飞行员情景意识的影响因素剖析：基于Endsley的三级理论*

卢天娇 汤梦晗 江 涛 周晨琛 游旭群

(1.陕西师范大学心理学院，陕西省行为与认知神经科学重点实验室，西安 710062；2.空军都江堰航空医学鉴定训练中心，都江堰 611830)

1 引 言

情景意识(situation awareness,SA)是飞行员风险管理的第一步(Vasvri,2015)，对保障航空安全起关键作用(Orasanu,Fischer,& Davison,2001)。飞行员情景意识相关研究主要以Endsley(1995)等为代表，众研究者针对测量方法、影响因素及训练等对飞行员SA进行了大量研究，并将其应用在飞行员训练中(Bolstad & Endsley,2003)。

在航空领域内，研究者提出了多种SA定义(Sarter & Woods,1991;Adams,Tenney,& Pew,2017;Billings,1995;Taylor,2017)与关于个体情景意识的定义及其模型。Salmon(2008)在其研究中通过比较各种SA理论开发了一套评估标准，比较了现有的多个SA的定义和模型，其中Endsley(1995)对SA的定义受到较广泛的认可和应用——对当前环境中各元素的感知，对其意义的理解，及对其近未来状态的预测。虽然Endsley(1995)的理论仍被认为存在部分缺陷，例如，Kerr(1991)认为该理论忽略了驾驶员的无意识驾驶模式(驾驶员在无意识情况下产生与SA相关的信息)，或被指出与工作记忆的构成相似等，但大多数研究者仍以该理论作为其研究SA的基础。原因在于，Endsley(1995)的三等级模型能够使研究者清晰地理解，更方便应用在各分支的交叉研究中。该结构肯定了SA并不作为一个结果，而是体现在动态过程中，还使研究者能通过三等级的信息加工过程推测个体在获取和维持SA时受到不同因素的影响，这对完善SA影响因素模型来说，无疑是最优选择。由此，本文以Endsley(1995)的三级模型为基础，根据飞行员个体因素(例如，年龄、经验、训练等)及外界因素(例如，环境、任务、界面设计等)两方面多因素对SA的影响进行分析，由此提出飞行员情景意识影响因素的概念模型(图1)。

图1 情景意识影响因素概念模型

本研究归纳了国内外情景意识的相关研究，通过Web of Science及百度学术搜索引擎(数据库包括Springer，Elsevier，ProQuest，知网，维普，万方等)，以“情景意识”为关键词，搜索到相关文献共79800篇(包括专利)，涉及驾驶、医疗、工业、航空等多个领域。限定航空领域后，数量为18200篇，其中可供参考的心理学、航空宇航科学、计算机科学领域论文共1399篇，包括综述，测量方法及专利，与飞行员情景意识相关文章共670篇。充分阅读分析后，作者筛选了飞行员个体及外界因素与SA的相关研究作为本研究主要参考文献。

2 SA影响因素分析

Endsley(1995)以获得和保持SA的认知过程建立了三级模型：第一知觉阶段——获取相关任务信息的初始状态；第二理解阶段——加工知觉阶段获取的信息；第三预测阶段——基于前两阶段，对未来任务和状态做出预测。该模型的实用性在于清晰地将SA划分为三阶段，使研究者可有效地进行测量及应用。

细化分析SA三级模型，首先是飞行员对信息的搜索和选择，涉及信息显著性、视觉搜索、注意、记忆及心理模板或长时工作记忆对注意的引导作用；理解阶段是飞行员将收集到的信息与经验、心理模板、长时记忆匹配并加工，最终完成预测阶段。由于SA形成和维持过程涉及多种认知能力和加工阶段，影响因素众多，各因子间的交互作用也错综复杂。所以下文将以外界因素(环境、驾驶舱)和个体因素(情绪、认知能力)分类，再由三级模型的不同认知加工特性，分别阐述多因素在其中的影响。

2.1 外界因素

2.1.1 环境因素

飞行员处在复杂且变幻多端的环境中，毫无疑问地，环境成为外因中对SA影响最大的因素。在获取SA的过程中，飞行员需要收集和整合环境信息，及完成对未来状态的预测，这将受到任务目标和环境特征的影响，包括地形、照明程度、天气、紧急情况、路线熟悉度等都会增加飞行员认知负荷，由此降低任务绩效(Zhang & Zhang,2011)和SA(Lin & Lu,2016)。一方面，丰富的环境信息可为飞行员决策提供参考，另一方面，搜索线索和加工过程会增加认知负荷。例如，由于夜间飞行目视条件差且易产生错觉，飞行员需投入更多注意，对仪表信息更谨慎，才能保证飞行安全；这在某些不利于降落的机场或恶劣天气中也会发生。此时需要飞行员保持高水平的SA，保证及时收集、处理环境变化信息，迅速调整策略以完成飞行任务。基于此，环境中的刺激及信息源对飞行员SA的直接影响可能更多集中在知觉阶段。理解和预测阶段通过知觉信息的反馈受到间接影响，结合经验优化策略以应对当前任务状态，再反过来将由此形成的注意分配策略应用于获取当前环境信息。

2.1.2 驾驶舱及操作系统设计

随着时代进步和科技发展，驾驶舱的设计发生了巨大变化，自动化程度提升、显示系统的设计均可直接影响SA。飞机制造商认为，高水平的自动化系统可减少甚至避免飞行员的人为失误(Zhang,2000)。而从现实中飞行员与自动化系统间的人机交互来看，其认知能力和自动化水平的匹配度、过度自信、注意缺失等问题反而使现代化驾驶舱存在更多安全隐患。就操作系统自动化程度与飞行员认知水平的交互影响来说，驾驶舱操作系统的高度自动化会增加飞行员认知负荷，降低飞行员对系统的熟悉程度，使其过度依赖自动化系统而无法保持较高水平SA(Dao et al.,2009)，该影响往往通过飞机驾驶舱提供信息的方式产生。因为飞机驾驶舱信息显示所涉及的各种因素，如显示精度及格式(Wei,Zhuang,Wanyan,& Wang,2013)、信号编码方式、亮度颜色都会直接影响飞行员的情景意识(Li,2010)，后续神经工效学研究也为该结论提供了证据(Harbour & Christensen,2015)。对执行不同飞行任务的机型和飞行员来说，需要有针对性地根据任务及对信息需求的等级来设计仪表组合形式或HUD显示方式(Ackerman et al.,2015)。进一步分析，驾驶舱的信息显示对情景意识的深层影响机制，可能来自不同的显示系统设计对飞行员获取信息时的认知负荷程度的差异，即系统的信息透明度(Transparency)。飞行员获取信息时与显示界面交互的过程，如果显著增加了飞行员的认知负荷，则可能诱发人机互动失败(Xu,2003)和SA丧失。所以在不同的显示设计中，存在一种执行任务时较低负荷就能获取关键信息的最优设计(Clamann & Kaber,2004)，例如，平视显示系统和下视显示系统对飞行员获取信息有不同的优势，两个系统的可用性会受到任务及经验的调节(Liu,Chen,Su,& Su,2018)；增强显示(Augmented Display)则能促进飞行员的SA获取和维持(Ellerbroek et al.,2013)。由此，信息透明度则可使飞行员更加了解自动化系统提供信息的目的、逻辑及预期结果，优化人机互动，达到自动化与飞行员能力、需求间的平衡点，促进飞行员与自动化系统之间形成可共享的SA(Chen et al.,2018)。

2.1.3 飞行任务

航空领域中，军航和民航在日常飞行训练及执行的飞行任务上差异较大，而不同任务类型和飞行阶段都对飞行员获取和维持SA产生直接影响。相比军航，民航飞行任务较单一，基本是完成固定航线的航程，即滑行、起飞、爬升、定速巡航、下降、降落的过程。对日常飞行任务的相关研究发现，不同飞行阶段飞行员的SA存在差异(Niu,2014)，尤其是起飞和降落阶段对飞行员SA要求更高。因为在起飞和降落过程中，飞行员需执行更多手动操作，这些操作要求飞行员在短时间内同时收集多个相关信息，在执行期间则使用重要程度排序优先级。而飞行员收集所需信息及理解和预测即时状态的过程与获取及维持SA的过程重合。不同飞行阶段对飞行员获取和监控的速度和信息量的要求存在显著差异，由此对SA产生直接影响。军航的飞行训练和任务不仅包括上述日常飞行，还有简单和复杂特技动作等特技飞行、捕获和追击目标等任务。研究发现，采用主观报告法测量不同难度的特技动作下的SA，结果不存在显著差异。但与此同时，眼动测量却显示在高难度特技动作时，飞行员选择损失部分航向信息以保持SA(Liu & Su,2016)，这说明在复杂任务的执行过程中，即使有经验飞行员SA没有受到显著影响，但其在驾驶舱内外相关视觉信息的搜索策略及注意力分配策略，则根据当前状态实时改变和调整。目前，针对不同飞行任务的针对性研究依旧较少，尤其是军航的特技任务，具有较大危险性，该过程中极易丧失SA引发事故，后续对高难度特技任务的SA的获取及丧失的相关研究有显著必要性。

2.2 个体因素

2.2.1 年龄、飞行经验及训练

首先，Bolstad和Hess(2000)认为年龄体现了操作者感知环境的能力，对SA的形成过程影响最大。例如，对飞机当前速度、方位、高度等状态的感知，如果飞行员的感知能力降低，则可能忽视某些重要信息，导致绩效低下或任务失败。作为SA的直接来源，经验积累必然会伴随年龄增长，但若由老龄化导致的认知能力衰退保持在一定范围内，经验可抵消高SA水平的飞行员年龄增长带来的负面影响(Tun & Wingfield,1997)。

其次，在缺乏实证研究的情况下，我们试图综合经验及认知老龄化理论背景，分析年龄对SA三等级可能的影响。老龄化伴随认知能力下降(Deary et al.,2009)，体现在知觉阶段，则是注意广度变窄、扫描准确率及速度降低，由此减弱获取信息的能力。而在中等难度任务中，经验会补偿这种认知能力退化对SA知觉阶段的影响；理解阶段更多涉及对已选择信息的加工处理，虽然加工速度可能受影响，但驾驶领域的相关研究表明(Guerrier,José,Manivannan,Pacheco,& Wilkie,1995)，老龄专家感知危险和处理速度优于新手，他们将该结果归因于驾驶专业知识和经验形成的补偿机制。所以在理解和预测阶段，由于经验和心理模板的权重更大，对难度较大的任务(降落、特技飞行)，年龄的负面影响可能降低。飞行员老龄化的研究还表明，执行高难度任务的大龄空军飞行员，他们的飞行经验足以弥补老龄化带来的认知或心理运动能力的变化(Eyraud & Borowsky,1985)。美国空管局的一项统计显示(Broach,Joseph,& Schroeder,2003)，年龄和飞机事故率呈U型函数关系。由此，我们认为年龄对于SA影响必定存在，但前人研究大多忽略了年龄这一影响，所以还需要更多针对不同任务及机型的实验研究才能对其影响程度进行量化。

同样地，经验和训练对飞行员SA也存在决定性影响，甚至可以说是飞行员SA个体差异的根源，但其影响却涉及更复杂的认知过程。经验差异往往通过个性、认知能力等发挥作用，甚至不同经验者受各因素影响的程度也会有差异。例如，自动化水平对不同经验者产生的认知负荷不同(Kaber & Endsley,2004)；工作记忆和长时记忆对不同经验者的作用机制也不同(Ericsson & Kintsch,1995)；注意对SA的促进作用可能在不同经验者身上存在差异(Hutchinson & Turk-Browne,2012)；而这都源于经验在不同认知过程中与各影响因素的交互作用，并且影响SA获取和维持的全过程。由于缺乏进一步实证研究，我们对经验与各认知能力的交互作用的机制还无定论，但这提示我们不可将其作为影响飞行员SA的单一因素。对于训练，更应考虑针对不同经验的飞行员进行个性化设置，才能最大限度发挥训练效能。

2.2.2 认知能力、个性

首先，根据多项实验研究结果，研究者认为能够广泛影响各类工作绩效和训练的因素有三个：一般认知能力(Hunter & Hunter,1984;McHenry,Hough,Toquam,Hanson,& Ashworth,2010;Olea & Ree,1994;Ree & Earles,1992;Ree,Earles,& Teachout,1994)，心理运动技能(Hunter & Hunter,1984)和个性(Barrick & Mount,1991;Tett,Jackson,& Rothstein,1991)。其中，一般认知能力代表个体处理复杂信息的能力，该能力被证实与注意、记忆、信息加工速度等认知能力具有高相关性；心理运动技能类似于多任务处理的能力，它要求个体能够同时专注不同任务，又能够对其身心保持控制，最终使其平衡身心属性以达成某一目标；个性则是指操作者自身的个性特征。其次，我们通过该结论，结合飞行员SA的相关研究，着重分析了对飞行员SA有较大影响的认知能力及个性的作用。

2.2.2.1 认知能力

空间能力：研究认为，空间能力至少包括飞行员的空间知觉及空间定向能力(McGee,1979)。作为飞行任务执行的基础，尤其在复杂及特技动作中，空间能力决定了飞行员能否胜任。除飞行经验外，该能力被认为是SA的最佳预测因子(Carretta,Perry,& Ree,1996)。从三等级来分析，空间知觉与SA知觉阶段具有高相关性(Endsley & Bolstad,1994)。Carretta和Ree(1994)通过元分析发现空间工作记忆和空间推理能力可为知觉阶段提供有效支持。之后，Sulistyawati,Wickens和Chui(2011)也证实了飞行员知觉阶段的信息获取与空间能力紧密相连。现没有空间能力与理解和预测阶段的关系的直接研究，我们提出假设，空间能力对SA知觉阶段的影响最大，且可能远大于其他认知能力，该假设可作为日后完善研究的方向。

注意：注意作为认知过程中的一部分，是个体对当前刺激的意识和知觉，注意品质由注意稳定、注意广度、注意分配、注意转移四种特征构成(Bundesen,1990)。研究者普遍认为飞行员注意分配能力对绩效贡献最大(Fracker,1989)。Carretta,Perry和Ree(1996)指出，飞行员注意分配能力是F-15飞行员SA的预测指标之一，并且不同任务中飞行员注意分配的差异能够对SA产生直接影响(Yu,Wang,Li,& Braithwaite,2014)。Endsley(1990)调查了飞行员的主观评价，注意管理能力是五项影响因子之一，并且该研究还证明了注意分时能力对SA的重要性。注意相关能力不仅被用于预测飞行员SA，Gibson,OraSAnu,Villeda和Nygren(1997)在NASA航空安全报告系统对SA错误进行分析时发现，引发错误的原因之一则是注意分散。在应用领域，任务难度越大越需要飞行员较高的注意分配效率和管理能力，所以研究者通过注意分配训练促进SA发展(Endsley & Bolstad,1994;Endsley,1989;Endsley & Robertson,2000)。其次，Endsley(1995)探讨了SA与个人差异及环境因素间的关系，在这些因素中，注意和工作记忆被认为是限制操作者获取和解释环境信息的关键因素。尤其在感知环境信息及线索阶段，飞行员需准确快速地聚焦和收集当前环境及飞机状态信息。快速变化的动态环境、信息过载、决策复杂、同时进行的多任务都会迅速消耗飞行员的有限注意资源。由于现有研究未涉及注意与理解、预测阶段的关系，我们通过记忆与注意的研究分析发现，工作记忆对注意存在引导作用(Hutchinson & Turk-Browne,2012)——在获取信息时自上而下的加工过程。由此，我们认为注意对理解及预测阶段直接影响可能较小，但注意和工作记忆的交互作用的影响及其机制却非常有研究价值。

工作记忆：工作记忆作为一个有限容量的系统，可以用来储存和保持当前个体完成思维过程的信息(Baddeley,2003)。工作记忆不仅对飞行员SA的直接影响较大(Gonzalez & Wimisberg,2007;Endsley,1995;Endsley & Robertson,2000)，其与认知过程中其他能力的交互作用更值得关注(Sohn & Doane,2004)。短时及长时工作记忆是飞行员获取SA极其依赖的能力，我们可能无法进行单一分析，它们往往在信息处理和决策过程中交互作用并相互促进。Carretta,Perry和Ree(1996)发现，当飞行经验相同时，语言工作记忆、空间工作记忆可有效预测F-15飞行员的SA。研究者认可工作记忆对SA的影响(Durso,Bleckley,& Dattel,2006)，但现在缺乏对工作记忆与经验间关系的实验研究，经验调节效应可能会改变工作记忆的影响方向和程度。例如，新手工作记忆对SA的影响显著大于专家(Ericsson & Kintsch,1995;Ericsson & Staszewski,1989;Sohn & Doane,2004)，当前任务占用认知资源越多(任务难度较大)，工作记忆的作用越突出，由于长时工作记忆能力多来源于专业经验，该效应所涉及的调节作用必然有长时工作记忆参与。相关研究证实，SA的预测阶段离不开工作记忆的支持，工作记忆提供当前系统信息与长时记忆中的经验及心理模板进行比较，最终做出正确预测并行动(Doane,Sohn,& Jodlowski,2004;Sohn & Doane,2003,2004)。Jodlowski,Doane和Brou(2003)首次研究了飞行员的工作记忆容量、长时工作记忆与复杂任务绩效的相关性，发现专家的长时工作记忆更优且可预测其SA。这种专家-新手的差异主要来自长时工作记忆能力对工作记忆容量的补偿，以此提升绩效和SA。所以，工作记忆可有效预测专业水平较低的新手SA，而专家SA则需参考其长时工作记忆技能。这与技能获取理论(Ackerman,1988)假设一致，即在专业学习的初始阶段，一般认知能力比实践技能的作用更大。

虽然以上研究较多关注工作记忆在SA理解和预测阶段影响的作用机制，其对知觉阶段的影响也不可忽视。工作记忆可引导飞行员的信息感知，优化注意分配(Braune & Trollip,1982)。这种引导的重要性体现在复杂动态飞行环境及操作中，飞行员需长时间快速处理多任务，极易超过有限认知资源承受范围，这使其必须对当前无数信息进行选择性聚焦，通过参考长时工作记忆中的优先项和信息变化频率对信息重要性进行快速排序(Wickens,1992)，以突破注意资源限制。飞行员通过工作记忆的引导优化注意目标，随后与长时记忆或心理模板匹配，和短时工作记忆的即时信息进行交互，最终确定环境中的哪些元素将成为知觉阶段需要的信息。同样地，针对短时和长时工作记忆在深层次的作用机制，即如何影响SA水平的获得和维持过程，仍缺乏深入研究。

心理模板：Lee,Seong和Hyun(2009)认为心理模板是长时记忆中对事物运作思维过程的解释，一种在学习、培训及其他实践任务中使操作者形成的有关专业知识与技能的心理认知模式。他们的研究还指出影响SA的关键因素之一是心理模板。例如，经验丰富的飞行员能够将观测到的飞机分类为精确的模型(例如，F-18C或F-18D)。这种高度精细的分类(来自心理模型)为飞行员提供了飞机性能的详细参数。新手则无法做到同级别的分类，当刺激输入相同时，他们所得到的信息量却更少。这种分类能力对SA来说很重要，尤其在理解和预测阶段，将不断地进行心理模型提取、匹配，用于知觉阶段对信息进行选择和分类。Kaber和Endsley(2004)在自动化程度对SA影响研究中验证了经验在自动化程度对SA影响中的调节作用。由于个体信息处理及工作记忆能力差异会影响其心理模板的发展，最终将这种作用体现在对自动化水平的承受能力上。前文提到长时记忆对SA的影响过程，均不可避免有心理模板参与。由此可见，心理模板与长时记忆对SA的影响机制相似，可能多是通过各认知能力或认知过程起调节作用。

2.2.2.2 个性

Endsley(1994)在早期对SA影响因素的综合分析中提出飞行员的个性特征对SA存在影响，随后研究者认为神经质的低分、外向性和知觉性高分可预测较高的SA(Saus,Johnsen,Helge,Eid,& Thayer,2012)。而我们认为个性对飞行员SA影响的必然性来自以下两方面：一是飞行员个性特征对其飞行绩效影响的间接推测。例如，飞行员冲动水平与飞行绩效的相关性(Causse,Dehais,Frédéric & Pastor,2011)及其尽责性是飞行绩效的决定性因素(Siem & Murray,1994)。二是个性对个体认知能力的直接、间接影响。研究表明个性特征对其知觉能力、认知风格、决策等存在不同程度的影响，结合前文中各认知能力对飞行员SA的影响，我们认为SA三等级均受到个性的间接影响，而飞行员SA的该方向研究的缺失，不仅是现有研究不足之处，也是进一步研究的方向。

2.2.3 情绪

一般情绪因素包含范围较广，本研究讨论主要是以飞行员自身的情绪知觉和情绪状态为主。虽有研究提出情绪影响SA的假设(Catherwood et al.,2014)，但对二者的相关实验研究并没有跟进。由于情绪与思维、决策、行为间的紧密联结和直接影响，我们推测情绪对SA的影响不可忽视。情绪不仅反映、影响、偏离认知，还控制认知过程的选择。首先，Clore和Schwarz(1981)的“情绪信息等价说”(Feeling as information)认为情绪作为一种信息线索可直接影响判断，其次，Loewenstein和Lerner(2003)的情绪模型表明，不同于预期情绪受到认知评估的影响，即时情绪(即当下的内脏反应)可直接影响决策行为和认知评估，间接证明情绪可直接影响SA理解和预测阶段。Lerner和Keltner(2000)认为人们有选择地提取与加工和当前情绪一致的信息。例如，愉悦情绪下的个体更易记起愉悦经历，对事物做出乐观判断(Raghunathan & Pham,1999)；消极情绪下的个体倾向于受到伤心回忆的干扰，做出悲观的判断和选择(Johnson & Tversky,1983)。由此，我们不能否认飞行员当前的情绪状态会对其知觉任务信息产生一定程度的影响。另有研究发现，愉悦情绪程度越高，在较高程度的认知负荷下也能拥有较好的任务绩效(Zhang,Leng,& Lu,2017)，以上研究提示我们，SA的形成和维持的过程均可能受飞行员的情绪影响，使他们形成不准确的SA。

2.2.4 多任务管理及优化

研究者认为多任务管理对SA的获取至关重要(Endsley,1995;Wickens et.al.,2008)。任务管理和优化，通过刺激线索加工和对注意自上而下的引导结合，间接影响了SA知觉阶段，决定飞行员获取视觉信息的速度和时间。其次，它还直接作用于理解和预测阶段，对于飞行员而言，如何协调多任务间的认知资源分配及优化是很大的考验。飞行员在时间分配能力和任务管理策略训练(Endsley & Robertson,2000)及对其任务管理和策略的优化后(Dattel,Durso,& Bédard,2009;Soliman & Mathnan,2009)，均得到了SA的提高。相关训练中最全面的是Bolstad和Endsley(2003)提出的注意分时训练，后经改编升级在美国航空业训练系统使用至今。虽然对该因素影响的研究较少，但在航空训练应用研究中，对任务管理和优化是众多研究者选择的提升点，也从侧面证明了该因素对SA的影响程度及其训练潜力。

3 研究不足与展望

综上，飞行员SA对任务执行及航空安全起核心作用，但从已梳理研究来看，其影响因素及机制研究仍存在较多不足。第一，研究方法方面，往往仅针对单个认知因素的影响分别探讨。而SA是获取信息及加工处理的动态过程，以三级结构为基础，该结构同时涉及多个认知能力在其加工过程中的单个及协同作用，现有研究则没有综合对各个能力间交互作用进行研究。第二，影响因素的选取上，对关键因素的研究不够集中和深入。已有研究均以一般认知能力入手(例如，注意、记忆等)，对SA的影响进行了初步分析，但对后续建立SA影响因素的体系则还存在很多不足。我们无法判断各认知因素对SA的影响程度如何，使其相关研究不具有针对性。总的来说，SA影响因素的现有研究覆盖面较窄，更新不足，较多以旧有模式为主，该领域的拓宽和发展具有局限性，并且对其他专业领域中已出现较多专业操作者SA的研究则借鉴不足。

由此，未来应进一步加强多个相关因素的综合研究，并结合各专业领域SA的影响重要性评定，进一步加深影响因素的作用机制研究。首先，SA作为各个能力协同工作及多信息加工处理的复杂结构，在形成和维持过程中，必然同时受多种认知能力的单向及交互的影响。例如，基础研究中已证实的记忆与注意的交互作用之外(Hutchinson & Turk-Browne,2012)，还可能存在影响的情绪与记忆或注意间的交互作用，这都是进一步深入研究SA影响机制的着手点。如今航空安全的严峻形势，飞行员压力、情绪对认知能力的影响及对SA的作用均有较大研究潜力，对提升航空安全也具有应用价值。其次，对于研究因素的选择，结合文献及飞行员主观评定对飞行员SA影响因素的重要性评定，不仅可完善SA影响因素的概念模型，深入了解其作用机制，还能提取可塑性较高或用于训练研究的权重较大的因素。以影响因素研究为基础，推进基础理论及后续训练开发的纵向研究。另一方面，可结合航空特性，借鉴相关领域及更贴合智能化和自动化技术发展的新方向，从根本上拓宽SA的综合性研究领域。参考类似快速且动态的环境中，众多领域引入SA理论进行相关研究，例如，SA训练已经在空中管制员的选拔和训练研究初步应用(Jing，Liu,Liu,& Zhang,2016)；汽车驾驶领域中，结合了各种场景任务及模拟特情探查操作者SA(Underwood,Ngai,& Underwood,2013)。参考两者，参考空中管制员的训练系统，可进一步将SA研究导向到飞行员选拔和训练，提升训练效率及降低成本；对于如今航空安全的严峻形势，构建模拟航空事故中的特情场景，以此探查飞行员在极限条件下SA的变化，为航空安全及事故干预机制提供参考。最后，无论是团队SA的共享研究，还是系统开发对SA的实时测量的结合，单一维度的研究已取得一定成果。但在加深单一研究的同时，更应重视人机结合的交叉领域。尤其，在人机交互过程中，优越的系统设计可以促进操作者的SA，而较差的设计则会消耗操作者的认知资源，导致其SA水平下降。因此，在操作系统开发中应结合SA研究，引入对操作者SA的测量与评定，最大化地保证个体在任务环境中从辅助和自动系统收益大于负荷。