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基于混沌理论浅析人为因素引发的航空货运安全

http://www.cnair.com 2010-11-26 13:39:31 来源:航空旅游网

  引言:安全是生命,安全是幸福,安全是责任,安全是义务,安全是每个生命,每个行业不能离开的元素。而对航空业来说,航空安全永远都是航空公司的最重要的生命线,也是航空公司的永恒主题。


一、混沌理论概述


“混沌”是指发生在确定性系统中的貌似随机的不规则运动,一个确定性理论描述的系统,其行为却表现为不确定性——不可重复、不可预测,这就是混沌现象。在这里,完全确定性运动的初始状态,却演化出无法预测的结果。混沌是有结构的,隐藏着某种深层的秩序,当条件适合时,这种秩序必以某种方式显现出来。混沌架起了沟通确定性与随机性的桥梁,有序和无序,完全确定性和不确定性之间,有着复杂的关系。 混沌就是通过吸引与排斥的对立统一,说明了非稳定性的起源、放大,以及和稳定性相互协调的机制,进而揭示了事物自己运动的原因。混沌是稳定与不稳定的统一体,是整体稳定与局部不稳定相统一。


 在混沌学看来,客观世界中的复杂事物可以分为两种:一种是无规可循造成的复杂即无序的混乱,这种复杂的特点是有规律的复杂即混沌,这种复杂的事物具有分形结构,虽然形式上很复杂,但本质上却很简单,只用几条规则便可破译它的奥秘。因为分形恰巧有这样的特点:看上去好像全无规则、复杂混乱,却可以用极少的信息表述出其全部信息。换句话说,分形具有一种从简单进入复杂的能力,是一个能够在简单中孕育复杂、将无限融于有限之中的统一体。


 首先,简单系统能够产生出复杂行为。混沌可以出现在一些极简单的确定性系统中,具体地说,它只要求构成要素不低于三个,因此只有三个要素的系统就可能具备极复杂的行为。而在航空货运的整个流程中,接口往往超出三个,但在貌似简单的流程中,往往又孕育着复杂物流过程,如货主交运货物时,要填写托运书,过秤,过安检,制单等,交运完货物,经吨控部门确定舱位,货调配货,保管对货、出库等等,最终才能装上飞机。


 其次,复杂的行为可能表现为简单的形式。混沌中能够产生出秩序、产生规则、创立新结构。航空货运整个复杂的物流过程,又以每个独立部门的简单形式表现出来,并以航空货运手册为操作规范的标准,各部门间相互协调,相互配合,从而体现出流畅的物流秩序和规则,通过实践摸索操作,创立合理的新结构。


 第三,复杂行为的原因未必复杂。混沌的性质显得高深莫测、极为复杂,但是,它形成和产生的机理却可以是极其简单的,只需要某种非线性作用的不断重复便能够构造出一些来。复杂的航空货运流程,也不过是每个工作部门的工作人员不断重复执行同一个简单工作任务的结果。显然,复杂性可能产生于非常简单的事物之中,混沌学更为重视这一发现,并把它看作是复杂性研究的最大收获之一。它是一种有规律的复杂现象,这种复杂的事物具有分形结构,虽然形式上很复杂,但本质上却很简单,只用几条规则便可破译它的奥秘。因为分形恰巧有这样的特点:看上去好像全无规则、复杂混乱,却可以用极少的信息表述出其全部信息。换句话说,分形具有一种从简单进入复杂的能力,是一个能够在简单中孕育复杂、将无限融于有限之中的统一体。


 莫兰认为:“复杂性思想不是简单性思想的对立面,它把后者加以整合。”如果只从简单性的观念来看,简单性和复杂性是彼此排斥、互不相容的。然而,由于复杂性观念是包容其对立面的,所以如果从它出发来看,混沌学中复杂性是把简单性加以相对化而包含于自身之中。混沌使人们原来限于简单系统的观念发生了革命性的转变,使人们更清楚地认识了简单与复杂的内在联系。


二、航空货运安全的混沌现象


 据不完全统计,航空安全中不按流程操作引发事件占27%,缺乏复核检查25%,工作手册不完善19%,处理措施不当13%,信息传递偏差13%,而风险因素仅占到3%。由此可见,人为引起航空安全事件约占97%左右,而航空安全是各大航空公司的永恒的主题,这些潜在影响航空安全飞行的混沌现象,由混沌学中的“蝴蝶效应”可知,航空安全中任何一种混沌现象都可能引发一场灾难性的事故,就需深刻了解并理解混沌现象的结构,它隐藏着某种深层的秩序,当条件适合时,这种秩序必以某种方式显现出来。


事故回放:2007525b-5163飞机执行cz372航班,计划装载1667公斤货物。某单位工作人员未通过正式渠道擅自向配载平衡部门增报1635公斤货物。航班起飞前,配载平衡部门仍未收到正式报告,即要求报载部门增报信息,最终因时间限制,违规报载的1635公斤货物被拉下,造成该航班多次调整平衡,直接影响航班的正常装载操作。工作人员违反正常工作程序和货物报载制度,越过报载部门,擅自向配载部门报载所引起的混沌现象。2008225,某航空公司飞机在执行MF-8326MF-8302航班时,货物交接人员把两个航班挂牌对调,由于各接口未认真核对航班信息,最终造成货物错运。交接人员违规操作,未对挂牌进行检查,复磅、报载、交接等接口工作人员未落实操作规定,复磅员没有核对航班标签和挂牌,造成航空安全事故。类似此类的航空安全事件还有漏装、在刮碰航空器、夹带危险品和违禁品、货舱门操作、漏卸、货邮舱单不符等等,此类混沌现象是人为因素所引起的航空货运安全的混沌现象,从这类案例中体现处混沌现象的确定性与随机性,有序和无序,完全确定性和不确定性之间,有着复杂的关系。说明了非稳定性的起源、放大,以及和稳定性相互协调的机制,进而揭示了事物自己运动的原因。因此,只要找到此类航空安全问题中的不稳定性因素,确定合理的管理体制和交接体制,就能有效的杜绝此类航空隐患。


三、避免人为因素引起航空隐患的混沌学调控措施


 在突发事件面前,要尽最大可能降低人为因素引起的航空货运安全隐患,就要采取混沌学调控措施,避免混沌现象的发生。


 ()、科学的组织与调控吸引子。一个系统可同时存在几个吸引子,该情况下,对系统未来状态的预测就会很困难。反之,如果已知系统的吸引子,那么就可以通过调整初始条件使系统的运动进入预定的吸引子中。当突发事件发生时,只有改变吸引子在状态空间的位置和吸引子的类型,才能最终改变系统的 终极状态。航空货运系统混沌吸引子是由民航运输供给能力与运输需求特征这对矛盾所决定的,民航运输管理的水平决定着这对矛盾的发展方向,也就决定了系统的运行方向。因此,应采取科学的组织管理手段,严格控制各主要接口中是否做到再三复核交接工作,并留有特殊情况时的处置余度。例如,用制度明确个接口工作中的主要职责和衔接性的工作,采取分各个接口在每个接口至少有两人复核;对每个接口的工作流程都实施严格管理,从制度上整个航空货运物流体系的安排的科学与合理;充分利用晨会、例会等会议,分析物流体系中,各部门可能存在的不安全隐患,以及可行性改进措施,增加各部门间的沟通交流,充分发挥各部门管理人员的职责,及时传达各种安全会议精神,组织在职员工学习航空安全知识,创造一个信息栏,用醒目的标识,警示在岗员工最近存在的安全隐患,并标明改进措施,减少类似航空安全隐患的重复出现;利用航空货运内部系统,由安全部门及时向各部门工作,进行定期检查,评比,并对不安全隐患提出整改等措施。


 ()、保证信息的畅通,把握系统分叉点。分叉点是一个系统状态的分裂发生点,是系统新的发展方向的生成点。分叉点又是系统整个演变过程的一部分,它可作为系统渐进变化的一部分,也可作为系统突然变化的一部分,它还可作为系统进化方式的一部分。保证信息的畅通,以使系统能协调运作,从而避免分叉的发生。因此,建立有效合理的航空货运流程,统一的信息共享平台,定期的交流,评比,且在各接口中的部门建立一种良好的协作机制,弥补多方负责制对接的薄弱环节,明确各接口部门工作人员主要职责和相互配合,负责当日货邮的相关的追踪与监控,充分发挥与其他接口的协调职能,督促其他接口的联动作用。


 ()、制定合理的流程接口中控制应急预案,及时引入负熵流。一个系统发生的混沌效应是不可逆的熵增过程,它受到来自三个方面的动力的驱动,一是系统内力,由运输供给和运输需求的矛盾关系决定;二是政策力,由人施加有效管理和控制;三是外在不可控力,通常是随机的,也叫做外部冲击力。接口或繁忙工作过程中在发生极端情况时,应根据繁忙工作中,接口中不正常事件可能的发展趋势或其它可预见的极端事件发生的情况,制定不同的应急预案,以及时通过管理的手段给系统以负熵流,遏制系统的熵增过程,避免发生混沌。例如制单的过程中发现货物的重量似乎有误,及时与收运工作人员核对,而库管工作人员清库的过程中,发现货单、标签有误等有误时,也可即使通知制单人员核实等等,增强各部门的管理制度和安全理念,层层落实安全管理理念,和安全管理的连带责任,从而有效避免航空货运安全中的人为因素混沌现象。


 四、结论


 民用航空货运运输系统是一个复杂的非线性开放系统,尤其是在人为不安全突发事件面前,所表现出的航班延误、航班盈载、空载等不确定性、对突发事件的敏感依赖性以及不可逆的熵增效应都说明其在失控条件下容易进入混沌状态。因此,我们要积极地进行危险识别和风险管理工作,采取有效措施,避免或减小混沌现象发生时造成的损失。


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