空管中的人與軟件界面第一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日6.1空管中的自動化1.自動化的定義自動化：能（部分或完全）實現(xiàn)先前由人來完成的操作的設備或系統(tǒng)。人的效率低且不可靠，但并不意味著人應該從系統(tǒng)中消失，自動化是為了減少人為差錯和減輕人的工作量，但通常出現(xiàn)的情況是讓潛在差錯發(fā)生了轉(zhuǎn)移。自動化不能取代系統(tǒng)中的人，它是將人置于不同的角色。在空中交通管制中，電子飛行進程單是邁向自動化的第一步第二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日ATC中的自動化人與自動化的區(qū)別：1.人對變化情況做出的響應與自動化不同。人的響應：協(xié)調(diào)使用眼睛、耳朵和語言，并由能力利用判斷力主動對意外問題做出響應。自動化：依靠其內(nèi)部安裝的適當程序，以確保在適當時間采取適當行動。2.自動化系統(tǒng)是運行人員能獲得的一種工具或資源，由運行人員負責管理和控制整個系統(tǒng)。人能夠借助自動化完成一些難以完成或不可能完成的任務，或者對于那些要求人集中注意力或作出努力的任務，人能夠借助它更獨立地完成任務。第三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日2.自動化的等級空中交通管制系統(tǒng)自動化程度可分以下幾種：半手動：在轉(zhuǎn)交給機器以前完全由管制員操作。半自動：選定選項后就由計算機操作；或計算機選擇一個行動過程，由管制員批準、執(zhí)行；計算機做全部工作，但要告訴管制員要做了什么。自動：計算機做全部工作，管制員問什么，計算機就告訴管制員什么。全自動：如計算機決定它該做什么就做全部工作，計算機決定管制員需要知道什么，就告訴管制員什么。第四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日3.自動化的好處與不足（1）提高自動化的好處相對于飛機自動化，空中交通管制自動化程度還很低，主要好處有：提高了對危險情況（沖突告警）的警覺、讓管制員從某些常規(guī)動作中解脫出來，完成其他任務。第五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日其他好處：增加了交通流量；減少了人員；改善了人與系統(tǒng)的性能；改善了管理控制；減少了感受的任務負荷；更好地綜合了多種來源的數(shù)據(jù)；減少了訓練的要求；增強了服務質(zhì)量；實現(xiàn)了超出人的能力的功能；降低了任務的復雜性；加強了安全性等等。第六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日人的能力與計算機的能力之間未意料到的負面相互作用；資源和工作負荷的關系改變了；自動化系統(tǒng)無能力解決復雜和臨界的問題；自動化掩蓋操作者技術/知識上的缺陷；失去了控制技能和響應的準備；人的形勢意識下降；未預見到的人的作用的變化；實際是半自主的東西感受成全自主；（2）自動化的不足第七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日團隊協(xié)作降低；增加監(jiān)控需求；認知負荷過重；自動化的感覺代替了操作者的感覺；自動化中的過分自信和缺少信任；引入新形式的人的錯誤；技能降低；增加腦力負荷。（2）自動化的不足第八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日6.2自動化中的人為因素1.產(chǎn)生新的錯誤形式

盡管自動化能減少或消除某些人的錯誤，但它也會引入新的錯誤形式。

這不一定是自動化設備自身失效，相反，自動化設備可能正如設計的那樣正確地工作。但是，如果提供了不正確的輸入，而自動化繼續(xù)按這些輸入工作，且沒有人的監(jiān)視，或者當自動化行為是預期之外時，就會產(chǎn)生錯誤。出現(xiàn)得最多的是駕駛艙中的飛行管理系統(tǒng)(FMS)第九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日2.工作負荷（1）自動化不一定會降低工作負荷。（2）工作負荷可能會影響人們決定是否采用自動化。當自動化的好處不明顯時，或者只有經(jīng)過很多思考和評估后，自動化的好處才很明顯時，那么過多的認知負荷可能會使操作者放棄使用自動化。第十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日3.對自動化的信任水平（1）對自動化的信任信任是使用自動化的一個重要因素。即使該自動化系統(tǒng)很可靠、準確、有效，如果操作者不信任，操作者也不會使用它。影響信任的一個因素是自動化可靠性。對自動化的信任以及對自身技能的自信心將共同影響自動化的使用。當操作者對自己技能的自信心超過了對自動化的信任時，他們將選擇不采用自動化，反之，將選擇使用自動化。第十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日自動化系統(tǒng)引入最初的不信任；人本身不熟悉自動化系統(tǒng)的不信任；提供虛假告警的不信任。（2）對自動化的不信任第十二頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日當任務負荷很高時，操作者過于依賴自動化，而沒有意識到它的局限或沒有監(jiān)視自動化的輸入。過于依賴自動化可能會導致管制員技能下降，形勢意識降低，容易產(chǎn)生差錯。進而更加依賴于自動化，形成一個惡性循環(huán)。（3）對自動化的過于信任2000年廈航8551航班與東航7510航班在該區(qū)域發(fā)生飛行沖突，原因之一是廈航8551航班在雷達上一直沒有顯示，管制員卻過分依賴雷達顯示，忽略了進程單的作用，未及時調(diào)配潛在沖突。第十三頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日6.3自動化的潛在影響1.自動化程度的提高對管制員作用和工作方式的影響角色轉(zhuǎn)變：自動化程度增加的情況下，管制員將由一名操作者逐漸轉(zhuǎn)變成為一名空域的管理者，對自動化系統(tǒng)的工作進行監(jiān)視和控制，只在情況超出計算機能力時，再進行干涉。工作方式改變：了解自動化如何工作；準備接管分配任務第十四頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日2.自動化對管制員工作負荷、工作效能和生產(chǎn)率的影響（1）對工作負荷的影響工作負荷有兩種，客觀的工作負荷和腦力活動的主觀的工作負荷。自動化程度提高對主觀工作負荷的實際影響很大程度上取決于使用者與自動功能界面的設計--人機任務分配。主觀工作負荷應保持中等程度，過高、過低都會降低人的注意力和警覺性。第十五頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日葉克斯—道森倒“U”型曲線應激表現(xiàn)最佳表現(xiàn)厭倦驚慌低高中較高工作負荷偏低工作負荷第十六頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日（2）對工作效能的影響自動化程度提高，對管制員工作效能的有很大影響。通常，把過去由人做的工作由自動化取代，這將降低人的技能、警覺性，導致計算機不勝任或出問題時，人的“響應”太慢，甚至看起來失去技能。管制員的工作轉(zhuǎn)為空域管理者時，主要職責將由檢測沖突轉(zhuǎn)為檢測系統(tǒng)的異常情況，管制員效能的性質(zhì)和定義也將隨之改變。第十七頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日（3）對生產(chǎn)率的影響生產(chǎn)率的衡量有定量生產(chǎn)率和定性生產(chǎn)率。通常意義認為自動化做管制員的日常工作，所以提高了管制員的生產(chǎn)率。實際上是針對定量生產(chǎn)率，以單位時間通過扇區(qū)的飛機數(shù)量表征。而定性生產(chǎn)率指自動化對ATC中安全、效率和可靠性影響的評估。可見不能只考慮一種生產(chǎn)率，定性的生產(chǎn)率更重要，但如一種新的自動化工具能增加定量和定性的生產(chǎn)率，那么，它一定是可用的，適用的和可以接受的。第十八頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日3.自動化對管制員的選拔和訓練的影響自動化程度改變了，管制員的選拔和訓練也要相應改變。當今天的管制員成為未來的空域管理者時，他們工作的效能和內(nèi)容都變了，選拔的原則也要隨之改變。訓練的目標和內(nèi)容也要改變，對管制員來說主要要深入了解自動化的功能，特別是自動化的沖突探測及解決的能力。第十九頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日6.4以人為中心的自動化1.以人為中心的自動化概念以人為中心的自動化是指導自動化系統(tǒng)設計的一種思想，在系統(tǒng)中人是主導者，既增強系統(tǒng)的安全和效率，又可使人的表現(xiàn)最佳。意味著要：合理分配人機任務保持操作者對自動化的最終決定權(quán)，或保持人的最高權(quán)利讓人保持在決策和控制環(huán)節(jié)中，保持人對情況的獲悉第二十頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日以人為中心的自動化系統(tǒng)應該：（1）具有工作成就感，應通過人性化的設計使操作者工作更簡單、更舒服、或更滿意。（2）信任自動化，使自動化更可靠、可預測；能更好的適應不同情況；自動化系統(tǒng)更開放、交互性更強。（3）及時獲得需要的信息，按管制員的工作程序和要求及時提供需要的信息。（4）減少人的差錯，自動化系統(tǒng)應容許一些非標準行為。（5）保持對自動化的監(jiān)控第二十一頁，共二十三頁，編輯于2023年，星期日2.以人為中心的方法在ATC自動化中的應用人對空管系統(tǒng)的安全負最終責任；人必須處于指揮地位；為使指揮有效，必須有人參與；為使人參與，必須為人提供信息；只有理由充分，才能采用自動化完成某些功能；人必須有能力監(jiān)控自動化系統(tǒng)；自動化系統(tǒng)必須是可預測的；自動化系統(tǒng)必須有能力監(jiān)視運行人員；系統(tǒng)中各要素必須了解其他要素的意圖；自動化系統(tǒng)必須設計成易