基于PSI周期理論的管制員危險狀態分析

胡觀凱

摘 要：結合歷年管制員工作中失誤的數據，發現管制員工作狀態規律符合PSI周期理論，針對管制員的工作狀態進行了數學建模，模型中對管制員的工作狀態進行了量化，通過計算得出了管制員工作中的危險狀態期，運用模型結果可以減少管制員工作中的失誤。

關鍵詞：PSI周期理論 空中交通管制 危險狀態 Matlab

1、研究背景

管制工作中，疲勞、睡眠缺失以及人體生物節律擾亂是影響管制安全的重要因素。

多種因素會導致空中交通管制員的疲勞，其中包括睡眠不足、睡眠規律紊亂、生物節律處于低潮期，本文就將對其中的生物節律因素進行詳細系統的分析，并將PSI周期理論運用到空中管制員的排班工作中，使得管制員的工作效率和質量達到最高，從而保障空中交通的安全。

2、PSI周期理論

在20世紀初德國威爾赫姆·弗里斯和奧地利維也納大學生理學教授赫爾曼·斯瓦波達通過長期的臨床觀察發現，人類存在著以出生日算起的體力盛衰周期和情緒波動周期。大約20年之后，奧地利因斯布魯大學阿爾弗雷德·特里切爾教授又發現，人體還存在著以一定天數為周期的智力節律。后來，人們把這三位學者的研究成果綜合在一起，統稱為“人體生物節奏三節律”，其理論稱為人體生物節律理論或PSI周期理論。

PSI周期理論，即以體力（Physical）、情緒（Sensitive）、智力（Intellectual）的周期為主線，認為人自出生之日起直至死亡終止，體力、情緒、智力都進行著相當于正弦曲線的周期性節律變化。

其中體力周期為23天、情緒周期為28天、智力周期為33天。如圖1所示。因此，人們生命中各時期的生物節律狀態是可以預測的。在曲線正相的日子稱為“高潮期”，在曲線負相的日子稱為“低潮期”，曲線正負交替的24小時稱為“臨界期”。

根據PSI周期理論，人高潮期，人的體力充沛、精力旺盛、情緒飽滿、反應敏捷、工作效率高，易取得較好工作成績；在低潮期，體力衰退、易疲勞、煩躁、健忘、判斷遲鈍、工作效率低，難以發揮正常水平。在臨界期，人體各器官機能下降，處于不穩定狀態，表現為頭腦反應遲鈍、心情急躁、粗心馬虎，極易出人為差錯。

若體力、情緒、智力三節律同時處于臨界期，則稱為“危險期”。在危險期內，極易發生民航事故。

3、建立模型

3.1模型假設：

① 人的工作年齡18～65歲

② 以天為單位來計算，不考慮半天或幾小時的情況

③ 所有余數為整數

3.2符號定義：

age：為現在年齡，單位為年

d：是距離研究對象的生日還有多少天

s：研究對象從出生到現在的年齡總天數

xp：被研究對象從出生到現在的體力節律總周期個數

xs：被研究對象從出生到現在的情緒節律總周期個數

xi：被研究對象從出生到現在的智力節律總周期個數

yp：被研究對象距最新一個體力節律開始的天數

ys：被研究對象距最新一個情緒節律開始的天數

yi：被研究對象距最新一個智力節律開始的天數

zp：被研究對象現在對應的體力節律狀態值

zs：被研究對象現在對應的情緒節律狀態值

zi：被研究對象現在對應的智力節律狀態值

3.3 數學模型

min{|zp|+|zs|+|zi|}

約束條件

利用Matlab軟件求解模型結果：計算結果管制員從上崗到退休要經歷36個重大危險期，即體力、情緒、智力三個狀態都處于臨界期，從出生算起危險期的天數分別為第7209、7210、7211、8497、8498、8499、9785、9786、10179、11073、11466、11467、12753、12754、12755、14041、14042、14043、14799、15329、15330、16087、16617、17010、17375、18297、18298、18663、19585、19586、20343、20873、20874、21630、21631、22161天，年齡分別為19、23、26、27、30、31、34、38、40、41、42、44、45、46、47、50、51、53、55、57、59、60。

4、小結

近年來，對PSI生物周期理論的研究與應用，已經取得了一些成果，這一理論揭示了人的體力、情緒、智力等周期變化的規律性。通過研究認識生物節律的變化規律，能夠使管制員的排班更具有合理性，從而提高飛行管制員的管制質量和效率，保障空中交通運輸的安全運行，從而減少一些因管制員的人為因素所造成的飛行事故。

參考文獻：

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