民航飛行員復(fù)誦績效測評研究

□王 宇

一、引言

隨著民航業(yè)的不斷發(fā)展，我國航班量與日俱增，塔臺管制員指揮的飛機(jī)起降也隨之愈加頻繁。這導(dǎo)致每位管制員與飛行員間的通話時長有所減少，但飛行起降所需的管制指令較為固定。所以，管制員需要在更短的時間內(nèi)將指令發(fā)送給飛行員，而飛行員為確保其執(zhí)行的指令準(zhǔn)確無誤，需要將指令進(jìn)行復(fù)誦。這個過程的順暢與否將直接影響飛行的安全程度，因此，為提高飛行安全，有必要對飛行員的指令復(fù)誦過程進(jìn)行有效測評。

目前，在對飛行員指令復(fù)誦過程的研究中，國外起步較早，Geoffery R L等[1]早在1979年就針對飛行員復(fù)誦中的短期記憶因素進(jìn)行了實驗和分析；隨后，以Daniel M等[2～3]和Prinzo O V[4]等為主的學(xué)者開始了聚焦在管制指令的長度、傳達(dá)方式和飛行員的經(jīng)驗、年齡等因素對指令復(fù)誦影響的研究；期間，Judith O等[5]研究了不同的第一語言和集體主義文化對飛行員復(fù)誦的影響；近年來，Brett R C等[6]探尋了管制指令的間隙時間、指令密度和飛行員工作負(fù)荷對其復(fù)誦的影響。而國內(nèi)對于飛行員復(fù)誦的早期研究多集中在陸空通話過程的英文發(fā)音、語法等問題上，如吳土星、劉蘭和王新路就飛行員陸空通話中的問題、發(fā)音歧義做了分析[7～9]；因此，就有王愛國、關(guān)波、王博等[10～12]從陸空通話的標(biāo)準(zhǔn)用語、規(guī)章、教學(xué)等方面做了建議；近年來，陸空通話的標(biāo)準(zhǔn)用語趨于成熟，但因陸空通話差錯導(dǎo)致的不安全事件仍有發(fā)生，如2018年11月10日的匈牙利維茲航發(fā)生的危險接近嚴(yán)重事故征候，就是因為指令有誤且飛行員沒有發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致的。于是，逐漸有學(xué)者開始研究影響飛行員陸空通話過程的諸多因素。如王燕青等[13]從飛行員認(rèn)知能力的角度對陸空通話績效進(jìn)行了探討；尚立琴等[14]通過大量分析國際陸空通話數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)飛行員的語言能力、標(biāo)準(zhǔn)用語和管制員的口音、語速等因素會顯著影響航線飛行員飛國際航班時的復(fù)誦差錯。

而國內(nèi)對于飛行員復(fù)誦績效測評的相關(guān)研究較少，且對可能影響飛行員復(fù)誦差錯的疲勞、經(jīng)驗等因素的探索較少，因此，擬通過設(shè)計陸空通話模擬實驗，深入剖析民航飛行員的指令復(fù)誦過程，探尋影響復(fù)誦績效的因素，并在飛行員綜合認(rèn)知能力模型的基礎(chǔ)上擬提出飛行員心理狀態(tài)模型以綜合評價民航飛行員的綜合心理狀態(tài)，從而為民航飛行員的培訓(xùn)、排班等工作提供理論支持和依據(jù)。

二、實驗方法

(一)被試。選取20名男性飛行學(xué)員作為被試，所有被試均通過飛行人員英語等級三級(ICAO三級)考試，均通過航校培訓(xùn)獲得飛行商照(可獨(dú)立駕駛教練機(jī)完成1個飛行起降任務(wù))。

(二)實驗設(shè)備及材料。采用飛行模擬器模擬飛行中的駕駛環(huán)境；選取飛行進(jìn)近階段的陸空通話指令作為實驗語音材料。

(三)實驗設(shè)計。實驗研究飛行員的經(jīng)驗、疲勞和英文水平對其復(fù)誦過程的影響，擬采用(2×2×2)的組間設(shè)計。自變量為經(jīng)驗水平(三年級、四年級)、疲勞程度(疲勞、不疲勞)、英文水平(ICAO三級、ICAO四級)；將被試復(fù)誦數(shù)字指令時出現(xiàn)的錯誤次數(shù)作為因變量。

(四)實驗程序。第一步，安排11名被試使用飛行模擬器進(jìn)行2小時的模擬飛行任務(wù)(模擬短程航線的飛行，使其進(jìn)入疲勞狀態(tài))；第二步，安排所有被試進(jìn)行5min的設(shè)備調(diào)試，調(diào)整音量大小、適應(yīng)管制指令的語速等；第三步，進(jìn)入正式實驗，被試在模擬飛行任務(wù)中接收指令并進(jìn)行復(fù)誦，實驗過程錄音錄像；第四步，被試復(fù)誦完所有指令后結(jié)束實驗。

三、數(shù)據(jù)分析

(一)預(yù)處理。實驗中，每段管制指令中的數(shù)字指令組數(shù)為2組或3組，且2組和3組的管制指令均出現(xiàn)4次。因此，通過計算平均數(shù)的方法得到被試在實驗中的平均錯誤次數(shù)，從而平衡掉數(shù)字指令組數(shù)不同對實驗結(jié)果的影響。計算公式如下：

上式中，Ri表示第i個被試的平均績效，i=1,2…,20；Ni2表示第i個被試在指令組數(shù)為2時的錯誤次數(shù)之和；Ni3表示第i個被試在數(shù)字指令組數(shù)為3時的錯誤次數(shù)之和。

(二)統(tǒng)計分析。將預(yù)處理所得的20名被試的績效分別取3個因素下不同水平的均值并計算標(biāo)準(zhǔn)差，所得數(shù)據(jù)如圖1至圖3所示。

圖1 不同經(jīng)驗水平下的被試績效

圖2 不同疲勞程度下的被試績效

圖3 不同英文水平下的被試績效

從圖1至圖3可見，不同經(jīng)驗水平、疲勞程度和英文水平的被試，在復(fù)誦錯誤次數(shù)上均有明顯差異，且經(jīng)驗水平較高、疲勞程度較低、英文水平較高的被試錯誤次數(shù)更少、績效更好。

由于均值所體現(xiàn)的樣本平均水平受極端值的影響較大，因此，為深入分析被試復(fù)誦績效在同一因素不同水平上的差異，采用SPSS統(tǒng)計軟件進(jìn)行進(jìn)一步探索。

1.經(jīng)驗水平。對不同經(jīng)驗水平下被試的復(fù)誦績效做單因素方差分析，發(fā)現(xiàn)被試的經(jīng)驗水平對錯誤次數(shù)有顯著影響(F=7.556，P=0.013*)，表明不同經(jīng)驗水平的飛行員在陸空通話時，產(chǎn)生的錯誤次數(shù)存在明顯差異，且越有經(jīng)驗的飛行員，在陸空通話時產(chǎn)生的錯誤次數(shù)越少。

2.疲勞程度。對不同疲勞程度下被試的復(fù)誦績效做單因素方差分析，發(fā)現(xiàn)被試的疲勞程度對錯誤次數(shù)有顯著影響(F=16.127，P=0.001**)，表明不同疲勞程度的飛行員在陸空通話時，產(chǎn)生的錯誤次數(shù)存在明顯差異，且疲勞程度越低，復(fù)誦時產(chǎn)生的錯誤次數(shù)越少。

3.英文水平。對不同英文水平下被試的復(fù)誦績效做單因素方差分析，發(fā)現(xiàn)被試的英文水平對錯誤次數(shù)無顯著影響(F=2.096，P=0.165)，表明不同英文水平的飛行員在陸空通話時，產(chǎn)生的錯誤次數(shù)無明顯差異。

四、飛行員心理狀態(tài)模型構(gòu)建

通過上文分析發(fā)現(xiàn)，飛行員的經(jīng)驗水平和疲勞程度對復(fù)誦績效有顯著影響。為有效測評飛行員的復(fù)誦績效，在此研究基礎(chǔ)上，結(jié)合飛行員綜合認(rèn)知能力模型，引入飛行人員心理狀態(tài)指數(shù)P來綜合衡量民航飛行員的認(rèn)知能力以及經(jīng)驗水平和疲勞程度等因素，P的計算公式如下：

上式中，Pi代表第i個被試的心理狀態(tài)指數(shù)；Fi1、1-Fi2分別代表第i個被試的經(jīng)驗水平、疲勞程度；Ri代表第i個被試的綜合認(rèn)知能力。

通過上式得出每名被試的心理狀態(tài)指數(shù)，并與其陸空通話績效做Spearman相關(guān)性檢驗，得P值與錯誤次數(shù)的相關(guān)系數(shù)r=0.718**。表明P值與被試的復(fù)誦績效存在較強(qiáng)相關(guān)性，可以在一定程度上反映飛行人員在復(fù)誦時的績效表現(xiàn)。

五、結(jié)果與討論

(一)經(jīng)驗水平對飛行員復(fù)誦的錯誤次數(shù)有顯著影響。在我國的飛行任務(wù)中，機(jī)長和副駕駛通常按照“帶飛師傅+學(xué)徒”的形式進(jìn)行組合。為了讓副駕駛積累更多經(jīng)驗，機(jī)長會讓副駕駛與管制員對接。而副駕駛為了在機(jī)長面前有更好的表現(xiàn)，可能在沒有聽清指令或沒有記住指令時選擇忽視這個問題而直接復(fù)誦，這或許也是導(dǎo)致本次結(jié)果的原因。進(jìn)一步，針對陸空通話的表現(xiàn)，副駕駛和機(jī)長之間的權(quán)利文化或許是下個階段的研究方向。

(二)疲勞程度對飛行員陸空通話的錯誤次數(shù)有顯著影響。實驗中，被試出現(xiàn)多次聽取指令的情況，表明當(dāng)飛行員處于疲勞狀態(tài)時，其注意力和短時記憶能力可能會受到限制，為了確保飛行安全，飛行員會要求管制員多次重復(fù)指令，而在復(fù)誦時由于其綜合狀態(tài)不佳也更容易出現(xiàn)偏差。

(三)英文水平對飛行員復(fù)誦時的錯誤次數(shù)沒有顯著影響。實驗中，被試聽取英文指令時出現(xiàn)重復(fù)聽取指令的情況，表明當(dāng)飛行員英文水平不足時，其會在理解指令上存在一定困難，于是會要求管制員多次重復(fù)，而當(dāng)飛行員理解指令后，其在復(fù)誦時就不容易出現(xiàn)錯誤。

(四)飛行人員心理狀態(tài)指數(shù)p與被試的復(fù)誦績效存在較強(qiáng)相關(guān)性。提出的飛行員心理狀態(tài)模型能夠綜合衡量飛行員在陸空通話時的經(jīng)驗水平、疲勞程度和英文水平三個因素，且能夠在一定程度上反映飛行員復(fù)誦指令時的錯誤情況。