1、民航風險與安全評估（中文）民航風險與安全評估摘要：風險和安全一直是重要的考慮因素， 在民 用航空,特別是在航空運輸需求不斷增長的現(xiàn)實 條件下，頻繁的機場和基礎(chǔ)設(shè)施容量能力不足， 從而永久性并不斷增加系統(tǒng)組成上的壓力。公眾 和運營商也越來越多的關(guān)注空氣污染、噪音、土 地使用，水污染、土壤污染和廢物處理、交通擁 擠等問題。本文對民航安全風險進行了評估，它 涉及風險和安全的一般概念，介紹了飛機事故的 主要原因，并提出了一種方法，將風險和安全性 量化。關(guān)鍵詞：風險、安全、民用航空、外部性1.介紹如何更好地管理現(xiàn)代科學技術(shù)，是當今社會 面臨的重要挑戰(zhàn)。我們需要有效、安全地使用和 管理現(xiàn)有的技術(shù)，以及如何

2、通過引入新技術(shù)來取 得進步。引入新技術(shù)，通常是將通過提高效率和 安全性帶來社會效益。然而，出于對安全行的考 慮，再加上我們普遍認為新技術(shù)會對環(huán)境帶來消 極影響，以至于最后由技術(shù)現(xiàn)代化和引進創(chuàng)新帶 來的效益增長會至少抵消一部分。優(yōu)化組合涉及 風險評估、以及制定標準將新技術(shù)帶來的社會價值來最大化等內(nèi)容風險有不同的定義。它可以被定義為在特定 的時期內(nèi)危險事件發(fā)生的概率。第二它可以被視 為個人或團體被一些特定行為以更多或更少的 隨機方式削弱的可能性。再者，風險也可看作是 預期價值的損失（即一個隨機暴露的個體被一些 危險事件影響的統(tǒng)計概率）。風險有不同的定義。它可以被定義為在特定 的時期內(nèi)危險事件發(fā)生的

3、概率。 第二，它可以被 視為個人或團體被一些特定行為以更多或更少 的隨機方式被削弱的可能性。第三，風險可以得 到統(tǒng)計上的損失期望值相關(guān)的（即, 一個隨機暴 露的個體被一些危險事件影響的統(tǒng)計概率）。在 這種情況下，風險包括負面影響的嚴重程度。此 外,這些人對風險也有一般分類（伊萬斯，佃96; 佃84;卡納法尼，庫爾曼，1981；圣人和白色， 佃 80）。風險可能自愿或非自愿的。自愿的風險和非 自愿風險不同，它是個體選擇的可能會發(fā)生的風 險。乘飛機旅行是自愿暴露于受傷或死亡的風 險，而生活在核電站附近或機場， 一些無法控制 的輻射或飛機事故的發(fā)生，是非自愿的風險暴露。風險可能涉及與空間、人口和時間

4、依賴性有 關(guān)的客觀或主觀的、已知或假定的接觸概率。一 般來說，暴露的概率的空間特征范圍從完全本地 化到全球危險。對于許多類型的風險有人口群 體，承擔具體的風險。依賴于是否存在的危險在 相當大的時間和是否影響或危害的獨立的曝光 累計漲幅不大，風險相關(guān)的曝光的概率可能是連 續(xù)的，周期性和累積。四種類型的社會風險也可 以被識別（sageand白，1980）一個個體真正的風險，這可能是由充分發(fā)展 后未來環(huán)境基礎(chǔ)決定的；統(tǒng)計的風險，可能是由問題中的事件和事故 的可用的數(shù)據(jù)確定；預測的風險，可能是由模型結(jié)構(gòu)和相關(guān)的歷 史研究來預測分析的；感知風險，可以直觀 地感受到，因此是由個體感知的。在民航業(yè)，以上四種

5、類型的風險都可能出現(xiàn)。 為航空公司的航線飛行提供保險，是一個已知的 統(tǒng)計風險事故的發(fā)生。乘客在地面購買保險，飛 行就是一個感知風險，它通常超過統(tǒng)計風險。空 中交通管制部門，預期的交通模式和設(shè)備的變化 涉及到預測風險。這些變化可能與未來真正的風 險評估充分逼近，他們對新的空中交通管制技術(shù) 引進決策納入管制。飛機事故常有特定的特征， 可以吧他們與其他模式相關(guān)的事故區(qū)分開。因為飛行可能會進行很長的一段距離，事故可 能發(fā)生在時間或空間中的任何點。 因此，它是 個人和全球的風險暴露。乘客和機組人員是暴露在事故風險中的的主 要目標群體，但地面上有也有個體可能暴露在 同樣的事故下，盡管概率比較低。雖然在絕對

6、意義上的一個罕見事件，飛機事故 都有嚴重的影響。盡管任何飛機的運動是一種內(nèi)在的風險事件。 然而，根據(jù)概率理論，飛機事故被歸類為極不 可能的（雖然可能）事件。考慮到對時間的依賴性，在給定的時間和空間 的視野（即，每當一個航班發(fā)生）內(nèi)，風險一 直存在。這種影響是不可估量的，尤其是和機 上人的獨立風險相關(guān)的。航空運輸中的一個現(xiàn)實問題就是如何管理風 險和安全。通常情況下，通過死亡事故原因調(diào) 查、風險評估和建立與社會偏好函數(shù)一致的風 險標準等方式，就可以解決這個問題（塞奇和 懷特，1980）。飛機的事故風險評估可能會以 不同的方式進行，從高度直觀到非常正式且具 有分析性，但通常劃分成子任務： 風險的確定

7、涉及到新的風險和風險參數(shù)變化 的風險識別。后者包括確定風險事件發(fā)生的概 率及其發(fā)生可能帶來的后果。風險評估可以分解為風險規(guī)避和風險接受。 風險度量包括風險的量化。風險度量的一個便 利方法就是統(tǒng)計每單位系統(tǒng)輸出的風險事故 量。從系統(tǒng)輸出的致命事件方面來看，航空事 故通常被定義為一段時間內(nèi)飛機的公里數(shù)， 客 運周轉(zhuǎn)量和（或）飛機起飛的事故數(shù)。在比較 風險和包括民航在內(nèi)的不同運輸方式的安全水平方面以及部門監(jiān)測的可持續(xù)發(fā)展方面， 它 會有一定的作用。有許多方法可以建模和統(tǒng)計 檢查這些數(shù)據(jù)（昂和唐，1975;約翰斯頓等人， 1989）。2、安全記錄在20世紀90年代后期，世界航空公司的機 隊包括1500

8、0多架飛機飛行約1500萬公里的飛 行網(wǎng)絡(luò)和服務近一萬個機場。該部門直接雇員超 過330萬人，其中超過140萬人在美國（空運行 動組，1996）。每年大約120億人和2300萬噸的 貨物被轉(zhuǎn)移。貨運數(shù)字約占世界制造業(yè)出口價值 的三分之一。事故數(shù)與民用航空運營規(guī)模密切相關(guān)。各種 國際機構(gòu)，組織和機構(gòu)處理預測未來的發(fā)展趨 勢，這些機構(gòu)包括國際民用航空組織（ICAO）和 國際航空運輸協(xié)會（IATA）。空客、波音以及勞 斯萊斯等飛機制造商也會對此作出預測。 表1列 出了預計增長（國際民用航空組織，1994）。預 測增長率的范圍大致在5嗨0 6.5%之間變化，根 據(jù)特定預報員從福克的低圖異常顯示。從歷史

9、上看，相對快速的航空運輸?shù)脑鲩L， 往往會伴隨著一系列的事故。此類事件的發(fā)生， 促進了引進技術(shù)和操作措施。結(jié)果，隨著時間的 推移，整體的安全情況都會改善。例如，國際民 航組織顯示了國際和國內(nèi)航空業(yè)務計劃致死率 一直在下降。在1970和1993期間，每億人公里 致死率從0.18下降到0.04，在1970和1977死 亡記錄尤為減少。1984至1993年間，變化趨勢 是相對穩(wěn)定的。同樣的分析表明，這 23年期間 的變化范圍是1631件/年，每年的平均事故數(shù) 為25,平均每年的旅客死亡人數(shù)是741人/新 客。同時該部門的輸出已經(jīng)從 1971人上升到了 3.89億 旅客/公里，增長超過5倍。（國際民航

10、組織，19921994） 些人認為在安全的進一步 改善的范圍日益枯竭，這意味著如果事故率保持 不變，而航空旅行的增加，交通事故的數(shù)量將不 可避免地上升（科爾，1997）。表1空中事故表ForecasterPeriodAverage annual growthRate (pkm)1 (%)Airbus Industry1992-20015.82002-20115.1Boeing1993-20135.2Rolls-Royce1993-20125.2AcDonnell Douglas1990-20006.5Fokker1994-20133.5ICAO1992-20035.0Source: Inter

11、national Civil Aviation Organisation (1994); Air Transport AcliOEi Group (1996).3、重大航空事故產(chǎn)生的原因調(diào)查重大飛機事故產(chǎn)生的原因是困難的因 為他們一般來自于一個復雜的、各因素相互依 賴、連續(xù)的的系統(tǒng)（歐文，1998）。這些因素可 分為幾種方式。首先，根據(jù)目前知識情況可以分 為已知可避免的和未知不可避免的致因因素。前 者應考慮在某種意義上說，事故的真正原因是很 少完全已知的但隨著調(diào)查的進展他們成為已知 并且可避免的。一些事故的原因是不會發(fā)現(xiàn)的。 再者，考慮到事故類型，導致飛行事故發(fā)生的主 要原因可以分為人為錯誤，

12、機械故障，災害性天 氣，恐怖活動和軍事行動。大多數(shù)事故可以歸因于人為失誤與其他因 素相結(jié)合。在飛機、機場、空中交通管制設(shè)施和 設(shè)備的生產(chǎn)、維護與航空硬件操作的范圍內(nèi)，都 可能存在人為失誤。當工作負擔超過工作能力 時，可能會出現(xiàn)人為操作失誤，例如，在有壓力 的情況下。在航空業(yè)，工作能力主要取決于在線 接收、選擇、處理和分發(fā)信息或離線控制個別飛 機和空中交通。長期的重腦力負荷引起的壓力會 導致疲勞、工作績效退化。在有壓力的情況下， 績效下降可能會導致有意識或無意識的危險行 為，以及會產(chǎn)生引發(fā)重大事故的錯誤。這種事故 的最常見的類型是空中碰撞和飛機撞擊地面。空中碰撞主要由空中交通管制員的失誤造 成的

13、，通常是因為無法保持規(guī)定的最小飛機間隔 造成的。例如，1976年9月10號，歐航和亞得 里亞航空在薩格勒布發(fā)生的飛機相撞事件就是由于管制員的失誤造成的。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，管制員在 壓力下工作了很長一段時間，導致交通量過載， 以及監(jiān)控設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)，最終使得其不能安全 的支持現(xiàn)有的交通量。在這次事故中，仃6人喪生。自此之后，人們開始改善坐落位置的空中交 通監(jiān)控程序，并且加速了機載防撞設(shè)備的發(fā)展（斯圖爾特，1994）。和其他許多無法解釋的飛行事故一樣，航空器 撞擊地面主要是由于飛行員的失誤。飛行員失 誤造成的飛行事故的一個例子就是是 1989年 1月8日，英國米德蘭航空公司一架 B737飛 機在東米德蘭機

14、場附近墜毀（英國）。在這次 事故中，由41名乘客死亡，79人存活。調(diào)查 發(fā)現(xiàn)，在引擎發(fā)生故障的緊急情況下，機組人 員在造成了混亂的錯誤（歐文，1998）。另一 個飛行員失誤的例子，就是1965年11月8號, 美國航空公司一架B727飛機在辛辛那提附近 撞擊地面（美國）。這件事故，是由于陰雨天 氣接近機場時，機組人員設(shè)置高度計錯誤以及 飛機垂直高度判斷有誤導致的（斯圖爾特，1994;歐文，1998）。機組人員經(jīng)驗不足也會導致飛行事故。缺乏經(jīng) 驗可能導致飛行員的錯誤，這與其他因素一起 可能造成重大事故。其中一個例子就是福羅里 達航空飛機墜毀事件，1982年1月13日，該 公司一架B737飛機在華盛

15、頓國際機場（美國） 剛起飛不久就墜毀。這次事故，導致七705名 乘客和機組人員死亡，只有五人幸存。調(diào)查表 明，事故的主要原因是飛機機翼和機身結(jié)冰。 機組人員沒有在寒冷天氣飛行的經(jīng)驗，起飛前 沒有打開防冰系統(tǒng)，并且也沒采用發(fā)動機最大 起飛功率，而最大起飛功率的采用可以防止飛 機嚴重覆冰（歐文，1998）。嚴格說來，機械故障是由于設(shè)備在構(gòu)建，生產(chǎn) 和維護時人為失誤造成的。這樣的錯誤可以加 速飛機部件的金屬疲勞和其他故障。彗星的墜 毀是一個例子（歐文，1998），另一個例子是 1988年，阿羅哈航空公司的一架 B737飛機在 飛行時，突然失去它的艙頂和兩側(cè)部分。 后者 調(diào)查人員發(fā)現(xiàn)艙內(nèi)裂紋主要是由于

16、飛機頻繁 的起降導致金屬疲勞和頻繁的鹽空中飛行導 致金屬腐蝕造成的。設(shè)計問題導致設(shè)備的變 型。1974年，一架DC-10飛機在巴黎附近墜 毀，造成346人死亡。主要原因就是飛機機門 的缺陷，很難檢查他們是否關(guān)閉。結(jié)果是設(shè)計 出更強大和更好的機門。1979年，在芝加哥 一架DC-10飛機因引擎故障墜毀。該事件使得 發(fā)動機的維護規(guī)則和程序更加嚴格和并對起 飛速度進行了審查（斯圖爾特，1974）。 許多災禍的根源來自維修車間和生產(chǎn)重要部 件與系統(tǒng)的工廠。例如1985年在曼徹斯特機 場，英國空游航空公司的一架 B737飛機發(fā)生 起火。發(fā)動機使用時經(jīng)常的加熱制冷產(chǎn)生熱疲 勞或金屬減弱，最后導致在起飛燃燒

17、時產(chǎn)生裂 紋，從發(fā)動機脫落，爾后命中左舷翼的油箱， 使得燃油泄露，泄露的燃料掉落在熱的發(fā)動機 上。隨后，其他這種類型的發(fā)動機上也發(fā)現(xiàn)了 裂紋（歐文，1998）。危險天氣如雷雨、鋒面會造成麻煩的風，雨， 雪，霧，和較低的能見度，在飛行的所有階段 都可能造成安全問題。特別是機場附近產(chǎn)生強 烈的風切變會使飛行困難，因為它會使飛行速 度和方向迅速發(fā)生變化甚至在一定的條件下 失去升力。1975年，東航的一架B727飛機在 美國肯尼迪機場進近時因此而墜毀。1970至1987年，美國國家運輸安全委員會確定低空 風切變是造成或促成18架商用飛機事故的因 素；其中，七起是重大事故，導致575人喪生。 機載和地面

18、復雜的天氣報告、預測和檢測系統(tǒng) 的發(fā)展，減少了這種類型危害。恐怖行動與全球政治和經(jīng)濟的緊張局勢高度 相關(guān)。一個典型的例子就是，一在 1985年6 月23日，一架B747飛機由于疑似炸彈爆炸事 故。這次事故后，在高風險機場的安全措施加 強了。這種行為也開始引進新的技術(shù)和安全程 序，目的是防止非法進入飛機和攜帶武器上機 （羅森博格，1987）。軍事或半軍事行動也會導致事故。一個例子就 是韓國一架B-747型飛機在薩哈林島內(nèi)陸墜 毀，造成269人死亡。由于導航錯誤，飛機偏 離其預定航線，進入蘇聯(lián)領(lǐng)空并飛越禁區(qū)。經(jīng) 過多次警告，飛機被蘇聯(lián)導彈擊落。這個事件 刺激民用和軍用航空提高合作和協(xié)調(diào)（斯圖爾 特，1994）。人為錯誤可以通過訓練和空中交通模式的構(gòu) 建以避免多余的壓力來減少。危險天氣，機械故 障素、破壞和軍事行動等因素似乎是隨機且不容 易處理的。這并不意味著該系統(tǒng)是不安全的。安 全應考慮事故的基本原因。如果事故的發(fā)生是由 于已知的且可以避免的因素，那么該系統(tǒng)應被視 為不安全。否則，如果事故發(fā)生是由于未知的和 不可避免的原因，該系統(tǒng)就應被視為安全的。4.安全風險評估的方法在民用航空中，風險被評定為在兩個總指標 方面的航空事故發(fā)生的概率，事故發(fā)生率及病死 率。一個航空事故的概率是非常低的，這使得正 確解釋、定位和整體的航空安全管理成為一項艱 巨而復