基于DEMATEL方法的管制員績效影響因素分析

石　榮，楊家忠

（中國民航飛行學院飛行技術學院，四川　廣漢　618307）

基于DEMATEL方法的管制員績效影響因素分析

石榮，楊家忠

（中國民航飛行學院飛行技術學院，四川廣漢618307）

隨著新空中交通管理系統的逐步實施，如何科學系統地分析管制員績效影響因素，是目前空管人為因素研究領域的重點，也是建設新空中交通管理系統亟待解決的一個關鍵問題。以區域管制員為例，在現有研究的基礎上結合其實際工作情況，構建管制員績效影響因素體系，考慮管制員績效影響因素間的相互關聯性，運用決策實驗與評價實驗室方法（DEMATEL）對管制員績效影響因素進行量化分析，尋找影響管制員績效因素中的原因因素和結果因素、影響因素重要度排序以及關鍵影響因素。研究結果表明，該方法切實可行，為確保空管的安全、高效運行，優化空管人力資源管理，加快中國新空中交通管理系統的建設提供重要的理論參考。

民航；區域管制員；管制員績效；影響因素；DEMATEL方法

全球飛行流量的穩步增長導致空中交通日趨擁擠，空管系統面臨的壓力越來越大，建立新的空中交通管理系統（ATM）是最根本的應對策略[1-3]。然而，無論新空管系統理念、技術、設備如何先進，管制員始終是系統中最核心的決策者。而管制員的績效是反映管制員與其任務或環境相互作用效率的關鍵[4]，也是實現空管系統安全高效運行的重要保證。由于RNP、RNAV、ADS-B、數據通訊、自動化決策工具等空管新技術的逐步實施和應用[5-6]，管制員的管制行為正由以往的主動指揮過渡為被動監控；管制手段由傳統的無線電陸空通話轉為陸空通話與數據鏈混合使用的形式；同時，空管自動化程度提高，使得人機交互增多，管制員自動化的使用越來越頻繁。因此，分析影響管制員績效的因素及其相對重要程度，對于保證空中交通活動的安全、有序、高效，空管人力資源管理，新空中交通管理系統的建設具有重要的意義。

國內外機構、學者對管制員績效影響因素進行了一定的研究。2002年EUROCONTROL[7]發布《人員績效測量》，指出對于空管人員考核的指標包括以下7個方面：工作負荷、情景意識、系統監控、團隊精神、信任感、用戶認可度/可用性、人為錯誤，可采用實時仿真、分析研究、調查問卷等方式進行考核。2004年ICAO頒布《空中交通導航服務者的績效管理和績效考評》[8]，提出空中交通導航服務者的考核指標包括安全、服務質量、運行效率、成本效益4個方面。2009年Ugur Turhan[9]提出影響管制員績效因素包括7個方面：個體差異、信息處理過程、組織氣候、溝通和團隊、自動化和工作場所設計、選拔和訓練、壓力和工作負荷。2009年項恒等[10]提出了管制員績效考核指標體系，對影響管制員績效的因素進行分類。2009年胡明華等[11]對航空發達國家空管績效考評狀況進行介紹，并提出了對中國管制員績效指標考核的啟示。2010年EUROCONTROL[12]在《空中交通管理安全中人的績效》白皮書中提出影響管制員績效的3個維度：個人能力、個人動機和態度、系統組織和環境。2014年楊新湦等[13]從勝任能力模型角度建立了管制員績效考核指標體系。

對現有研究分析，發現存在以下不足：①現有研究雖然提出影響管制員績效的框架，但并沒有對具體影響因素進行系統分析；②管制員績效影響指標因素選取過程中，僅對指標因素進行簡單的整合，或將各指標因素分開討論，忽略指標因素之間的聯系；③分析管制員績效影響因素過程中，關于新空管技術對管制員績效產生的影響考慮不足。

本文在構建管制員績效影響因素的體系基礎上，運用DEMATEL方法對民航管制員績效影響因素進行定量分析，找出民航管制員績效影響因素之間的相互關系、影響因素的重要度排序和關鍵影響因素。

1　民航管制員績效影響因素體系的構建

管制員工種一般分為塔臺、進近、區調等，不同工種管制員績效的影響因素存在差異，本文以區調管制員為例。參考文獻[10，14]通過與區調管制員和專家訪談、并在考慮中國區調管制員實際工作的情況下，把民航管制員績效影響因素分為3大類：管制員能力因素、管制員非能力因素和空管系統組織及環境因素，從中提取22個因素，構建管制員績效影響因素體系，如圖1所示。

圖1　管制員績效影響因素體系Fig.1　Index system of air traffic controllers’performance

管制員績效影響因素體系是一個較為復雜的系統，在分析單獨某個因素的作用之外，還需考慮因素間的相互影響和作用。

本文采用決策與試驗評價實驗室分析法（decision making trail and evaluation laboratory，DEMATEL）來解決此問題。

2　民航管制員績效影響因素分析

2.1DEMATEL算法步驟

DEMATEL方法可有效地分析復雜系統眾多因素間的相互影響，通過相關計算可得出影響因素間的直接與間接的因果關系，以及影響因素的重要度排序，因此該方法在許多領域已成為研究復雜系統影響因素間相互關系的常用方法[15-17]。民航管制員績效影響因素分析的DEMATEL算法的基本步驟為：

1）考慮民航管制員工作的實際情況，通過文獻回顧、專家訪談、頭腦風暴等方式，確定民航管制員績效影響因素體系，設為f1，f2，…，fn。

2）構建直接影響矩陣，即邀請專家對各影響因素間直接關系的有無予以量化，如因素fi對因素fj的影響程度可表示為5個標度：0表示沒有影響，1表示影響較弱，2表示影響適中，3表示影響較大，4表示影響很大。假設影響因素為n個，專家通過對因素兩兩比較后，可得到n×n的直接影響矩陣F，矩陣內的每一個值fij代表的含義是因素fi對因素fj的影響程度。

3）規范化處理直接影響矩陣。按式（1）處理直接影響矩陣F，可得規范化直接影響矩陣G=[gij]n×n

4）求解綜合影響矩陣。綜合影響矩陣T=[tij]n×n表示影響因素間直接影響和間接影響的綜合效應。綜合影響矩陣T可表示為

其中：I表示單位矩陣。

5）求解影響因素的影響度和被影響度。對矩陣T中各因素按行相加得到對應因素的影響度Di，式（3）表示該因素對所有其他因素的綜合影響值；對列相加得到對應因素的被影響度Rj，式（4）表示該因素受所有其他各因素的綜合影響值，即

6）求解中心度和原因度。中心度（Di+Rj）是指影響因素的影響度和被影響度之和，表明該因素對系統的作用大小；原因度（Di-Rj）是指影響因素的影響度和被影響度之差，如果（Di-Rj）>0，則表示該因素對其他因素影響較大，稱為原因因子，若（Di-Rj）<0，則表示明該因素受其他因素影響較大，稱為結果因子。

7）繪制因果關系圖。通過因果關系圖分析各因素的原因度和關鍵影響因素。

2.2績效影響因素定量計算

根據文中1部分構建的民航管制員績效影響因素體系，邀請10位民航空管人為因素專家，采用五標度法（即因素fi對因素fj的影響程度可表示為5個標度），通過對影響因素間的兩兩比較，分別給出直接影響矩陣，對10位專家的打分加權平均，得到直接影響矩陣如表1所示。

根據2.1節DEMATEL算法中的式（1）對直接影響矩陣進行標準化，可得到標準化直接影響矩陣G，由式（2）通過Matlab計算可得到綜合影響矩陣T（由于篇幅有限，這里標準化矩陣和綜合影響矩陣略），根據式（3）和式（4）可得到各影響因素的原因度和中心度，最終得到民航管制員績效影響因素的綜合影響關系表，如表2所示，依據表2結果繪制得到民航管制員績效影響因素的因果關系圖，如圖2所示。

圖2　管制員績效影響因素的因果關系圖Fig.2　Causal diagram of influencing factors on air traffic controllers’performance

2.3績效影響因素結果分析

2.3.1影響因素原因度分析

由圖2可知，橫坐標0刻度以上的影響因素均為原因因素，值越大表示該因素對其他因素的影響越大，原因因素共有13個，依次為管制室環境狀況（f22）、人機交互設計合理性（f17）、組織支持程度（f20）、設備設施可靠性（f18）、訓練和培訓狀況（f21）、知識技能的熟練程度（f6）、組織結構合理性（f19）、工作經驗（f11）、責任心（f14）、工作動機（f13）、記憶能力（f3）、疲勞程度（f16）和對信息的感知速度和準確性（f1），說明這些因素對其他因素的影響較大。排前3依次為管制室環境狀況（f22）、人機交互設計合理性（f17）和組織支持程度（f20），說明這3個因素對其他因素具有顯著地驅動作用，原因因素排最后為對信息感知速度和準確性（f1）。

表1　管制員績效影響因素的直接影響矩陣Tab.1　Direct-related matrix of influencing factors on air traffic controllers’performance

表2　管制員績效影響因素的綜合影響關系表Tab.2　Total-relationship matrix of influencing factors on air traffic controllers’performance

橫坐標0刻度以下的影響因素均為結果因素，值越小表示該因素受其他因素的影響越大，結果因素共有9個，依次為特情處置能力（f10）、警覺性（f8）、工作負荷（f12）、對交通形勢的預測能力（f5）、溝通協調能力（f7）、注意分配能力（f4）、持續監控能力（f2）、厭倦和單調（f15）、英語聽說能力（f9），說明這些因素受其他因素的影響較大。排前3依次為特情處置能力（f10）、警覺性（f8）和工作負荷（f12），說明這3個因素對管制員績效具有最直接的影響，同時也最容易受到其他因素的影響，結果因素排最后為英語聽說能力（f9）。

2.3.2關鍵影響因素分析

由表2可知，在影響民航管制員績效22個因素中，人機交互設計合理性（f17）和管制室環境狀況（f22）的中心度處于中等，但是人機交互設計合理性（f17）影響度排第3，作為原因因素第2，管制室環境狀況（f22）影響度第2，作為原因因素第1，有著較高的影響度和原因度，說明這2個因素對其他因素的影響非常顯著，因此被確認為是關鍵影響因素。疲勞程度（f16）中心度第2，影響度第1，說明疲勞程度不僅對其他因素的影響非常顯著，而且對于管制員績效的影響作用非常大，因此也是關鍵影響因素之一。工作負荷（f12）、特情處置能力（f10）和警覺性（f8）3個因素雖然屬于結果因素，但是中心度非常高，分列第1、第3和第4，而且作為結果因素排前3位，說明這3個因素不但對于管制員績效的影響作用大，而且與其他因素的關系最為密切，因此，也被確認為關鍵影響因素。

針對這些關鍵影響因素，提出以下建議：①在新空中交通管理系統建設過程中，空管管理部門應重點關注自動化系統人機交互設計的合理性；②空管管理部門應為管制員創造良好的工作環境，盡量降低管制室環境因素對管制員績效的影響；③要重視管制員的疲勞因素，作為空管管理部門，應安排合理的輪班制度，加強班組資源方面的管理；作為管制員，應養成良好的生活習慣，保證充足的睡眠，加強鍛煉；④空管管理部門以及管制員平時應注重特情處置能力、警覺性的培養以及工作負荷的合理控制。

3　結語

針對民航管制員績效影響因素研究存在的問題，在考慮民航管制員實際工作情況下，以區域管制員為例，構建了民航管制員績效影響因素體系并進行分析，借鑒DEMATEL方法對民航管制員績效影響因素體系進行定量分析，可得到以下結論：

1）影響管制員績效的原因因素依次為：管制室環境狀況（f22）、人機交互設計合理性（f17）、組織支持程度（f20）、設備設施可靠性（f18）、訓練和培訓狀況（f21）、知識技能的熟練程度（f6）、組織結構合理性（f19）、工作經驗（f11）、責任心（f14）、工作動機（f13）、記憶能力（f3）、疲勞程度（f16）和對信息的感知速度和準確性（f1）。

2）影響管制員績效的結果因素依次為：特情處置能力（f10）、警覺性（f8）、工作負荷（f12）、對交通形勢的預測能力（f5）、溝通協調能力（f7）、注意分配能力（f4）、持續監控能力（f2）、厭倦和單調（f15）、英語聽說能力（f9）。

3）影響管制員績效的關鍵因素為：人機交互設計合理性（f17）、管制室環境狀況（f22）、疲勞程度（f16）、工作負荷（f12）、特情處置能力（f10）和警覺性（f8）。

上述結論可為確保空管的安全、高效運行，優化空管人力資源管理，加快中國新空中交通管理系統的建設提供重要的理論參考。

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（責任編輯：黃月）

Analysis and research on influencing factors of civil aviation air traffic controllers'performance based on DEMATEL

SHI Rong,YANG Jiazhong
（College of Flight Technology,Civil Aviation Flight University of China,Guanghan 618307,China）

The scientific and systematical analysis of the influencing factors on air traffic controllers'performance becomes vital along with the implementation of new ATM system.Not only it's important in the filed of human factors in air traffic control,but also it is one key point in building the new ATM system.Taking area controller as instance and considering area controllers'actual working status,the factor indices system of air traffic controllers'performance is established,making a detailed analysis on the basis of existing researches.Due to the correlation between them,DEMATEL is applied to analyze the influencing factors to air traffic controller performance quantitatively.Cause factors and result factors,important degree ranking,and the key factors influencing air traffic controllers'performance are found.Results show that ranking DEMATEL is feasible to provide important theoretical reference for safe and efficient operation of ATM,human resource management,and the construction of new ATM system.

civil aviation;area controller;air traffic controllers'performance;influencing factors;DEMATEL

V355.1

A

1674-5590（2016）04-0031-05

2015-09-24；

2015-12-07基金項目：國家自然科學基金項目（31070915）；中國民航飛行學院科研基金（J2011-07）

石榮（1979—），男，湖北陽新人，副教授，碩士，研究方向為人為因素和民航安全.