管制员认知偏差测评量表的编制与应用*

王燕青　宋嫱　田芸蕴

(中国民航大学　天津 300300)



安全管理与咨询

管制员认知偏差测评量表的编制与应用*

王燕青宋嫱田芸蕴

(中国民航大学天津 300300)

利用信息加工模型，结合管制工作的特殊性，编制出管制员认知偏差测评量表。利用该量表对管制员认知偏差进行测量，结果表明管制员管制过程中存在较大的认知偏差；不同性别及年龄的管制员在认知偏差方面存在显著差异。

航空安全认知偏差管制员信息加工模型测评量表

0　引言

空中交通管理系统主要职责是履行对国家空域的航空运输交通管制，为航空器提供及时、有效的通信、导航、气象及航行情报和告警服务，保证飞行安全[1]。James W Danaher[2]指出，现代空中交通管制系统中超过90%与空中交通管制相关的事故均是由于人为的主意、决策或与飞行员和协调员沟通中存在错误造成的，原因之一为管制员在管制过程中存在着一定的认知偏差，进而导致决策行为的失误。因此，有必要对管制员在管制过程中存在的认知偏差种类及可能性进行深入剖析，从而更好地预防认知偏差的产生，减少相关不安全事件的发生。

国内外已有大量学者对认知偏差的形成机制进行了深入研究[3-7]。但管制员的行为决策并非完全理性，会受到直觉判断和框架效应等因素影响，导致行为决策出现偏差。谭鑫等[8]阐述了情景意识对管制员的行为及心理的影响；赵利民[9]对管制员失误时的部分心理因素进行分析、评价、预测；闫少华[10]基于信息加工模型，对管制员人为差错进行分析，其主要形式和心理致因得以确定；王燕青等[11]利用Logit模型对管制员的工作任务进行分析，得出影响管制员认知偏差的内、外部显著因素及其对管制工作的影响。

综上所述，国内外学者对于管制员认知偏差的研究主要集中在影响因素和偏差类型等方面，而对在管制过程中产生认知偏差根源及可能性研究的较少。因此，本文拟通过设计适合于管制员的认知偏差量表，测量管制员的认知偏差类型和程度，进而为管制员招聘和复训提供思路。

1　管制员认知偏差测评量表的编制

1.1量表项目的初步编制

人的认知过程一般用信息加工过程来表达，由于关注焦点各异，研究者们提出了不同的模型。Broadbent模型[12]是由英国心理学家D E Broadbent提出的，其主要观点是人在处理信息时对信息的选择与存储是单通道连接的，阻断其他信息连接通道。同时，Broadbent认为自己期望的信息更容易获取，形成记忆。Wickens提出的信息加工模型[13]是在其他理论研究的基础上，在信息加工模型中增加注意项，更为准确地表述了外界信息与人类各项心理活动及行动过程间的密切关系。杜红兵等[14]依据信息加工模型，对飞行员的差错进行了分析与分类。闫少华[10]依据管制员差错分析的要求，基于Wickens信息加工模型，增加外部和内部操作形成因素，以反映出情景意识与其他功能间存在的关联。

本文基于信息加工模型建立了管制员信息加工模型(图1)，对管制员在信息获取、信息处理和信息输出3个阶段中可能产生的认知偏差类型进行剖析。

图1管制员信息加工模型

(1)信息获取阶段，指管制员对于本管制扇区内天气、航路、雷达设备以及存在的潜在冲突等信息的获取，但会因人而异。当管制员对某个信息更敏感时，他将会把更多的注意力分配在此方面，从而忽略了其他信息，为易记性偏差。大部分管制员认为多种特殊情况同时发生并且自己指挥该飞机的可能性不大，存在侥幸心理，产生易得性偏差。管制员在面临一个小概率事件时，会给出一个更小的值；反之，则会给出更高的值，为锚定直觉偏差。信息获取阶段主要存在的认知偏差类型包括顺序效应、易得性、易记性、代表性、保守性以及锚定直觉偏差。

(2)信息处理阶段，指管制员在获取信息的基础上，经过一定的加工，完成对信息的简化。对同一事物的不同表述可能会产生不同的反应，易产生框架效应。尽管通信、导航等设备的更新对管制工作帮助很大，但是一些管制员仍习惯用旧程序代替新程序，易产生惯用性偏差。有时管制员发现某客机应答机处于“7500”位置，大部分会立刻采取劫机管制程序，而忽略了飞行员误操作的可能性，造成反应过度。信息处理阶段主要存在的认知偏差包括过度自信、反应过度、框架效应以及惯用型偏差。

(3)信息输出阶段，指管制员原始信息经过处理后输出，形成了自己对信息的一种特有的认识与判断。管制员在工作时突然发现两飞机间隔小于安全距离时，都感觉自己刚刚看到这两架飞机时，就察觉出不是很正常，只是对自己当时的预见没有给予更多的重视而已，这种认知偏差为后见之明。当管制员配合飞行员进行迫降时，如果成功，管制员会认为自己对这次迫降是功不可没的；反之，则更多的把责任推到其他因素上，表现为自归因偏差。在这一阶段可能存在的认知偏差包括后见之明、模糊厌恶、后悔厌恶以及自归因偏差。

基于上述分析，通过相关资料收集以及对专业人士进行访谈，并按照信息加工的3个阶段进行整理，最后确定了26个条目，形成管制员认知偏差测评量表，量表结构见表1。

1.2正式量表的形成

量表经由初测、再测、重测3个过程，被试来源于我国多家空管单位的管制员。经项目分析、信效度检验得到最终的正式量表。

1.2.1项目分析

采用高低组平均数差异检验法进行项目分析[15]，得分在前27%的个体组为高分组，得分在后27%的为低分组，利用独立样本t检验分析差异，检验题目的决断值(CR)是否达到显著水平，如果CR值未达到显著性，说明该条目不具有区分度，需要进行修改或删除。经项目分析，条目9，11，15的P值均大于0.05，这些条目被删除。

表1　管制员认知偏差测评量表条目结构

1.2.2信度分析

采用α信度系数法来测试量表的内在信度，通常要求α≥0.7。结果表明管制员认知偏差测评量表的总α信度系数为0.825，信息获取、信息处理和信息输出阶段3个维度的α信度系数分别为0.778，0.804，0.739，说明该测评量表的信度系数较高。

1.2.3效度分析

量表编制是在大量相关文献资料的基础上，通过与相关人员访谈，并不断修改删减条目，最终编制出管制员认知偏差测评量表，具有良好的内容效度。

结构效度关注量表实际测量出的特征值与结构之间的对应程度，采用因子分析，在分析前需要先进行KMO和Bartlett球形度检验。经计算KMO值为0.770>0.5，Bartlett球形度检验P<0.05，变量间相关性较强，符合进行因子分析的前提[16]。经分析，每个条目与其所属维度的相关系数均大于该条目与其他维度的相关性系数。从表2可知，3个维度与其他维度的相关性系数均小于该维度的内部一致性系数，量表的结构效度较高，没有要删除的题目。

表2　维度间的相关性分析

2　管制员认知偏差测量与结果分析

选择某多个空管站的管制员测评，共发放测评量表180份，回收177份，有效量表174份，有效率98.3%。其中，男管制员142人，女管制员32人；30岁以下91人，30～40岁83人；塔台管制员62人，进近管制员57人，区域管制员55人。

2.1平均值统计与分析

抽样样本的平均值可表现样本的趋势，由于不同个体之间存在一定的差异性，与平均值有一定的偏离，可以用标准差来表示其差异水平。标准差越大，说明抽样样本的浮动范围越大，反之越小。

表3　管制员认知偏差的平均值和标准差

从表3可知，管制员管制过程中的认知偏差总体水平是2.68±0.502。按照赋值的原则，1代表不太可能，2代表可能，3代表很有可能，4代表一定，即管制员管制过程很有可能存在认知偏差。

信息获取来源于人们对事物的感知与认识以及当前的工作环境，然而人们对各种信息的选择以及心理接受程度却是不尽相同的，相对容易获得的信息会给人留下深刻印象，进而产生认知偏差。当任务繁重时，对管制员来说是身体与心理的双重挑战，但是人们的承受能力都是有限的，当负荷过大时，管制员对信息的敏感度便随之下降，对新信息无法引起足够的重视。

信息处理阶段的认知偏差可以做如下解释。当航空器预计进入进近管制空域前30 min，进近管制员需要提前做好检查通讯导航设备、获取天气信息、校对飞行申请和计划、填写进程单等，但是部分管制员认为自己对这些信息有足够的临时掌握与应变能力，而对进、离场航空器的管制准备工作不充分。

经过先前对信息的获取与处理后，要进行决策。对于管制员来说，在工作期间突然接到机长报告机上失火，如果报告内容含糊，不确定具体失火位置及火情，往往会使管制员陷入恐慌；若是机组报告内容清晰明确，即使火势较为严峻，管制员的表现可能更为冷静，从而采取对应的措施，减少损失。

2.2基于人员特征统计与分析

根据性别将管制员分为两组，进行单因素方差分析，分析结果见表4。

表4　不同性别的管制员认知偏差状况

由表4可知，总体的显著性水平sig<0.05，表明不同性别的管制员存在的认知偏差有显著差异。出现这一结果的原因主要是由于男女性格方面的差异，男管制员可能更偏于有理性思考方式，而女管制员更感性。同时，与男管制员相比，女管制员心理承受能力普遍较差，更在乎他人的评价，易受外界的影响，在紧急情况下就更容易感情用事，对信息的认知也就存有较大的偏差。

由于管制工作的特殊性，此次研究中未涉及“40岁以上”的管制员，仅对“30岁以下”、“30～40岁”两组进行单因素方差分析。统计结果显示，总体显著性水平sig<0.05，表明不同年龄段管制员的认知偏差有显著差异。“30～40岁”的管制员普遍来说工作压力和家庭压力都比较大，易产生焦虑、紧张等情绪，紧急情况时更易产生认知偏差；由于此年龄段的管制员工作经验丰富，易产生过度自信、惯用性偏差等。“30岁以下”的管制员由于缺乏工作经验，缺少足够的判断能力，易产生慌张等情绪，导致在信息输出阶段产生认知偏差的可能性较大。

根据不同的控制对象，将管制工作分为塔台、进近和区域管制，进行单因素方差分析。统计结果显示，总体显著性水平大于0.05，表明不同岗位的管制员认知偏差并无显著差异。由于区域管制与进近管制都是依靠雷达进行工作，由于人们存在对硬件的依赖心理，导致这两管制过程中存在较大的认知偏差。塔台管制由于要考虑到航班安全与效率的问题，经常会加大管制员的心理压力，产生认知偏差。

3　结论

本文通过编制管制员认知偏差测评量表，经由项目、信度和效度分析，从性别、年龄、岗位角度对某空管站管制员管制过程中存在的认知偏差进行测量研究。得出性别和年龄因素对管制员管制过程中存在认知偏差影响较大，而不同岗位的管制员认知偏差状况并没无显著差异。

为减少因认知偏差引发的不安全行为，需采取必要的措施。(1)在排班时应避免两名女管制员同时值班；(2)由于女管制员的心理承受能力普遍较差，应增加心理减压培训等内容；(3)采用年轻与年长管制员互补式、性格互补式值班方式；(4)复训程序中应增加紧急情况处理项。

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宋嫱，女，1991年生，汉族，硕士，主要从事民航安全管理以及人为因素的研究。

Cognitive Bias Measurement Scale of Air Traffic Controllers and Its Application

WANG YanqingSONG QiangTIAN Yunyun

(CivilAviationUniversityofChinaTianjin300300)

Based on the human information processing model, measurement scale of the cognitive biases about air traffic controllers is drawn up, combined with examples of cognitive bias in the process of traffic control. Finally it is concluded that there exist great possibilities of cognitive bias in traffic control work. Meanwhile, different backgrounds of air traffic controllers can influence the cognitive biases, leading to significant diversity. Individual background involves gender, age and position.

aviation safetycognitive biasATCinformation processing modelmeasurement scale

2015-06-04)

国家自然科学基金(51304217，31200973)，中央高校基本科研业务费专项(3122013D011)。

王燕青，女，1974年生，汉族，副教授，博士，主要从事民航安全管理、心理学以及人为因素的研究。