基于Opengl的飛行團隊協作能力評價系統開發

惠鐸鐸,馬 進,李曉京,柳 平,胡文東

(1.第四軍醫大學 航空航天教育部重點實驗室，陜西 西安 710032;2.95503部隊，貴州 遵義 563127)

基于Opengl的飛行團隊協作能力評價系統開發

惠鐸鐸1,馬 進1,李曉京1,柳 平2,胡文東1

(1.第四軍醫大學 航空航天教育部重點實驗室，陜西 西安 710032;2.95503部隊，貴州 遵義 563127)

現代大型飛機控制和操縱十分復雜，可靠性要求高，很難由一個乘員單獨完成，需要機組成員之間相互配合共同完成作業任務。飛行團隊的合理搭配、科學訓練及綜合評價是高效安全完成飛行任務的重要保證，也是座艙資源管理中的重要內容。依據飛行團隊任務的相關特征，研究影響飛行團隊作業高效安全的相關因素，為飛行團隊的組建和選拔訓練提供一系列的理論和方法。通過C++編程得到團隊協作能力評價系統。對實驗結果進行分析，發現該測試工具難度適中，區分度良好，具有較好的一致性和穩定性，符合實驗要求。該系統可以作為一種可靠的工具來進行相應的測試，可用于相關飛行團隊的協作能力測試。

Opengl;飛行團隊;協作能力;評價系統

1 概 述

所謂團隊協作能力，是指作為一個團隊成員，通過與團隊其他成員共享資源，相互溝通、相互幫助并努力融入團隊，最終使得整個團隊圓滿完成任務的這樣一種能力[1]。團隊協作能力首先要建立在團隊的基礎上。對于一個團隊的隊長來說，他需要有團隊組織能力,而對于隊員來說，不僅要有個人能力，更需要在不同的位置上盡其所能。發揮團隊精神互補互助以共同發揮最大效率的能力，這就是團隊協作能力[2]。

伴隨著人類文明的不斷進步，科技的不斷發展，工作任務的大型化、集成化、網絡化、環境化、系統統一化是不可逆轉的潮流，這也就意味著如今的工作人員不再是單一、獨立地完成任務，而是以團隊形式出現，共同完成任務[3]。由于科技的快速發展、市場全球化以及資訊的大量充斥與快速傳導等因素，使得工作任務比以前更加復雜。在這種情形下，組織越來越需要所有成員相互溝通和協調，彼此分享與交流，促進組織成長，增加組織柔性，提高整體績效，以迅速有效地應對所處環境并做出判斷和反應[4]。正是由于團隊在企業中的廣泛應用，如何管理和有效運作團隊已成為現代企業關注的重要問題，同時也引發了許多學者對組織團隊的濃厚興趣。

同樣，飛行團隊成員的合理搭配與分組及其評價也是困擾飛行團隊，亟待解決的問題[5]。現代大型民用軍用飛機功能的要求也日趨復雜，多數功能無法由一個乘員單獨完成，需要成員之間相互配合共同完成，對機組成員之間的協作能力提出了巨大的考驗。準確客觀的測量和評價對于新團隊的產生有重要的指導意義，對于現有團隊，成熟科學的訓練方法和設備的研發也是必須的[6]。

飛行職業是一項復雜且危險的特殊職業，飛行安全是航空公司運營過程中非常重要的一個環節。而現代大型民用飛機控制和操縱也十分復雜，多數作業無法由一個乘員單獨完成，需要成員之間相互配合，大部分的飛機會配備兩名以上的飛行員，組成一個飛行團隊來執行飛行任務，因此對機組成員之間的協作能力提出了巨大的考驗。航空領域研究者普遍認為選拔飛行員除了需要具備良好的飛行技術及心理品質外，還需要尋求有助于提高飛行機組作業績效的心理品質[7-8]。而相關的統計表明，我國2001-2010年發生的64%的飛行事故主要原因為機組原因。因此如何提高飛行機組的團隊有效性，減少飛行中的人為失誤，是機組資源管理的重要目標，飛行團隊成員的合理搭配、分組及協作能力的評價也是困擾飛行團隊管理方面的重要問題[9]。探討影響飛行團隊有效性的相關因素對于飛行團隊的組建有著重要的指導意義，而現有團隊作業實用科學的心理訓練方法和相關設備的研發也需要相應的理論和實驗研究作為指導[10]。

通過查閱文獻及專家訪談對現有的民用軍用飛機所執行的飛行任務進行抽象模擬，設計出一套符合飛行任務特征的類模擬飛行團隊任務[11]，為飛行團隊研究提供一種實驗手段；在這種團隊任務模式下，探討團隊績效，據此研究飛行團隊協作能力[12]，為飛行團隊的組建、訓練及評價提供初步的理論依據和方法。文中主要介紹該評價系統的實現與應用。

2 測試系統的組成結構

該測試主要根據飛行任務中，所執行任務的各種特點，通過調查研究，發現飛行任務當中最常用的操作就是對儀表的觀察和監測，將此任務抽象出來，構建該測試系統[13]。系統主要構建一個局域網，該局域網由4～6臺電腦組成，其中一臺為服務器，其余各臺為客戶端，每個客戶端連接游戲操作桿。由服務器負責數據的收集以及指令的下達，客戶端負責將數據發送到服務器端。各個被試盡量保持儀表的指針在中立位置，在看到自身儀表操作的同時還可以看到其他被試的操作情況。各個儀表相互之間受系數K影響，自身的表針受到自己客戶端游戲操作桿控制的同時，也受到其他幾個客戶端游戲操作桿的影響。K值可以通過預先實驗根據心理測試的信度、難度和區分度要求確定。在K值一定時，小組能夠使全部儀表調零時間越短，則成績越好。在K值確定后，采用小組完成任務成功次數以及完成任務時間作為評價標準。

3 軟件實現

該評價系統是在Windows7環境下開發的，集成開發環境為MicrosoftVisualStudio2010IDE，第三方控件為beaugaugetctrl控件，目標程序編譯模式：MFCWin32應用，網絡通信協議：TCPIP協議。

程序由服務端應用和客戶端應用組成。服務端應用由管理員操作,實現指定網絡端口監聽及遠程連接管理、測試參數設置、測試邏輯及實時數據處理、客戶端連接狀態監控、測試開始與停止控制、結果數據記錄功能?？蛻舳藨糜墒茉嚾藛T操作，實現人員信息錄入、操縱桿量采集、實時數據收發、圖形界面呈現。客戶端功能主要有人員信息錄入、操縱桿量采集、實時數據收發、圖形界面呈現等。服務端可以設置測試系數，控制測試起始結束，可以看見所有參試者的動態；客戶端顯示所有參試者所控制的儀表畫面，其中正中的儀表受本人控制，并通過操縱與計算機相連接的搖桿對儀表指針進行調整，此外，參試者還可以根據自己所觀察到的所有儀表的動態對自己的操作進行相應的修正，從而更好地完成團隊任務，取得良好的團隊績效。儀表協作服務器及客戶端的界面如圖1～4所示。

圖1 儀表協作服務端界面

4 軟件應用

協作能力評價系統的應用，以三人協作能力測試為例，測試者在客戶端操縱搖桿，克服儀表之間的相互影響，共同將所有儀表的指針指向指定位置，視為成功一次。該任務單次完成限定時間為60s，以在測試時間內成功完成的次數作為團隊績效的考察指標。

該測試選擇某相關院校本科大二學生，共78人，均為男性，年齡為18.98±0.56歲，采用隨機方法進行抽取。實驗過程中為避免生物節律帶來的影響，被試

圖2 儀表協作服務端界面

圖3 儀表協作客戶端登錄界面

圖4 儀表協作客戶端界面(以3人為例)

分批次于每次上午9:00-11:00和下午15:00-17:00進行測試。并于兩個月后對同一批被試進行了第二次測試，期間成員未發生特殊情況且未接受與實驗內容相關的訓練。

對實驗結果進行分析，發現該測試工具難度適中，其難度為0.64；區分度良好，其區分度為0.41，具有較好的一致性和穩定性，其重測信度為0.82，符合實驗要求，可以作為一種可靠的工具來進行相應的測試，可用于相關飛行團隊的協作能力測試。

5 結束語

通過上面的研究與應用發現，該協作能力評價系 統具有良好的難度區分度和重測信度，可以有效地對飛行小團隊協作能力進行評價。通過對協作能力的測評，組建一個高效的飛行團隊，對于提高工作效率和安全性具有非常重要的意義。

[1]HorowitzSK,HorowitzIB.Theeffectsofteamdiversityonteamoutcomes:ameta-analyticreviewofteamdemography[J].JournalofManagement,2007,33(6):987-1015.

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[5]LevineJM,MorelandRL.Progressinsmallgroupresearch[J].AnnualReviewofPsychology,1990,41:585-634.

[6]BellST.Deep-levelcompositionvariablesaspredictorsofteamperformance:ameta-analysis[J].JournalofAppliedPsychology,2007,92:595-615.

[7] 惠鐸鐸，胡文東，李曉京，等.心理運動能力測試軟件的開發與應用[J].計算機技術與發展，2014,24(4)：155-157.

[8] 惠鐸鐸，李曉京，文治洪，等.心理運動能力測評系統的開發應用[J].計算機技術與發展，2014,24(12)：180-182.

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[10] 常 濤，廖建橋.國外團隊有效性研究新進展述評[J].科學學與科學技術管理,2007,28(9):163-169.

[11] 劉 寧，張 爽.團隊效能經典模型評述[J].南京郵電大學學報:社會科學版，2010,12(4):1-6.

[12] 武 欣，吳志明.國外團隊有效性影響因素研究現狀及發展趨勢[J].外國經濟與管理,2005,27(1):47-50.

[13] 鄭日昌，蔡永紅，周益群.心理測量學[M].北京:人民教育出版社,2007.

[14] 高翠翠,朱麗娟,李春燕.中國民航飛行員心理選拔存在問題及改進措施[J].考試周刊,2009(11):238-239.

System Development for Flight Teamwork Collaboration Evaluation Based on Opengl

HUI Duo-duo1,MA Jin1,LI Xiao-jing1,LIU Ping2,HU Wen-dong1

(1.Key Laboratory of Physiology,4th Military Medical University,Xi’an 710032,China;2.95503 Troops,Zunyi 563127,China)

The functional requirement of modern giant aircraft has become complex increasingly.Most work cannot be performed by one person alone,but need to cooperate with each other between members.Reasonable collocation,scientific training,and comprehensive evaluation of the flight team is an important guarantee to complete the mission effectively and safely,and is also an important part of CRM.According to the associated characteristics of flight task,the factors affecting the safety of flight crew working efficiently is studied and some theories and methods for the flight team selection and training are provided.Analysis of experimental results,found that the test tools has moderate difficulty,with good degree of differentiation and great consistency and stability,conforming to the requirements of the experiments.The system can be used as a reliable tool for the corresponding test,also for cooperation test of related team flight.

Opengl;flight group;collaboration ability;evaluation system

2015-01-18

2015-06-10

時間：2016-01-04

國家自然科學基金-民航總局聯合資助項目(U1333101);國家自然科學基金青年基金(81202178)

惠鐸鐸(1986-)，女，碩士，研究實習員，從事醫學裝備方面的研究。

http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1450.TP.20160104.1608.082.html

TP311.5

A

1673-629X(2016)01-0134-04

10.3969/j.issn.1673-629X.2016.01.028