淺論SHEL模型與航空維修人為差錯

摘 要：近年來，民用航空發展十分迅速，但航空維修工作中暴露出的維修差錯問題日益突出，它直接影響著工作效率和維修質量，給飛行安全造成嚴重安全隱患。文章運用系統工程方法把維修差錯放入SHEL模型中進行分析，透過復雜紛繁的現象認清維修差錯的本質特征及其關聯屬性。

關鍵詞：SHEL模型；航空維修；人為差錯

近年來，民用航空發展十分迅速，但航空維修工作中暴露出的維修差錯問題日益突出，它直接影響著工作效率和維修質量，給飛行安全造成嚴重安全隱患。文章運用系統工程方法把維修差錯放入SHEL模型中進行分析，透過復雜紛繁的現象認清維修差錯的本質特征及其關聯屬性。

1 SHEL模型的定義

SHEL模型（如圖1所示）是一種航空維修中廣泛使用的人為因素分析模型，SHEL四個字母指的是該模型中各組成部分的第一個字母，具體包括：S——軟件，H——硬件，E——環境，L——生命件/人。SHEL模型是一個帶齒邊的方形模型，它采用將復雜系統簡化的方法，具體、形象地表現人為因素研究的范圍、基本要素以及它們之間的相互關系。

S——軟件（Software）：如維修手冊，工作程序，維修方案等。它包括諸如準確性、有效性、格式和符號、詞匯、表達方法等“客戶化”的問題。

H——硬件（Hardware）：如工作梯、維修工具、操作設備、飛機座艙設計、電子儀表的位置與駕駛桿操作感。它決定著人如何與它相互作用，例如適用于感官和人體結構的電子儀表、可移動性、位置適合用戶的操縱裝置。

E——環境（Environment）：即物理環境，如維修場所的照明、溫度、噪聲、濕度和有害氣體等，工作時間、管理架構，行業發展的前景，基礎性設施的完善性、工資待遇情況等因素。

L——人（Liveware）：即模型中心的人，包括管理、放行、維修與支援人員等。

2 SHEL模型的分析

在SHEL模型中，人作為模型的中心，是系統最重要的組成部分。同時，這個方塊邊緣是鋸齒狀的，所以要避免系統的內應力甚至分裂，系統的其他部分必須與人妥善匹配；若有一處不匹配就會產生一個人為差錯源。因此，系統其他部分與人這個中心的匹配程度，就成為SHEL模型研究的重點。

人——硬件：是指系統中人與結構體之間的界面，這個界面是實際維修中最常發現，也是最方便得到改善的。

人——軟件：是指系統中人與非結構體之間的界面，如工作程序，維修手冊等。這個界面需要在實際維修中不斷完善。

人——環境：是指各種自然的、非自然的環境因素與人相互作用的界面。這個界面目前愈來愈得到航空維修單位的重視。

人——人：這個界面主要指班組合作、集體分工及領導與員工之間的相互作用。這個界面一般是存在問題多，但反映的問題最少。

從SHEL模型可以看出，人為差錯容易在以人為中心的與硬件、軟件、環境、人及其交互作用的界面上發生。以人為中心，人與硬件、人與軟件、人與環境、人與人相互之間的關系與作用，綜合起來就會形成某些結果而表現出來。在航空維修中，人為差錯發生的主要原因是處于中心位置的維修人員與其他四個界面匹配程度不夠，所以要減少人為差錯源，必須采取措施增加四個界面的匹配度。

3 SHEL模型的應用

在航空維修中，人為差錯的分析必須從維修人員產生維修差錯的原因入手，分析產生維修差錯的各種因素，制定防止維修差錯產生的對策，這需要建立一個分析人為差錯的系統。對SHEL模型而言，在航空維修中的一個重要應用是，人、硬件、軟件和環境四部分，它們構成了人——機（硬件加軟件）——環系統（如圖2所示）。

人——機——環系統中，人是核心，硬件、軟件、環境與人相互作用與影響。人、硬件、軟件、環境各組成部分又都自成系統，且都包含著各自的子系統。系統中包含著三層界面關系：第一層是以人為中心構成的界面，即人——硬件界面、人——軟件界面、人——環境界面；第二層是軟件、硬件、環境三者之間的界面，即軟件——硬件界面、軟件——環境界面、硬件——環境界面，這一層界面的交互作用間接對人產生作用；第三層是系統組成部分內部的界面關系，這一層界面使系統組成要素產生變化。

在航空維修中，積極應用好SHEL模型，發揮好人——機——環系統的作用，可以有效地減少人為差錯。

（1）應把人作為系統的主體，發揮好人的主導作用。軟件、硬件和環境因素要以人的因素為中心進行設計與控制。人的因素方面主要包括人的生理、心理、人體力學及人的可靠性等。同時，在人——人界面，應充分考慮人力短缺、缺少監督及管理人員的支持等影響，并可在重要維修項目上采用重復檢查來避免人為差錯。

（2）人與硬件方面，主要從是否符合人體特點、符合使用者視覺和信息處理習慣等出發，避免出現飛機維修性設計差、不適當的設備和工具等。例如，航空維修時工作梯的高度和寬度要保證維修人員有足夠的操作空間，且與維修部件的距離合適，這樣就不易發生維修差錯。

（3）人與軟件方面，主要是從人與非結構體的關系出發，避免出現曲解程序、不適用的手冊和工卡以及難以使用的軟件等。航空維修中，設備的使用說明書錯誤、維修程序不清晰等，易引起維修差錯。同時，應通過及時有效的培訓來避免出現曲解程序和使用錯誤的情況，從而減少人為差錯。

（4）人與環境方面，環境因素愈來愈得到航空維修單位的重視。維修環境的差異會造成維修人員的情緒、主動性等產生差異，而這種差異又將直接影響工作效率和維修質量。因此，應充分考慮維修工作場所的溫度、照明、噪聲、有害氣體等環境因素的影響，努力營造一個良好的維修環境，調動維修人員的積極性，從而取得良好的維修效果。

4 結束語

隨著科技的進步，航空維修系統越來越完善和先進，各種外部因素造成的維修差錯大幅減少，但是維修工作仍然需要人來完成。而人由于具有各種局限性，人為差錯無時無刻不存在。在航空維修中，正確應用SHEL模型，充分認識和有效管理人、硬件、軟件和環境這四種因素，通過提供有效的培訓，優化工作程序，完善設備和設施，采用重復檢查等預防設施，可以有效減少航空維修人為差錯，提高維修效率和質量。

參考文獻

[1]朱麗君，劉珂.人為因素和航空法規[M].中國民用航空大學，2006，11.

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