尉雁 郭健 鮑金玲 宋輝 唐海齊 許一平

內(nèi)容摘要 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，機(jī)械設(shè)備的可控性越來(lái)越高。由設(shè)備故障引起的事故案例大幅下降，而由于人員操作失誤引起的事故卻無(wú)明顯改善?；诤Ｒ蚶锵５氖鹿室蚬B鎖理論，機(jī)械事故中人的不安全行為是事故發(fā)生發(fā)展的重要原因之一。民航事故中70%以上與人為因素有關(guān)，起重機(jī)械導(dǎo)致的傷亡事故占工業(yè)事故死亡人數(shù)的10%左右，港口大型機(jī)械設(shè)備引起的傷亡事故在港口企業(yè)事故總數(shù)中約占15%。研究發(fā)現(xiàn)機(jī)械操作人員的精神狀態(tài)、決策判斷、與同事的溝通情況等與事故發(fā)生有直接關(guān)系。為了減少事故發(fā)生率，很多研究者認(rèn)為對(duì)機(jī)械操作人員的認(rèn)知能力、安全能力、不安全行為等（文章統(tǒng)稱(chēng)為認(rèn)知能力）進(jìn)行評(píng)估有利于控制與識(shí)別危險(xiǎn)源，降低不安全事件的發(fā)生。文章從研究對(duì)象、研究方法、影響認(rèn)知能力的因素三個(gè)方面，就近年來(lái)對(duì)機(jī)械操作崗位人員認(rèn)知能力評(píng)估所做的研究進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述。

關(guān)鍵詞 機(jī)械崗位人員 認(rèn)知能力 評(píng)估

1 研究對(duì)象

1.1 飛行員

由于飛行員工作的特殊性及重要性，對(duì)飛行員安全能力、認(rèn)知能力的研究較多。一些研究著重于對(duì)飛行員安全能力評(píng)估模型的構(gòu)建，如蔣浩對(duì)飛機(jī)上快速存儲(chǔ)記錄器中長(zhǎng)達(dá)100～600 h飛行記錄的參數(shù)提取，構(gòu)建飛行員安全能力評(píng)估模型，以實(shí)現(xiàn)評(píng)估飛行員安全能力的客觀、定量方法。杜紅兵建立了集對(duì)分析法和網(wǎng)絡(luò)層次分析結(jié)合的評(píng)價(jià)模型，用于飛行員安全能力的評(píng)價(jià)[1]。

一些研究是針對(duì)飛行員安全能力內(nèi)容的，如郭勤昊將飛行員技術(shù)分為技術(shù)性技能與非技術(shù)性技能，認(rèn)為非技術(shù)技能對(duì)安全飛行的權(quán)重系數(shù)更高，通過(guò)綜合兩種技能關(guān)鍵因素相結(jié)合的訓(xùn)練體系，以構(gòu)建飛行員訓(xùn)練規(guī)范的依據(jù)。訓(xùn)練的重點(diǎn)集中在傾斜控制、偏航控制、等駕駛術(shù)的訓(xùn)練，以及協(xié)調(diào)和配合訓(xùn)練、處境意識(shí)非技術(shù)性技能的兩個(gè)維度上[2]。經(jīng)過(guò)該體系的訓(xùn)練，技術(shù)性技能可達(dá)到與傳統(tǒng)訓(xùn)練相當(dāng)?shù)乃剑羌夹g(shù)技能也顯著提高。

還有研究指出，駕駛飛機(jī)高空作業(yè)不僅要求飛行員有良好的身體素質(zhì)、過(guò)硬的技術(shù)能力，還要有良好的情緒控制力、注意力分配、堅(jiān)強(qiáng)的意志力等方面的心理調(diào)控能力，并且保持敏捷的思維、準(zhǔn)確的記憶、敏感的知覺(jué)，才能夠從容地處理異常緊急事件，保證飛行安全[3]。同時(shí)該研究也指出當(dāng)飛行員不夠自信、做事不果斷、沒(méi)有膽大創(chuàng)新的能力，也會(huì)容易造成飛行事故。Musson認(rèn)為具有自負(fù)、沖動(dòng)、意志力弱、情緒控制不良等方面特征的飛行員易造成飛行事故。于雯宇通過(guò)分析《民用飛機(jī)事故/事故征候統(tǒng)計(jì)與分析手冊(cè)》中飛行員差錯(cuò)導(dǎo)致的航空事故/事故征候，研究了導(dǎo)致航空事故發(fā)生的人的因素、航空事故可能性后果，提出了一些風(fēng)險(xiǎn)控制措施和管理措施。

馬振威通過(guò)文獻(xiàn)調(diào)研和咨詢專(zhuān)家，全面地識(shí)別影響飛行員安全能力的指標(biāo)，并對(duì)指標(biāo)的合理性進(jìn)行驗(yàn)證，找出安全能力指標(biāo)間的相互關(guān)系，從飛行員安全能力內(nèi)容和評(píng)價(jià)方法上入手，建立飛行員安全能力的影響模型，結(jié)合實(shí)踐，建立了飛行員安全能力的影響模型。

1.2 汽車(chē)駕駛員

對(duì)汽車(chē)駕駛員的研究主要集中在安全能力評(píng)估模型的構(gòu)建。石堅(jiān)建立了駕駛員模型，通過(guò)傳感器測(cè)量方向盤(pán)、剎車(chē)板等數(shù)據(jù)來(lái)確定駕駛員的認(rèn)知能力。將方向盤(pán)較長(zhǎng)時(shí)間不動(dòng)，或者方向盤(pán)產(chǎn)生某種幅度及頻率的轉(zhuǎn)動(dòng)，與駕駛員的疲勞程度相關(guān)，從而給出識(shí)別駕駛員主動(dòng)安全性的定量指標(biāo)。

楊鵬飛通過(guò)分析營(yíng)運(yùn)駕駛員安全意識(shí)、潛在危險(xiǎn)預(yù)知能力、駕駛技能和應(yīng)激反應(yīng)能力等的特點(diǎn)和影響因素，提出和構(gòu)建相應(yīng)的表征指標(biāo)體系及評(píng)估方法、模型，研究開(kāi)發(fā)相應(yīng)的評(píng)估系統(tǒng)，對(duì)營(yíng)運(yùn)駕駛員進(jìn)行客觀、準(zhǔn)確地評(píng)估，分析出被評(píng)估營(yíng)運(yùn)駕駛員存在的不足及缺陷，提出針對(duì)性的對(duì)策和建議。

1.3 起重機(jī)駕駛員

起重機(jī)的操作技術(shù)要求高、隊(duì)伍多、施工復(fù)雜、安全風(fēng)險(xiǎn)大。提高監(jiān)管人員的安全隱患識(shí)別能力，有利于事故預(yù)防，同時(shí)，也有更多的研究聚焦于駕駛員的安全能力。管中銘選取行為安全“2-4”模型理論作為事故預(yù)防的工具，結(jié)合相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)方法對(duì)70起中國(guó)建筑起重機(jī)事故進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究。首先通過(guò)分析70起事故樣本找出所有的不安全動(dòng)作，形成所有不安全動(dòng)作庫(kù);然后歸類(lèi)出關(guān)鍵崗位責(zé)任人員的不安全動(dòng)作;最后對(duì)發(fā)生次數(shù)較多的不安全動(dòng)作進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，找出其變化規(guī)律，運(yùn)用事故預(yù)防系統(tǒng)進(jìn)行安全培訓(xùn)教育。

為預(yù)防安全作業(yè)事故，趙勇根據(jù)岸橋作業(yè)的工作流程及特點(diǎn)，建立岸橋司機(jī)基本動(dòng)作序列和認(rèn)知可靠性（HCR）模型，通過(guò)對(duì)岸橋司機(jī)的駕駛行為進(jìn)行可靠度分析，得到其響應(yīng)失誤概率。趙勇認(rèn)為在吊具與集裝箱對(duì)接、集裝箱卸載等作業(yè)過(guò)程中，岸橋司機(jī)的相應(yīng)失誤概率較高，提示應(yīng)增加相關(guān)業(yè)務(wù)培訓(xùn)及嚴(yán)格考核制度等。

王喜梅通過(guò)層次分析法將起重機(jī)駕駛員的安全行為能力層次化分析，有助于安全綜合管理，降低起重安全事故發(fā)生的概率。

綜上所述，與汽車(chē)駕駛員、起重機(jī)駕駛員相比，有關(guān)飛行員安全能力的研究較全面，涉及的內(nèi)容相對(duì)復(fù)雜，這與飛行器本身所要求的技能高有關(guān)。

2 研究方法

許多研究通過(guò)選取認(rèn)知能力評(píng)估指標(biāo)，建立評(píng)估體系或模型，再應(yīng)用于實(shí)例來(lái)驗(yàn)證或修正其體系或模型，也有一些研究是直接采用評(píng)估量表、已開(kāi)發(fā)軟件、已研制模型等進(jìn)行評(píng)估，文章選取其中的一部分加以介紹。

2.1 評(píng)估量表

Cooper的研究采用Cooper量表和Cornel航空實(shí)驗(yàn)量表合建的評(píng)價(jià)量表，通過(guò)考察飛行員對(duì)飛機(jī)操作控制技能的熟練程度以及在不同飛行情景任務(wù)下飛行員的行為表現(xiàn)以及決策能力來(lái)評(píng)估飛行員的安全能力。

2.2 基本認(rèn)知能力測(cè)驗(yàn)軟件

由李德明設(shè)計(jì)編制的基本認(rèn)知能力測(cè)驗(yàn)，是對(duì)記憶、思維、空間表象等一般認(rèn)知能力的測(cè)驗(yàn)，包括：①測(cè)查知覺(jué)速度—數(shù)字鑒別;②測(cè)查思維效率—心算;③以測(cè)查心理旋轉(zhuǎn)效率反映空間表象效率—漢字旋轉(zhuǎn);④測(cè)查工作記憶能力—數(shù)字工作記憶;⑤測(cè)查語(yǔ)文記憶能力—雙字詞再認(rèn);⑥測(cè)查數(shù)字記憶能力—三位數(shù)再認(rèn);⑦測(cè)查圖形記憶能力—無(wú)意義圖形再認(rèn)。前4項(xiàng)反映認(rèn)知速度、認(rèn)知效率和工作記憶，后3項(xiàng)反映近期記憶能力。

丹笑穎采用李德明等編制的基本認(rèn)知能力測(cè)驗(yàn)軟件，反映飛行員漢字旋轉(zhuǎn)效率（空間定向能力）、近事記憶、數(shù)字工作記憶（信息加工能力）和心算效率（邏輯思維效率）均高于普通人群，但隨著年齡增長(zhǎng)，心算效率（邏輯思維效率）逐漸下降，40～49歲組低于同年齡組人群。

2.3 認(rèn)知能力檢測(cè)模型

空軍航空醫(yī)學(xué)研究所研制的認(rèn)知能力檢測(cè)模型，分兩部分：①紙筆測(cè)試，包括比較刻度值（CSS），主要檢測(cè)儀表認(rèn)讀能力;判別方向（DD），主要檢測(cè)方位判斷能力;找特殊圖形（DSG），主要檢測(cè)表象旋轉(zhuǎn)能力。②雙重任務(wù)測(cè)驗(yàn)軟件，包括記憶計(jì)算數(shù)字廣度（NSMA），主要包含短時(shí)記憶負(fù)荷;四數(shù)連加（FADA），主要檢測(cè)速算能力;雙重任務(wù)（DT），主要檢測(cè)注意力分配能力。

3 影響認(rèn)知能力的因素

影響機(jī)械操作人員認(rèn)知能力的因素較為復(fù)雜，有許多無(wú)法量化，文章選取了較常見(jiàn)的影響因素。

3.1 吸煙

李翔采用空軍航空醫(yī)學(xué)研究所研制的認(rèn)知能力檢測(cè)模型，認(rèn)為飛行員煙齡20年以上的比20年以下的，處理雙重任務(wù)能力顯著下降;檢測(cè)前短時(shí)間吸煙可致速算能力下降。吸煙會(huì)影響飛行員的部分認(rèn)知能力，應(yīng)避免在飛行前短時(shí)間內(nèi)吸煙。

3.2 飲酒

萬(wàn)憬采用基本認(rèn)知能力測(cè)驗(yàn)軟件，研究了長(zhǎng)期飲酒對(duì)飛行員基本認(rèn)知能力的影響。飲酒的頻率越高、年限越長(zhǎng)，認(rèn)知功能障礙危險(xiǎn)越大。尤其在反應(yīng)速度、空間定向效率、信息加工能力、邏輯思維效率及近期記憶等方面，長(zhǎng)期飲酒的飛行員明顯低于對(duì)照組。

3.3 疲勞或睡眠障礙

盡管疲勞與嗜睡的具體含義不同，但二者有時(shí)可以被看作是一個(gè)連續(xù)狀態(tài)。從輕微的、偶爾的不適到嚴(yán)重的、使人喪失耐力的表現(xiàn)，如倦怠、過(guò)度勞累或慢性疲勞綜合癥。疲勞在中國(guó)、英國(guó)和北美導(dǎo)致的事故分別為15%、20%和40%。在美國(guó)，疲勞駕駛每年導(dǎo)致1 500人死亡。熬夜司機(jī)更容易發(fā)生交通事故。其他導(dǎo)致駕駛員疲勞和交通事故的因素包括年齡、體重超標(biāo)、駕駛經(jīng)驗(yàn)、吸煙、飲酒等。這些因素已被確定為由于駕駛性能下降所致道路交通事故的主要原因。Nantaporn認(rèn)為睡眠不足會(huì)影響大腦的前額皮質(zhì)，大腦中負(fù)責(zé)大部分決定和判斷的區(qū)域，并顯著降低化學(xué)品運(yùn)輸司機(jī)的執(zhí)行功能和反應(yīng)時(shí)間。使用問(wèn)卷或者量表可以檢測(cè)出駕駛員疲勞發(fā)生率高于主觀感受疲勞的結(jié)果。與交通事故有關(guān)的其他因素還有年齡、工作經(jīng)驗(yàn)、吸煙、飲酒、視力障礙、超重（BMI大于23），有些駕駛員通過(guò)服用能量飲料對(duì)抗疲勞。該研究旨在提高公眾對(duì)疲勞駕駛危險(xiǎn)性的認(rèn)知，以及如何識(shí)別并處理疲勞和困倦。

還有許多研究聚焦于疲勞對(duì)于人們認(rèn)知能力造成影響的作用機(jī)制。Hartzler通過(guò)對(duì)疲勞研究的文獻(xiàn)綜述，明確疲勞是航空安全的不利因素，疲勞有損于飛行員認(rèn)知能力，提倡戰(zhàn)略性睡眠。付兆君認(rèn)為睡眠障礙的飛行員無(wú)論在聽(tīng)力、視覺(jué)任務(wù)實(shí)驗(yàn)，或是在手控跟蹤與聽(tīng)覺(jué)雙任務(wù)實(shí)驗(yàn)等各方面的操作任務(wù)績(jī)效都明顯下降。Dawson的研究也表明飛行員采取保護(hù)性抗疲勞行為有助于減少錯(cuò)誤的可能性。Alwin認(rèn)為高齡、熬夜、不良健康狀況、缺少體力活動(dòng)和飲酒是疲勞的危險(xiǎn)因素;多數(shù)關(guān)于疲勞的研究均明確了疲勞的危害，一些研究也提倡人們可以選擇小憩以減低疲勞所致的不適。但是，飛行本身是否影響疲勞還沒(méi)有確切的研究結(jié)論。Honn在模擬飛行過(guò)程的研究證實(shí)，多次起降中飛行員的表現(xiàn)的確下降了，他認(rèn)為適度減少工作持續(xù)時(shí)間是有利的。飛行事故發(fā)生的可能性與性別無(wú)關(guān)已得到證明，但經(jīng)驗(yàn)豐富的60歲以上男飛行員有可能卷入嚴(yán)重事故。

3.4 心理因素

研究者對(duì)于飛行員的心理因素及作用機(jī)理也十分關(guān)注。Causse認(rèn)為負(fù)面情緒在決策瞬間會(huì)有一定影響，導(dǎo)致工作計(jì)劃延誤;雖然這種影響是暫時(shí)的，但有可能導(dǎo)致延時(shí)完成工作，不過(guò)這對(duì)航線飛行這種需要準(zhǔn)確執(zhí)行工作計(jì)劃的高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，延誤很有可能會(huì)威脅飛行安全。

3.5 環(huán)境因素

機(jī)械操作崗位的主要工作環(huán)境是操作室，操作人員不僅要通過(guò)操作室內(nèi)的駕駛桿和操作面板來(lái)操縱和控制機(jī)械設(shè)備，同時(shí)有可能也要在操作室內(nèi)觀察周邊情況、天氣情況以及是否有突發(fā)狀況等，因此操作室作為環(huán)境因素的介質(zhì)，若是操作室的環(huán)境對(duì)人員產(chǎn)生了不友好因素，那么操作室則會(huì)影響到操作人員，從而有可能產(chǎn)生不安全的行為。林燕丹的實(shí)驗(yàn)證明了光照等刺眼的光環(huán)境對(duì)眼部的不良作用。隨著陽(yáng)光直射、閃電等亮度的增加，視力會(huì)提高，但亮度超過(guò)一定限度，則會(huì)讓人產(chǎn)生眩光，從而影響操作人員對(duì)外界環(huán)境的觀察，也會(huì)影響其對(duì)屏幕的監(jiān)視。

除了受到光環(huán)境的影響，操作人員還會(huì)被噪聲和振動(dòng)干擾。機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生噪聲危害，噪聲達(dá)到一定限值會(huì)使人煩躁，長(zhǎng)時(shí)間處于該環(huán)境中，操作人員的聽(tīng)力可能會(huì)受影響。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，關(guān)于大型機(jī)械崗位認(rèn)知能力評(píng)估的研究角度較為單一，評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取缺乏合理性和嚴(yán)謹(jǐn)性;偏重于定性評(píng)價(jià)，定量指標(biāo)計(jì)算量十分繁重，尚未形成專(zhuān)項(xiàng)系列研究，這些都會(huì)影響整個(gè)評(píng)價(jià)工作可操作性及評(píng)價(jià)結(jié)果精確性，不利于提高安全管理水平。

（第一作者系交通運(yùn)輸部水運(yùn)科學(xué)研究所 副研究員）

【參考文獻(xiàn)】

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