REASON模型在航空事故分析中的應用

彭朝榮

(長沙航空職業技術學院，湖南 長沙 410124)

REASON模型在航空事故分析中的應用

彭朝榮

(長沙航空職業技術學院，湖南 長沙 410124)

闡述了REASON模型的基本結構和原理，并利用該模型對一起典型航空維修事故案例進行了分析，得出了組織缺陷是導致本次事故的根源，提出了完善安全責任機制、規范資源分配、加強員工責任意識培訓和嚴格執行規章、合理采用激勵措施等解決辦法。

REASON模型；航空事故；人為因素；原因分析

古羅馬著名政治家、演說家和哲學家馬庫斯·圖留斯·西塞羅（Marcus Tullius Cicero）說：“犯錯是人的天性(It is the nature of man to erro)”，人類很早就意識到人為差錯的必然性。雖然人在各種活動中最靈活、適應性最強，但也最容易受到干擾和影響。通過民航系統十幾年的研究結果表明，80%的航空事故都是由于人的表現不佳而導致的[1]。那么，為了提高人的可靠性，優化人員的工作表現，預防和控制人為差錯的發生，研究分析人的因素就顯得十分必要了。

對民航業來講，安全是永恒的主題。自上世紀70年代以來，全世界商用運輸機的事故率基本保持在百萬分之三，這個比例看似很小，但數量算起來卻非常驚人。如2016年我國民航共飛行839萬架次，按比例計算發生25次事故似乎正常，平均兩周有一次。雖然飛機失事幾率比較小，但事故直接關系人們的生命財產安全，同時伴隨著行業的發展，更是社會關注的話題。為從根本上降低事故幾率，一種十分有效的方法就是針對已發生的事故進行分析，找出產生主要因素和隱患，制定預防措施。

過去，國內民航界對事故的分析僅限于事件表面，習慣于針對直接責任人，對隱性因素不予關注。這種方法對事故的致因分析不夠，沒有找出差錯源和系統缺陷，所采取的措施起不到系統預防的根本作用。當前，在民航界分析人為差錯事故常用REASON、SHEL模型和MEDA、HFACS 方法，進行系統分析差錯原因和采取相應對策措施，從而從管理角度進行系統的事故預防。通過闡述REASON模型的基本結構和原理，并利用該模型對一起典型航空維修事故案例進行了深入分析，查找出引起事故發生的系統隱患，有助于建立事故預防的安全管理體系（SMS）。

1 REASON 模型的基本結構和原理

1990年，英國曼徹斯特大學James Reason教授在《Human Error》中提出了REASON模型。它是事故致因分析的模型，以系統觀的視野，揭示了不安全事件的發生不僅與事件直接相關行為人的行為（現行失效）有關，還與遠離事件的其他層面的活動和人員（潛在失效）有關[2]。它從顯性失效與隱性因素的關系入手，將決策和組織失誤聯系起來，對系統相互作用各層面的直接作用和間接影響進行全面分析，并以一個邏輯統一的事故鏈將所有相關因素進行了理論串聯（見圖1）。

REASON模型的分析邏輯是：事故的發生不僅有一個被穿透的組織缺陷集，同時還存在一個事件本身的反應鏈，組織各層面的缺陷和事故促發因素是長期存在并不斷演化的，但這些組織缺陷和事故促因并不一定會造成不安全事件，只有當多個層級的組織缺陷在一個事故促發因子上多次或同時出現時，多層級的阻斷作用被突破，從而發生不安全事件。由于該模型核心價值的體現，所以在航空領域被得到廣泛應用。

圖1 REASON模型

2 某航空事故案例

2.1 事件描述

1994年6月6日，我國一架圖—154M型（B-2610）飛機在起飛后發生飄擺，兩名飛行員都無法控制飛機的穩定[1]。當時，機組使用額定馬力保持400km／h的速度上升，并采用了多種方法進行處置，如短時間接通自動駕駛儀等，但不起作用。之后，飛行速度降至373km／h，迎角20°，出現失速警告；后來，飛機突然向左滾轉并急劇下俯，速度增加到747km／h，最大下俯角65°，最大左坡度達66.8°，飛機出現超速警告。此時，飛機航向由280°左轉至110°，高度由4717m下降到2884m，最大側向過載 l.4g，垂直過載達2.7g。由于飛機垂直和側向過載均超過了強度極限而開始解體，最終墜毀，160名乘員全部遇難。

2.2 事故調查

本次事故由中國民用航空局（CAAC）主導調查。調查報告中確定了本次事故發生的主要因素：不安全行為、不安全狀況或造成本次事故的安全缺失等。指出了維修人員無視規章、履職不到位，盲目將航向阻尼插頭和斜阻阻尼插頭錯插導致的慘劇。肯定了飛行機組資質和身體狀況、氣象條件均符合飛行標準，空中管制員口令清楚，措施得當，地面通信、導航設備工作正常等。

根據飛機技術文件記錄，在6月4日飛行前由于自動駕駛儀故障更換了系統微動電門和信息交換平臺；當日飛行后發現，換上的信息交換平臺因技術文件丟失，該平臺再次被更換。此項工作由兩名無工作授權（無上崗證）的維修人員和一名工段長完成，雖說工作結束后進行了地面通電檢查且顯示正常，但調查組檢查發現，整機放行文件簽署不符合規定。

調查組在事故現場加強了對飛機前電子艙（設備艙）殘骸的檢查，發現電子設備架上信息交換平臺后面的航向阻尼插頭和傾斜阻尼插頭相互錯插。為驗證這一錯誤可能產生的直接后果，以及6月4日飛行后排故進行通電檢查的真實性，調查組在同機型其他飛機上按照制造廠提供的方案進行了地面模擬試驗。結果表明，兩插頭相互錯插后，在人工操縱（桿操縱）狀態下，副翼和方向舵有聯動的異常現象，而且用維修人員排故當日使用的通電檢查方法，在自動駕駛儀故障搜索臺和顯示器上檢查不出航向阻尼插頭和傾斜阻尼插頭錯插的故障。由此說明，維修人員所用的通電檢查方法是真實的，但這種方法檢查不出所存在的問題。

調查組為了進一步查清飛機飄擺的原因，先后兩次前往原獨聯體航空委員會和飛機設計局就事故的譯碼數據及飛機設計中的一些問題進行了討論、分析，并對該機型關斷阻尼器后的操作穩定特性進行了驗證飛行。飛行中，關斷航向和傾斜阻尼器以后飛機的俯仰、橫側操縱性及震蕩衰減能力明顯變差。但飛行員只要通過空中對該科目的帶飛訓練，完全可以掌控關斷阻尼器后操縱飛機的特點和要領，實現進近和著陸。

2.3 事故原因分析

通過對各項數據的分析和地面將航向阻尼插頭和傾斜阻尼插頭相互錯插后的測試以及模擬驗證飛行，結果表明，導致事故的原因和過程是：

2.3.1 人為錯插系統無法檢測故障

6月4日飛行后，維修人員在更換信息交換平臺時，由于疏忽將航向阻尼插頭和傾斜阻尼插頭錯插，而錯插后系統無法檢測故障，從而導致該機事故當日帶著隱患起飛。

系統正常的阻尼功能是：航向角速度陀螺感受到的偏航角速度信號傳送到航向通道，經過信息處理后由方向舵舵機完成修正；傾斜角速度陀螺感受到的傾斜角速度信號應傳送到副翼通道，由副翼舵機完成修正。但由于插頭錯插，航向角速度陀螺感受到的偏航角速度信號傳給了副翼通道，副翼舵機帶動舵面偏轉進行修正；而傾斜角速度陀螺感受到的傾斜角速度信號傳給了航向通道，由方向舵舵機帶動舵面偏轉進行修正。在起飛滑跑過程中，即使飛行員蹬舵時產生的偏航角速度信號送到了副翼通道，但由于飛機受到地面的限制，姿態沒有改變。離地以后，因蹬舵時副翼已產生了偏轉角，飛機很快形成傾斜。飛行員為修正姿態而操縱副翼，傾斜角速度信號傳到了航向通道，方向舵產生偏轉角，使飛機姿態發生交聯異常。這時，機組感覺到飛機無法控制，因而進行反復修正，使得飛機的飄擺角度越來越大，最后導致過載超出飛機強度極限，造成解體。

2.3.2 飛機設計缺陷

圖—l54M型飛機在設計上存在先天不足，航向阻尼插頭和傾斜阻尼插頭沒有防錯插措施，兩插頭相鄰且幾何尺寸和線數完全相同，僅用顏色來表示其差異，容易導致錯插。而兩插頭錯插問題在自動駕駛儀故障搜索系統中無法檢查出正誤，這是設計的缺陷。

2.3.3 飛行員培訓欠缺相關科目

按照該機型飛行手冊要求，排除飄擺故障必須同時關斷航向和傾斜通道阻尼器。但是，該機型模擬飛行訓練大綱中并沒有明確對排除飄擺故障需進行訓練，飛行員在培訓過程中，也沒有接受過該項目的訓練。從驗證飛行過程中看，關斷航向和傾斜通道阻尼器以后飛機仍然是可操縱的，但從座艙話音記錄器數據中判斷飛行機組并沒有按照這一要求去執行。由于培訓的欠缺，飛行員對處置這種側向穩定性差的機型存在重大缺陷[3]。

3 基于REASON 模型對事故進行分析

對本次事故我們采用倒序分析法，即“糾正行為—不安全行為—不安全行為的前提—不安全的監督—組織因素”，符合REASON模型“光線透過奶酪”的邏輯，這樣可以從最接近事故情景回放分析各層級的主要因素，從光線終端透出的“漏洞”處回望，清晰地找出所有“奶酪”的“漏洞”[1]。

3.1 糾正行為

該機型自動駕駛儀信息交換平臺上的航向阻尼插頭和傾斜阻尼插頭存在防差錯設計缺陷是此次事件的客觀原因。無工作授權的維修人員實施了維修工作，檢驗人員履職不到位，沒有履行檢驗職責是此次事件維修方面的直接原因。

信息流轉缺失，機組人員飛行前沒有獲取飛機的相關維修工作信息；盲目自信，對于突發狀況沒有按照應急處理程序操作，是此次事件飛行方面的直接原因。

在本次事故中防御層多次被擊穿、失效。負責安裝的維修人員、工段長、飛行機組當組織存在缺陷時，他們本身沒有自我糾錯行為，不是系統提倡的主動彌補組織缺陷，有序開展全方位全過程的監督。由于人的基本行為誤差幾率，認識或技能、意識錯誤都可以造成大量的事故隱患，而糾錯行為可起到十分重要的作用。實際上，由人和復雜技術系統組成的航空系統處于經常性的、不斷涌現新形式的各種錯誤、偏差和意外事件持續考驗的狀態，而不是人們所認為的事故隱患只是難得一見的稀有事件。完善的航空系統最后的一道防線就是各級人員的自我糾錯行為層。

3.2 不安全行為

從REASON模型的具體化而言，工作人員的不安全行為在于動機。一個人遵循規則、程序及培訓要求，盡力去完成某項任務，因實施了違規違章行為而沒有達到任務目標要求，這是差錯；而在完成任務時主動偏離規則、程序或所受指令的要求的行為，這是違規。

從本案的狀況分析，工作中存在一定的隱患條件，再加上工作者業務訓練上的欠缺（無工作授權），只能在工段長的指導下進行工作，而工段長未能履行全程檢驗職責。雖然工段長排故后進行了通電測試，但調查報告證明，這種方式檢查不出插頭錯插的問題。

飛機維修是一個分工明確，多方配合的工作。良好的溝通不但有助于班組內部和班組之間的信息交流，還有助于提高班組的凝聚力。如果維修人員忘記向同事轉交相關信息則屬缺乏溝通；在典型事例中，若工作人員不清楚要了解什么、干什么或者接受到錯誤信息應屬溝通不良。以上分析表明，工作者將自己的行為已變成了一種規則，為事故埋下了隱患（信息流轉缺失、交接班制度不明確、開工前準備不充分）。

根據REASON模型分析，顯性失效是那些作為或不作為，包括差錯和引起即刻不良后果的違規行為，它們通常被認定為“不安全作為”[4]。顯性失效通常與一線工作人員相關，他們的行為可能會導致毀滅性的結果，有可能滲透到由航空組織、監管機構所設置的安全防御系統。顯性失效可能是普通差錯導致的，也可能是對既定程序或操作的偏離造成的。REASON模型認為，在任何操作環境中都有許多差錯和違規發生的條件。違規者常常抱有僥幸和自以為是的心理，忽視規章的嚴肅性，管理者對違規人員采取寬容態度，促成了不良安全文化氛圍的形成。通過分析本層級屬習慣性違規（見圖2）。

圖2 習慣性違規

3.3 不安全行為的前提

不安全行為的前提分為：操作者低于標準的條件和操作者低于標準的做法。不安全行為不會無緣無故發生，通常存在主、客觀條件。非最佳的工作條件會使工作者產生顯性失效，工作場所條件是直接影響航空工作人員效率的因素。調查發現，本次事故前的排故工作是在深夜，人的生物節律低谷，警覺度低，夜間色辨不清等。

航空系統的防御一般有三類：技術、培訓和規章。防御通常是遏制隱患條件和人為差錯的最后一道安全網，大多數減少安全風險的方法是加強現有的防御或者發展新的防御系統。在本案中，防御系統存在兩方面的問題：技術上，工作者沒有經過培訓，能力不夠（沒有授權），工段長沒有認真履行檢驗職責；機組在起飛過程中感覺到飛機姿態有異常變化時沒有果斷采取措施，這說明他們缺乏訓練和責任心。規章上，行業和企業都有明確規定，排故工作必須堅持自檢、互檢三級檢查制度，隱患條件打破了系統防御，說明他們已經無意識地偏離了正常工作程序。

在日常工作中，隱患條件無處不在，如：航空器設計的不足、標準操作程序的不完整或不正確、培訓中的缺陷等。從隱患條件來分析，存在：一是不恰當的危險認定和安全風險管理，危險源導致的安全風險沒有得到控制，而是在系統里流動，最終因為操作而被激活。二是違規行為的正常化。在隱患操作環境下，例外變成了一種規則。由于資源的配置不合理或錯誤，直接負責生產的操作人員只能通過采取捷徑的方法來完成操作，而這不斷地破壞規則和程序。

本案維修成員各自只滿足于完成崗位上的任務，缺乏良好的溝通，顯示該班組沒有作為團隊進行工作，沒有合理的分工與配合，說明系統的管理以及培訓存在一定缺陷。

操作者的行為已經導致了不安全事件，說明他們實施了低于標準的做法。正如圖3分析的。

圖3 維修資源管理不善

3.4 不安全的監督

監督不充分、運行計劃不適當、未糾正已知問題和監督違規，均屬不安全的監督。事實證明：經過良好訓練和充分監督的運行人員，能夠有效地減少差錯和提高工作效率[5]。本案航空器設計不足導致的安全風險沒有得到控制，說明系統缺乏風險識別和風險控制機制，發現問題、解決問題的管理能力存在明顯缺陷。從預防措施來分析，系統標準操作程序不完整或不正確（缺少檢驗制度）、工作者缺少有效的訓練，資源配置不合理等得不到充分監督。

本案中，管理層的監督不充分表現在，維修人員無證上崗，工作者不明確職責，彼此之間缺乏溝通和監督，帶班者疏于管理且無力兼顧技術問題等，沒有得到管理層的干預和解決均說明安全管理缺乏相關的監督機制和預防措施。調查報告中還指出，管理層對行業或系統已發生過的不安全事件，沒有認真吸取教訓，在管理上沒有做到真正的反思與改進，過度依賴事后查處的習慣做法，缺乏預防性管理。本層級屬監督不充分（見圖4）。

圖4 監督不充分

3.5 組織因素

組織因素對運行的影響主要體現在組織氛圍、資源分配和過程控制。上層管理人員的決策錯誤直接影響監督人員的行動以及操作者的姿態與行為，組織差錯經常被人們所忽視，意識不到組織缺陷是導致差錯、事故的根源[6]。本次事故調查報告顯示，管理層存在不能嚴格遵守適航管理規定，維修人員無證上崗，操作與管理隨意性視而不見等因素。這些因素和組織忽視縱深防范能力的做法是安全文化的缺失。加強安全文化建設可以使運行人員盡量少地遭遇危險或傷害，更是保障航空安全的深層推動力。用REASON模型來解釋，組織任一級防御層的完善與改進都可以防止不安全事件的發生[7]，安全文化的不健全導致組織上下同時喪失清醒的認識。

在資源分配上，管理層沒有解決好配置班組的維修能力、工作人員的能力訓練、維修人員的精力保證以及維修過程中的監督檢查等。這些事實說明，在組織層面上沒有充分重視運行一線安全生產的需求。沒有把資源投入的重點放在基本的運行環境和核心崗位的人員身上。

從組織事故的角度來看，安全工作應該監控組織程序，以認定隱患條件，從而加強防御。安全努力也應該改善工作場所的條件以遏制顯性失效的發生，因為正是這一系列因素集體作用才會產生安全事故。REASON模型的優點就在于全面揭示了事故的發展過程，突出了組織過程在事故中的責任[8]。本層級屬組織氛圍問題（見圖5）。

圖5 組織氛圍

3.6 人為差錯事件鏈的形成

基于 REASON 模型的事故調查，完整事件鏈因果分析，可以構建維修事故致因分析模型（見圖6）。不安全行為是導致事故的直接原因,不安全行為的前提條件是導致不安全行為發生的主、客觀條件,不安全的監督和組織因素則是致使事故發生的隱藏的、潛在的根源。

REASON 模型把對象作為系統，從系統和要素、要素和要素、系統和環境的相互聯系、相互作用中綜合地考察認識對象的一種思維方法，讓我們建立整體觀。

圖6 人為因素分析模型

4 結論

通過REASON模型分析，發現導致事故發生的主要原因在組織層面，組織缺陷是導致差錯、事故的根源。系統要最大限度地降低事故發生的概率，主要是減少每個層面上的缺陷和漏洞以及增加系統的防御層面。僅對行為人采取處罰措施，不能從根本上避免類似事件的再次發生。因此，在采取糾正措施時，應當從組織層面入手，完善安全責任機制，規范資源分配，加強員工責任意識培訓和嚴格執行規章的教育，并適當采取激勵措施[8]，切實保證航空安全。

[1] 朱麗君，劉珂．人為因素和航空法規[M]．北京:兵器工業出版社，2006．

[2] Reason, J.Human error[M]. UK: Cambridge,1990:135.

[3] 蘇潤娥, 薛紅軍. 用ATHEANA方法分析某航空事故的飛行員人因失誤[A]// 武漢工程大學，IITA學會，IEEE編.2010 International Conference on Computational Intelligence and Industrial Application (PACIIA)[C].New York, USA, IEEE:273-276.

[4] 陳農田，譚鑫，李瑞.Reason 模型在航空維修事故調查中的應用[J].交通信息與安全，2012，30(2):96-98，126.

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[6] 王永剛，張朋鵬． 基于組織因素的航空事故致因因素評價［J］．中國民航飛行學院學報，2007，（4）：9-12.

[7] 卜曉敏. 航空人為因素事故、事件分析模型研究[D]. 天津：中國民航大學，2008.

[8] 陳勇剛.民航機務維護人員安全管理激勵機制探討[J].航空維修與工程，2010，（8）：71-72.

［編校：楊 琴］

Study of the Application of REASON Model in Aviation Accident Analysis

PENG Zhao-rong
(Changsha Aeronautical Vocational and Technical College, Changsha Hunan410124)

This paper describes the basic structure and principle of REASON model, and using the model, analyzes a typical aircraft maintenance accident case. It turns out that the microstructure defect is the leading cause of this accident, and then puts forward such resolutions as improving the safety responsibility system, regulating resource allocation, strengthening the employee responsibility awareness training and strict enforcement of rules, rationally adopting incentive measures.

REASON model; aviation accident; human factor; cause analysis

V267

A

1671-9654(2017)03-0083-06

10.13829/j.cnki.issn.1671-9654.2017.03.014

2017-06-15

彭朝榮(1954- )，男，湖南郴州人，高級工程師，研究方向為民用航空器維修。