民航维修基地人为差错控制能力评价研究

【摘要】 随着国内民用航空消费市场的扩大，飞机的数量和航班的次数急剧增加，民航维修基地的航班维修架次也急剧增长，维修任务量的增加给民航整个机务维修系统带来了很大的考验。以往由于民航飞机架次较少，提出“安全第一，效率第二”的口号，如今市场对飞机飞行的安全性和准时性提出了更高的要求，“无差错和高效率并举”渐渐成为民航机务维修领域新的口号，而民航维修基地人为差错的控制能力对安全和效率的保障有积极作用，这就对民航维修基地人为差错控制能力的研究提出了迫切的需求。论文通过分析一般人为差错的致因模型，引入情境的概念，探究了民航维修工作中人为差错产生的内在机理，建立了民航维修基地人为差错分析框架。运用鱼骨图的方法，寻找控制人为差错影响因素的指标集，构建了民航维修基地人为差错控制能力指标体系。最后以C民航某维修基地为例，采用模糊层次分析法对维修基地的人为差错控制能力进行了综合评判。具体内容如下：首先，论文从民航机务维修的现状出发，通过综合分析事故致因理论中代表性强的经典事故模型，归纳整理出事故致因模型中一般的研究要素、内在机理及事故产生的影响因素，提出从个体因素、情景意识因素及情境管理水平因素三个方面建立民航维修基地的人为差错分析框架。其次，论文通过界定民航维修基地人为差错控制能力的内涵，在分别分析了个体因素、情景意识及情境管理水平与人为差错的关系的基础上，运用鱼骨图的方法，对导致人为差错的影响因素进行了解析，提出了控制人为差错发生的一系列指标，构建了民航机务维修人为差错控制能力指标体系。进一步通过民航维修行业的人为差错事件统计分析，验证了指标体系的有效性。最后，论文通过对各种评价方法进行比较，确定了基于模糊层次分析法的维修基地人为差错控制能力评价方法，选取层次分析法确定各指标的权重，通过模糊综合评价确定最终隶属度，实现了对C民航维修基地的人为差错控制能力的模糊综合评判，并根据评测结果制定了C民航维修基地人为差错控制策略，将控制策略应用到C民航维修基地，取得了良好效果，证明了研究的科学性与可行性。 

1   绪论

1.1  研究的背景及意义

1.1.1  研究背景

随着21世纪的到来，伴随着国内经济的高速发展，民航业的发展进入快速发展期。从历史统计数据看，在 2000 年到 2005 年短短的 5 年间，我国民航业飞机数量约增加 340 架，并在 2006 年到 2013 年七年时间里，我国民航飞机架数从将近800 架左右增加到2200架左右，增长将近两倍。与此同时，民航维修市场总量也从2010年的158亿发展到2013年的400亿，据预测，到2028年，中国航空旅行和航空货运市场的双增长将使机队规模增至4610架飞机，这一水平基本达到欧洲目前运营的飞机数量，届时民航维修市场的市场总量也将会继续翻翻。在 2005年底民航机务人员的人数为4万人左右，随着维修市场总量和飞机数量的双增长，预测在 2006-2025 年间，中国民航业新增航空机务人员总共需要 20 万人。随着国内航空消费市场的扩大，飞机的数量和航班的次数的急剧增加，飞机的跟新换代速度也在加快，其飞机结构的日益复杂，飞机老化导致故障的增多也将在未来给民航维修增加压力。同时，对飞机起飞准时性要求的提高，维修基地科学管理水平的相对滞后，机务人员自身能力的欠缺等，这些问题都给民航维修基地的维修工作带来新的困难和挑战。

在民航维修行业大发展的背景下，保障飞机维修质量，提升飞机维修效率成为市场的要求，也是民航维修行业内在发展的需要。但是在短时间内，维修基地内机务人员人才梯队的建设跟不上航班架次的急剧增长，维修现场的科学管理水平相对滞后的现象将在一段时间内长期存在，机务人员的素质以及维修环境等不可控因素也将长期存在，这些都增加了民航维修基地人为差错发生的概率。维修基地的主要活动是机务维修工作，其中机务人员是飞机维修活动中的行为主体，其行为的可靠性的高低直接影响到飞机维修的安全与效率，然而民航机务维修的人为差错是民航机务维修系统中最不可控的因素，其产生的原因多种多样，由人为差错导致的很多维修事故与事故征候更是防不胜防，同时国内的研究者在对民航维修人为差错的研究分析中，建立起的事故分析框架还处在对事故致因模型的照搬和套用阶段，缺乏对民航维修复杂性的深入而全面考虑。

1.2  国内外人为差错研究现状综述

1.2.1  国外研究现状

民航领域从业人员人为差错的研究由来已久，从减少由人为因素引发的航空事故的研究，长期都是全世界各国民航领域研究的焦点。相比于国内的研究，国外学者早在 20 世纪 40 年代就开始了人为因素的研究，在人为因素的研究领域国外学者有着更扎实的基础。英国早在1949年就建立了工效学会，人为因素应有的学科地位得到确立，国际工效学会（IEA）在此基础上于 1959 年也成立了。

美国在1957年建立的人为因素学会也在后来的时间并入到了IEA。 美国空军上尉工程师墨菲（Murphy）在1949年第一次提出这样一个定理：事情如果有变坏的可能，不管这种可能性有多小，那么这种差错总是会发生，这就是墨菲定律(Murphy，，s  Law)。从墨菲定律中我们看到，只要对那些有出错可能的地方，有人出错是必然的，并且往往会在最不利的时机以最坏的方式发生。近60 年的实践使得墨菲定律得到了很大的发展，并对飞机的飞行安全做出了卓越贡献，它对维修中的维修差错的消除具有现实和长远意义。1972年，Elwyn Edwards教授提出了 SHEL 模型[4][5]后，由 E.Hawkins 于 1975 年对其进行了进一步完善发展，SHEL 模型提出事故的产生是以人（L）与硬件（H）、人（L）与软件（S）、人（L）与环境（E）、人（L）与人（L）相联系并作用，通过综合的结果以事故的形式表现出来。1990年，James Reason教授提出了Reason模型。第一部关于人为差错的著作《Human  Error》的出版，对人为差错研究的不同观点进行了系统地论述，并对差错预测及典型过失和预防方法进行了分析，同时认为隐性差错和显性差错是差错的两种形式。在众多事故模型中，Strater 教授对现有这些模型进行了划分，认为模型大致可以分为现象型、因果型以及行动型三种。其中，按照失误表现形式来建立的模型为现象型模型，这类模型结构过于简单，欠缺对人为失误的获取和评估的考虑，对表面现象与内在心理之间的联系也没有建立起来。

2   人为差错分析及评价的理论基础

2.1  人为差错研究的相关理论基础

2.1.1  事故致因理论

伴随着人类社会生产力的快速发展，在人类的生产活动中科学技术的应用越来越规模化、普遍化和复杂化，同时越来越激烈和尖锐的收益与损失之间的矛盾也给人类带来了新的烦恼。为了对这一矛盾更好地解决，大量的探索性研究在实践中不断深入，丰富的安全生产经验也被积累下来，其中在人们长期生产经验中积淀下来的重要理论就有事故致因理论，它是系统安全科学的基石。

始于近代资本主义工业化生产的事故致因理论，直到 20世纪末，可以大致分为三个发展阶段。

 ① 20世纪初，资本主义工业化带来的大生产已经初具规模，广泛应用的大规模流水线生产方式进入各行各业的生产单元，事故致因理论原始雏形初见端倪，此时事故频发倾向论和后来修正的事故遭遇倾向论被一些学者提炼出来，两者都认为人是事故发生的主要原因，从事工作的“人”与事故的发生密不可分。海因里希(W.H.  Heinrich)在 1936 年提出事故因果连锁论，指出“人”的不安全行为和“物”的不安全状态是事故的发生源头，在事故过程中对这两项因素实施干预能起到重要作用，但事故因果连锁理论依然是从“人”的角度对事故成因进行分析的。

② 到二战时期，战争中大量使用许多新式、复杂的武器装备，许多研究人员逐渐认识到在事故中生产条件和技术设备的也是潜在危险，因而对事故产生的认识不再是简单地将操作者的“人”作为主要原因。在研究事故各因素间的关系特征的过程中，开始广泛应用事故的流行病学方法论和能量意外释放论等进行解说，事故因素的调查和研究在这一阶段也得到很好的促进，事故发生的物理本质也得到很好的揭示。

③ 到了 20 世纪 60 年代以后，科学技术迅猛发展， 产品工艺、技术系统、生产设备越来越复杂，复杂系统的事故原因很难通过以往的理论来解释。由此研究人员结合控制论、信息论、系统论对许多新的事故致因理论和模型进行重新定义和构建。

2.2  评价理论

评价是根据确定的目的来测定对象系统的属性，并将这种属性变为客观定量的计值或者主观效用的行为。评价是决策的基础，评价方法是评价的核心问题。

2.2.1  评价方法的演变与发展

目前的评价方法已有几十到上百种，最早的评价方法是在各种总值、平均值等简单数学方法为基础发展起来的，从统计学、管理学和系统工程理论角度着眼研究是从近代才开始，近些年来，一些新兴学科的加入，如模糊数学、灰色系统理论、神经网络技术等也都引入到评价方法的研究中来，使评价方法的研究日益发展成为一个多学科边缘交叉、相互渗透、多点支撑的新兴研究领域。概括的说，现代评价方法的研究进程可以从独立发展阶段、机理互补阶段、组合运用阶段三个阶段来大致划分。

此外，对评价方法的评价结果的水平和精度的研究也开始逐渐成为评价领域的热门研究方向，比如对评价结果的敏感性分析、不同评价结果的兼容性、差异性等的研究也逐渐引起了评价学者的重视，成为评价方法领域一个新的研究方向。 

2.2.2  一般评价方法介绍

在学术界，对定性问题定量化的评价过程中存在的信息失真，不同评价方法评价的结果不一致的情况一直存在，选取一种合适的评价方法，有助于更加客观的去评价研究对象。常见的评价方法有灰色系统理论、专家访谈法、人工神经网络法、事件树分析法、事故树分析法、事件树分析法、层次分析法及模糊综合评价等。

① 灰色理论法

20 世纪 80 年代灰色系统理论由中国学者邓聚龙教授首先提出并创立，它是在数学理论基础上的系统工程学科，用以解决一些包含未知要素的特殊领域的问题。灰色系统是一部分信息已知、另一部分信息未知的系统，该理论在复杂的大系统中融入了控制论的观点、方法，结合了运筹学与自动控制方法，来研究具有灰色特性的客观世界中的问题。在所有的灰色系统模型中，灰色模型最有特色，即时间序列模型。一般可以用变量的微分方程来表示性的灰色模型，表达形式如下： 

灰色模型方程中由于含有高阶微分项，系统因为随机因素而导致的波动特性能够反映出来。

3   民航机务维修过程中人为差错产生的机理研究 ........ 17

3.1  民航机务维修的现状 ....... 17

3.1.1  民航机务维修工作内容及其特点 ............ 17

3.1.2  民航机务维修的管理现状 ............. 19

4   民航维修基地人为差错控制能力指标体系及评测方法研究 ............... 31

4.1  民航维修基地人为差错控制能力研究的总体思路 ............ 31

4.2  相关概念及关系界定 ......... 31

5   C 民航维修基地人为差错控制能力测评应用实例 ............ 57

5.1 C 民航维修基地概况 ............. 57

5.2 C 民航维修基地人为差错控制能力的评测应用 ........... 57

5   C 民航维修基地人为差错控制能力测评应用实例

5.1 C 民航维修基地概况

C 民航维修基地成立于 2004 年，是民航股份工程技术分公司下的生产单位，坐落在重庆江北国际机场，拥有一座现代化大型机库，主要从事民航股份机队工程管理和飞机大修、航线维护、动力装置及附件修理等工作。目前 C 民航维修基地有航线维修一车间、航线维修二车间、定检维修车间、内场维修车间、特种车队、生产计划与控制、技术支援、航材和其它管理部门等 14个部门，所有部门员工总和为448人，一线机务人员主要集中在航线、定检、内场车间。航线、定检、内场车间主要负责公司执管26架飞机的维修基地维护工作，航线维修车间主要负责外站飞机机场的航线维护工作，其中外场维护人员 240 人、放行人员 110 人，内场修理27人。

航线维修采用四班两运转，其他人员按照正常工作日工作，质量管理人员和技术支援人员每日有值班人员，对现场管理进行督促和检查，以及提供必要的技术支援。

6   结论

随着中国航空市场的进一步扩大，民航维修基地保障飞机飞行安全的压力也越来越大，新形势对维修基地人为差错的控制能力提出了更高的要求。传统民航维修领域人为差错的控制，主要以事后控制和经验预防为主，对事故的分析处在对经典事故模型的照搬和套用阶段，缺乏对人为差错原因分析的系统思考，在民航维修基地人为差错产生原因越来越多且复杂的背景下，从更加全面的视角去审视人为差错产生的原因，提高民航维修基地人为差错的控制能力势在必行。

为此，本文基于民航维修基地机务维修工作的特点和安全管理的现状，结合经典事故模型、情景意识理论及情境管理理论，建立了民航维修基地人为差错分析框架，构建了民航维修基地人为差错控制能力指标体系，并以实例进行了测评研究，提出了改善策略。具体来说，本文的主要研究成果和工作如下：

① 总结了人为差错成因分析中多种经典事故模型的特点，分析了民航维修基地机务维修工作及安全管理现状，提出了个体因素、情景意识及情境管理三大对民航维修人为差错产生核心影响的因素。

② 深入分析了民航维修基地人为差错产生的内在机理，提出了民航维修基地人为差错的产生是由外因情境管理失误与内因个体因素及情景意识的失效综合导致，建立了适合民航维修基地的人为差错模型。

③ 界定了人为差错的影响因素与维修基地人为差错控制能力之间的关系，研究了个体因素、情景意识、情境管理与人为差错之间的关系，运用鱼骨图对造成人为差错的外因和内因进行了解析，构建了民航维修基地人为差错控制能力指标体系。

④ 比较分析了多种定性问题定量化的评价方法，结合民航维修基地人为差错控制能力指标的特点，提出采用模糊层次分析法对民航维修基地人为差错的控制能力进行评测。

⑤ 将本文的研究成果应用到C民航维修基地，实现了对C民航维修基地人为差错控制能力的模糊综合评判，将诊断结果应用到提升 C 民航维修基地人为差错控制能力上，建立了以过程为基础的 PDCA 重点指标控制模式，对 C 民航维修基地人为差错控制能力的提升具有很好的指导和实践意义。

本文从情境管理的视角对维修基地人为差错控制能力展开研究，提出了民航维修基地人为差错控制的新思路。由于笔者学识、笔力有限，对民航维修基地人为差错控制能力指标体系的研究还是探索性的，很多方面还需要以后从事民航维修基地安全管理的相关研究人员进一步完善。

参考文献（略）