北航-人因工程期末考试总结(部分)

ICAO对安全的定义

安全是一种状态，是通过持续的危险识别和风险管理过程，将人员伤害或财产损失的风险降低并保持在可接受的水平或以下。

危险：可能导致人员受伤、设备受损或不能完成特定功能的一种状态或事物。

危险的后果：危险进一步发展可能的情况，通常考虑可能的最坏结果。

风险：危险发生后果的可能性和严重性的综合描述。

可接受的水平：1960’s制定航空安全规章时，确定了民用航空活动的安全水平应等同于人的自然意外死亡率(10-6)。假设一架飞机有100个主要系统或100种主要造成机毁人亡的故障状态，每个系统或每个状态造成机毁人亡的概率为10-9 ，由于设计制造原因引起的机毁人亡概率为10-7 。再给运营维修一个犯错误的安全余度，从而保证百万飞行小时的安全水平(10-6)——百万飞行小时发生低于一次的机毁人亡事故。

飞行安全的一般定义

航空器在运行过程中，不出现由于运行失当或外来原因而造成航空器上的人员伤亡或航空器损坏的事件。

运行过程：

ICAO：在任何人登上航空器准备飞行直至所有人员下了航空器为止的时间内，所发生的与该航空器的运行有关的事件。

FAA：发生在任何人登上航空器打算起飞到全部人员

都已离机后的一段时间内与航空器运行有关的事件。

航空器事故第1章定义

下列名词在用于“航空器事故和事故症候调查”的“标准和建议措施”中时，具有如下意义：

事故：在任何人登上航空器准备飞行直至所有人员下了航空器为止的时间内，所发生的与该航空器的运行有关的事件，在此事件中：

a）由于下述情况，人员遭受致命伤或重伤：

-在航空器内，或

-在航空器的任何部分包括与已脱离航空

器的部分直接接触，或

-直接暴露于喷气尾喷

但由于自然原因、由自己或他人造成的受伤，或由于藏在通常供旅客和机组使用区域外的偷乘飞机者造成的受伤除外；或

b）航空器受到损害或结构故障，它：-对航空器的结构强度、性能或飞行特性造成不利的影响，和-通常需要大修或更换有关受损部件，但当损坏仅限于发动机整流罩或附件的损坏造成的发动机故障或损坏除外；或当损坏仅限于螺旋桨、翼尖、天线、轮胎、制动器、整流片、航空器蒙皮的小凹坑或穿孔除外；或

c）航空器失踪或处于完全无法接近的地方。事故症候：不是事故，而是与航空器的操作使用有关、会影响运行安全的事件。

影响飞行安全的因素

飞机安全性：完整性、设计特征、单故障概念、故障安全设计理念

飞行安全：飞机本身的设计、维护、制造

运行环境、机组、组织与管理、航空规范标准

飞机安全VS.飞行安全

CFIT（Controlled Flight Into Terrain，可控飞行撞地）：处于掌控下的一架性能优良的适航飞机，在飞行员完全没有预感即将发生灾难的前提下，撞到地面、山上或其他障碍物的情况。

CFIT事故可能与有效监控、导航过程、不按规章操作等因素有关，也会有一些其他原因。但是飞机本身绝不是导致灾难发生的祸首。

事故原因：

1、技术、设备

2、人为因素

3、组织管理、机组

国际民航组织ICAO对飞行中人因的定义：是关于人的科学。

研究范围涉及航空系统中人的一切表现，它常利用系统工程学框架，通过系统地运用人的科学知识，以寻求人的最佳表现。研究目的是飞行安全和效益。

Two types of technology:

Hard: airplane, power plants, electronics

Soft: work schedules, teams, policies & procedures

Stakeholders:

DesignersUsersOwnersThird parties

Demographics:

AgeCultureEducation & expertise

Why pay attention to HF?

1、Great amount of accidents caused by human

2、Technology needs to work for people

3、Sociotechnical systems are prevalent Sociotechnical refers to the interrelatedness of social andtechnical aspects of an organization or the society as a whole

4、Costs of ignoring HF:

Errors & accidents (safety)

Loss in productivity, efficiency

Frustration and rejection of technology

主要特点

以机器为中心，要求人适应机器。通过选拔和培训，使人去适应机器。

由于机器进步很快，渐渐使人难以适应，因此，伤害人身心的问题大量存在。

新思想出现：让机器和程序适应人

正反两方面的，使人们认识到，只有当武器装备符合于人的生理、心理特性和使用限度，它才能发挥高效能。学科思想重大转变

以机器为中心（人适应机器）——>以人为中心（机器适应人）

二战以后-1960 科学人因工程学形成

三个阶段

经验人因工程学----科学人因工程学----现代人因工程

事故致因

?70%-80%的事故直接或至少部分是由人的原因导致的。?现代航空，机组本身比其驾驶的飞机更有致命性的险。操作、决策失误、违反规定、失职

Astray 误入歧途aesthetic 审美iterative 迭代人因工程师需要什么知识技能？Function Flow Diagrams

A description of the transformationsof state that meet the systemobjective

Describe functions as noun-verb pairs

–E.g., “count money”, “display total”

–Avoid passive verbs

人为差错分析模型

人为差错分析模型SHEL

1972年由Elwyn Edwands 教授提出，认为事故的原因应该涉及 S ，H ，L ，E 。

S ：软件，管理系统运行规则

H ：硬件，设备、材料等有形资产 E ：环境，所处自然工作环境 L ：生命体，人 核心思想：任何系统是整合为一体的。人的绩效是多种因素复杂相互作用的结果，很少见到单独由个人导致的差错或事故。

要素间相互作用的界面是问题易发地带。人机界面、人人界面

1. 人－硬件”界面。 如果机载设备的设计、制作和使用理念有违于人的生理／心理特点或者缺乏对意外情况的补救措施，人在 高度紧张的应激状态之下，犯错误在所难免。

英伦航空92号班机空难：错关发动机

2.“人－软件”界面

软件包括飞行手册、检查单、飞行程序、信息输入与显示、飞行技术通告、航行情报等。若这个界面存在过大的缝隙，就可能诱发飞行员错误。

例如，现代飞行自动化程度高，传统的“杆舵操纵”逐渐让位于“飞行信息监控”，特别是动态变化不大的长距离巡航阶段。在这种情况下，飞行员的监控行为要凭借人自身的意志来保证，很容易游离或落后于被监控对象动态的变化，造成监控不力，当意外情况发生且急需马上接手处置时，飞行员在短时间内很可能弄不清问题的来龙去脉，处置初期会感到措手不及，茫然万分。

3.“人－环境”界面。

座舱噪音、高空低气压、连续飞行造成的睡眠缺失、复杂天气等，都会增加人犯错误的机率。

飞错飞行高度是飞行员最常见的错误之一。起飞离场或进近着陆过程中，若规定的航路上横着不好绕越的雷暴天气，碰巧飞机某个系统又发生点故障，有的机组成员就不由自主地撤离自己的监控主区，主控飞行员又常常忘了将监控职责向机组其他人员进行必要地移交，整个机组此时很可能会将注意力集中于某个方向上，造成时效性极强的某个程序性动作忘了做。因此，环境复杂，也是诱发飞行错误的重要原因之一。

4.“人－人”界面。

飞行过程中，飞行员／机组与ATC、签派员、气象员、旅客、机组成员之间等在发生着特定的联系。

如若信息交流传递出现误解、缺损、偏离，则必然会引发动作的最终错误。

机长与副驾驶之间若权威梯度太大，则副驾驶不敢给机长当面指出错误。另外是发现疑问不及时说。有的同志信奉“三思而后行”，对某项参数有疑问之后不是马上提出来，而是看了又看想了又想，耽误了宝贵时间。对众多的飞行事故分析后发现，不少事故发生之前，副驾驶都已发现机长当时的能力存在严重的问题，但副驾驶却未能对存在的问题作出适当的反应，甚至根本就没有提醒机长注意。

SHEL模型优点：

考虑了事件发生前后、各种关系及任务相关因素，包括设备设计因素。

操作者不是导致差错的唯一原因。开发更多的差错预防方法，包括设计容错性更好的系统。

易于理解，应用广泛SHEL模型缺陷：

由于重点关注的是要素之间的交互，重点放在了人机界面设计、任务的人体测量要求与人体特征的可能不匹配问题上。认知因素、组织因素、社会因素的影响被忽略。

结果给人的印象是传播这样的概念：所有差错和事故都是设计不良引起的，因此可以从工程角度避免它们。

人的差错产生在人的信息处理流程的某一个或多个环节。例如

缺少线索，或不能被察觉的线索情景评估不准确

选择错误

飞行员在行动方面的技能不具备

缺陷：

仅仅关注飞行机组。

飞行员比他们驾驶的飞机还危险

不涉及事件的前后关系、与任务相关的因素；

不考虑影响飞行员决策和信息加工的疲劳、疾病等身体状态；

不考虑飞行员动机因素；

忽略影响飞行员绩效的监督和组织因素。

航空医学模型

行为学的观点

既不强调个人信息加工能力，也不重视人如何与系统整合一体，而是相信，人的绩效是由获得奖赏与避免不愉快的后果或惩罚所驱动。

模型促进了我们对动机、奖励、经验如何影响绩效和安全的理解。

当操作者缺少安全操作的动机，或者存在鼓励不安全行为的情形，事故就会发生。

航空界存在鼓励不安全行为的因素。

安全行为很少受到奖励。

安全行为计划：奖励安全行为，强调规章重要，机组和监管人员要为不安全行为负责。

社会心理学模型

研究人的行为时更加人性化。

认为飞行操作是包括多个个体之间交互作用的社会努力过程。

组织学模型

组织模型重点放在了管理人员、监督人员和组织中的其它人易错的决策上。

假定：事故的发生是一系列事件或情景的自然结果，它总会以固定的逻辑、顺序发生。

优点：人的失误是风险环境里可以管理的事务。

批评者：组织原因距离差错产生的背景太远（如驾驶舱里）。

人为差错分析——人为因素模型SHEL模型（工效学模型）：任何系统是整合为一体的。人的绩效是多种因素复杂相互作用的结果，很少见到单独由个人导致的差错或事故。要素间相互作用的界面是问题易发地带。

认知学模型：人的差错产生在人的信息处理流程的某一个或多个环节。飞行员的信息加工模式；手册标准化。仅仅关注飞行机组。飞行员比他们驾驶的飞机还危险

航空医学模型：飞行员的生理状态在安全飞行中扮演重要角色。缺氧、减压病、空间定向障碍、疲劳

行为学模型：飞行员动机因素。人的绩效是由获得奖赏与避免不愉快的后果或惩罚所驱动。区分动机驱动的不安全行为（如违规）和本质上属于认知原因的不安全行为（如差错）

社会心理学模型：飞行操作是包括多个个体之间精密而复杂交互作用的社会努力过程。人际关系、权威梯度、驾驶舱内的沟通状况，CRM。

组织学模型：管理人员、监督人员和组织中的其它人易错的决策。

里森（James Reason）的事故致因研究最初是围绕核电厂进行的，基本假设：所有的组织都是由基本元素组成，如果想高效、安全地运转，它们必须和谐地一起发挥作用。这些元素一起组成了“生产系统”。

事故发生在生产过程中系统元素间的交互出现问题的地方。这些失效损害了系统的完整性，使系统容易受到操作危险因素的攻击，因此更容易导致灾难性的失效。这些失效可以用系统的不同层次中的“洞”来描述。由此开始，生产过程逐渐失效或者崩溃，很像瑞士奶酪的情形一样。

此理论经常被称为事故致因的“瑞士奶酪”模型（”Swisscheese”model），或称人的失误“瑞士奶酪”模型。

根据“瑞士奶酪”模型，要全面地理解导致事故的原因，必须分析系统的各个方面和各个层次。

不安全行为、不安全行为前提条件、不安全监督、组织影响

控制人为差错三个战略

战略1：消除差错的诱导因素

以人为中心的设计、人机工效学、培训 战略2：识别差错

假设运行差错已经发生，如何在差错导致后果出现前识别差错。方法：检查单、任务卡、飞行航程 战略3：容忍战略

系统可以容忍差错，而不导致后果。方法： 系统的冗余度、结构检查

机组资源管理(CRM)

机组资源管理(Crew Resource Management )定义 所有可用资源的有效利用（硬件、软件和人力），以获得安全有效的飞行运行。（Lauber ，1984）；在有效时间内可用资源利用达到最大化。（经常引用的）

有效的利用所有可以利用的资源，以达到安全、高效、舒适的飞行目的。（通俗的）

资源：包括所有可以利用的

人力资源：飞行技能、交流技能、术语化技能（CRM 重点）

营运信息：飞行员有效进行计划和作出决策所需的各种

资料，如飞行手册、检查单、航图、机场细则、气象简

述、飞行计划等

机载设备资源：通讯设备、指示器、保护装置等

易耗品资源：燃油、时间、精力：需要多少？有多少？怎样有效使用？怎样确保够用？

既可能存在于驾驶舱中，也可能存在于驾驶舱外。

机组资源管理

系统方法、与技术相互融合、关注一些特殊的行为和技巧、注重对人的因素的测量和评价、训练对象扩展，包含了客舱机组（乘务）和管制维护。

CRM的内容和主题

良好CRM的内容要求包括以下认识

CRM计划的主要目的是改善飞行安全状况并提高飞行机组效率。

机组必须被看做一个运行团队。

CRM培训应当包括所有机组成员。

什么是交流？

以令人愉快和易于理解的方式相互交换信息、思维以及情感的过程。

交流是为了

?明确共同的目标

?分享情境意识

?协调机组行动

?建立友好气氛——配合的基本条件之一

?交换信息、交叉检查

?识别障碍

交流，无论是直接的，还是通过计算机的，是确保协作的主要手段。

交流的分类——按符号系统分

语言和非语言交流的分类——按交流内容分

SOP交流管理性交流无关交流

驾驶舱交流的特点

1、与日常交流相比，目的性很强

2、常常与其他任务交错进行

3、驾驶舱作为CRM的工具，还要实现这样一些功能：提高机组的处境意识、促进机组的协调配合、提高判断决策质量

交流是复杂的

信息发送、接收、反馈

交流形式、含义

对方理解是受其语境影响的

你的术语可能与对方不同

交流不单是语言

驾驶舱管理——管理方格

是一种采用图式和量表方式来衡量驾驶舱领导和机组成员的管理方式是否有效的方法和手段

两个维度：对工作绩效的关心以及对人的关心进行描述。

工作负荷量

工作负荷量对人的工作表现有重要影响。

- 工作负荷量过低会令人产生厌倦和自满情绪，变得漫不经心和/或无聊；

- 工作负荷量过高则往往会导致混乱、惊慌、遗漏重要信息或削减任务以试图降低工作负荷。

为了使飞行员保持及时和有效执行任务的能力，适宜的工作负荷量极为重要。工作负荷量是理解飞行员工作表现，进而理解航空系统安全高效运行的核心，对飞行安全非常重要。

什么是工作负荷量？

工作负荷量可以被描述为一种内在现象

如果太高，会使操作者遭遇困难，无所适从或者焦虑担心。

受训练、操作程序、经验、压力水平的影响而不同。

工作负荷量也可以被描述为一种外在现象——产出量。定义一：在给定时间内某个或某组工作人员完成的工作总量。

定义二：由某一工作人员或岗位承担的或被分配的工作总量。

定义三（NASA）：操作者为取得特定水平的工作表现而付出的代价。

操作者为取得特定水平的工作表现而付出的代价工作负荷量的影响因素

局限

生理测量法假定脑力负荷的变化会引起某些生理指标的变化，但是其他许多与脑力负荷无关的因素也可能引起这些变化；

与工作负荷量的直接可靠关系不足。

对工作负荷量过于敏感，被认为对航空运营取证都不够可靠。疲劳

疲劳的症状

情境意识