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在这次事故中

2018-10-01 16:16

如果你努力有系统地分析人类错误,问题变得更加复杂。比如差错是无意或故意导致的吗?

“人”的另一个问题涉及到团队协作和沟通。安全及有效率的公司设法促进沟通,以及在员工、管理人员和业主之间的合作。例如,员工寻找方法来改善制度,消除浪费,帮助确保持续安全,应该得到奖励。

人为因素继续在人机工程学、飞行员选拔和培训等领域发展,发展方向也逐步明确了:人为错误和航空事故有关,其中涉及到飞行员的判断、认知和感官知觉,既包括生理基础,而涵盖心理过程。为此,人为因素开始大量借鉴通常称为“心理学”的知识体系。

现在全球推行的sms项目中,其中最关键的是风险识别程序,其中可以揭示潜在的或实际的差错和其根本的原因。比如风险评估中你是否考虑人为因素事宜;人为因素问题是否涉及风险;不同的差错类型是否识别其中的风险;是否考虑会增加潜在的危险,如高负载或设备不足导致差错的工作场所因素呢?在正常的工作场所,你是否考虑识别潜在的安全风险和人为表现;你风险报告过程方便用户使用吗?你识别那些安全或绩效影响最大的人为因素问题吗?是否有标准的流程进行调查和分析人为因素的问题?在风险库中是否记录人为因素问题?你是否记录你如何解决这些人为因素问题?这些问题都是在我们日常运行过程需要认认真真回答的问题。

副驾驶是否犯下一个错误?他确实犯了,但现在看来他并不知道自己犯了错误,因为他接受的训练就是使用方向舵来更正该飞机飞行路径,他没有充分意识到快速来回蹬舵所产生的负面影响。因此事故发生原因是:副驾驶不必要和过度的方向舵踏板输入,导致超过最终设计荷载。如果我们这样写原因的话,那么问题的真实情况可能集中在飞行员身上,从而忽视了组织管理中存在的培训缺陷。

组织事故一个最佳但是悲惨的案例是1986年1月28日美国国家航空和航天局nasa挑战者航天飞机失事。在这次事故中,航天飞机固体火箭助推器之一的o形橡胶密封圈失效,造成航天飞机离地升空后爆炸。制造商曾警告如果空气温度低于特定水平,o型圈可能会失效。事故发生之日的空气温度大大低于制造商指定的级别。制造商和nasa工程师都提出了警告。管理层认为航天飞机计划的商业成功对美国航空航天的未来非常重要。高级管理层施压让制造商同意发射;制造商终于同意在发射前签字。这次事故不是个人行动的结果,而是nasa高级决策者,换言之组织无法平衡运行及安全之间的关系。 美国《总统委员会关于挑战者号航天飞机事故报告》(1986)指出:决策程序中存在严重的缺陷。

比如美国航空公司2001年11月12日587航班a300飞机在纽约城的事故(国家运输安全委员会报告aar-04/04)给我们提供了“组织事故”中人为因素的好案例。在这次事故中,飞机从纽约起飞后不久尾翼掉了,随后坠毁,机上所有260人和地面上5人死亡。在调查中,发现受另一架飞机尾流影响,副驾驶使用飞机方向舵脚踏板试图稳定飞机。副驾驶蹬舵从一个极限到另一极端。这一动作引起尾翼折断。最初怀疑是制造商设计和/或建造的问题。现代相对较新的喷气式客机尾翼如何能折断?调查发现,副驾驶蹬舵的输入超出负载限制,这是飞行员错误吗?

第二次世界大战结束后,人的因素学术研究继续集中在民用方面,扩展到世界各地的许多大学。比如伊利诺伊州大学1946年专门成立伊利诺伊航空学院,旨在航空和专门从事人类因素研究。童年英国设立cranfield航空学院。

资源

3、第二次世界大战到70年代

组织环境

较难感触得到的环境是组织的内部环境。组织的环境因素通常与合作、交流、共同的价值观、相互尊重和公司的文化相关。领导力、沟通和共享与安全、盈利能力和其他关键因素关联的目标促进了良好的组织环境。最好的公司指导和支持他们的人员培养合适的安全文化。对组织的企业文化有显著的正面影响的一个示例是美国联邦航空局航空安全行动计划(asap)。asap项目是美国联邦航空局与公司管理层和其员工的合作安排,报告并纠正错误。其结果是团队合作发展到一个新的水平,促进非惩罚性事件报告,以及同时清晰沟通管理错误和成本,确保持续安全。

按照reason(1990年),错误被定义为缺陷或失效——判断性和/或推理过程中所涉的选择一个目标或实现这一目标的手段。

虽然有不同的定义,人为因素在航空界已成为普遍接受的术语。从根本上说,人为因素的目标是优化操作人员、技术和环境之间的关系。如果我们简单搜索一下互联网,人为因素的定义揭示了许多类似但略有不同之处。一般都有两个共同点:1、人类因素涉及从许多学科体系、理论和概念的应用,主要涉及人类的科学(比如心理学等)。2、目的是人的最佳特性和系统设计(训练、程序、管理等)最佳特性之间的接口,以便消除或至少减少操作中的错误。

英国曼彻斯特大学教授james reason(瑞士奶酪模型的创始人)是这一概念最著名的拥护者之一。reason在《管理组织事故风险》(1997年)中提出:有两种类型的事故:那些发生在个人和那些发生在团体身上的。组织事故是比较罕见,但往往是灾难性的。组织事故有多个原因,涉及在公司不同级别运行的很多人。组织事故是技术革新的产物,已经从根本上改变系统和人为因素之间的关系。他开发的瑞士奶酪模型就是有关于如何理解组织事故。从这一概念出发,当代的调查不只是关注个人,而是关注更广泛的支持这些个人的组织行动。一个组织有什么防御层?组织认识到他们面临的风险吗?组织如何管理他们的风险?

德克萨斯大学robert helmreich教授所开发的机组资源管理crm现在由大多数航空公司在实践中运用,还广泛应用于维修人员和空中交通管制员。

虽然航空诞生意图并不是用于军事目的,直到第一次世界大战飞机开始被视为具有发挥真正作用的而不是只是作为一个新奇的项目。在第一次世界大战早期,飞机被用于作为战场观测平台,但当被用来投下炸弹和击落敌方飞机就迅速成为战争的武器。第一次世界大战期间,英国皇家飞行军团计算:每100名飞行员,两个被敌人杀死,八个死于机械或结构故障的飞机,90个死于“自己个人的不足之处”(《美国陆军技术手册》1941年)。

这次韩亚坠机事故中,从目前所得到的信息,应该矛盾的焦点集中在飞行员和组织管理方面。实际上在航空事故调查人为因素也发生过演变,以前集中在飞行员,如今集中在“组织”身上。第一次世界大战期间,英国皇家飞行军团损失似乎是只有两个相关的问题——飞机故障和飞行员错误。由于绝大多数问题都归因于飞行员,航空调查中人为因素的主要重点也就放在了飞行员身上。人为因素重点转变为“飞行员差错(pilot error)”,从文化的角度来看我们明显渴望找个人来责备和承担责任。虽然飞行员会发生明确的错误,到时他们不是复杂航空运输系统运行范围内唯一犯错误并导致事故的人。

实际上,“人为因素(human factor)”这一词在我国的航空史上历史并不长。而且笔者一直认为我们对这个舶来品英语的翻译应该为“人的因素”似乎更为恰当,因为在这些因素中有些是人本身具有的,而不需要“为(作为)”的。但是由于约定俗成,笔者在下文中还是使用人为因素。不久前,韩亚航空公司发生了坠机,从目前看飞机本身没有什么太大问题,更多的集中焦点对准了飞行员,或许是飞行员的人为差错导致了正常悲剧。在事故调查中,又少不了人为因素的调查。

另一个“人”方面的考虑,也有关于“环境”,是确保有适当照明,尤其是针对年长人员。视力和听力测试都是很好的主动预防性干预措施。对个人的关注并不停留在身体能力上。一个良好的人为因素项目必须解决会影响表现的生理和心理的因素。企业应该竭尽所能,促进良好的体质和心理健康。其中提供健康和健身教育计划是鼓励身体健康的一种方法。许多企业已经通过健康膳食减少了其雇员病假情况和提高生产力。公司也应该设立项目减少对化学品的依赖,包括烟草和酒精。

发展演变之路

这就牵连到每个人——制造商、飞机认证和规管机构及航空公司,空客和波音自从那后非常明确警告舵的设计限制。

我们可以略微梳理一下当今的脉络:在80年代初期以非技术性技能和机组资源管理(crm)训练为重点。80年代末引入了高度自动化的飞行驾驶舱和飞行包线保护。在90年代初人为因素法规(例如飞行人员执照的签发、运行、维护等)开始逐步成型。在90年代中期开始,强制监管,飞行数据记录器分析,losa航线安全审计和类似项目也变得司空见惯。在新世纪,sms建设成为必须之举。人为因素最初关注设备设计和飞行员的培训。它现在涉及更广泛的人类科学问题,其焦点从个人扩大到整个组织和系统,涉及到组织内的每个级别和每个功能。

人为因素纳入工作设计的一个重要因素是计划休息时间。人们可能在很多的工作条件下感觉身体和精神疲劳。充足的休息时间和休息期确保任务压力不超过他们的能力。

疏忽:指行动与注意力或和感觉性失效通常关联。

sms理论本质是风险管理,人就是风险分析中最重要的因子(如同shell模型还是“以人为中心”),对人这个系统的分析需要人为因素分析方法持续、深入的运用,而且人为因素分析方法自身也在不断创新和发展,从早先专注个体心理和行为,转向在个体所属的更大组织范围内强调个体,同时注意组织自身,通过系统的途径,强调个体、团队、和组织三个层次上人的问题。安全是民航发展的生命线,是民航工作的永恒主题。而人是安全生产的主体,是保证安全的决定性因素。

监督、劳工关系、压力、公司规模、盈利性、士气、人员结构、企业文化等

个人打算执行的行动,正确操作,但是行动是不合适的,所期望的目标没有实现。计划的失败是发生错误(mistake)。

错误(mistakes)的发生往往是没有让规则得到执行,而工作人员此时是具有技能的。首先,人试图依靠一套记忆中的规则解决问题,从而出现基于规则的差错。这类型的错误取决于良好的规则应用错的情况或应用错的规则。计划失效是指该人做他或她打算做的事情,但没有起作用没有达到目标,因为目标或计划是错的。

关于航空业中的人为因素,随着时间的推移和研究领域的变化,重点和优先事项出现了显著转变。从40年代到70年代,减少工作量是一个优先事项。从70年代到90年代,增加情境意识是优先事项。从90年代到现在,不断推广组织安全。在21世纪,更多的需求集中在人为错误控制和飞机设计阶段开始减少人为差错,以及运行审计人为差错(比如使用losa)。未来的重点应放在改善企业的复原能力,通过面向流程的变革管理来减少薄弱环节。如今sms就在发挥这一功能。

资源(resources):最后一个为“资源”。有时很难将资源和pear的其他元素分开。一般情况下,人、环境和行动的特点决定了资源。许多资源是有形的,如电梯、工具、测试设备、计算机、技术手册等。其他资源是不太明确,例子包括工作人员的数目和资历,完成作业的时间分配,组员、督导员、供应商和其他人之间的沟通水平等。我们应从广义的角度定义资源。资源是技术员(或其他任何人)完成工作所需要的。例如,防护服是一种资源。移动电话可以是一种资源。铆钉可以是资源。“资源”元素重点是确定需要什么额外的资源。

个人打算开展行动,行动是适当的,但是执行不正确,无法实现所期望的目标。执行差错包含两个类型:疏忽(slip)和失误(lapse)。

2、第一次世界大战——第二次世界大战之间

crm培训的发展最初专注于飞行机组,但人们很快就意识到,虽然沟通和良好的资源管理是驾驶舱的关键,飞行机组和机组其他成员之间的沟通问题也是关键。大型现代客运飞机可以有20多位机组成员,所有人在飞机的运作方面都发挥关键作用,所有这些人都可能拥有飞机状态的潜在关键信息。因此驾驶舱资源管理演变成机组资源管理。

毕竟人永远都会犯错误!这是人之天性,人之常情。有能力的人甚至实施简单任务时会犯错误,但在大多数情况下,他们认识到这些错误以及在产生任何后果之前纠正错误。人为错误是人类正常表现的一部分。我们的大脑使我们能够快速评估大量信息,并做出不同的判断和决定。不过,我们的判断和决定会受到很多因素影响,这些因素往往使我们犯错误。

近20年,美国联邦航空管理局faa对人为因素进行了大量研究,也公布了《承运人航空维修人为因素手册》,这份25页的文档提供了人为因素项目中五个最重要的组件,分别是:事件报告;使用技术文档;人为因素培训;排班和任务工作量;疲劳。欧洲航空安全局和加拿大运输部也已公布人为因素的相关信息。faa机务系统人为因素首席科学家和技术顾问william johnson博士和humancentric技术公司资深科学家michael maddox博士共同撰写的一篇文章,主要针对机务维修系统提出了pear模型。pear模型代表了:做这份工作的人(p);他们工作的环境(e);他们执行的操作(a);完成这项工作必要的资源(r)。

4、70年代到如今的发展

如上文提到的美国机组人员如此专注于驾驶舱起落架警告灯亮,希望解决这个问题,从而没有注意地形过于接近地面导致飞机撞地。和注意力失效相比,记忆失效经常显示为检查单中省略某些项目,存在丢失或遗忘的意图。同样,不难想象在飞行出现紧急情况的压力下,机组人员执行应急程序中错过某些关键步骤,比如忘记了设置襟翼或放起落架等导致飞机失事。

人为因素目的是减少人为差错。然而,针对这一问题的科学文献可谓汗牛充栋。人类犯错误的原因很多。比如未得到适当培训,或不具备基本能力,即使接受了培训。由于受到影响,如应力、分心、疲劳、疾病、视觉错觉、空间定向力障碍、不成熟、文化信仰等等都会导致出现差错。

根据dismukes、berman和loukopoulos三人在2007年《飞行运行中人为因素研究》一书中提出:如飞行员这类的专家在很大程度所犯的错误主要是四个因素驱动的:1、人类的认知能力和知觉过程的特征和有限性;2、任务执行时的环境;3、任务特点和环境事件中,对于人类认知过程的要求;4、社会和组织因素对于运作的影响。

人为因素最终都会将主要精力放在如何防止人为差错的产生方面。那么什么是人为差错?差错是不能产生预期结果的行动的结果。人为差错是表明这差错是人为原因造成的,和技术、科技、外部环境没有直接关系。在航空领域人类可能无法实现他们的目标:比如行动可以按计划进行,但计划可能不足,或者计划可能令人满意,但表现仍可有缺陷。一般而言,差错可大致区分为两个类别:

如果按照以往的惯例,飞行员需要承担责任,调查到此结束。事实并非如此。飞机制造商空客公司表示对于该飞机方向舵负载限制公开记录在案,并将矛头指向了美国航空公司培训缺陷,飞行机组利用舵试图纠正587航班的飞行航迹。航空公司对飞机制造商的回应是:制造商从来没有告知他们重复蹬舵到极限可能导致累积出现过载情况。

1、飞行诞生至第一次世界大战

当代人为因素研究试图通过各种模型分析人为差错理解人类错误。但是没有任何一个模型提供一个完整的答案。下面一节主要介绍现在比较流行的pear模型。实际上shell模型也是其中之一,由于在sms建设中广为宣传,这里不做介绍了。

事故调查中的人为因素

人为因素一词是指大多来自人类科学的心理学、人类学、生理学和医学等知识,这些科学知识应用到航空业设计、施工、操作、管理和维修产品和系统等多方面领域。这种科学知识的应用目的是试图减少人为错误的可能性。比如把人为因素知识应用于事故调查的目的是不仅明白发生了什么,更重要的是发生的原因。如果没有了解事故发生的原因,安全调查机构就不能得出有意义的结论,并提出有效的安全行动和建议的能力。

在书中一再指出专业知识的限制。例如,机组的表现问题,甚至经验丰富的飞行员也不能预期他们始终可靠,在“高工作量、时间压力、应力、不足或混淆信息、不足培训和相互冲突的组织目标下”都有可能犯错。因此书中断言“很大程度上随机的复杂情境因素、组织因素和机组错误之间发生交汇,这是每个事故是独特和难以预测的原因之一。”但是三位专家通过对发生事故的研究发现了以下六个共性主题:1、在正常条件下执行高度熟练任务中的无意差错和疏忽;2、在具有挑战性的条件下,能力不足以执行熟练的正常程序;3、具有挑战性的条件下能力不足以执行非正常流程;4、罕见情况下反应不够充分;5、含糊不清的情况下判断,但是事后证明判断是错误的;6、偏离明确的指导或标准运行程序sop。

当代crm主要重点之一是威胁和错误管理(tem),不只是识别错误,也要认识到可能导致错误的威胁。这一过程不仅允许个人学习,也使组织(比如航空公司)能够学习并帮助制定缓解战略。现在全球许多航空事故调查局开始使用“系统性调查”一词。这个词表明这种调查是看整个系统,不只是那些事故的当事人。此演变已经导致了另一个词的出现--“组织事故”。

人为差错的类型

你不能对于所有雇员适用于完全相同的力量、身材、耐力、经验、激励和认证标准。公司必须匹配每一个人的身体特性和相应执行的任务。公司必须考虑如下因素,像每个人的身材、力量、年龄、视力等等不同,确保每个人身体上能够执行工作任务,一个良好的人为因素项目要考虑到人类的局限性,并据此设计工作。

失误:更多是涉及记忆出现问题。

众所周知,并不是所有人都彼此一样能干,知识水平和人类表现的局限性往往限制了飞行员的能力。因此当时重点是放在如何选择正确的技能和态度的人,参与飞行。然而,认识到即使所选的候选人被认为有必要素质,他们仍然犯错误导致事故和事故征候。而且许多事故被归因于缺乏培训,所以飞行员培训成为焦点,特别是飞机变得更大、更快、更复杂了。在同一期间,工程师不断精炼设计和建造新型飞机,这样飞行员和飞机就更“和谐相处”了。

人为因素pear模型提供识别和控制组织内的很多潜在危险的方法,而且pear这很容易记住,方便在一线部门进行具体实施。

一战后,飞机建造和运营再次转到了民用领域。上个世纪二十年代初也看到了第一家民用航空公司和航空邮件服务公司的诞生。比如澳航成立于1920年11月16日。在20世纪20年代和30年代,以前低动力双翼飞机(木,帆布和电线构建的机翼)主要在良好视觉条件下运行,到后来飞机开始仪表飞行。在此期间,人为因素或人机工程学继续发展,飞行员现在可以仪表飞行,不需要外部目视参考。然而,培训他们这样做的过程是一项危险的活动。为了要减少这种危险,并帮助运营商选择了更适合于仪表飞行的飞行员,美国人edwin albert link建立了link trainer,今天一般公认是飞行模拟器训练的先行者。这允许教官来评估个人的自然技能。link trainer于1929年首次获得专利,而且1935年日本海军购买用于自己的训练。

人为因素一词,在航空界非正式出现在上个世纪40年代英国皇家空军事故调查报告中,直到1957年它第一次正式出现(edwards,1988年)。飞行诞生以来,大多数飞机事故和事故征候和操作飞机的人相关联。第一次世界大战和第二次世界大战之间,重点放在设计更方便用户使用的飞机本身。40年代,针对“人的问题”,英国来自各个专业的科学家们组成了跨学科小组, 因而在1950年,人机工程学研究学会ergonomics research society(现在的人类工效学学会ergonomics society)成立了。人机工程学是k.f.h.murrell教授构建的新词,源自希腊语,意为工作的科学。在美国,也非常类似,在1957年,创建了人的因素协会(edwards,1988年),于1992年更名为人为因素和人机工程学协会(hfes)。

结语

执行失败

那时候,美国提出了驾驶舱资源管理crm(helmreich,1987年)的培训程序。当时所发生的飞机事故原因可能涉及个性、文化偏见、沟通技巧和其他许多因素,影响人群中彼此交互方式和他们如何去管理和解决问题。上面提到的飞行事故,机长肯定有足够的人力资源以确保调查起落架灯显示问题的同时安全地飞行。然而,任务分配不清楚,其结果是,每个人都想解决问题,实际上没有人在飞飞机。

随着第二次世界大战开始,认识到第一次世界大战期间武装飞机损失的原因,英国和美国开始大量“投资”人的因素知识应用于航空业务。人为因素的范围迅速扩大,比如在飞行员选拔过程中实施更好和更严格的医疗和心理标准;心理测试提出新措施;模拟器等设备的开发和使用等等。研究领域进入空间定向力障碍、疲劳和飞行员信息处理能力等。然而,这些发展继续侧重于个别飞行员。个别飞行员错误是所有事故唯一的真正解释。

一般而言,全球把人为因素发展历史主要分成四个阶段:

当我们认识到目前的情况不太适合任何已有的规则时,我们通常以知识为基础采取行为方式。根据有限的信息,用有限的时间资源(和认知资源),可能也会导致失效。我们可以想象一下以下的情况:上午8:15你开车到你的办公室。奇怪的是交通非常拥挤。你不知道发生了什么:可能是一次事故或其他什么情况导致前方拥挤。你可能会迟到。所以你拟定了一个替代计划:决定选择不同的路线。你知道这座城市,所以你很容易选择替代路线。糟糕的是,道路工程使你“辉煌的计划”再次失败。你不得不回到你平常行驶的路线。也许,道路工程是你遇到交通堵塞的原因。你的计划是错的——你没有一个好的城市交通模型。

人(people):航空维修中的人为因素专注于执行工作的人,以及解决他们的物理、生理、心理和社会心理因素。它必须注重个人、他们的身体能力和影响他们的因素。它还应考虑他们的精神状态、认知能力和可能会影响其与他人交往的条件。在大多数情况下,人为因素项目旨在围绕着该公司现有员工设计。

人为因素的pear模型

执行差错对应的是有缺陷的技能基础水平(rasmussen 1986),计划差错对应的是规则和基于知识的水平。在熟悉和预期的情况下,人执行基于技能的行为。在这一级,他们可能出现基于技能的差错。该人的意图是正确的,但执行的行动是有缺陷的——不正确地执行,或根本不执行。不正确地执行适当的行动,这种差错归类为疏忽。当行动只是省略或不进行时,该差错被称为失误。reason将这些差错认为是行动控制方式。在这一层面发生差错是因为我们没有执行适当的注意控制。

流程、工作单卡、手册、测试设备、工具、照明、培训、质量保证系统、地面操作设备、工作台等等

本文主要想梳理人为因素的诞生和发展过程,以及在当今全球航空业发展方向,以期给东航所有安全从业人员对于人为因素有比较深入的了解和掌握。

行动(actions):成功的人为因素项目会仔细分析员工高效、安全地完成作业必须执行的所有操作。工作任务分析(jta)是标准的人为因素的做法,来识别在给定的工作任务中执行每项任务所需的知识、技能和态度。jta有助于确定指令、工具和其他必要的资源。坚持jta有助于确保每个员工得到适当的训练,每个工作场所拥有必要的设备和执行这项工作所需的其他资源。许多规管当局要求jta作为公司的一般维修手册和培训项目的基础。此外,很多人为因素挑战关联到使用作业单卡和技术文档。一个清晰文档有助于明确行动的流程。

70年代中期,其中下列事故促成专业研究人员开始扩大人为因素研究重点,考虑更广泛的人为因素问题。在1972年12月29日,美国东方航空公司洛克希德l-1011飞机坠毁,当时整个飞行组可谓全神贯注分析飞机起落架警告灯出现故障的原因,没有人听到地形警告音响,飞机低于其安全高度最终撞地。机上176人中的99人死亡。美国国家运输安全委员会(ntsb)调查报告说事故可能的原因是,飞行的最后四分钟机组未能监控飞行仪器。受过高度训练和有经验的机组怎么可能飞行可控撞地?当然,简单的答案是飞行员分心,过于关注起落架警示灯。然而,这一解释只是引发其他问题。为什么是机组所有三个成员都分心?如何采取措施,以防止机组分散注意力?

大多数飞机事故和事故征候是经营航空系统的人发生错误的结果(包括差错和失误)。这些人可能是飞行员、空中交通管制员、维修人员或管理人员等等。这些人所犯的错误其中一些是蓄意违反规则和程序的结果。然而,即使大部分因违反规定造成错误并非来自任何伤害任何人或犯下罪行的意图。

计划失败

历史脉络

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