梁宇暉

摘 要：文章將兩種風(fēng)險評估方法融入跑道入侵風(fēng)險管理中，首先通過傳統(tǒng)的模糊矩陣評判法對南寧吳圩國際機場跑道侵入因素及危險源進行評估，初步得出結(jié)論后，再運用層次分析法來進行定量分析，進一步驗證及量化各因素一致性與風(fēng)險，得出各因素相對跑道入侵風(fēng)險權(quán)重，從而有針對性地采取措施進行風(fēng)險管控，以達到風(fēng)險管理的目的。

關(guān)鍵詞：跑道侵入;危險源;風(fēng)險評估;層次分析法;權(quán)重

中圖分類號：TP3;X95 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2020）11-045-04

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.11.022

1 探討吳圩機場跑道侵入風(fēng)險的背景和意義

南寧市作為廣西壯族自治區(qū)的首府，也是大西南連接?xùn)|盟各國的交通要道。同時，從2004年起，每年都在南寧舉辦中國—東盟博覽會及中國—東盟商務(wù)與投資峰會，可見南寧的影響力正在不斷增大。南寧吳圩國際機場在廣西的空中交通運輸中舉足輕重。目前，南寧吳圩國際機場為單跑道運行模式，跑道長3 200m，寬45m，除05/23號入口外有3個快速脫離道口，2個中間聯(lián)絡(luò)道。日起降架次最高達到375架次左右，且高峰時段集中性體現(xiàn)明顯。但在偶然情況下，機場道面上各環(huán)節(jié)都有可能會出錯，如機組對道面不熟悉或情景缺失，通話使用語不標準產(chǎn)生歧義，或者管制員“錯、忘、漏”現(xiàn)象等都可能導(dǎo)致跑道侵入，嚴重影響機場跑道的安全運行。因此，吳圩機場的跑道侵入問題不容忽視，對跑道侵入因素及風(fēng)險源進行分析，評估跑道侵入的風(fēng)險，在此基礎(chǔ)上采取有效措施，科學(xué)控制風(fēng)險，防止跑道侵入事件的發(fā)生尤為重要。

2 跑道侵入風(fēng)險評估

2.1 風(fēng)險評估的定性分析及南寧機場跑道侵入風(fēng)險評估

目前，空管界對風(fēng)險評估比較常用的是模糊矩陣評判方法，對人、機、環(huán)、管四個方面進行評估，這種定性分析做法是將風(fēng)險劃分為不可接受、緩解后可接受和可接受三個等級，通過建立嚴重程度和可能程度比對來判別風(fēng)險等級。

2.1.1 危險源導(dǎo)致后果的嚴重性

對危險源導(dǎo)致后果的嚴重性的預(yù)測和估計，按量值分為5個檔次：“災(zāi)難性”的量值為9，“重大”的量值為7，“嚴重”的量值為5，“輕微”的量值為3，“可忽略”的量值為1。

2.1.2 危險源導(dǎo)致后果的可能性

按可能性等級進行劃分：“頻繁”參考值為9，“經(jīng)?！眳⒖贾禐?，“偶爾”參考值為5，“極少”參考值為3，“不大可能”參考值為1。

2.1.3 風(fēng)險評估流程

風(fēng)險值=可能性×嚴重性

將各危險源導(dǎo)致后果的可能性和該后果的嚴重性的預(yù)測估計值相乘（按上面公式），即可得出其風(fēng)險值。

按風(fēng)險值的大小將風(fēng)險的接受程度劃為以下三個等級，如表1所示。

不可接受的風(fēng)險。需立即采取風(fēng)險緩解措施，直至風(fēng)險消除或至少降低到需緩解等級后，才能進行生產(chǎn)運行。

需緩解的風(fēng)險。采取進一步措施，降低風(fēng)險，確保生產(chǎn)運行在限制條件下進行。

可接受的風(fēng)險。沒必要采取進一步措施，除非進一步降低風(fēng)險不需要花費較大資源。

將風(fēng)險值對照風(fēng)險等級劃分標準，如表1所示，判定該風(fēng)險的可接受程度，即該危險源是“可接受”、“需緩解后接受”或“不可接受”等。

2.1.4 用定性分析法評估吳圩機場跑道侵入風(fēng)險

選擇5位專家組成（5～15人為宜）安全評估小組，用以上風(fēng)險值評估方法對南寧吳圩國際機場當前跑道侵入風(fēng)險進行評估（注：民航廣西空管分局是南寧管制區(qū)域的管制部門，每年均對南寧吳圩國際機場跑道侵入風(fēng)險進行評估，以下是以過去某段時間部分數(shù)據(jù)為例進行評估）。

安全評估小組的5位專家，對造成跑道侵入的風(fēng)險因素的可能性和嚴重性進行獨立評估，如表2所示。

確定跑道侵入的風(fēng)險值：

跑道侵入的風(fēng)險值=4.18（可能性）×5.30（嚴重性）=22.15

南寧吳圩國際機場跑道侵入風(fēng)險評估結(jié)果：

將風(fēng)險值對照風(fēng)險可接受標準進行評估，評估結(jié)果為：風(fēng)險緩解后接受，但需采取進一步措施，降低風(fēng)險，確保生產(chǎn)運行在限制條件下進行。

2.2 跑道侵入風(fēng)險評估的定量分析及風(fēng)險因素綜合權(quán)重

2.2.1 風(fēng)險評估定量分析的必要性

對以上南寧吳圩國際機場跑道侵入定性的風(fēng)險評估：緩解后接受，需采取進一步措施，降低風(fēng)險。對風(fēng)險管理上來講還遠遠不夠，還需要對跑道侵入的風(fēng)險因素作進一步的比對，確定各風(fēng)險因素對跑道侵入的風(fēng)險綜合權(quán)重值，在模糊矩陣評判方法的基礎(chǔ)上，運用層次分析法來進行定量分析，進一步驗證及量化各因素一致性與風(fēng)險值，以便有目的地采取進一步措施，降低風(fēng)險。

2.2.2 跑道侵入風(fēng)險評估的定量分析

根據(jù)表2的專家評估情況，采用模糊矩陣評判法，可計算出“人、機、環(huán)、管”4大因素風(fēng)險值：人的因素風(fēng)險值=16.32、機器與設(shè)備因素風(fēng)險值=19.41、環(huán)境因素風(fēng)險值=39.68、管理因素風(fēng)險值=17.28。

各具體因素風(fēng)險值如下：

管制員工作狀態(tài)風(fēng)險值=17.28;管制員特情處理能力風(fēng)險值=13.44;VHF設(shè)備狀態(tài)風(fēng)險值=20.80;雷達終端狀態(tài)風(fēng)險值=20.80;內(nèi)話系統(tǒng)狀態(tài)風(fēng)險值=16.64;機場跑道維護風(fēng)險值=28.16;軍航活動情況風(fēng)險值=51.20;管制員的安全教育風(fēng)險值=15.36;機場運行管理風(fēng)險值=19.20。

對所算出的風(fēng)險值，進一步運用層次分析法對南寧吳圩機場的風(fēng)險源進行深度評估，首先建立風(fēng)險研究模型將吳圩機場跑道侵入各因素分層：目標層;中間層（實現(xiàn)總目標而采取的各種措施、必須考慮的準則等。也可稱策略層、約束層、準則層等）;最低層（用于解決問題的各種措施、方案等），將各種需要考慮的因素放在適當?shù)膶哟蝺?nèi)[1-2]，如表3所示。

構(gòu)造判斷矩陣，比較第i個元素與第j個元素相對上一層某個因素的重要性時，使用數(shù)量化的相對權(quán)重aij來描述。設(shè)共有n個元素參與比較，則A=（aij）n×n稱為成對比較矩陣。

成對比較矩陣中，aij的取值按下述標度進行賦值。aij在1～9及其倒數(shù)中間取值。

aij=1，元素i與元素j對上一層次因素的重要性相同;

aij=3，元素i比元素j略重要;

aij=5，元素i比元素j重要;

aij=7，元素i比元素j重要得多;

aij=9，元素i比元素j極其重要;

aij=2n，n=1，2，3，4，元素i與j的重要性介于aij=2n-1與aij=2n+1之間;

aji=? ，n=1，2，...，9，當且僅當aji=n。

成對比較矩陣的特點：aji >0，aji=1，aji= （當i=j時，aji =1）。

對于南寧吳圩機場風(fēng)險指標體系，評估考慮4個條件：人的因素x1，設(shè)備因素x2，環(huán)境因素x3，管理因素x4，得到成對比較矩陣如下：

A1=

a11=1，a12=1/5，a13=1/9，a14=1/3。其分別表示人的因素與人的因素重要性之比，人的因素與設(shè)備因素重要性之比，人的因素與環(huán)境因素重要性之比，人的因素與管理因素重要性之比。其重要性之比是根據(jù)數(shù)據(jù)：人的因素風(fēng)險值=16.32、機器與設(shè)備因素風(fēng)險值=19.41，環(huán)境因素風(fēng)險值=39.68，管理因素風(fēng)險值=17.28的大小予以確定的。

進一步驗證及量化各因素一致性，從理論上分析得到：如果A是完全一致的成對比較矩陣，應(yīng)該有：

aijajk=aik

但實際上，在構(gòu)造成對比較矩陣時，要求滿足上述眾多等式是不可能的。因此，退而要求成對比較矩陣有一定的一致性，即可以允許成對比較矩陣存在一定程度的不一致性[3]。

由分析可知，對于完全一致的成對比較矩陣，其絕對值最大的特征值等于該矩陣的維數(shù)。對成對比較矩陣的一致性要求，轉(zhuǎn)化為要求的絕對值最大的特征值和該矩陣的維數(shù)相差不大。

檢驗成對比較矩陣A一致性的步驟如下。

計算衡量一個成對比矩陣A（n>1階方陣）不一致程度的指標CI：

CI=

其中，λmax是矩陣A的最大特征值。

從有關(guān)資料查出，檢驗成對比較矩陣A一致性的標準RI：RI稱為平均隨機一致性指標，其只與矩陣階數(shù)有關(guān)，如表4所示。

按以下公式計算成對比較矩陣A的隨機一致性比率CR：

CR=

判斷方法如下：當CR<0.1時，判定成對比較矩陣A具有滿意的一致性，或其不一致程度是可以接受的;否則就調(diào)整成對比較矩陣A，直到達到滿意的一致性為止。判斷A1的一致性如下：

A1=

計算得到，λ（A1）=4.1707，CI==0.0569，查得RI=0.58：

CR=CI/RI=0.0569/0.58=0.0981<0.1

求A的特征值的方法，可以用MATLAB語句求A的特征值：〔Y，D〕=eig（A），Y為成對比較矩陣的特征值，D的列為相應(yīng)特征向量。

這說明A不是一致陣，但A具有滿意的一致性，A的不一致程度是可接受的。

此時，A的最大特征值對應(yīng)的特征向量為U=（0.0657，0.2913，0.9447，0.1354）。這個向量也是問題所需要的。通常要將該向量標準化：使得其各分量都大于零，各分量之和等于1。該特征向量標準化后變成U=（0.0457，0.2027，0.6574，0.0942）Z。經(jīng)過標準化后，這個向量稱為權(quán)向量。這里，其反映了吳圩機場跑道侵入風(fēng)險管理時，環(huán)境因素最重要，其次是設(shè)備因素，再次是管理因素，最后才是人的因素。各因素的相對重要性由權(quán)向量U的各分量所確定。

構(gòu)造指標層相對于準則層的判斷矩陣：

B1=

經(jīng)計算，B1的權(quán)向量如下：

ωx1（Y）=（0.5，0.5）z

B1為2階矩陣，具有一致性。

類似地，分別比較設(shè)備因素、環(huán)境因素、管理因素，得成判斷矩陣：

B2=

計算得到λ（B2）=3，CI==0，查得RI=0.9。

CR=CI/RI=0/0.58=0<0.1，具有一致性。

B3=，B4=

通過計算可知，相應(yīng)的權(quán)向量為：

ωx2（Y）=（0.4286，0.4286，0.1429）z

ωx3（Y）=（0.8739，0.1261）z

ωx4（Y）=（0.25，0.75）z

其可分別視為各因素所得到的分數(shù)。經(jīng)檢驗可知，B2，B3，B4，B5的不一致程度均可接受。

各個判斷矩陣的向量分量即為該層元素對上層元素影響的權(quán)重，再計算綜合權(quán)重，結(jié)果如表5所示。

從以上風(fēng)險因素綜合權(quán)重表可知：其他空域用戶活動情況是影響跑道侵入安全最重要的一個風(fēng)險因素，其次是VHF狀態(tài)因素以及雷達終端狀態(tài)因素，再次是機場跑道維護。

3 緩解吳圩機場跑道侵入風(fēng)險的措施

3.1 建立協(xié)調(diào)會制度

民航廣西空管分局始終高度重視與其他空域用戶的航空協(xié)調(diào)工作，將協(xié)調(diào)配合工作納入重要工作日程。始終堅持一般問題現(xiàn)場協(xié)調(diào)，重大問題及時協(xié)調(diào)，對可能影響飛行安全的問題和矛盾早發(fā)現(xiàn)、早協(xié)調(diào)、早解決。近年來，在民航廣西空管分局的大力倡導(dǎo)和努力下，各方建立了協(xié)調(diào)會制度，還組織業(yè)務(wù)骨干先后到轄區(qū)某部開展宣講、交流座談活動[4]。

3.2 簽定保障協(xié)議，規(guī)范各方保障行為

為使空域用戶各方確定的協(xié)調(diào)保障措施能夠長期貫徹落實，明確各方在保障過程中的責(zé)任，民航廣西空管分局每年都組織多次協(xié)調(diào)會，與有關(guān)單位修訂并簽定有關(guān)協(xié)議。

3.3 加大硬件投入，加強溝通發(fā)揮合力

為解決飛行時各方的協(xié)調(diào)問題，空管分局在塔臺安裝了民航對空指揮通訊、導(dǎo)航、監(jiān)視設(shè)備，這使分局管制人員與用戶各方相關(guān)人員能及時溝通，防止飛行沖突的發(fā)生。用戶各方在原有通信鏈路的基礎(chǔ)上，又互相安裝了小號電話，使通信更加方便。目前，各方除有直撥對方的直線電話以外，互撥小號也可直接與各有關(guān)單位聯(lián)絡(luò)，通信方式多樣靈活，達到及時溝通發(fā)揮合力，防止跑道侵入風(fēng)險的目的。

參考文獻

[1] 郭金玉，張忠彬，孫慶云.層次分析法的研究與應(yīng)用[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2008，18（5）：148-153.

[2] 李萍.房地產(chǎn)投資風(fēng)險層次分析法指標體系的實證研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2007，19（11）：55-56.

[3] 胡毓達，陸晉奎.關(guān)于判斷矩陣一致性的問題[J].數(shù)學(xué)研究與評論，1992，12（1）：112-116.

[4] 李瑜.跑道侵入的空管影響因素以及對策[J].空中交通管理，2011（4）：24-25.