基于改進(jìn)GRA-TOPSIS法的飛行員核心勝任力評(píng)估

王向章

(廣電計(jì)量檢測(cè)集團(tuán)股份有限公司,廣州 510630)

0 引言

中國(guó)民用航空局下發(fā)的《關(guān)于全面深化運(yùn)輸航空公司飛行訓(xùn)練改革的指導(dǎo)意見(jiàn)》(民航發(fā)〔2019〕39號(hào))要求確立“基于核心勝任力實(shí)施飛行訓(xùn)練”總體目標(biāo),強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)隊(duì)伍能力建設(shè),提升飛行員對(duì)“灰犀?！焙汀昂谔禊Z”事件的風(fēng)險(xiǎn)管控能力[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),飛行事故中的60%由飛行員導(dǎo)致,其中既包括飛行員本身操作技能不足的原因,也包括機(jī)組資源管理(Crew Resource Management,CRM)知識(shí)缺乏、特情處置能力、決策失誤等非技能原因[2]。隨著航空新設(shè)備、新材料的不斷應(yīng)用,飛行員或機(jī)組可能會(huì)面對(duì)飛行手冊(cè)中未提及和/或訓(xùn)練中未經(jīng)歷過(guò)的故障或特情,因此,科學(xué)有效地對(duì)飛行員勝任力進(jìn)行評(píng)估,有針對(duì)性地加強(qiáng)飛行訓(xùn)練,是降低機(jī)組原因?qū)е碌牟铄e(cuò)、不安全事件、事故的先決條件。

許多研究學(xué)者在人員選拔、飛行訓(xùn)練、循證培訓(xùn)等方面展開(kāi)了系列勝任力評(píng)估研究,總結(jié)了若干勝任力模型。FAA從知識(shí)、技能和能力3個(gè)維度進(jìn)行了細(xì)分,概括出了14項(xiàng)核心勝任力指標(biāo)[3]。苗丹民等[4]利用Delphi法從104項(xiàng)勝任力指標(biāo)中選出了40項(xiàng)核心指標(biāo),將其歸納至個(gè)性特質(zhì)、品行特質(zhì)和能力傾向3個(gè)維度之中,構(gòu)建年輕飛行員核心勝任力評(píng)價(jià)模型。李海龍[5]基于勝任模型提出高高原航線飛行人員人才選拔方案,豐富了民航從業(yè)人員勝任特征研究。常松濤[6]通過(guò)識(shí)別飛機(jī)復(fù)雜狀態(tài)預(yù)防和改出訓(xùn)練(UPRT)中的人因失誤因素,構(gòu)建了飛行員勝任特征模型,為UPRT訓(xùn)練和評(píng)估研究奠定了基礎(chǔ)。李秀易等[7]從態(tài)度、技能和知識(shí)三個(gè)層面出發(fā),首次建立航校飛行學(xué)員培養(yǎng)的核心勝任力評(píng)價(jià)體系。陳琳等[2]為提高民航院校實(shí)際教學(xué)工作水平,提升飛行學(xué)員專(zhuān)業(yè)技能,確定了飛行學(xué)員的八大核心勝任力,構(gòu)建了飛行學(xué)員核心勝任力評(píng)價(jià)模型。綜上,國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)飛行員勝任力模型的研究已較為成熟,但文獻(xiàn)中少有對(duì)運(yùn)輸飛行員勝任力全面評(píng)估分析的報(bào)道,也未見(jiàn)有具體的評(píng)估體系和量化評(píng)價(jià)方法。

鑒于此,本文結(jié)合航空公司實(shí)際運(yùn)行,通過(guò)文獻(xiàn)查閱、調(diào)查問(wèn)卷及訪談等獲取飛行員核心勝任力特征,利用因子分析進(jìn)行驗(yàn)證,建立核心勝任力評(píng)估體系。通過(guò)群決策相對(duì)熵結(jié)法、熵權(quán)法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重,運(yùn)用改進(jìn)GRA-TOPSIS評(píng)價(jià)法對(duì)飛行員核心勝任力進(jìn)行評(píng)估,為航司掌握飛行人員崗位勝任力,強(qiáng)化飛行訓(xùn)練,提高飛行安全水平提供理論與方法支持。

1 飛行員核心勝任力評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.1 調(diào)查問(wèn)卷設(shè)計(jì)及統(tǒng)計(jì)分析

自2013年以來(lái),國(guó)際民航組織和國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)一直推行基于核心勝任力的飛行訓(xùn)練體系(Competency Based Training and Assessment,CBTA)和基于循證的飛行訓(xùn)練體系(Evidence Based Training,EBT)。EBT手冊(cè)中將勝任力分為技術(shù)性勝任力和非技術(shù)性勝任力兩大模塊,技術(shù)性勝任力由程序應(yīng)用、自動(dòng)化、人工操縱和知識(shí)構(gòu)成,非技術(shù)性勝任力由決策、工作負(fù)荷、領(lǐng)導(dǎo)力和團(tuán)隊(duì)工作、情景意識(shí)、溝通構(gòu)成。為確保飛行員核心勝任力評(píng)價(jià)的科學(xué)性和適用性,本文以上述九大核心勝任力為基礎(chǔ),結(jié)合實(shí)際飛行運(yùn)行和訓(xùn)練考核要求初步選取38項(xiàng)能力指標(biāo)作為飛行員核心勝任力要素。為優(yōu)化和完善指標(biāo),本文采用李克特量表將每個(gè)指標(biāo)的重要性程度劃分為“很重要(5分)、比較重要(4分)、一般重要(3分)、不重要(2分)、很不重要(1分)”5個(gè)等級(jí),據(jù)此設(shè)計(jì)了調(diào)查問(wèn)卷,并向飛行教員及以上級(jí)別人員廣泛征意見(jiàn)。共發(fā)放問(wèn)卷150份,回收有效問(wèn)卷136份,問(wèn)卷回收率為90.7%。采用SPSS22.0對(duì)問(wèn)卷信度進(jìn)行檢驗(yàn),若問(wèn)卷的Cronbach’sα系數(shù)達(dá)到0.9及以上,則問(wèn)卷可靠度較高[8],具有一定參考價(jià)值。信度統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 信度統(tǒng)計(jì)結(jié)果

1.2 篩選并確立指標(biāo)體系

根據(jù)調(diào)查問(wèn)卷數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)計(jì)算每個(gè)能力要素重要性評(píng)分的平均值、標(biāo)準(zhǔn)差,可以得出每個(gè)要素的變異系數(shù)。若能力要素的重要性平均值大于3.0,變異系數(shù)小于0.35,則該能力要素可作為入選指標(biāo)。按照上述篩選標(biāo)準(zhǔn),剔除了5個(gè)能力要素。最后結(jié)合相關(guān)案例分析和專(zhuān)業(yè)咨詢(xún),對(duì)入選指標(biāo)進(jìn)行再次修訂,得到9個(gè)維度共計(jì)33個(gè)指標(biāo)(指標(biāo)描述如表2所示),并建立了飛行員核心勝任力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系,如圖1所示。

圖1 飛行員核心勝任力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

表2 飛行員核心勝任力指標(biāo)描述

2 飛行員核心勝任力綜合評(píng)估模型

飛行員的崗位勝任力需要考慮程序的執(zhí)行程度、飛行能力、解決問(wèn)題情況、領(lǐng)導(dǎo)力與協(xié)作的等各方面核心勝任力,是一個(gè)多屬性、多目標(biāo)決策過(guò)程。TOPSIS方法是一種為了解決單一型或混合型多屬性決策問(wèn)題,依據(jù)計(jì)算貼近度排序的方法。將灰色關(guān)聯(lián)度方法與之結(jié)合,能彌補(bǔ)計(jì)算相對(duì)距離而忽視曲線趨勢(shì)所導(dǎo)致的不能準(zhǔn)確反映現(xiàn)實(shí)情況的缺陷[9]。

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)處理

假如有n個(gè)飛行員核心勝任力需評(píng)價(jià),包括m個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo),建立決策矩陣X=(xij)n×m,xij≥0(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m),對(duì)其指標(biāo)進(jìn)行歸一化處理。

本文指標(biāo)采用專(zhuān)家評(píng)分法,屬于效益型指標(biāo),即屬性值越大越好的指標(biāo),其歸一化公式為

(1)

2.2 確定指標(biāo)權(quán)重

(1)群決策相對(duì)熵集結(jié)法計(jì)算指標(biāo)主觀權(quán)重。此方法是對(duì)多目標(biāo)進(jìn)行評(píng)判決策的主觀性方法,克服了群決策特征根法的不足,計(jì)算簡(jiǎn)單。

構(gòu)建群決策矩陣H=(hij)n×m。

采用10分值計(jì)算,其中hij為專(zhuān)家對(duì)j指標(biāo)的評(píng)判結(jié)果,且i=1,2,…,n;j=1,2,…,m。

計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化決策矩陣C=(cij)n×m。

(2)

計(jì)算群偏好向量α=(α1,α2,…,αm),即各指標(biāo)的主觀權(quán)重。

(3)

其中,δj為專(zhuān)家對(duì)指標(biāo)j的決策權(quán)重,取δj=1/n。

(2)熵權(quán)法計(jì)算指標(biāo)客觀權(quán)重。熵權(quán)法是根據(jù)數(shù)據(jù)本身進(jìn)行計(jì)算,從而得到多目標(biāo)評(píng)判決策的客觀性方法。利用此法處理指標(biāo)離異程度較大,評(píng)估時(shí)可以獲取更準(zhǔn)確的權(quán)重[10]。

傳統(tǒng)的熵權(quán)法當(dāng)pij=0和pij=1時(shí),pijln(pij)都為0,在此基礎(chǔ)上求解系統(tǒng)中第j個(gè)指標(biāo)的信息熵權(quán),可采用如下方式對(duì)熵權(quán)法進(jìn)行改進(jìn)

(4)

則第j個(gè)指標(biāo)的熵權(quán),即客觀權(quán)重為:

(5)

(3)求組合權(quán)重。采用群決策相對(duì)熵集結(jié)法和熵權(quán)法組合主客觀權(quán)重,設(shè)βj為結(jié)合后的指標(biāo)權(quán)重,定義為:

(6)

2.3 改進(jìn)的GRA-TOPSIS法

(1)傳統(tǒng)的TOPSIS法。依據(jù)矩陣算數(shù)方法將標(biāo)準(zhǔn)化后的決策矩陣Y與組合權(quán)重βj結(jié)合,構(gòu)造加權(quán)規(guī)范化矩陣R。

R=(rij)n×m=(βjyij)n×m

(7)

(8)

(9)

計(jì)算貼近度并排序。

(10)

當(dāng)貼進(jìn)度值越大,其飛行員核心勝任力水平越靠前,反之亦然。

(2)改進(jìn)的TOPSIS法。傳統(tǒng)的TOPSIS法具有計(jì)算簡(jiǎn)單和結(jié)果可靠等優(yōu)點(diǎn),但當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象位于理想解的中垂直線上時(shí),其求得正負(fù)理想解的歐式距離相等,無(wú)法達(dá)到評(píng)判對(duì)象的優(yōu)劣性,如圖2所示。

圖2 傳統(tǒng)TOPSIS法的缺陷示意圖

針對(duì)上述不足,利用灰色關(guān)聯(lián)方法對(duì)傳統(tǒng)的TOPSIS法進(jìn)行改進(jìn),構(gòu)造一種新的計(jì)算貼近度方法,以進(jìn)行飛行員核心勝任力排序[11-12]。

首先計(jì)算加權(quán)規(guī)范化矩陣(式(7)),并確定最優(yōu)指標(biāo)集Uj*,將其作為改進(jìn)GRA-TOPSIS法中的參考序列

(11)

式中,R0(j)*為第j個(gè)評(píng)判對(duì)象中最優(yōu)指標(biāo)數(shù)值。

接下來(lái)計(jì)算各指標(biāo)的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)sij,得到灰色關(guān)聯(lián)矩陣S=(sij)n×m

(12)

式中:Δi(j)為|R0(j)*-ri(j)|;ζ為分辨系數(shù),在[0,1]中取值,通常取ζ=0.5。

(13)

(14)

式中,si(j)為各位飛行員所計(jì)算得sij值。

(15)

(16)

飛行員核心勝任力的灰色關(guān)聯(lián)相對(duì)貼近度

(17)

根據(jù)計(jì)算結(jié)果,對(duì)飛行員核心勝任力水平排序,Gi最大者勝任力水平最佳。

3 實(shí)證分析

3.1 數(shù)據(jù)預(yù)處理及權(quán)重確定

以機(jī)長(zhǎng)和副駕駛為評(píng)價(jià)對(duì)象,根據(jù)某航空公司《飛行員訓(xùn)練大綱》,機(jī)組需定期完成模擬機(jī)復(fù)訓(xùn),以保持近期熟練水平。飛行員模擬機(jī)復(fù)訓(xùn)4小時(shí),根據(jù)機(jī)組技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和訓(xùn)練需要,在“左”或“右”座接受訓(xùn)練,飛行教員對(duì)參訓(xùn)飛行員的各項(xiàng)勝任力進(jìn)行評(píng)價(jià)打分,劃分為非常滿(mǎn)意(90～100)、滿(mǎn)意(80～90)、一般(70～80)、不滿(mǎn)意(60～70)和非常不滿(mǎn)意(0～60)5個(gè)等級(jí)(括號(hào)內(nèi)數(shù)字為該等級(jí)賦分范圍),共需收集6位專(zhuān)家的評(píng)分。

2020年,該航空公司完成了246名A330機(jī)長(zhǎng)和副駕駛的模擬機(jī)復(fù)訓(xùn)檢查。隨機(jī)抽取5名飛行員對(duì)前述改進(jìn)的評(píng)估方法進(jìn)行有效性驗(yàn)證,按照評(píng)價(jià)指標(biāo)要素對(duì)飛行員進(jìn)行評(píng)分,結(jié)果如表3所示。

表3 評(píng)價(jià)指標(biāo)原始數(shù)據(jù)

根據(jù)6名專(zhuān)家對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)重要度評(píng)分,結(jié)合客觀熵權(quán)法,由式(1)～(6)得各評(píng)價(jià)指標(biāo)最終組合權(quán)重

β=(0.065 6,0.043 6,0.038 8,0.022 9,0.019 6,0.039 5,0.021 8,0.023 4,0.031 5,0.031 4,0.018 8,0.020 5,0.016 7,0.030 0,0.036 2,0.017 2,0.020 1,0.043 0,0.035 5,0.019 3,0.030 4,0.021 0,0.026 0,0.027 0,0.031 8,0.033 6,0.044 3,0.042 1,0.019 8,0.035 3,0.045 1,0.028 8,0.019 5)

3.2 基于改進(jìn)GRA-TOPSIS法的飛行員核心勝任力評(píng)估

利用標(biāo)準(zhǔn)化矩陣與組合權(quán)重計(jì)算得加權(quán)矩陣R,再根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)方法,結(jié)合TOPSIS法,選擇加權(quán)矩陣R中最優(yōu)指標(biāo)集合

最后,根據(jù)式(17)求得各飛行員灰色關(guān)聯(lián)相對(duì)貼近度:G1=0.505,G2=0.322,G3=0.463,G4=0.430,G5=0.482,即5名飛行員核心勝任力水平優(yōu)劣排序?yàn)镻1>P5>P3>P4>P2。

對(duì)傳統(tǒng)TOPSIS法、灰色關(guān)聯(lián)法與改進(jìn)方法所得結(jié)果進(jìn)行比較以驗(yàn)證方法的可行性。傳統(tǒng)的GRA方法計(jì)算關(guān)聯(lián)度結(jié)果為:Q1=0.660,Q2=0.474,Q3=0.607,Q4=0.563,Q5=0.621,故P1>P5>P3>P4>P2。由式(9)～(11)求得傳統(tǒng)TOPSIS法結(jié)果為B1=0.496,B2=0.312,B3=0.456,B4=0.426,B5=0.473,故P1>P5>P3>P4>P2。比較結(jié)果如圖3可示(圖3中的G-T融合法即改進(jìn)GAR-TOPSIS法)。

圖3 評(píng)價(jià)方法比較圖

由圖3可見(jiàn),三種飛行員核心勝任力評(píng)估方法從整體上看,趨勢(shì)與結(jié)果一致,P1飛行員核心勝任力表現(xiàn)最優(yōu),表明本文提出的G-T融合法用于勝任力評(píng)估有效可行。此外,由圖3還可見(jiàn),G-T融合法所得結(jié)果位于兩種傳統(tǒng)方法之間,且該方法具有考慮兩者整體性分析以及相關(guān)性分析的優(yōu)勢(shì),因此當(dāng)兩種傳統(tǒng)方法計(jì)算結(jié)果有偏差時(shí),可以利用改進(jìn)方法進(jìn)行參考與決斷。

3.3 基于雷達(dá)圖的飛行員核心勝任力差異分析

為直觀比較五名飛行員勝任力水平,根據(jù)式(15)～(17),求得九項(xiàng)勝任力指標(biāo)子系統(tǒng)的灰色關(guān)聯(lián)相對(duì)貼進(jìn)度,部分結(jié)果示于表4。通過(guò)雷達(dá)圖分析法,將九個(gè)核心勝任力水平表征出來(lái),部分結(jié)果如圖4所示。

圖4 5名飛行員勝任力水平部分雷達(dá)圖

表4 5名飛行員勝任力水平的貼近度部分結(jié)果及排序

對(duì)5名飛行員勝任力雷達(dá)圖進(jìn)行差異分析,可以發(fā)現(xiàn)5名飛行員在不同層面上的表現(xiàn)具有差異性,相關(guān)部門(mén)可根據(jù)結(jié)果提出有針對(duì)性的解決方案。由前述分析可知,第一位飛行員核心勝任力總體上較優(yōu),能夠勝任機(jī)長(zhǎng)崗位工作。不過(guò),該飛行員“溝通交流”能力方面較優(yōu),但“知識(shí)的運(yùn)用”和“負(fù)荷管理”兩個(gè)方面較弱。據(jù)此,技術(shù)訓(xùn)練部門(mén)通過(guò)梳理地面理論培訓(xùn)內(nèi)容,加強(qiáng)考核把關(guān)提升理論學(xué)習(xí)效果,并每年安排一定時(shí)長(zhǎng)的地面理論訓(xùn)練,作為飛行員定期復(fù)訓(xùn)的一部分,并應(yīng)定期進(jìn)行飛行員負(fù)荷校準(zhǔn),有針對(duì)性地提高飛行員的勝任力。

4 結(jié)論

(1)通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷、專(zhuān)家訪談等方式確定了飛行員9項(xiàng)核心勝任力評(píng)價(jià)指標(biāo)共計(jì)33項(xiàng)。結(jié)合飛行人員實(shí)際訓(xùn)練科目,對(duì)每項(xiàng)指標(biāo)關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行細(xì)化,編制了勝任力檢查單,作為飛行員勝任力評(píng)估工具。

(2)針對(duì)單個(gè)專(zhuān)家在因素重要性程度比較時(shí)的模糊性和不確定性,采用群決策方式與熵權(quán)法,建立了基于組合權(quán)重計(jì)算方法,實(shí)現(xiàn)了飛行員核心勝任力評(píng)估結(jié)論客觀化。

(3)針對(duì)傳統(tǒng)TOPSIS法無(wú)法達(dá)到評(píng)判對(duì)象優(yōu)劣性的問(wèn)題,提出將灰色關(guān)聯(lián)度方法與傳統(tǒng)TOPSIS方法結(jié)合,構(gòu)造一種新的計(jì)算貼近度方法,以對(duì)飛行員核心勝任力進(jìn)行排序。

(4)運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)與逼近理想法融合以構(gòu)建新的貼近度對(duì)隨機(jī)抽樣的A330機(jī)型機(jī)長(zhǎng)和副駕駛勝任力進(jìn)行評(píng)估,實(shí)例驗(yàn)證了方法的有效性。基于雷達(dá)圖的飛行員核心勝任力差異性分析,可直觀顯示各飛行員能力水平,如P1飛行員在“知識(shí)的運(yùn)用”能力、“負(fù)荷管理”能力方面存在欠缺,需要針對(duì)性開(kāi)展培訓(xùn),進(jìn)一步提高技術(shù)性能力,降低機(jī)組原因?qū)е碌牟话踩录|發(fā)率。