基于巨涨落模式的民航安全周期界定方法研究

郭元花

（中国民航厦门空中交通管理站，福建 厦门 361006）

中国民航运输飞行的平均重大事故率自20世纪80年代以来曾经（1980—2004年）为全球平均水平的1倍多、航空发达国家的3倍多[1]。自2004年11月22日—2009年1月31日，中国民航已经安全飞行1413万飞行小时无运输飞行事故，达到全球先进水平。此时，应当如何认识中国民航安全水平长期以来的跌宕起伏和其中的周期性问题呢？

经济领域内的周期性现象曾经得到比较广泛的研究，最近，由于新一轮世纪经济危机的爆发，经济周期性现象是又被重拾的话题。人们对于安全状况的动态变化并不陌生，在现实中，可以直观地观察到许多类似于经济波动的诸多安全周期性现象。与经济波动相类似，民航安全波动也是一种普遍而复杂的社会现象。民航安全形势的波动不仅是外界随机因素干扰引起的偶然现象，而且也存在其形成的机理和决定性要素[2]。

长期以来，中国民航的安全宏观周期性现象曾经引起许多有识之士的关注，徐柏林等人曾提出过安全“四阶段”论[3]，刘汉辉教授和高扬等人曾提出过基于安全文化的“三折”论[4]。上述两种界定方法充分利用了既定事实及其实际影响结果来界定民航安全波动周期，其依据史料所做的结论具有很高的可信度，是目前颇具安全管理价值的分析方法。但这两种方法以事件为节点，反映安全周期的直观形成过程不足，尚不利于从数理角度理解安全周期的动态形成过程。

王昌顺等[2]对中国民航近年飞行事故率运用谱分析方法进行分析，验证了民航安全波动规律的存在，同时测定了波动周期。但周期计算过程中做了较多的假设，且未考虑系统内安全管理生命周期的交替和叠加等复杂情况。王昌顺等[5]还基于支持向量机研究了中国民航安全周期波动转折点预测的问题，但不足之处是测试样本的数量偏少。

为此，本文尝试了从新的观察角度认识民航系统安全周期性界定问题。

1 安全管理生命周期与宏观安全周期性现象

经过长期总结和深入分析，人们发现生命周期（life cycle）不仅是自然界仅有的节律表现，也是一种比较普遍的社会现象。现代管理学已比较充分地阐述了管理系统中所存在的生命周期现象，管理系统的生命周期现象及相关理论已被人们所普遍接受[6-7]。

民航安全可作为其安全管理系统的产出结果来认识，民航安全管理系统中的人（知识、技能等）、机（物理的硬系统、管理手段等）和环（社会需求、规章制度等）等诸因素的安全效用，在适当的观察时间阶段内，也都呈现出“成长—成熟—老化”的生命周期现象。因此，民航系统的安全波动机制也可通过生命周期理论而得到有力的解释[8]。

1.1 基于安全管理生命周期的宏观安全周期性现象

在系统的安全管理进程中，存在着若干安全管理阶段，这些安全管理阶段所对应的典型安全生命周期的交替，代表了系统宏观安全水平的波动过程。

由于系统在各个时空阶段所具有的安全管理属性差异[3-4]及各阶段安全管理交替特征（如前后两个典型安全生命周期在时间和空间上的衔接情况等）的差异，系统典型安全生命周期在时间或空间上可以构成一系列的不同组合结果，进而形成增长型、衰退型和巨涨落型等典型安全周期性现象。

1.1.1 安全水平的周期性增长过程

如果以F1、F2和F3代表3个安全管理阶段所对应的典型安全生命周期（见图1中点线），在特定条件下，这3个典型安全生命周期的交替将构成一个系统安全水平的周期性增长过程（见图1中实线），而与系统周期性增长过程反相的则是系统不安全水平（直接反映事故、事故率减少情况的特征值变化）的周期性衰退过程（见图1中虚线），交替出现的增长型波动过程将构成增长型周期性现象，如图1所示。

1.1.2 安全水平的周期性衰退过程

图1 安全水平增长型周期性现象的形成Fig.1 Formation of cyclical phenomenon about increased mold of safety level

如果以F1、F2和F3代表3个安全管理阶段所对应的典型安全生命周期（见图2中点线），在特定条件下，这3个典型安全生命周期的交替将构成一个安全水平的衰退波动过程（见图2中实线），而与系统安全水平的衰退波动过程反相的则是系统不安全水平（直接反映事故、事故率减少情况的特征值变化）的增长波动过程（见图2中虚线），交替出现的衰退型波动过程将构成衰退型周期性现象，如图2所示。

图2 安全水平衰退型周期性现象的形成Fig.2 Formation of cyclical phenomenon about decreased mold of safety level

1.1.3 安全水平巨涨落型周期的形成过程

如果以F1、F2、F3和F4代表4个安全管理阶段所对应的典型安全生命周期（见图3中点线），在特定条件下（如两个典型安全生命周期的交替在时空上发生不完全衔接时），这些安全生命周期的交替将构成一个系统安全水平的巨涨落型波动现象（见图3中实线），而与系统安全巨涨落型波动现象反相的则是系统不安全水平（直接反映事故、事故率减少情况的特征值变化）的巨涨落型波动现象（见图3中虚线），交替出现的巨涨落型波动现象将形成巨涨落型周期性现象，如图3所示。

图3 安全水平巨涨落型周期性现象的形成Fig.3 Formation of cyclical phenomenon about huge fluctuation mold of safety level

1.2 巨涨落模式的含义和特点

长期以来，系统安全水平是否在一定时间尺度内“剧烈起伏”，是业内专家对民航宏观安全周期的主要判据[2-5]。而一个系统的安全水平巨涨落过程，也恰恰是其安全水平的剧烈起伏过程，“巨涨落型周期的典型形成过程”（模式）也是安全宏观周期的有力判据。与其他方法[2-5]相比，这一判据具有以下特点：

1）可避免对安全管理事件的发生与其安全管理效用（结果）的产生在时空不同步[8]的复杂关系分析中，更加客观地直接面向实际安全水平波动的评价。

2）不会产生以典型安全管理事件为节点的安全周期界定缺陷[2-3]，能更好地反映系统宏观安全周期的形成过程，有利于对安全管理过程的认识。

3）可避免对典型安全管理事件的分析、过多的假设和减少样本采集，更加直观地判定宏观安全周期。

2 基于巨涨落模式的民航安全周期界定

2.1 利用巨涨落模式判断安全周期

下面尝试采用巨涨落模式来诠释中国民航的宏观安全周期问题。

图4所示是中国民航从1949—2007年运输事故数的年分布情况[9-11]，由于实际数据的分布比较离散，不便于直观判断波动情况。因此，对其采取了3年平均移动的平滑处理（见图4中实线）。

图4 基于典型巨涨落的中国民航宏观安全周期界定Fig.4 Definition of Chinese civil aviation macro safety cycle based on representative huge fluctuation model

对照图3的巨涨落模式，可以发现：CAAC运输事故数随时间的分布存在3个类似巨涨落的典型波动情况。其宏观安全水平的波动可以分为：1949—1965年、1966—1976年、1977—2007年 3个典型周期，如图4所示。

为与徐柏林、刘汉辉等人的“阶段”表达形式[3-4]相一致，上述依据典型巨涨落模式界定的3个周期也可以描述为：1949—1960年的事故增长阶段，1961—1970年的事故衰减阶段，1971—1995年的事故增长阶段和1996—2007年的事故衰减4个阶段，如图5所示。

图53种不同方式对中国民航宏观安全周期的界定结果Fig.5 Results of three different definition modes about Chinese civil aviation macro safety cycle

利用巨涨落模式进行安全周期波动的界定，就是通过表征安全周期波动的指标本身和安全周期波动阶段的关系，寻求一个最实际的界定方案，该方案可以根据不同类型的安全周期波动指标数据判断某年安全周期波动所处的阶段，同时可以预测安全周期波动的转折点。

安全周期的界定过程可看作是一个模式识别的过程，是安全周期波动波峰和波谷的模式识别过程。从模式识别的角度，安全周期的界定即安全波动阶段的界定就是把已知波动阶段的指标样本进行比较辨别，从而确定新指标样本所归属波动阶段。在某种意义上来讲，对民航安全周期的预测有着必要的参考价值，但是当利用历史数据构造模型进行趋势外推式的预测，也可能存在着“同态异构”的风险。

2.2 不同界定方法的判定结果

徐柏林等人将中国民航1949—1999年的安全状况分为4个基本阶段[3]，见图5中点线。刘汉辉等人在其研究报告[4]中认为中国民航的“航空安全工作至少受到了3次重大冲击”，这3次冲击实际也界定出了4个阶段，见图5中虚线。

基于安全生命周期理论，采用典型巨涨落模式所界定的安全4阶段见图5中的实线。

2.3 新界定方法所判定的安全周期滞后原因分析

首先，安全资源不等于安全效能，资源必须通过系统机制才能产生安全效能[8]，而系统机制对资源的作用过程必然消耗时空资源，也就是说，安全资源从投入到产生实际效用必然存在一个“过程”。徐柏林等人也曾指出：“由于很多安全管理、安全措施不可能一步到位，产生立竿见影的作用，原有的不好方面还在起着‘惯性’或者‘余波’的作用……”[3]。刘汉辉和高扬等人在其研究报告中也指出：“遵章守纪事件亦有类似情况，1958年和1966年都出现了增长，但这类事件表现了明显的滞后性……”、“安全思想波动的这种滞后效应，在1978年以后的几年中表现得尤为明显”[4]。这些都从史实研究角度反面印证了安全管理效用的客观滞后性，也就是说，“事件”的发生不完全同步于系统安全水平的变化，且安全水平的变化通常滞后于“事件”。

其次，安全生命期所描述的是“事件”所产生的综合性结果，也就是系统安全水平（如事故数年分布）的波动情况，巨涨落模式对安全周期性问题的界定与“事件”本身无直接相关性，而只与“事件”的结果有相关性（这个结果就是安全水平）。在系统中，按照一般逻辑，“结果”通常都滞后于“事件”所发生的时空，所以，以巨涨落模式对安全周期性问题的界定，当然滞后于“事件”所截止的界定，如表1所示。

表1 不同界定方法的周期长短差别比较Tab.1 Comparison of cycle length difference between different definition methods

3 结语

在中国民航57年的历史进程中，其安全水平变化的“事件截止”周期，与安全水平巨涨落模式所界定的安全生命周期的差别呈现不断延长的趋势（如表1所示），这种现象印证了中国民航的安全周期在不断加长。可以认为，无论从史料分析和理论推断，中国民航的安全状态已经比以往任何时候更趋平稳。

当然仅就“安全水平随‘事件’的波动日趋滞后”这点看，也提醒大家：在系统规模不断加大的趋势下，由于中国民航系统规模不断增大，空间布局更加广泛、组织结构更加复杂、系统安全管理惯性更加巨大等原因，对安全大局面的调控将更加困难，这意味着宏观安全政策和策略的预期作用，必须通过更高的安全敏感性（以实现更好的预见性、管理提前量和形成必要的安全管理节奏）、更强的安全管理执行力（以通过更加有效的安全机制产生更高的安全效能）来实现，安全发展对中国民航已经提出了更高的要求、更多的挑战。

民航安全周期性现象是一个涉及系统内外多种动态因素的复杂问题，“巨涨落模式”虽然提供了一种新的安全周期界定方法，但其他方法仍然是有价值的方法，并且仍然需从其他角度不断深化对安全周期性问题的认识，更加科学地把握民航安全规律、促进安全发展。

[1]罗 云.我国安全生产现状分析[J].中国发展观察，2005（5）：33-37.

[2]王昌顺，孙 健，熊 杰.我国民航安全周期波动的谱分析研究[J].中国软科学，2006（11）：116-119.

[3]徐伯林.前车之鉴——新中国民航安全回顾与思考[M].北京：中国民航出版社，1999.

[4]刘汉辉，高 扬.中国民航的安全文化建设[J].中国安全科学学报，2002，12（1）：19-22.

[5]王昌顺，孙 健，熊 杰.我国民航安全周期波动转折点预测方法的研究[J].中国科技产业，2006（12）：66-68.

[6]MICHAEL GRIEVES.产品生命周期管理[M].褚学宁，译.北京：中国财政经济出版社，2007.

[7]ICHAK ADIZES.企业生命周期[M].赵 睿，译.北京：华夏出版社，2004.

[8]施和平.空中交通系统安全管理[M].厦门：厦门大学出版社，2003.

[9]ROBERT E LUCAS.经济周期模型[M].姚志勇，鲁 刚，译.北京：中国人民大学出版社，2003.

[10]中国民航局航空安全办公室.安全报告[G].北京：中国民航局航空安全办公室，2006.

[11]王鲁捷，韩志成.企业生命周期界定方法探究[J].南京理工大学学报（社会科学版），2008，21（1）：55-61.