细研究,提炼和总结后寻找出答案.1.勒森的人为错误因素模型勒森的人为错误因素模型如图I所示,该模型把人为错误因素分为四级.第一级是显性诺误因素,这种错误因素是因驾驶员的不安全行为最终导致了飞行事故,不安全行为在飞机驾驶员身上直接体现出来,是与飞行事故直接有关的行为.第二级,第三级,第四级均为隐性错误因素.不同于第一级显性错误因素,第二级,第三级,第四级隐性错误因素不易被发现,隐伏期为几小时,几天,几周,甚至更长的时间,直到引起驾驶员麻木,结果是调查人员常常忽略了隐性错误因素的存在和隐性错误因素的重要性.第一种隐性错误因素:不安全行为的前提条件,即机组人员的状态影响到他们的安全行为,如精神疲劳,缺乏沟通和协调,又叫机组资源管理(C)因素.第二种隐性错误因素:不安全监督因素.这是用非传统的事故原因分析方法来研究人为错误因素模型例如:如果两个平时缺乏高质量的训练,沟通协调能力差,又缺乏安全监督的驾第一级图I人为错谟因素模型囡飞机事故4中国民航飞行学院CivilAviationFlightUniversityofChinaNOV.2006Vo1.17No.6驶员在气候险恶的夜晚执行飞行任务,出现飞行事故的可能性就会大大增加.第三种隐性错误因素:组.织管理因素,是勒森模型的主体.组织资源,组织氛围,组织过程等组织管理的不当都可能导致飞行事故的发生.如:财政危机时期,财政预算的缩减导致训练和错误行为不安全行为基于决l基于技I基于感定错误I能错误l性错误图2不安全行为不安全监督不合适l工作计l没有及时l违规监督l划紊乱I解决问题l监督图4不安全监督2.对不安全行为因素的分析驾驶员的不安全行为分为(图2):错误行为和违规行为.错误行为具体有:基于决定的错误,基于技术的错误和基于感性的错误;违规行为是驾驶员无视飞行安全的各种规章制度和条例,具体有:正常违规行为和异常违规行为.2.1错误行为1)基于决定的错误决定的错误行可分为执行程序错误,选择不正确错误和解决问题错误三种.基于决定错误的不安全行为就像是认为心脏在人的右侧一样,是三种错误行为中最严重的一种.执行程序错误(又称为基于规则错误)易出现在组织结构十分严密,分明,程序要求十分明确的机构中,这种错误在民用,军事飞行中都十分明显,如果是x,则执行Y(而不是执行x),那么就出现执行程序错误.在飞机起飞后发动机出现故障等紧急情况下,如果驾驶员没有认识到事情的严重性或作出错误的判断,往往就飞行时间的下降,缺乏好的培训,沟通和协调的不足就突现出来,加上其它精神疲劳等前提条件,诱发驾驶员出现飞行故障是难免的.基于詹姆士?勒森提出的人为错误因素模型,结合国内外飞行事故案例,对飞行事故的各种人为错误因素进行详细剖析,如图2一图5.不安全行为前提条件不合格驾驶员II经验少驾驶员精神l生理l精神生l1人员管I缺乏充状态差l状态差l理超限lI理混乱1分准备图3不安全行为前提条件图5组织管理实行不正确的程序操作,出现执行程序错误驾驶员在执行飞行任务时,不是所有的情况下都得按程序执行,如果问题不够明朗,可供选择执行的程序不够清晰,这时就需要充分发挥驾驶员的聪明才智,想出解决问题的方法,在时间十分宝贵的情况下,作出非常规的选择和决定十分重要.2)基于技术的错误行为基于技术的错误行为是指驾驶员没有充分利用其具有的丰富专业飞行技能而引发的飞行事故.引起技术性错误的原因有两种:注意力分散,记忆力下降.注意力分散行为有:没有注意飞机视屏信息的变化,操作控制反向,错误的执行飞行程序,例如;飞机发生事故前夕,驾驶员只被非功能性警告灯所注意,而忽略了飞机正要发生撞地的危险,在飞行操作高度自动化的飞机上更易出现注意力分散现象与注意力分散相反,当记忆力下降,精神压力很大状态,在飞机飞行出现紧急情况时,驾驶员有时会茫然失措,常常出现一度忘记飞行操作Nov.2006VO1.17NO.6中国民航飞行学院CivilAviationFlightUniversityofChina5程序等:即使在没有压力的正常着陆飞行时,驾驶员有时也会出现短时记JIZ力下降,忘记放下起落架.个性差异也会引起技术性错误.如:两个具有相同培训,飞行经验和教育背景的驾驶员在执行相同性质飞行任务时,执行飞行程序和驾驶风格会不相同,一个驾驶员驾驶的飞机可能像雄鹰一样在天空安逸地飞翔,而另一个驾驶员驾驶的飞机像麻雀样在天空急速,不停地改变方向飞行.3)基于感性认识的错误每个人的感性认识与现实是有差别的,主要表现在人的感官输入信息的能力下降或异常,容易出现视觉幻想,空间位置和方向感下降,导致驾驶员对飞机飞行高度,飞行姿态和飞行转速等情况作出错误的判断.出现视觉幻想,人的大脑易出现空隙,感觉环境情况的能力下降,尤其是在夜晚或恶劣的气候条件下:同样,如果空间位置和方向感不好,驾驶员只能凭经验作出最佳的选择,尤其是在夜晚或恶劣的气候条件下.在这两种情况,驾驶员基于模棱两可的信息/错误信息作出错误决定的可能性大大增加,避免作出感性认识错误的最好办法是相信驾驶舱仪表指示数据.2.2违规行为驾驶员违规操作飞机,导致飞机事故,这就是违规行为.相对于错误行为,违规行为要少些.违规行为分为正常违规行为和异常违规行为.正常违规行为是由习惯形成,常常被监督员所容忍,如:一个汽车驾驶员在规定速度为55英里/每小时区域却以64英里/每小时车速驾驶.异常违规行为是不被允许而且是重罚的行为,如:一个汽车驾驶员在规定速度为55英里/每小时区域却以105英里/每小时车速驾驶.飞机驾驶员在飞越桥梁,峡谷时经常出现异常的超速飞行行为.驾驶员的异常违规行为发生主要是驾驶员自觉性不高,缺乏对驾驶员有效监督,而且驾驶员一旦发生异常违规行为,易出现严重飞行事故.3.对不安全行为前提条件因素的分析引起不安全行为的前提条件主要为:不合格的驾驶员和缺乏经验的驾驶员(见图3).3.1不合格的驾驶员1)精神状态差精神状态差主要表现在丧失位置方向,操作仪表定式化,由睡眠少或其它压力引起的注意力不集中和疲劳,也包括过于自信,不谦虚和动机不纯等不良个性和态度等.2)生理状态差生理状态差主要指生理状态已到了妨碍安全驾驶飞机的程度:如出现视觉幻想,迷失方位,身体疲劳,药理和医疗异常视觉幻想,迷失方位对大多数驾驶员来说是了解的,但驾驶员往往把出现幻觉,迷失方位看成一种简单的病.如:(1)对患头伤风病的驾驶员来说,一般驾驶员只把头伤风看作一种小毛病,多吃点抗组胺剂,对乙酰氨基酚或其它非处方药就好了;(2)出现鼻塞时,驾驶员认为是飞机高度变化引起的鼻窦痛,就连飞机上随行大夫也认为不会有明显病兆或带来严重的后果,然而,抗组胺剂的副作用出现了:内耳受到感染,嗜睡,疲劳,出现视觉幻想,迷失方位,这些微妙药理,病理都值得在人的错误因素模型中引起注意和重视.3)超出精神和生理极限精神和生理极限是指驾驶员执行任务的能力已经超出了他所能控制的范围.每个驾驶员执行任务时反应和处理信息的能力和时间都是有限的,且差异很大.优秀的驾驶员常常是以对信息的反应和对问题的处理快而准确着称.然而,如果需要考虑和处理的信息越多,越快,即使是一名优秀的驾驶员,也会犯错误.要求越高,出现错误的机率就越大.如果超出了驾驶员的精神和生理极限,则易引起飞行事故.特别是在紧急情况下,情况更糟糕.这时,飞机驾驶员需借助仪器或其它方式提高驾驶员执行任务的能力和敏感眭.3.2缺乏经验的驾驶员缺乏经验的驾驶员主要源于两个原因:人力资源管理混乱和缺乏充分的准备.1)人力资源管理混乱人力资源管理是近几十年来民航管理的基石.人力资源管理混乱易引起飞行人员的沟通协6中国民航飞行学院CivilAviationFlightUniversityof.ChinaNov.2006V0l_I7No.6调能力差,主要是指:驾驶员之间,驾驶员和空管员,维修技师,设备管理员以及其他支持人员之间的沟通,协调能力差,而且沟通协调能力不仅体现在飞行时,而且还体现在飞行前和飞行后.不难想象,缺乏沟通和协调的团队常常是反应迟钝,决策难以确定,易出现飞行事故.如1972年l2月29日,LockheedL-101l机组偏离了航线向迈阿密(美国佛落里达洲)国际机场驶去,并决定是否需要伸出前端起落架(NTSB,1972),最后该机组在离机场l2公里的佛落里达沼泽地坠毁,163位居民,6名乘客和5名机组人员全部死亡.NTSB最终调查报告指出:引起飞行事故的原因是在飞机最后飞行的4分钟,机组人员沟通不畅,都只关注前起落架位置指示系统情况,分散了机组人员的注意力,而忽略了其它监控仪表,很长时间都没有发现飞机在意外的下降.2)缺乏充分的准备就像其它职业领域一样,驾驶员在开始工作前,需要有充分的准备,以便有最佳的工作状态.然而,不注意好好休息,精神状态差,准备不充分的驾驶员,在执行飞行任务时很容易出现各种错误,引起飞行事故.4.对不安全监督因素的分析在飞行事故原因链中,除了驾驶员原因外,不安全的监督也是事故原因链中不可缺少的一部分.不安全监督有(图4):不合适的监督,工作计划紊乱:没有及时解决已知问题和违规管理.4.1不合适的监督监督的目的就是保证目标的成功实现,为达到这个目的,不论是项目水平高低,都需要有指导,培训,领导和激励,以及树立一个好的榜样.这只是理论上的要求,实际情况并非如此,如:对一个驾驶员提供一个合适的人力资源管理培训并不难,但是,这样的机会有时就被忽略了,导致机组人员问的沟通能力和协作过程培训都没能实现.同样,健全的职业指导和细心的组织监督是组织成功的基本要素.赋予个人以决策权力和处理问题的独立能力也是必须的,这和对个人的组织管理并不矛盾.缺乏健全的职业指导和细心组织管理易产生纪律松散,违纪违规行为的发生.通过对飞行事故调查发现,加强监督在预防人的错误行为产生方面十分重要.4.2工作计划紊乱驾驶员碰到危险情况或执行困难任务时,时常工作节拍加快,计划被打乱,休息得不到保证,工作状态不佳,这是可以理解的.然而,在正常执行任务状态,休息得不到保证,工作状态不佳是不允许的,这是一种不合适的,非安全管理,是一种工作计划紊乱的管理.不正确的人员搭配也是工作计划紊乱的一种表现.年长,独裁的机长和年轻,水平低的驾驶员配合时有时会出现沟通,协调上的错误或误会,如1982年1月l3日,一架波音737客机的主驾驶员四次告诉机长:飞机飞离华盛顿机场时出现情况不正常,尽管如此,机长仍坚持继续飞行,结果飞机撞上大桥,坠入水中,造成79名机上人员中74人死亡的飞行事故,最终的NTSB调查报告指出:飞机起飞时没有启用发动机防冰功能,导致飞机螺旋桨表面带冰运转,主驾驶员发现发动机仪表指示情况异常时,机长仍坚持继续飞行.4.3不及时解决问题监督管理者从驾驶员,飞机仪表,培训及其它安全领域不同方面知道了存在某些问题,但他们没有对这些问题作及时校正,处理就让飞机飞行.例如:一些飞行事故的事后调查人员在调查驾驶员的朋友,同事和他们的领导等相关人员后就发现在出现飞行事故前驾驶员身体状态差等前兆,管理者没能及时采取果断的措施解决问题,结果导致飞机事故发生.4.4违规监督这是管理部门存在的一种现象.尽管争议很少,但当管理者管理他们的资源(资产)时滥用职权,违规管理,例如允许没有资格或没有驾驶证的个人驾驶飞机.尽管这种情况很难被证实或不易被暴光,但这种行为是对飞行规章制度的悍然挑战.5.对组织管理因素的分析高级组织管理部门错误的决策直接影响下级Nov.2006VOI.I7No.6中国民航飞行学院JournalofCivilAviationFlightUniversityofChina7管理监督者以及执行者的行为和工作状态.不幸的,这些组织决策性错误有时还没有引起事故安全调查专家的重视.组织管理因素有(图5):资源管理,组织氛围,组织过程.5.1组织资源管理资源管理包括组织机构对资产分配的决策和对人才,资金和仪表设备合理配置和使用.保证安全生产和保证低成本,高效利用资源是资源管理的两个目的,这两个目的在组织机构繁荣时期一般都能达到,但当组织机构出现财政危机时,安全和训练(培训)经费被削减,驾驶员的飞行技能将得不到提高,跳槽就不可避免.经费被削减的直接后果是影响采购新的,先进设备仪器,设备和生产车间的维护保养也得不到保障,驾驶员只能枯燥无味地驾驶性能低下的飞机.5.2组织氛围组织氛围具体来讲是指组织中的工作环境,包括组织结构,组织的政策方针和组织文化.组织结构包括领导链,权力和义务的分配,沟通渠道和执行任务责任.对一个组织或团队而言,沟通和协调是最重要的,如果组织的管理者和职员问缺乏有效的沟通,领导链出现混乱,职员不知道谁是自己的领导,那么,组织的安全性就遭到了破坏,发生飞行事故就成了必然.组织的政策方针是组织决策和行动的指南,包括人才的录用,解雇,晋升,加薪,病假,加班,医疗,事故调查,设备安全使用等.组织文化是非组织政策所规定的行为体现,如个人交往,个人价值观,工作态度,信仰和习惯等.组织的政策方针缺乏或组织的作用力不强大,并被组织文化所取代,则组织将是无序混乱状态,这时就需要组织管理者采取果断措施.5.3组织过程组织过程是指管理组织内部每天日常事务活动,公司决定和规章制度,包括标准操作程序的建立和应用,劳动者和管理者制衡的有效方法等,如生产节奏,工作压力,激励机制和工作计划等,这些因素都关系到飞行安全.不是所有的组织都有这些组织过程,有些组织也没有采取匿名的报告机制和安全审计来监督管理驾驶员的错误行为及人为因素问题,因而,在飞行事故发生前,监督者和管理者就不会意识到问题的存在.6.结束语美国空军系统已经利用人为错误因素模型对近1000次飞行事故原因进行了调查和分析,验证了模型的可靠性和内容的正确性,摆脱了基于个人兴趣主观分析判别方法,因此,这种分析模型首先在军事飞行事故分析中有明显效果.同时,FAA和NTSB在民航飞行事故调查中大力推广使用人为错误因素,在美国民用航空飞行事故的分析和调查中也开始得到广泛应用.基于人为错误因素模型的人为因素的详细分析为事故调查人员对航空飞行事故的原因详尽,友好地识别和分类搭起了一座沟通桥梁.参考文献1】Shappell,S.A.,andWiegrnann,D.A.(1997).AreliabilityanalysisoftheTaxonomyofUnsafeOpera-tions,AviationSpace,andEnviron