考虑组织因素的航空维修差错产生机理分析

高建国 薛明浩 张东方

摘要：为有效防范航空维修差错的发生，从组织因素角度对航空维修差错产生机理进行分析，在对组织因素影响维修差错作用关系分析的基础上，建立了组织因素导致维修差错的成因机理分析模型，从差错产生的潜伏阶段、发生阶段、纠正或扩展阶段和致灾阶段4个阶段对差错产生的演化过程进行了分析，进一步构建了组织层面的维修差错防控体系，为维修差错的系统管理提供了支撑。

关键词：航空维修差错；组织因素；机理分析；个体行为

Keywords：aviation maintenance errors；organizational factors；mechanism analysis；individual behavior

0 引言

航空维修工作是有效保证飞行安全和满足飞机持续适航要求的前提和基础，受到各种内部和外部因素影响。大量关于航空维修差错的调查分析表明，技术失效和个体失误已不再是维修差错产生的最终原因，作为直接影响维修人员个体安全行为的组织因素已成为导致维修差错发生的最主要的深层次原因[1]。因此，对于航空维修差错产生机理的分析，应站在航空维修系统的角度，深入研究组织因素对维修差错产生的影响。

维修人员是作为航空维修系统组织中的一员存在而非孤立存在的，其置身于航空维修这一特定的组织情景中，任何个体差错及差错的预防均在组织情景下实现，且维修差错的产生并不是随机现象，而是维修人员在诸多组织因素影响下的系统结果。国内外机构和学者从组织因素层面开发了诸多维修差错分析模型和工具，如基于工程系统人为差错风险管理方法[2]、维修差错辅助决断程序（MEDA模型）[3]、航空维修人为因素分析和分类扩展系统[4]以及CREAM模型[5]，为维修差错调查分析工作提供了新的手段，但这些模型工具侧重于从宏观层面阐述组织因素对维修差错的影响，对差错产生的演化过程的分析不够具体，演化路径不够清晰。

本文從系统安全视角出发，对组织因素导致航空维修差错的产生机理进行研究，分析维修差错发生的演化过程，进而为构建有效的维修差错防控体系提供依据，保障航空维修安全水平持续提升。

1 组织因素对维修差错的影响分析

1.1 组织因素的界定

关于组织因素的界定，从认识的范围和层次考虑，可分为广义和狭义的概念。

1）广义概念。认为“安全”就是一个系统[1]，凡是对这一系统有影响的因素都可视为组织因素，考虑的是影响系统的全部要素，而非局部要素。例如，Carl Rollenhagen将组织因素视为保证安全行为成功所需的全部系统资源[6]。赵明将组织因素定义为人—机—环境系统包含的所有因素[7]。若从广义的角度研究差错产生机理，所需考虑要素将过多，难以分析因素之间的关系。

2）狭义概念。包括两方面内容：一是从组织缺陷或组织错误的角度考虑，即影响系统安全的潜在组织缺陷，涉及到偏离目标的判断或响应，例如，Reason提出“组织错误”概念[8]，Quale将组织错误视为“缺乏通盘考虑”的理念[3]。二是从组织管理过程的角度，将其定义为影响系统安全的与管理相关的因素[7]。

结合航空维修差错的特点，将组织因素定义为影响航空维修系统安全的、组织中偏离安全目标的潜在组织缺陷和不良状态，以及组织管理过程中出现的失误。该定义涵盖了组织因素狭义概念的两方面内容。

1.2 组织因素与维修差错的作用关系

按照组织事故理论[8]，维修差错事故/事故征候的发生是由维修人员的不安全行为直接导致的，组织因素和维修环境则是通过影响维修人员行为而导致事故/事故征候，是事故/事故征候发生的潜在原因。根据上述分析确定组织因素导致维修差错的作用关系，如图1所示。

由图1可以看出，该模型中组织因素、维修环境、维修人员行为和事故/事故征候具有层次递进的关联关系，但其中作为潜在原因的组织因素往往被忽视。因此，在分析和预防维修差错的过程中，应重视深层次潜在原因对维修人员行为的影响。

2 维修差错成因机理分析模型

在借鉴Reason的“瑞士奶酪”模型[8]和Norman的个体认知行为模型[5]基础上，结合航空维修差错发生的特点，建立维修差错成因机理分析模型。由图2可知，维修差错产生的演化过程分为4个阶段，即潜伏阶段、偏差发生阶段、差错纠正或扩展阶段以及致灾阶段。

2.1 维修差错潜伏阶段

根据事故产生的病原体理论[9]，在维修差错发生之前组织错误通常早已存在，这种深层次潜在原因会创造出维修差错产生的前提条件，而作为深层次原因的组织因素和前提条件会一直潜伏在航空维修系统中，并慢慢侵蚀组织的安全防御系统。随着时间的推移，维修人员出现简单的行为偏差便可能突破组织屏障防御系统，最终酿成灾难性的事故。因此，有必要对组织错误产生的成因及其表现形式进行分析。

2.1.1 组织错误成因分析

组织错误通常指组织指挥人员对各种维修活动进行组织协调过程中，由于某一方面要素的管理缺陷，造成整个维修组织的管理失误。组织错误产生的原因既包括安全政策、社会环境、外部监督和上层决策等外在影响因素，也包括组织指挥人员能力素质和组织管理体系内部结构等内在影响因素。基于上述分析建立组织错误产生的因果模型，如图3所示。

由图3可知，导致组织错误的外在因素直接影响组织指挥人员能力素质和组织管理体系内部结构，而组织指挥人员能力素质缺陷和组织管理体系内部结构缺陷又是导致组织错误的直接原因。鉴于本文是从狭义的组织因素概念开展研究，因此只对组织错误产生的内在影响因素进行详细分析。

1）组织指挥人员能力素质缺陷

组织指挥人员是开展航空维修活动的组织管理主体，其能力素质缺陷主要表现为全局意识不强、沟通交流不畅、组织指挥混乱以及安全监督管理不力等。大量的航空维修不安全事件分析表明，组织指挥不当是导致组织发生事故的原因之一。

2）组织管理体系内部结构缺陷

航空维修组织管理体系内部结构缺陷首先表现为管理体制不合理，组织内部结构混乱，如有些组织只关注上级部门关心的问题，而不关注维修一线人员反映的问题和意见；其次表现在组织管理的内在缺陷，如组织功能缺陷、机构设置重叠、系统结构设计不合理以及组织指挥流程不畅等；还表现为缺乏有效的安全监察体系、法规制度体系和质量安全管理体系。以上都是导致组织差错的关键因素。

2.1.2 组织错误的表现形式

组织差错将导致航空维修系统中要素之间关系的失衡，根据SHEL模型[10]，这种失衡主要表现为“人员—人员”关系失衡和“人员—装备”作用关系失衡。

1）“人员—人员”关系失衡

在航空维修系统中维修人员是作为组织中的个体而存在，“人员—人员”关系主要体现在为实现组织目标相互协作配合而产生的人与人之间的协作关系、上下级关系以及情感关系等，如果这些关系处理不好，会引起“人员—人员”关系失衡，进而导致组织安全管理波动，最终导致维修差错发生。

2）“人员—装备”关系失衡

“人员—装备”关系失衡主要体现在维修人员与现代化装备之间的矛盾、安全管理与技术装备之间的矛盾、分工协作与技术装备之间的矛盾以及保障模式与装备之间的矛盾。

2.2 维修差错发生阶段

组织错误在长期潜伏过程中会对航空维修系统和维修人员产生潜移默化的影响或侵蚀，有可能打破系统各要素之间的协调关系，导致系统要素之间的失衡，如“人员—人员”关系失衡和“人员—装备”关系失衡，进而导致维修人员行为发生偏差，当维修人员个体行为偏差突破系统屏障防御体系时，则会导致事故或事故征候。结合个体认知行为模型[5]，建立航空維修人员行为偏差发生的因果模型，对差错发生阶段进行分析，如图4所示。

由图4可知，航空维修人员在感知、决策以及执行等认知过程中，由于内部或外部因素打破了航空维修系统原有的平衡，使得系统处于不安全状态进而引发了不安全事件。然而，并非一出现维修人员个体行为偏差就会导致灾难性后果，航空维修系统这样的复杂社会技术系统通常都有“纵深防御”措施[9]，具备有效的屏障防御功能，当发生个体行为偏差时系统有一个预防或发现并纠正的阶段。只有当系统未能及时发现并纠正个体的行为偏差时，才可能导致差错扩展，从而诱发事故。

2.3 维修差错纠正或扩展阶段

在屏障防御系统的作用下，航空维修差错发生的演化路径通常也会改变。一个简单的部件失效或一个简单的个体行为偏差，在屏障防御系统作用下一般不会立即导致灾难性后果的不安全事件。只有当屏障防御系统的某些部件失效，个体行为偏差未得到及时纠正，导致其他部件相继失效，或者个体行为偏差连续发生使屏障防御系统逐步被侵蚀时，不安全事件才有可能发生。因此，在维修差错纠正或扩展阶段对屏障系统的作用进行分析，对揭示维修差错的演化过程具有重要意义。

屏障防御系统是保证航空维修系统安全的有效手段之一，其在性质上可以是技术的，也可以是管理的[11]。对屏障防御进行分析的目的是明确在维修差错演化过程中应从哪些方面着手，明确屏障系统如何识别或纠正个体行为偏差，以及差错如何发展。依据图2所示的航空维修差错成因机理分析模型，维修人员个体行为偏差的防御失效主要包含个体屏障、技术屏障和组织屏障的失效[9]。若这三种屏障均失效，有可能促使行为偏差进一步发展，进而导致不安全事件发生。屏障防御系统失效过程如图5所示。由图5可知，个体屏障、技术屏障和组织屏障之间相互影响，技术屏障和组织屏障对个体屏障都有影响，从某种意义上说，对于屏障防御的分析实质上是从微观个体屏障逐步到宏观组织屏障的分析过程。

1）个体屏障

个体屏障指维修人员应尽可能正确开展维修活动，防止维修差错甚至事故的发生。航空维修人员的个性、知识、技能和经验等具有自身抵御偏差和偏差恢复的能力。

2）技术屏障

技术屏障通常从硬件与软件两方面考虑。硬件方面体现为部分实体屏障，如安全防护设施、信号灯、报警、工具、设备以及防差错设计等。软件方面指各种程序、信号的表达方式、路径、输入密码以及行为序列等。

3）组织屏障

从组织的角度，航空维修组织一般要求维修单位在安全目标与政策实施、风险分析与控制以及组织机构设置方面设立屏障防御。安全目标与政策实施包括组织安全目标的设定、政策制定、决策指挥和制度的落实等；风险分析与控制通过识别影响组织安全的危险源尤其是识别第三类危险源，对组织整体安全状况做出评估，并根据评估结果提出风险控制措施；组织机构设置是从组织结构上改进安全工作，促进各项安全管理工作顺利进行。

2.4 维修差错致灾阶段

当航空维修人员个体维修差错突破系统的屏障防御，便有可能导致不安全事件的发生，进入维修差错的致灾阶段。根据不安全事件的性质和所造成后果严重程度不同，将维修差错导致的不安全事件分为维修原因飞行事故、维修原因地面事故和维修原因飞行事故征候等。上述不安全事件将直接造成人员伤亡或装备损毁等。

3 组织层面的维修差错防控体系

从系统安全的角度，航空维修差错也可视为一种组织安全问题[12]，因此，可以通过分析航空维修差错防控体系所涉及的安全管理活动，从组织层面建立有效的差错防控体系（见图6）作为消除或减少维修差错的有效手段，最终实现组织系统的安全化。在维修差错防控体系中，维修单位围绕安全目标，采用信息分析技术对安全形势进行分析，并在明确组织当前存在的安全问题基础上，由管理者制定整改问题的行动决策，进而持续改进安全形势。而组织安全问题整改情况需要通过绩效考核来明确问题是否彻底整改。

由图6可知，航空维修差错防控体系是通过对影响航空维修人员和维修系统的组织因素进行整合所提出的一套安全管理工具和方法，其紧紧围绕安全目标的实现，对所制定的安全政策方针，采取一系列安全过程管理、安全基础保障和安全促进手段的措施，有效降低维修组织中存在的风险，使组织的安全水平始终保持在一个可接受的水平。该体系中的各要素通过航空维修系统和各维修部门基层单位执行和落实，采用绩效考核的方式明确差错防控体系构成要素的效果。同时，运行过程中的安全管理信息系统收集导致航空维修差错的安全隐患，开展安全风险分析、专题研究和阶段性评估工作，对维修单位存在的安全问题进行整改，从而实现整个维修组织差错防控手段不断提升。

4 结束语

1）针对航空维修差错形成机理复杂、防控难度大等特点，提出从组织因素视角入手，开展维修差错产生机理分析，将现代航空安全理论应用于维修差错管理。

2）从维修差错产生的潜伏阶段、发生阶段、纠正或扩展阶段和致灾阶段4个环节对组织因素导致维修差错产生的演化机理进行分析，明确了差错发生的具体过程。

3）航空维修差错的发生是由一系列深层次潜在原因导致的，其中最主要的深层次潜在原因即是组织因素。需要从系统安全的角度建立有效的航空维修差错防控体系。

参考文献

[1] 吴刚. 组织因素对民航机务维修人员人因可靠性的影响研究[D].广汉：中国民用航空飞行学院，2014.

[2] H S J Rashid，C S Place，G R Braithwaite. Investigating the investigations：a retrospective study in the aviation maintenance error causation [J]. Cognition. Technology & Work，2013，15：171-188.

[3] 李涛.航空维修差错分析方法与差错数据管理系统[D].长沙：国防科学技术大学，2011.

[4] D C Krulak. Human factors in maintenance：Impact on aircraft mishap frequency and severity [J]. Aviation，space and Environmental medicine，2004，75（5）：429-432.

[5] E Hollnagel. Cognitive Reliability and Error Analysis Method [M]. Oxford UK：Elsevier Science Ltd，1998.

[6] C Rollenhagen. A framework for assessment of organizational characteristics and their influence on safety（ORFA report，AMM-ORFA（99）-R02） [R]. Vallingby：Swedpower，1999.

[7] 赵明.组织因素对核电厂人因可靠性的影响研究[D].衡阳：南華大学，2011.

[8] J Reason. Human Error [M]. UK，Cambridge：Cambridge University Press，1990.

[9] 李万帮.复杂社会技术系统组织错误分析及管理对策研究[D]. 衡阳：南华大学，2008.

[10] 崔文建. 民航维修班组人员可靠性分析与研究[D]. 天津：中国民航大学，2016.

[11] A R Hale，B J M Ale，L H J Goossens，et al. Modeling accidents for prioritizing prevention [J]. Reliability Engineering and System Safety，2007（92）：1701-1715.

[12] S Colombo，M Demichela. The systematic integration of human factors into safety analyses：An integrated engineering approach [J]. Reliability Engineering and System Safety，2008（93）：1911-1921.

作者简介

高建国，讲师，主要研究方向：航空安全管理、系统安全建模与分析。

薛明浩，工程师，主要研究方向：航空事故调查与分析。

张东方，高级工程师，主要研究方向：航空事故调查与分析。

3310500338200