基于結(jié)構(gòu)方程模型的空管安全風(fēng)險主導(dǎo)因子分析

摘 要：隨著民航業(yè)的高速發(fā)展，航空運輸量遞增，空管機構(gòu)猶如重任在肩。為此從人-機-環(huán)-管四方面對空管安全風(fēng)險因子提出假設(shè)，通過問卷調(diào)查搜集樣本數(shù)據(jù)并建立空管安全風(fēng)險因素間的關(guān)系模型，以驗證篩選各維度的主導(dǎo)因子。研究結(jié)果顯示，四個維度均與空管安全風(fēng)險顯著相關(guān)。其中人員風(fēng)險因素對于空管安全風(fēng)險的影響程度最高，而團隊合作不利是人員風(fēng)險的最關(guān)鍵因素，尤其體現(xiàn)在管制員之間的移交和協(xié)調(diào)。該研究旨在明確空管安全風(fēng)險因子的主導(dǎo)次序，以提高安全風(fēng)險管理的針對性與有效性，促進民航業(yè)持續(xù)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：空管;安全風(fēng)險;主導(dǎo)因子

中圖分類號：TB 文獻標(biāo)識碼：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.18.088

1 引言

空中交通管制（air traffic control，ATC，以下簡稱空管）目的是有效地維護和促進空中交通安全，維護空中交通秩序，保障空中交通暢通。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，快節(jié)奏生活對高效的追求，航空運輸快速增長，空管機構(gòu)面臨越來越大的壓力。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，近幾年出現(xiàn)的由于空管原因造成的事故征候呈逐年上升趨勢，造成這種現(xiàn)象的原因既有人為因素，如部分管制員業(yè)務(wù)素質(zhì)不佳、管制行為不規(guī)范等，也有非人為因素，如設(shè)備的良好穩(wěn)定，能否及時發(fā)出預(yù)警等。但現(xiàn)階段尚缺乏空管安全風(fēng)險的監(jiān)控數(shù)據(jù)，對空管安全風(fēng)險的研究主要是空管安全意識的強化與思考、指標(biāo)體系的構(gòu)建、評判及空管風(fēng)險安全的預(yù)警仿真，缺乏對空管安全風(fēng)險影響因素的實證研究。因此有必要通過對空管機構(gòu)工作人員進行問卷調(diào)查，分析空管安全風(fēng)險的主導(dǎo)因子，目的在于增強空管的針對性，有效減少因空管導(dǎo)致的事故癥候。

顧名思義，空管安全風(fēng)險的主導(dǎo)因子即指影響空管安全的核心因素，采取有效措施對其進行一定管控與預(yù)防，可有效降低空管相關(guān)不安全事件的發(fā)生。因此，本文以空管安全風(fēng)險為研究對象，通過對空管安全風(fēng)險的識別、設(shè)計及研究模型的構(gòu)建，分別從“人、機、環(huán)、管”四個方面探究各維度的關(guān)鍵因子，從而為后續(xù)空管安全風(fēng)險評價指標(biāo)的設(shè)計提供一定的理論依據(jù)，并為空管安全風(fēng)險預(yù)警模型的構(gòu)建奠定基礎(chǔ)，具有重要的現(xiàn)實研究和理論創(chuàng)新意義。

2 空管安全風(fēng)險的研究設(shè)計

2.1 空管安全風(fēng)險研究模型的構(gòu)建

梳理相關(guān)文獻并結(jié)合現(xiàn)場實地調(diào)研，分析得出從“人員、設(shè)備、環(huán)境、管理”四個方面對影響空管安全風(fēng)險因素進行分類，具體分析如下：

（1）人員風(fēng)險因素。

人作為空中交通管理系統(tǒng)中最活躍、最積極、最主動并且最不穩(wěn)定的因素，其行為及表現(xiàn)極大影響著空中交通管理系統(tǒng)的安全管理效能。在關(guān)于人為風(fēng)險因素的調(diào)查分析中，排在前幾位的主要有“臺站或部門領(lǐng)導(dǎo)的責(zé)任心”、“特情處置失當(dāng)情況”、“臺站或部門配合默契程度”、“人員的技術(shù)水平、應(yīng)急能力和心理素質(zhì)”等以及“人員操作違章情況”和“誤用關(guān)鍵指令情況”等。閆友劼從人員的業(yè)務(wù)能力、身體狀態(tài)、協(xié)調(diào)溝通能力及心理素質(zhì)等方面分析空管安全人員風(fēng)險因素。

（2）設(shè)備設(shè)施風(fēng)險因素。

實施空管的基礎(chǔ)就是要有良好的設(shè)備，以此來和飛機進行通信、提供導(dǎo)航信息、實施飛行監(jiān)控。空管的設(shè)備好壞、是否可靠以及其操作性是否良好都會對航空安全產(chǎn)生直接的影響，因此空管設(shè)備是影響空管安全的主要因素之一。羅帆等認為設(shè)備風(fēng)險因素包括設(shè)備損壞或未及時更換、設(shè)備的老化變質(zhì)、設(shè)備無備件等。本文認為設(shè)備設(shè)施保障因素主要包括設(shè)備故障率、關(guān)鍵部件無配件率、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)失察率等。

（3）環(huán)境風(fēng)險因素。

環(huán)境風(fēng)險因素，指與被評估故障相關(guān)的業(yè)務(wù)環(huán)境、地理環(huán)境、氣象環(huán)境、人文環(huán)境、通信環(huán)境等內(nèi)容。盡管有些環(huán)境不是空管自身的問題，也不是空管可以預(yù)控的因素，但是它們對民航安全有很大的影響。廖雪梅從工作環(huán)境、外部環(huán)境、社會環(huán)境三方面分析空管安全的環(huán)境因素，羅帆把環(huán)境因素分為以下幾點：天氣影響、動物影響（干擾）、電磁干擾、異物干擾、飛機影響（機組、機械、軍航）、非法活動干擾;設(shè)施缺陷。結(jié)合調(diào)研情況，把影響空管安全的環(huán)境風(fēng)險因素分為以下四點：飛行期間天氣惡劣程度、飛行期間天氣突變頻率、斷電頻率和溫濕度導(dǎo)致設(shè)備工作異常頻率。

（4）管理風(fēng)險因素。

管理是對人員、設(shè)備、環(huán)境因素的資質(zhì)和相互關(guān)系實施人為干預(yù)的工具。賈貴娟從指導(dǎo)思想、組織結(jié)構(gòu)、規(guī)章制度、培訓(xùn)和安全文化方面將管理因素劃分為五類：規(guī)劃設(shè)計缺陷（航線結(jié)構(gòu)不合理、空域劃設(shè)不合理、工作程序不合理、規(guī)章制度不合理），管理決策失誤，執(zhí)行決策不力，管理功能缺陷，管理彈性不足等。根據(jù)調(diào)研，管理因素主要包括管理標(biāo)準(zhǔn)失察率、管理規(guī)范執(zhí)行不力程度、組織結(jié)構(gòu)不合理性、信息溝通失真率。

通過總結(jié)和梳理對空管安全風(fēng)險影響因子的研究文獻，將空管安全風(fēng)險的影響因子分為“人員、設(shè)備、環(huán)境、管理”四類，建立如圖1所示的空管安全風(fēng)險影響因素模型。

2.2 研究假設(shè)的提出

基于空管安全風(fēng)險影響因素模型的構(gòu)建，對各因素及二級因素提出下列研究假設(shè)：

假設(shè)一：H1人員風(fēng)險因素顯著于空管安全風(fēng)險。

其中假設(shè)H1a業(yè)務(wù)技能欠缺與人員風(fēng)險因素之間有顯著負向影響;H1b團隊合作與人員風(fēng)險因素之間有顯著負向影響;H1c心理素質(zhì)與人員風(fēng)險因素之間有顯著負向影響。

假設(shè)二：H2設(shè)備風(fēng)險因素顯著于空管安全風(fēng)險。

其中假設(shè)H2a設(shè)備保障與設(shè)備風(fēng)險因素之間有顯著負向影響;H2b關(guān)鍵部件匹配率與設(shè)備風(fēng)險因素之間有顯著負向影響;H2c技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)失察率與設(shè)備風(fēng)險因素之間有顯著正向影響。

假設(shè)三：H3環(huán)境風(fēng)險因素顯著于空管安全風(fēng)險。

其中假設(shè)H3a天氣環(huán)境與環(huán)境風(fēng)險因素之間有顯著負向影響;H3b天氣突變率與環(huán)境風(fēng)險因素之間有顯著正向影響;H3c斷電頻率與環(huán)境風(fēng)險因素之間有顯著正向影響;H3d溫濕度導(dǎo)致設(shè)備工作異常率與環(huán)境風(fēng)險因素之間有顯著正向影響。

假設(shè)四：H4管理風(fēng)險因素顯著于空管安全風(fēng)險。

其中假設(shè)H4a管理標(biāo)準(zhǔn)失察率與管理風(fēng)險因素之間有顯著正向影響;H4b管理規(guī)范執(zhí)行度與管理風(fēng)險因素之間有顯著負向影響;H4c組織結(jié)構(gòu)合理性與管理風(fēng)險因素之間有顯著負向影響;H4d信息溝通失真率與管理風(fēng)險因素之間有顯著正向影響。

2.3 研究設(shè)計說明

本次調(diào)查問卷主要調(diào)查的是空管安全風(fēng)險的相關(guān)信息，問卷設(shè)計基于前期的文獻研究及實地調(diào)查訪談，根據(jù)空管機構(gòu)工作人員的實際情況進行編寫，問卷采用李克特五點量表法進行評分。

在預(yù)調(diào)查問卷發(fā)放之前，考慮到最后結(jié)果的真實性和有效性，首先選擇小范圍內(nèi)樣本進行有效預(yù)測，這樣可以更加科學(xué)合理反映實際情況。本次小樣本預(yù)調(diào)查測試的對象主要是在中南地區(qū)某機場50名空管機構(gòu)相關(guān)人員進行問卷初測，主要是因為他們對空管安全風(fēng)險因素較了解，更能真實、準(zhǔn)確的理解問卷設(shè)置的問題。運用SPSS22.0軟件對收集到的小樣本數(shù)據(jù)進行信效度分析，信度方面，問卷量表的整體Cronbach’s Alpha值為0.845，大于0.7，符合信度檢驗要求;效度方面，對數(shù)據(jù)進行Bartlett 球形檢驗和KMO 檢驗，結(jié)果顯示問卷量表的20個題項的KMO檢驗值為0.769，高于最低檢驗系數(shù)0.50，Bartlett球形檢驗值為Sig=.000（顯著性plt;0.001），達到良好的顯著性水平，說明問卷具有較高的結(jié)構(gòu)效度。檢驗結(jié)果表明，調(diào)查問卷的信效度較高，可以用于正式施測。

在進行正式施測時，以中南地區(qū)某四個機場的空管機構(gòu)管理人員、技術(shù)人員和操作人員為調(diào)查對象。在調(diào)研過程中向參會人員發(fā)放紙質(zhì)問卷并當(dāng)場回收，其他人員通過問卷連接的形式完成問卷的匿名填寫，以此保證問卷的真實度與可信度。本次共回收224份，剔除無效問卷后有202份，有效率達94.39%。有關(guān)調(diào)查樣本數(shù)據(jù)情況為：被調(diào)查者性別方面，男性員工占總樣本數(shù)據(jù)的68.8%;被調(diào)查對象的年齡被劃分了6個階段，40歲及以下員工所占總樣本數(shù)據(jù)最高，達77.2%，其中31～35歲的員工占39.6%;被調(diào)查對象的學(xué)歷分成4個層次，其中本科程度學(xué)歷的人數(shù)占總樣本的64.4%;從職稱來看，中高級職稱員工數(shù)量最多，占總量的40.6%;從職級方面來看，處級及以上員工數(shù)量最多，占總量的55.9%;在工作年限上，工作6～10年的員工占樣本總量最高，達36.6%。

3 研究結(jié)果及分析

3.1 信效度分析

3.1.1 信度檢驗

問卷量表的信效度表明其設(shè)計的真實性、合理性程度，因此在使用問卷調(diào)查樣本數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析之前，需要進行信度檢驗和效度檢驗。對問卷的一致性以Cronbach's Alpha值表示，若Cronbach's Alpha的值越大，則代表問卷量表中的內(nèi)部一致性越高。通過SPSS22.0軟件結(jié)果顯示，問卷量表整體的Cronbach’s Alpha值為0.792，符合信度檢驗要求，并具有良好的信度值，有一定的可靠性。

3.1.2 效度檢驗

采用SPSS22.0對總有效樣本數(shù)據(jù)進行Bartlett球形檢驗和KMO檢驗，結(jié)果顯示為Bartlett球形檢驗SymbolcA@2值等于2263.687（自由度190，sig=0.000），表明問卷符合設(shè)計要求，各模塊間結(jié)構(gòu)合理。在問卷調(diào)查中各題項函設(shè)信息有所重疊，需進行相應(yīng)因子分析。而問卷的KMO值為0.704，因此本文適用于因子分析。

3.2 因子分析

為確保量表維度劃分的合理性，提取特征值大于1的公因子，以最大方差法進行旋轉(zhuǎn)，得到相應(yīng)旋轉(zhuǎn)矩陣并判斷各維度下的含題項。具體結(jié)果如表1所示，其中以主成分分析法共提取出4個因子，對空管安全風(fēng)險的累積方差貢獻量達78.660%，且各題項的因子載荷均大于0.5。因此將4個因子分別定義為人（因子1）-機（因子2）-環(huán)（因子3）-管（因子4），與理論一致。

基于空管安全風(fēng)險因素的驗證性因子分析得到的路徑系數(shù)及相應(yīng)變量的因子載荷，判別各維度的AVE（解釋潛變量的程度，即收斂效度）和CR（組合信度）是否達到模型內(nèi)在質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)表2，可以看出各個維度均滿足

3.3 結(jié)構(gòu)方程模型的構(gòu)建與檢驗

3.3.1 模型的構(gòu)建與修正

通過對空管安全風(fēng)險的因子分析，問卷效度及各維度收斂效度與組合信度均達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。因此，根據(jù)前文基本研究假設(shè)，構(gòu)建空管安全風(fēng)險因子的結(jié)構(gòu)方程初始模型，分析模型與收集樣本間的擬合程度，通過不斷修正對其進行優(yōu)化。根據(jù)AMOS22.0軟件刻畫出的初始模型及相應(yīng)路徑系數(shù)，得到初始模型的修正指數(shù)和建議，在殘差e6與e10之間增加一條相關(guān)路徑，以降低模型的SymbolcA@2值，提高擬合度，修正后的模型如圖3所示。

3.3.2 模型的擬合度檢驗

為判斷模型的擬合程度，需滿足一些適配度指標(biāo)系數(shù)。表3顯示的是模型的擬合度指標(biāo)值，修正后模型的χ2=127.895，df=72，χ2/df=1.776lt;2符合模型擬合標(biāo)準(zhǔn)，且其他適配指標(biāo)均在可接受范圍之內(nèi)，且部分?jǐn)M合良好。相較于初始模型，修正后的模型的擬合度更高，由此更利于對空管安全風(fēng)險影響因素的后續(xù)研究。

3.4 實證研究結(jié)果分析

潛在變量之間的關(guān)系可通過模型的路徑系數(shù)來表示。分析發(fā)現(xiàn)修正模型適配性具有良好的擬合效果，因此可利用模型的效應(yīng)值進行相關(guān)假設(shè)的檢驗。根據(jù)各路徑的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)來計算直接效應(yīng)、間接效應(yīng)和總效應(yīng)，結(jié)果如表4所示。通過總效應(yīng)可以發(fā)現(xiàn)，人員風(fēng)險的提升會使得空管安全風(fēng)險提升，假設(shè)H1成立。同理，對于設(shè)備風(fēng)險、環(huán)境風(fēng)險、管理風(fēng)險這三個因素而言，其對空管安全風(fēng)險的總效應(yīng)均為正，表明相應(yīng)風(fēng)險因素的發(fā)生會導(dǎo)致空管安全風(fēng)險的加劇，故假設(shè)H2、假設(shè)H3、假設(shè)H4均成立。

研究結(jié)果表明，空管安全風(fēng)險的主導(dǎo)因子包括人、機、環(huán)、管四個方面，其中，人員風(fēng)險因素對于空管安全風(fēng)險的影響程度最高，其次是設(shè)備風(fēng)險因素和環(huán)境風(fēng)險因素，而管理風(fēng)險因素對于空管安全風(fēng)險的影響程度最低，具體表現(xiàn)為模型擬合中人員因素的路徑系數(shù)最高，達0.81;設(shè)備風(fēng)險因素的路徑系數(shù)為0.36，環(huán)境因素的路徑系數(shù)為0.22，管理風(fēng)險因素與空管安全風(fēng)險的路徑系數(shù)最低，為0.18。

分析各維度的關(guān)鍵因素，可以看出人員風(fēng)險因素的核心因子包含業(yè)務(wù)能力欠缺、團隊合作不力和心理素質(zhì)低下，其中團隊合作不利是其最核心因素，與人員風(fēng)險因素之間的路徑系數(shù)高達0.85;設(shè)備設(shè)施風(fēng)險因素的核心因子包含設(shè)備故障率、關(guān)鍵部件無匹配率和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)失察率，其中關(guān)鍵部件無匹配率對設(shè)備設(shè)施風(fēng)險的影響最大，相應(yīng)路徑系數(shù)均為0.94;環(huán)境風(fēng)險因素的核心因子有天氣環(huán)境惡劣、天氣突變頻率、斷電頻率和溫濕度導(dǎo)致設(shè)備工作異常頻率，其中天氣環(huán)境惡劣、斷電頻率對環(huán)境風(fēng)險的影響較大，兩者的路徑系數(shù)分別為0.89、0.86;管理風(fēng)險因素的核心因子有管理標(biāo)準(zhǔn)失察率、管理規(guī)范執(zhí)行不力程度和組織結(jié)構(gòu)不合理性，而管理標(biāo)準(zhǔn)失察率是最關(guān)鍵因素，其與管理安全風(fēng)險之間的路徑系數(shù)為0.87，管理規(guī)范執(zhí)行不力程度與管理保障風(fēng)險之間的路徑系數(shù)均為0.80。

4 研究結(jié)論

基于現(xiàn)場調(diào)研與個人訪談完成問卷調(diào)查的發(fā)放與填寫，并根據(jù)樣本數(shù)據(jù)建立空管安全風(fēng)險的結(jié)構(gòu)方程模型，探析驗證人員風(fēng)險因素、設(shè)備設(shè)施風(fēng)險因素、環(huán)境風(fēng)險因素和管理風(fēng)險因素作為空管安全風(fēng)險的主導(dǎo)因子，研究假設(shè)H1-H4全部成立。其中，人員風(fēng)險因素對于空管安全風(fēng)險的影響程度最高，其次是設(shè)備風(fēng)險因素和環(huán)境風(fēng)險因素，而管理環(huán)境因素對管安全風(fēng)險的作用機制最低。人員風(fēng)險因素中團隊合作不利是最核心因素，尤其體現(xiàn)在管制員之間的移交和協(xié)調(diào)（如根據(jù)航空器飛行階段不同而劃分的塔臺、進近、區(qū)域管制室之間不同管制部門的協(xié)調(diào)，及航空器由于跨區(qū)域飛行而需的不同管制單位之間的協(xié)調(diào)等）、管制員和飛行員的溝通交流不順暢或是理解出現(xiàn)偏差等方面;關(guān)鍵部件無匹配率是設(shè)備設(shè)施風(fēng)險的關(guān)鍵因素，尤其體現(xiàn)在通信設(shè)備、監(jiān)視設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、照明設(shè)備等因為損壞而未及時修理或更換、設(shè)備沒有足夠數(shù)量的備件等方面;天氣環(huán)境惡劣與較高的斷電頻率是環(huán)境風(fēng)險的核心因素，尤其體現(xiàn)在天氣影響、電磁干擾、異物干擾、設(shè)施缺陷等方面;管理標(biāo)準(zhǔn)失察是管理風(fēng)險的最關(guān)鍵因素，突出體現(xiàn)在工作程序不合理、規(guī)章制度不合理、人員選拔安置不當(dāng)導(dǎo)致的松懈怠工等方面。因此，在空管安全風(fēng)險管理中，需要重點改善備件配備不足的設(shè)施問題，激勵空管機構(gòu)部門工作人員的工作熱情，加強團隊合作，同時應(yīng)時刻關(guān)注環(huán)境變化，落實空管安全風(fēng)險的管理規(guī)范和執(zhí)行力度，并將預(yù)警思想運用于空管安全風(fēng)險的預(yù)控中，從而降低不安全事件的發(fā)生。

參考文獻

[1]董襄寧，趙征，張洪海.空中交通管理基礎(chǔ)[M].北京：科學(xué)出版社，2011.

[2]周江.淺談民航空管的安全管理現(xiàn)狀與對策[J].中國新通信，2017，（02）.

[3]左保龍，張久星，徐浩軍.人機環(huán)境工程的空管安全性模糊綜合評判[J].火力與指揮控制，2016，（02）.

[4]廖雪梅.民航空中交通管制安全非人為因素的探討[J].科技風(fēng)，2016，（01）.

[5]夏千芊.加強空管安全的思考[J].科技展望，2015，（15）.

[6]劉茂科.強化空管安全意識的思考[J].科技展望，2015，（05）.

[7]羅帆，賈貴娟，陳高明，周風(fēng)華.空管安全風(fēng)險評估指標(biāo)體系的優(yōu)化設(shè)計[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2009，（08）.

[8]羅帆，劉小平，楊智.基于系統(tǒng)動力學(xué)的空管安全風(fēng)險情景預(yù)警決策模型仿真[J].系統(tǒng)工程，2014，（01）.

[9]閆友劼.空管安全影響因素的綜合分析及預(yù)警研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2013.

[10]賈貴娟.空管安全風(fēng)險評估指標(biāo)體系及綜合評價研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2008.