基于DEMATEL方法的管制员绩效影响因素分析

石　荣，杨家忠

（中国民航飞行学院飞行技术学院，四川　广汉　618307）

基于DEMATEL方法的管制员绩效影响因素分析

石荣，杨家忠

（中国民航飞行学院飞行技术学院，四川广汉618307）

随着新空中交通管理系统的逐步实施，如何科学系统地分析管制员绩效影响因素，是目前空管人为因素研究领域的重点，也是建设新空中交通管理系统亟待解决的一个关键问题。以区域管制员为例，在现有研究的基础上结合其实际工作情况，构建管制员绩效影响因素体系，考虑管制员绩效影响因素间的相互关联性，运用决策实验与评价实验室方法（DEMATEL）对管制员绩效影响因素进行量化分析，寻找影响管制员绩效因素中的原因因素和结果因素、影响因素重要度排序以及关键影响因素。研究结果表明，该方法切实可行，为确保空管的安全、高效运行，优化空管人力资源管理，加快中国新空中交通管理系统的建设提供重要的理论参考。

民航；区域管制员；管制员绩效；影响因素；DEMATEL方法

全球飞行流量的稳步增长导致空中交通日趋拥挤，空管系统面临的压力越来越大，建立新的空中交通管理系统（ATM）是最根本的应对策略[1-3]。然而，无论新空管系统理念、技术、设备如何先进，管制员始终是系统中最核心的决策者。而管制员的绩效是反映管制员与其任务或环境相互作用效率的关键[4]，也是实现空管系统安全高效运行的重要保证。由于RNP、RNAV、ADS-B、数据通讯、自动化决策工具等空管新技术的逐步实施和应用[5-6]，管制员的管制行为正由以往的主动指挥过渡为被动监控；管制手段由传统的无线电陆空通话转为陆空通话与数据链混合使用的形式；同时，空管自动化程度提高，使得人机交互增多，管制员自动化的使用越来越频繁。因此，分析影响管制员绩效的因素及其相对重要程度，对于保证空中交通活动的安全、有序、高效，空管人力资源管理，新空中交通管理系统的建设具有重要的意义。

国内外机构、学者对管制员绩效影响因素进行了一定的研究。2002年EUROCONTROL[7]发布《人员绩效测量》，指出对于空管人员考核的指标包括以下7个方面：工作负荷、情景意识、系统监控、团队精神、信任感、用户认可度/可用性、人为错误，可采用实时仿真、分析研究、调查问卷等方式进行考核。2004年ICAO颁布《空中交通导航服务者的绩效管理和绩效考评》[8]，提出空中交通导航服务者的考核指标包括安全、服务质量、运行效率、成本效益4个方面。2009年Ugur Turhan[9]提出影响管制员绩效因素包括7个方面：个体差异、信息处理过程、组织气候、沟通和团队、自动化和工作场所设计、选拔和训练、压力和工作负荷。2009年项恒等[10]提出了管制员绩效考核指标体系，对影响管制员绩效的因素进行分类。2009年胡明华等[11]对航空发达国家空管绩效考评状况进行介绍，并提出了对中国管制员绩效指标考核的启示。2010年EUROCONTROL[12]在《空中交通管理安全中人的绩效》白皮书中提出影响管制员绩效的3个维度：个人能力、个人动机和态度、系统组织和环境。2014年杨新湦等[13]从胜任能力模型角度建立了管制员绩效考核指标体系。

对现有研究分析，发现存在以下不足：①现有研究虽然提出影响管制员绩效的框架，但并没有对具体影响因素进行系统分析；②管制员绩效影响指标因素选取过程中，仅对指标因素进行简单的整合，或将各指标因素分开讨论，忽略指标因素之间的联系；③分析管制员绩效影响因素过程中，关于新空管技术对管制员绩效产生的影响考虑不足。

本文在构建管制员绩效影响因素的体系基础上，运用DEMATEL方法对民航管制员绩效影响因素进行定量分析，找出民航管制员绩效影响因素之间的相互关系、影响因素的重要度排序和关键影响因素。

1　民航管制员绩效影响因素体系的构建

管制员工种一般分为塔台、进近、区调等，不同工种管制员绩效的影响因素存在差异，本文以区调管制员为例。参考文献[10，14]通过与区调管制员和专家访谈、并在考虑中国区调管制员实际工作的情况下，把民航管制员绩效影响因素分为3大类：管制员能力因素、管制员非能力因素和空管系统组织及环境因素，从中提取22个因素，构建管制员绩效影响因素体系，如图1所示。

图1　管制员绩效影响因素体系Fig.1　Index system of air traffic controllers’performance

管制员绩效影响因素体系是一个较为复杂的系统，在分析单独某个因素的作用之外，还需考虑因素间的相互影响和作用。

本文采用决策与试验评价实验室分析法（decision making trail and evaluation laboratory，DEMATEL）来解决此问题。

2　民航管制员绩效影响因素分析

2.1DEMATEL算法步骤

DEMATEL方法可有效地分析复杂系统众多因素间的相互影响，通过相关计算可得出影响因素间的直接与间接的因果关系，以及影响因素的重要度排序，因此该方法在许多领域已成为研究复杂系统影响因素间相互关系的常用方法[15-17]。民航管制员绩效影响因素分析的DEMATEL算法的基本步骤为：

1）考虑民航管制员工作的实际情况，通过文献回顾、专家访谈、头脑风暴等方式，确定民航管制员绩效影响因素体系，设为f1，f2，…，fn。

2）构建直接影响矩阵，即邀请专家对各影响因素间直接关系的有无予以量化，如因素fi对因素fj的影响程度可表示为5个标度：0表示没有影响，1表示影响较弱，2表示影响适中，3表示影响较大，4表示影响很大。假设影响因素为n个，专家通过对因素两两比较后，可得到n×n的直接影响矩阵F，矩阵内的每一个值fij代表的含义是因素fi对因素fj的影响程度。

3）规范化处理直接影响矩阵。按式（1）处理直接影响矩阵F，可得规范化直接影响矩阵G=[gij]n×n

4）求解综合影响矩阵。综合影响矩阵T=[tij]n×n表示影响因素间直接影响和间接影响的综合效应。综合影响矩阵T可表示为

其中：I表示单位矩阵。

5）求解影响因素的影响度和被影响度。对矩阵T中各因素按行相加得到对应因素的影响度Di，式（3）表示该因素对所有其他因素的综合影响值；对列相加得到对应因素的被影响度Rj，式（4）表示该因素受所有其他各因素的综合影响值，即

6）求解中心度和原因度。中心度（Di+Rj）是指影响因素的影响度和被影响度之和，表明该因素对系统的作用大小；原因度（Di-Rj）是指影响因素的影响度和被影响度之差，如果（Di-Rj）>0，则表示该因素对其他因素影响较大，称为原因因子，若（Di-Rj）<0，则表示明该因素受其他因素影响较大，称为结果因子。

7）绘制因果关系图。通过因果关系图分析各因素的原因度和关键影响因素。

2.2绩效影响因素定量计算

根据文中1部分构建的民航管制员绩效影响因素体系，邀请10位民航空管人为因素专家，采用五标度法（即因素fi对因素fj的影响程度可表示为5个标度），通过对影响因素间的两两比较，分别给出直接影响矩阵，对10位专家的打分加权平均，得到直接影响矩阵如表1所示。

根据2.1节DEMATEL算法中的式（1）对直接影响矩阵进行标准化，可得到标准化直接影响矩阵G，由式（2）通过Matlab计算可得到综合影响矩阵T（由于篇幅有限，这里标准化矩阵和综合影响矩阵略），根据式（3）和式（4）可得到各影响因素的原因度和中心度，最终得到民航管制员绩效影响因素的综合影响关系表，如表2所示，依据表2结果绘制得到民航管制员绩效影响因素的因果关系图，如图2所示。

图2　管制员绩效影响因素的因果关系图Fig.2　Causal diagram of influencing factors on air traffic controllers’performance

2.3绩效影响因素结果分析

2.3.1影响因素原因度分析

由图2可知，横坐标0刻度以上的影响因素均为原因因素，值越大表示该因素对其他因素的影响越大，原因因素共有13个，依次为管制室环境状况（f22）、人机交互设计合理性（f17）、组织支持程度（f20）、设备设施可靠性（f18）、训练和培训状况（f21）、知识技能的熟练程度（f6）、组织结构合理性（f19）、工作经验（f11）、责任心（f14）、工作动机（f13）、记忆能力（f3）、疲劳程度（f16）和对信息的感知速度和准确性（f1），说明这些因素对其他因素的影响较大。排前3依次为管制室环境状况（f22）、人机交互设计合理性（f17）和组织支持程度（f20），说明这3个因素对其他因素具有显著地驱动作用，原因因素排最后为对信息感知速度和准确性（f1）。

表1　管制员绩效影响因素的直接影响矩阵Tab.1　Direct-related matrix of influencing factors on air traffic controllers’performance

表2　管制员绩效影响因素的综合影响关系表Tab.2　Total-relationship matrix of influencing factors on air traffic controllers’performance

横坐标0刻度以下的影响因素均为结果因素，值越小表示该因素受其他因素的影响越大，结果因素共有9个，依次为特情处置能力（f10）、警觉性（f8）、工作负荷（f12）、对交通形势的预测能力（f5）、沟通协调能力（f7）、注意分配能力（f4）、持续监控能力（f2）、厌倦和单调（f15）、英语听说能力（f9），说明这些因素受其他因素的影响较大。排前3依次为特情处置能力（f10）、警觉性（f8）和工作负荷（f12），说明这3个因素对管制员绩效具有最直接的影响，同时也最容易受到其他因素的影响，结果因素排最后为英语听说能力（f9）。

2.3.2关键影响因素分析

由表2可知，在影响民航管制员绩效22个因素中，人机交互设计合理性（f17）和管制室环境状况（f22）的中心度处于中等，但是人机交互设计合理性（f17）影响度排第3，作为原因因素第2，管制室环境状况（f22）影响度第2，作为原因因素第1，有着较高的影响度和原因度，说明这2个因素对其他因素的影响非常显著，因此被确认为是关键影响因素。疲劳程度（f16）中心度第2，影响度第1，说明疲劳程度不仅对其他因素的影响非常显著，而且对于管制员绩效的影响作用非常大，因此也是关键影响因素之一。工作负荷（f12）、特情处置能力（f10）和警觉性（f8）3个因素虽然属于结果因素，但是中心度非常高，分列第1、第3和第4，而且作为结果因素排前3位，说明这3个因素不但对于管制员绩效的影响作用大，而且与其他因素的关系最为密切，因此，也被确认为关键影响因素。

针对这些关键影响因素，提出以下建议：①在新空中交通管理系统建设过程中，空管管理部门应重点关注自动化系统人机交互设计的合理性；②空管管理部门应为管制员创造良好的工作环境，尽量降低管制室环境因素对管制员绩效的影响；③要重视管制员的疲劳因素，作为空管管理部门，应安排合理的轮班制度，加强班组资源方面的管理；作为管制员，应养成良好的生活习惯，保证充足的睡眠，加强锻炼；④空管管理部门以及管制员平时应注重特情处置能力、警觉性的培养以及工作负荷的合理控制。

3　结语

针对民航管制员绩效影响因素研究存在的问题，在考虑民航管制员实际工作情况下，以区域管制员为例，构建了民航管制员绩效影响因素体系并进行分析，借鉴DEMATEL方法对民航管制员绩效影响因素体系进行定量分析，可得到以下结论：

1）影响管制员绩效的原因因素依次为：管制室环境状况（f22）、人机交互设计合理性（f17）、组织支持程度（f20）、设备设施可靠性（f18）、训练和培训状况（f21）、知识技能的熟练程度（f6）、组织结构合理性（f19）、工作经验（f11）、责任心（f14）、工作动机（f13）、记忆能力（f3）、疲劳程度（f16）和对信息的感知速度和准确性（f1）。

2）影响管制员绩效的结果因素依次为：特情处置能力（f10）、警觉性（f8）、工作负荷（f12）、对交通形势的预测能力（f5）、沟通协调能力（f7）、注意分配能力（f4）、持续监控能力（f2）、厌倦和单调（f15）、英语听说能力（f9）。

3）影响管制员绩效的关键因素为：人机交互设计合理性（f17）、管制室环境状况（f22）、疲劳程度（f16）、工作负荷（f12）、特情处置能力（f10）和警觉性（f8）。

上述结论可为确保空管的安全、高效运行，优化空管人力资源管理，加快中国新空中交通管理系统的建设提供重要的理论参考。

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（责任编辑：黄月）

Analysis and research on influencing factors of civil aviation air traffic controllers'performance based on DEMATEL

SHI Rong,YANG Jiazhong
（College of Flight Technology,Civil Aviation Flight University of China,Guanghan 618307,China）

The scientific and systematical analysis of the influencing factors on air traffic controllers'performance becomes vital along with the implementation of new ATM system.Not only it's important in the filed of human factors in air traffic control,but also it is one key point in building the new ATM system.Taking area controller as instance and considering area controllers'actual working status,the factor indices system of air traffic controllers'performance is established,making a detailed analysis on the basis of existing researches.Due to the correlation between them,DEMATEL is applied to analyze the influencing factors to air traffic controller performance quantitatively.Cause factors and result factors,important degree ranking,and the key factors influencing air traffic controllers'performance are found.Results show that ranking DEMATEL is feasible to provide important theoretical reference for safe and efficient operation of ATM,human resource management,and the construction of new ATM system.

civil aviation;area controller;air traffic controllers'performance;influencing factors;DEMATEL

V355.1

A

1674-5590（2016）04-0031-05

2015-09-24；

2015-12-07基金项目：国家自然科学基金项目（31070915）；中国民航飞行学院科研基金（J2011-07）

石荣（1979—），男，湖北阳新人，副教授，硕士，研究方向为人为因素和民航安全.