M盯 . 2 0 0 9 V 0 1. 20 N 0 . 2 中国民航飞行学院学报 Jo u rn al o f C iv il Av i at i o n F l igh t U n iv e rs ity o f C h in a 人为因素分析与分类系统(HFACS)及事故个例分析 吕春玉房春花 ( 南京航空航天大学民航学院江苏南京21 0 16 ) 摘要: 研究了在JA M E S R EA SO N 的,’s w IS S C H E E SE’ , 模型基础上开发的人为因素 分析与分类系统( H FA C S ) , 探讨了HFA C S 的功能及其应用于通用航空事故的人为差错分析 方法. HFA C S 描述了四个层次的人为因素 , 不安全行为是导致事故发生的直接原因, 不安全 行为的前提条件是导致不安全行为发生的主客观条件, 不安全的监督和组织影响则是致使事故 发生的隐藏的 、潜在的根源. 结合19 3 年在新疆乌鲁木齐发生的一次MO 一82 型飞机坠毁事故 案例, 本文应用H 队C S 分析了该次飞行事故各层次原因的多种人为因素 , 得出了有益的 、 具 有参考性的结论: 该次飞行事故在很多层次上可以进行预防, 尤其是在不安全的监督与组织影 响上. 这对今后国内民航飞行人员及事故调查人员具有一定的借鉴作用。 关键词: HFA C S 人为因素R EA S O N 模型飞行事故 中图分类号: V 3 21 . 3 文献标识码: A 1 引言 近些年来, 民用航空领域重大飞行事故频 发, 伤亡率也出现了增长的趋势。有调查研究显 示 , 70 %. 8 0% 的航空事故都与人为因素有关, 因 此国内外的许多专家学者皆纷纷展开对人为因素 的研究。人为因素分析与分类系统( HFA C S ) 川 是基于RE A S o N 模型l2] 而提出的一种用于调查和 分析航空事故中人为因素的方法。该方法是美国 F AA 专家s c o t A . s h a p p e ll 与川in o is 大学航空学 院的D ou gl as A . w ieg m an 教授进行军用飞行航空 事故调查分析的成果, 取得成功后逐渐在商用航 空、通用航空领域得到推广。 2 人为因素分析与分类系统(H FA C s) 曼彻斯特大学教授Jam e s R e a s o n 于19 9 0 年 提出了RE A SO N 概念模型—事故致因的“S w i s C he es e’ 模型川, 如图l 所示 。RE A SoN 模型将人 为错误因素分为四个级别 , 第一级也是最低级别 的人为因素是不安全行为; 第二、 三 、 四级分别 是: 不安全行为的前提条件, 不安全的监督和组 织影响 。不安全行为是显性因素, 其直接导致事 故发生 。对飞行事故来讲, 通常指机组和一线工 作人员的错误; 第二 、 三 、四级属于隐性因素 。 不安全行为的前提条件是指直接导致不安全行为 发生的主客观条件, 包括操作者状态、环境因素 和人员因素。不安全的监督和组织影响是导致飞 行事故发生的潜在根源, 如组织过程中错误的决 定, 监督不充分及运行计划不适当等。R EA S O N 模型从高级别开始向‘ 卜逐层施加影响, 强调最高 层的组织因素对事故的影响作用。但是RE A S O N 模型仅仅是理论上的描述, 而不是分析, 没有详 细定义不安全因素, 不能直接应用于实践。 险性差悄及显性欢错 址性差错 防线故突破或缺少防线 不安全行为 。 乳事故 图l 事故致因的“S w is s C h e e s e , , 模型 H FA C S(th e H u m an Fac t o r s A n a ly s is an d C las s i- fi c at in n s ys te m , H FA c s) 建立在RE A So N 模型基 础上, 定义了R E A SO N 模型中的隐性因素和显性 因素, 描述了四个层次的失效, 每个层次都对应 于R E A s 0 N 模型的一个层面[’] 。 显性因素对应的 中国民航飞行学院学报 Jo u m al o f C i v i l Av iat io n F ligh t U n iv e rs i ty o f C hi n a M盯. 2 0 0 9 V 0 1. 2 0 N 0 . 2 是机组成员的不安全行为, 包括差错和违规。隐 性因素对应的是不安全行为的前提条件, 不安全 的监督和组织影响。H EA C S ( 如图2 所示) 是一 种同时具有科学性和实用性的用于事故调查和分 析的工具。 镇汾 画 月· 峨因直人员冈沂 吻理环峨! 技料浅 枯神状 .去笙烤沐甘力时限 图Z H 队C S 结构框图 2 . 1 不安全行为 人的不安全行为是系统存在问题的直接表 现。这种不安全行为分为两类: 差错和违规。 ( l) 差错技能差错: 漏掉程序步骤, 飞行 技术差, 飞行操作时注意力分配不当等。决策差 错: 可能由于经验不足, 缺乏训练或外界压力等 造成, 也可能理解问题不彻底。如紧急情况判断 错误 , 决策失败等。知觉差错: 即一个人的感知 觉和实际情况不一致, 就像出现视觉错觉和空间 定向障碍一样, 可能是由于工作场所光线不足, 或在不利气象条件下飞行等。 ( 2 ) 违规故意或者说主观不遵守确保安全 飞行的规章制度, 分为习惯性的违规和偶然性的 违规。前者是组织或管理人员常常能容忍和默许 的, 常造成工作人员习惯成自然。 而后者偏离规 章或工作人员正常的行为模式 , 是不被允许的。 2 . 2 不安全行为的前提条件 这一块指出了直接导致不安全行为发生的主客 观条件 , 包括操作者状态, 环境因素和人员因素。 ( l) 操作者的状态能影响并经常影响人的工 作绩效, 包括精神状态差、生理状态差和身体/ 智 力局限, 如精神疲劳, 失去情境意识, 工作中自 满、 飞行警惕性低等属于精神状态差; 生病、缺 氧, 身体疲劳或服用药物等引起生理状态差; 当 操作要求超出个人能力范围时会出现身体/ 智力局 限, 同时为安全埋下隐患, 如视觉局限、休息时 间不足、体能不适应等。 ( 2 ) H 队C S 将环境因素分为两大类: 物理 环境和技术环境。前者既指操作环境( 如气象、 高度、地形等) , 也指操作者周围的环境, 如驾 驶舱里的高温、振动、 照明、有毒气体等I’] 。技 术环境包括设备和控制设计、 显示及界面特征、 检查单编排等一系列情况l’] 。 ( 3 ) 人员因素强调个人的准备状态和机组资 源管理, 因为飞行机组常为许多不安全行为的产 生创造前提条件。例如没有遵守机组休息的要 求、训练不足、滥用药物等属于个人准备情况不 足。在执行任务过程中飞机、 空管等自身及相互 间信息沟通不畅、缺少团队合作等问题属于机组 资源管理不良。 2 . 3 不安全的监督 ( l) 监督不充分指监督者或组织者没有提 供专业的指导、培训、监督等。若组织者没有提 供充足的C R M 培训, 或某个机组成员没有这样 的培训机会, 则机组协同合作能力将会大受影 响, 出现差错的机率必然增加。 ( 2) 运行计划不适当包括这样几种情况: 机组配备不当, 没有提供足够的指令时间, 任务 或工作负荷过量, 没有为机组提供足够的休息机 会等。整个机组的操作节奏以及运行安排不当会 使得飞行风险加大。 ( 3) 没有纠正问题指的是管理者知道人 M时. 2 0 0 9 V o l ‘20 N o . 2 中国民航飞行学院学报 Jo u m al o f C iv i l A v iat i o n F ligh t Un iv e r s ity o f C h in a 员、培训和其他相关安全领域的不足之后, 仍然 允许其持续下去的情况 。 ( 4) 监督违规指的是管理者或监督者有意 违反现有的规章程序 , 如允许没有资格、未取得 执照的人员飞行等 。 2. 4 组织影响 如前所述, 组织层的差错属于最高级别的影 响, 这种影响通常是间接的、隐性的, 因而常会 被安全专业人员所忽视。在进行事故分析时, 很 难挖掘出组织层的缺陷; 而一经发现, 其改正的 代价也很高 , 但是却更能加强系统的安全。 一般 来说, 组织影响包括三个方面: ( l) 资源管理不当主要指组织资源分配及 维护决策存在的问题, 如人力资源、资金设施等 管理不当、过度削减安全相关的经费诸如此类 。 ( 2) 不良的组织氛围可以定义为影响工人 绩效的多种变量[’l , 包括组织结构、 组织文化和 政策。比如信息流通传递不畅、公司政策不公 平、过于强调惩罚等都属于不良的组织氛围。 ( 3) 组织过程漏洞主要涉及组织里运营过 程中的行政决定和流程安排, 如公司飞行排玖程 序存在缺陷、制定的某些标准不完善等。 3 飞行事故个例之H FA C S 分析 3 . 1 事故经过 19 9 3 年1 1 月13 日, 中国北方航空公司MD - 82 型B 一2 1 41 号飞机执行沈阳一北京一乌鲁木齐 航班任务, 在机场进近过程中坠毁 。 该机当天08 : 41 由沈阳起 ’ 一 气在北京降落作正 常过站后, 从北京飞往乌鲁木齐, 航线飞行正 常。在与乌鲁木齐空中交通管制部门建立联系 后, 地面通知飞机降落条件为: 场压9 47 hP a , 高 度表拨正值1 024 hP a , 温度一℃ 。地面静风 , 向 西落地. 飞机报告已经建立盲降, 高度60 m 。 地面指挥其按盲降进近, 能见度1. s km , 跑道头 有雾。之后地面联系飞机, 无回应。事后查明, 飞机于14 : 53 : 30 撞高压线后坠地, 飞机坠地后烧 毁。机上旅客92 人 , 其中8 人遇难 。机组10 人, 其中4 人遇难。 机组人员情况: 飞行组有机长、副驾驶、机 械员和见习副驾驶4 人。 当时气象情况: 乌鲁木齐机场, 14: 0 : 风向 32 0 , 风速2 In/ s , 能见度1 oo m 。天气现象: 米 雪和轻雾, 8 个低云, 云高巧O m , 温度刁℃ , 露 点刁℃ , 高度表拨正值1024 hP a , 场压94 7 hP ao 事故结论为: 造成这次事故的直接原因是由 于左座调错了高度表, 把修正海压当作场压 , 也 没有按盲降指引飞行, 而是盲目下降高度。加之 当时天气接近标准, 低空具有结冰条件( 浓雾, 温度一℃ ) , 使机组目视条件变差, 发现高度低 后复飞 , 时机已晚, 而且机组又听不懂近地的语 音警告, 导致飞机失速坠地。( 该事故来源于 《民用航空飞行事故汇编( 五) 19 于一1994 》) 3 . 2 应用H FA C S 系统分析 应用H FA C S 系统分析的最好的方法是, 从事 故发生之时往回找。( l) 左座错调了高度表, 显 然这属于技能差错, 在HFA CS 系统中属于不安全 行为 。(2 ) 对于机长来说, 他也负有责任。因为 该机长未及时发现左座的错误操作而予以纠正, 属于偶然性的违规, 同时这其中也存在机组资源 管理( C RM ) 问题。( 3 ) 在自动飞行时, 机上 曾出现2 次下滑道语音警告, 机组均未采取措 施。在又出现“PU L L UP ” 的语音警告时, 机组竞 然不明白其含义, 以致于飞机在低于下滑道飞 行。机组不知他们己经十分危险地接近地面, 在 出现语音警告后, 没有重新进入盲降, 说明飞行 人员不具备在仪表条件下飞行的能力或者说能力 不足。根据H FA C S 系统分析, 进近中存在技能差 错。我们还需指出的是, 该机组在程序执行中也 存在着漏洞: 飞机着陆前并未按照着陆检查单项目 一一执行。这些都说明飞行人员存在技能差错 。 我们找出了导致事故的直接原因即不安全行 为, 确定了机组的差错, 但要想真正理解为何会 发生这样的悲剧, 还需继续分析、研究事故发生 的前提条件, 即不安全行为的前提条件。我们已 无从考证飞行人员执行飞行任务前的精神状态和 生理状态如何, 但从事故中可以看出左座驾驶员 对于飞行的警惕性较低, 才会将修正海压误认为 场压, 该因素被HFA C S 归为精神状态差。左座为 中国民航飞行学院学报 J o u m al o f C iv i l Av iat i o n F ligh t Un iv e rs ity o f C h in a M肚. 2 0 0 9 V 0 1. 20 N0 . 2 何会错调高度, 分不清场压和海平面气压? 说明 其航空理论知识学得不精 、训练不足。 而机长在 左座错调高度表后竟未及时检查纠正, 说明其团 队沟通与合作不畅, 机组配合不好, 这一因素根 据H EAC S 框架被归类为机组资源管理失效 。 而左 座显然缺乏飞行经验, 训练不够 , 属于身体/智力 局限。除了上述人员因素 , 环境因素也是不可忽 略的。当时乌鲁木齐机场能见度1 00 m , 有大雾 和轻度结冰, 8 个低云, 云高150 m , 温度习℃ , 露 点一℃ , 恶劣的外界物理环境极不利于飞行与进 近, 同时也暴露出了机组缺乏在恶劣气象条件下 飞行的经验( 该项被H FA C S 归为操作者的身体/ 智力局限) 。我们也需要注意到, 在不利的气象 条件下飞行视觉信息会相对减少, 从而会造成飞 行机组人员处于高度精神紧张状态, 以致产生知 觉差错。 到目前为止, 我们关注的仅仅是机组。但 是, 使得H 队C S 在事故调查时特别管用的原因 是, 它能鉴别出系统上层的致因因素—监督和 组织的层次。我们从这次飞行机组的配备中知道 有一名机长, 一名副驾驶 , 一名见习副驾驶和一 名机械员。显然航空公司在这次飞行任务中想让 见习副驾驶跟随机长和副驾驶积累飞行经验, 然 后似乎所指派的机长与副驾驶对该机型( MD - 8 2 ) 的飞行经验也不足, 以致出现听不懂下滑道 飞行的语音警告, 因而指派这样的机组执行当天 的飞行任务属于不安全的监督, 确切地说是运行 计划不适当。 3 . 3 总结 应用H FA C S 分析后发现, 此次飞行事故在很 多层次上可以进行预防, 见图3 。公司指派经验 不足的机组执行任务, 机组之间配合不好, 沟通 不畅以及有的飞行员航空理论水平太低等, 导致 了随后一系列的悲剧性事件的发生。通常来讲, 组织的影响和不安全的监督更普遍, 然而处于一 线的机组则是产生不安全行为的首要责任人, 进 近中错调了高度表, 低于下滑道飞行, 没有按盲 降指示进近等行为最终导致了事故的发生。 日七二价目万舀次为 夕红卜n 介翔哆I龙七 不右个行为 象 杯找—峪月 19 9 3 年乌鲁木齐MD 一8 2 X IN G 3B 一2 14 1 飞 机坠毁事故总结 曰! 卜图3 4 结语 H FA C S 系统建立在R EA S ON 模型的基础 上, 由最初的用于军事航空事故分析逐步发展至 民航事故分析, 其理论在实际应用过程中得到了 不断修改和完善。本文从H EA C S 的功能出发详述 了不安全行为、不安全行为的前提条件、不安全 的监督和组织影响四个层面的人为因素, 应用 H 队C S 对一次事故案例进行了分析, 得到了一些 有益的结论, 有助于我国今后对民用航空人为因 素的调查分析。 参考文献 [ l ] D o u g las A . 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感谢提供资料作者: 6626 时间: 2010-10-14 18:47:05
English for Aviation Safety 航空安全英语作者: mrmmx 时间: 2010-10-19 20:58:36
谢谢