航空人因：提升飞行员表现与安全

航空业本质上是一个复杂且要求严苛的领域。尽管技术进步显著提升了飞机的性能和导航精度，但人的因素仍然是飞行安全的关键决定因素。这正是航空人因（Aviation Human Factors）发挥作用的地方。人因，本质上是研究人与机器及其环境如何互动的学科。在航空领域，它专门关注优化飞行员、飞机和操作环境之间的互动，以提升表现、减少失误，并最终提高安全性。这篇博文将深入探讨航空人因的核心原则，探索其对飞行员表现和安全的影响，并重点介绍减少人为失误的实用策略。

理解航空人因

航空人因涵盖了心理学、生理学、工程学和人体工程学等广泛的学科。它审视了可能对飞行员表现产生正面和负面影响的认知、生理和社会因素。一些关键的关注领域包括：

• 认知因素：注意力、记忆、决策、问题解决和情境意识。
• 生理因素：疲劳、压力、工作负荷和生理极限。
• 环境因素：噪音、振动、温度和座舱压力。
• 社会因素：沟通、团队合作、领导力和组织文化。
• 人机界面：驾驶舱控制、显示器和自动化系统的设计与可用性。

SHELL模型

理解人因的一个有用框架是SHELL模型，它代表了航空系统中不同元素之间的关系：

• 软件 (Software)：程序、检查单、法规和组织政策。
• 硬件 (Hardware)：飞机、设备、工具和技术。
• 环境 (Environment)：操作环境，包括天气、空域和空中交通管制。
• 核心成员 (Liveware)：人的因素，包括飞行员、空中交通管制员和维修人员。
• 核心成员之间的交互 (Liveware)：人与系统其他元素之间的接口（L-H、L-S、L-E、L-L）。

SHELL模型强调，在分析事故或事件以及制定安全干预措施时，考虑这些元素之间相互作用的重要性。任何这些元素之间的不匹配都可能导致人为失误并危及安全。

人因对飞行员表现的影响

人因显著影响飞行员表现的各个方面，包括：

• 情境意识：飞行员感知、理解和预测飞机、环境及操作情况的当前和未来状态的能力。失去情境意识是许多航空事故的主要促成因素。
• 决策：在可用选项中选择最佳行动方案的过程，尤其是在压力下或时间紧迫的情况下。糟糕的决策可能导致导航、飞机操纵或应急程序中的失误。
• 沟通：飞行员、空中交通管制员和其他机组成员之间的有效沟通对于维持安全和协调操作至关重要。沟通不畅或指令模糊可能导致严重后果。
• 工作负荷管理：有效管理飞行任务需求的能力，包括确定任务优先级、分配职责以及避免超负荷或负荷不足。无效的工作负荷管理可能导致判断失误、情境意识下降和压力增加。
• 疲劳管理：疲劳会损害认知功能、反应时间和判断力，增加失误和事故的风险。飞行员必须能够识别疲劳迹象并实施策略以减轻其影响。

例如，以2009年科尔根航空公司3407号班机在纽约州布法罗附近的坠机事故为例。尽管有多种因素共同作用，但疲劳和不充分的机组资源管理（CRM）是重要的促成因素。飞行员当时正经历疲劳，他们的沟通和协调并非最佳，导致飞机失速并随后坠毁。这场悲剧凸显了在航空领域解决疲劳问题和推广有效CRM的至关重要性。

航空中常见的人为失误陷阱

飞行员容易受到各种人为失误陷阱的影响，这些是可能导致判断或行动错误的认知偏见或感知错觉。一些常见的失误陷阱包括：

• 确认偏见：倾向于寻找和解释证实已有信念的信息，而忽略相反的证据。
• 可得性启发：倾向于高估那些容易回忆起来的事件的可能性，通常是因为最近接触过或印象深刻。
• 锚定偏见：倾向于过分依赖收到的第一条信息（“锚”），即使它不相关或不准确。
• 权力梯度：初级机组成员倾向于犹豫是否要挑战高级机组成员的决定，即使他们认为这些决定是错误的。
• 自满情绪：一种过度自信或自我满足的状态，可能导致警惕性降低和冒险行为增加。这通常与高度自动化的飞机有关。

这些失误陷阱可能会因压力、疲劳、时间压力和培训不足等因素而加剧。认识到这些偏见是减轻其影响的第一步。培训计划应强调批判性思维技能，并鼓励飞行员积极挑战自己的假设。

减少人为失误的策略

航空公司可以实施多种策略来减少人为失误并提高飞行员表现。这些策略包括：

• 驾驶舱资源管理 (CRM)：CRM是一套培训程序和技术，专注于改善驾驶舱内的沟通、团队合作、领导力和决策能力。CRM培训强调果断、冲突解决以及有效利用所有可用资源的重要性。
• 威胁与差错管理 (TEM)：TEM是一种主动的安全管理方法，涉及在潜在威胁导致失误或事故之前识别并减轻它们。TEM培训教导飞行员预测威胁、识别差错，并实施策略来预防或减轻其后果。
• 疲劳管理计划 (FMP)：FMP旨在解决与飞行员疲劳相关的风险。这些计划可能包括关于疲劳影响的教育、管理疲劳的策略，以及关于飞行时间限制和休息要求的政策。
• 标准操作程序 (SOPs)：SOPs是执行特定任务或程序的详细分步说明。SOPs有助于减少变数，并确保任务以一致和安全的方式执行。
• 人因培训：人因培训应融入所有级别的航空教育和培训中。这种培训应涵盖情境意识、决策、沟通、工作负荷管理和疲劳管理等主题。
• 自动化理念与培训：实施关于自动化使用的全面培训，重点关注模式意识、适当的自动化水平以及在自动化可能不适用情况下的手动飞行技能。
• 飞行数据监控 (FDM) / 飞行运行质量保证 (FOQA)：分析飞行数据以识别可能预示潜在安全风险的趋势和模式。利用这些数据制定有针对性的干预措施并改进培训计划。世界各地的航空公司如澳航（Qantas）和阿联酋航空（Emirates）都使用FDM来提高安全表现。
• 非技术技能 (NTS) 培训：将NTS培训纳入飞行员发展计划。NTS包括沟通、团队合作、领导力、决策和情境意识等方面。这些技能对于在复杂和动态情况下的有效表现至关重要。
• 公正文化实施：在组织内创建“公正文化”，让飞行员能够放心地报告错误和险情，而不用担心受到惩罚，除非有证据表明存在严重疏忽或故意违反程序。

技术在提升人因中的作用

技术在提升航空人因方面扮演着至关重要的角色。先进的驾驶舱显示器、飞行管理系统和自动化工具可以为飞行员提供更好的情境意识、减轻工作负荷并增强决策能力。然而，在设计这些技术时，必须牢记人因原则，以避免引入新的错误来源。

例如，驾驶舱显示器的设计应直观且易于理解，以清晰简洁的方式为飞行员提供所需信息。自动化系统应旨在支持飞行员的决策过程，而不是完全取代它。飞行员必须接受关于这些技术使用的适当培训，并了解其局限性。

一个例子是增强视觉系统 (EVS) 和合成视觉系统 (SVS) 的发展。EVS使用传感器为飞行员提供跑道的清晰视野，即使在低能见度条件下也是如此。SVS使用数据库创建地形的3D表示，为飞行员在进近和着陆期间提供更好的情境意识。这些技术可以显著提高安全性，尤其是在具有挑战性的天气条件下。

系统性方法的重要性

航空人因不仅关乎单个飞行员，它关乎整个航空系统。为了有效减少人为失误并提高安全性，采用系统性方法至关重要，该方法考虑了航空系统的所有元素及其相互作用。这包括飞机设计、程序制定、人员培训和组织管理。

系统性方法认识到，错误通常是多个促成因素的结果，而不是单一原因。通过从系统角度分析事故和事件，可以识别潜在的脆弱性，并制定针对错误根本原因的干预措施。

航空人因的全球视角

虽然航空人因的原则是普遍的，但其应用可能因具体的文化、法规和操作环境而异。例如，航空法规和培训标准可能因国家而异。文化差异也会影响沟通方式、团队合作动态和对权威的态度。对于跨国航空公司和全球航空组织来说，在实施人因计划时考虑这些因素非常重要。

此外，世界各地的飞机类型和操作环境可能差异很大。在发展中国家运营的航空公司可能面临独特的挑战，例如基础设施有限、维护不足和人员经验较少。应对这些挑战需要一种量身定制的人因培训和安全管理方法。

航空人因的未来趋势

在技术进步、法规变化和对人类表现日益深入的理解的推动下，航空人因是一个不断发展的领域。航空人因的一些未来趋势包括：

• 增加自动化：随着飞机变得越来越自动化，确保飞行员保持其手动飞行技能和情境意识非常重要。目前正在进行研究，以开发更直观和用户友好的自动化系统。
• 人工智能 (AI)：AI有潜力增强航空安全的许多方面，从预测性维护到实时决策支持。然而，在安全关键应用中使用AI时，必须仔细考虑其伦理和人因方面的影响。
• 数据分析：日益增多的飞行数据使得对飞行员表现进行更复杂的分析和识别潜在安全风险成为可能。数据分析可用于制定有针对性的干预措施和改进培训计划。
• 以人为本的设计：对以人为本的设计的日益重视，正促使开发出更直观、用户友好且能抵抗人为失误的飞机和系统。
• 虚拟现实 (VR) 和增强现实 (AR)：VR和AR技术正被用于为飞行员创造更真实、更具沉浸感的培训环境。这些技术可以提高培训效果并降低事故风险。

结论

航空人因是航空安全的关键要素。通过理解影响飞行员表现的认知、生理和社会因素，航空公司可以实施有效策略来减少人为失误并提高安全性。系统性方法，结合CRM、TEM和疲劳管理计划的实施，对于创建一个安全高效的航空系统至关重要。随着技术的不断进步，确保新技术的设计遵循人因原则，以最大限度地发挥其效益并最小化其风险，这一点非常重要。归根结底，投资于航空人因就是投资于乘客、机组人员和整个航空业的安全。