基于结构方程模型的机场飞行区安全风险因素分析
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作者简介：丰婷（1990-），女，湖北省武汉市人，武汉理工大学管理学院硕士生，主要从事人力资源风险管理研究;
罗帆（1963-），女，湖南省益阳市人，武汉理工大学管理学院教授，博士生导师，博士，主要从事人力资源开发与管理、危机与安全预警管理研究;
赵贤利（1988-），女，湖北省仙桃市人，武汉理工大学管理学院博士生，主要从事危机与安全预警管理、人力资源风险管理研究。
*基金项目：国家自然科学基金项目“机场飞行区安全风险演化机理及预警仿真系统研究”（ 71271163）
摘要：机场飞行区安全是航空安全的重要组成部分，为此，从人、机、环、管四个方面对机场飞行区安全风险源提出研究假设，通过问卷调查和统计分析对研究假设进行验证，筛选出各维度的安全风险源，并运用构建结构方程模型来进行验证。研究结果显示，人员风险因素、设备风险因素、环境风险因素和管理风险因素之间均存在显著正相关，四个因素共同构成了机场飞行区安全风险源的主导因子，其中环境风险的影响最大，其次分别为管理风险、人员风险和设备风险因子。
关键词：机场飞行区;安全风险;风险因素;主导因子
中图分类号：V355.2文献标识码：A
DOI：10.3963/j.issn.16716477.2015.03.005
一、问题的提出
近年来，中国民用航空运输业在飞速发展的同时，也面临着严峻的安全挑战，航空旅客、货邮吞吐量每年持续激增，飞机的起降架次、密度不断创出新高、机场的设备设施也发生着日新月异的变化。同时，由于种种原因导致发生在航空事故、事故征候及不安全事件也处在不断增长的状态，造成了有形和无形的损失。
机场飞行区安全是航空安全的重要组成部分，既是保证航空器安全飞行的物质基础，更是航空器能否安全起降的首要条件。根据《民用机场飞行区技术标准》的定义，机场飞行区是指机场内供飞机起飞、着陆、滑行和停放的地区，包括跑道、升降带、跑道端安全区、停止道、净空道、滑行道、机坪以及机场净空。机场飞行区涉及到飞机起飞、降落环节的安全，一旦存在人的不安全行为、设备和设施的不安全状态、环境的负面影响和管理中的安全漏洞，都可能导致不安全事件。
目前，国内外学者已经对机场安全风险产生的原因、评估方法、应对策略等进行了探索。Aghahowa Enoma和Stephen Allen利用关键绩效指标对机场安全风险产生的原因进行分析＼[1＼];Wong D.K.Y.等提出了一个更加敏感和灵活的机场安全区域战略来应对机场安全风险，并确定机场安全区的标准要满足安全量化目标水平＼[2＼];Soldatini和Cecilia等以意大利机场为例，采用生态法对机场飞行区野生动物的袭击进行风险评估＼[3＼];高扬和雒旭峰等基于Bowtie模型对机场安全风险进行分析＼[4＼];吴建多基于多级物元对机场安全进行评价＼[5＼];李峰、杨羽和何秋钊等基于模糊层次对机场风险因素进行评估＼[6＼];梁文娟和程明基于民航运行数据的统计对机场安全管理系统进行研究＼[7＼];梅广明还针对机场安全管理体系建设所存在的危险源进行识别＼[8＼]。但是对机场飞行区危险源的辨识及相互之间作用关系的机理性研究不够，从系统安全管理运作程序来看，只有进行机场飞行区安全风险辨识研究，对可能导致各种事故的风险加以控制，才可能从本质上提高机场的安全管理水平。
本文从机场飞行区安全风险的主导因子着手，基于结构方程模型对机场飞行区安全风险源进行验证性分析，目的在于提高机场飞行区风险管理的系统性、有效性和可操作性，发现和矫正安全风险的萌生，预防安全事故、事故征候和不安全事件的发生。对提升机场飞行区安全管理水平，促进我国民航事业又好又快地发展，具有重要的现实意义和广泛的应用前景。
二、机场飞行区安全风险的研究设计
（一） 研究模型的构建
根据Elwyn Edwands教授提出的SHEL模型，本文将机场飞行区的风险源分为四个方面。一是人员方面的风险，包括管制员、飞行员、地面工作人员等。主要表现为：工作人员的安全意识不强、应变能力不强、业务素质不达标、群体成员沟通不畅、出现职业倦怠、工作压力大、出现差错或失误、操作违规、工作满意度低等;二是设备设施方面的风险，主要表现为：设备设施数量供应不足、存在安全隐患、使用调度不合理、技术落后、道面破损、保障车辆故障、排水系统故障、道面标识不清晰或错误等;三是环境方面的风险，主要表现为：飞行流量增加、其他飞行物干扰、不停航施工、鸟害、恶劣天气、突发性事件等;四是管理方面的风险，主要表现为：机构设置不合理、规章制度落实不到位、风险识别不全面、风险评估方法不科学、风险管控手段不力、现场指挥协调不当、安全监督检查不严等。
将机场飞行区风险源的主导因子分为人员风险因素、设备风险因素、环境风险因素和管理风险因素，构建机场飞行区风险源模型，具体研究模型见图1。
图1实证研究模型
（二） 研究假设的提出
根据本文的理论模型，提出以下研究假设：
假设1：机场飞行区安全风险源的关键因素包括人员因素风险、设备因素风险、环境风险因素和管理风险因素，四个因素共同构成了机场飞行区安全风险源的主导因子。
假设2：不同岗位的人员（管理人员、技术人员和操作人员）对于风险源主导因子的认识存在一定程度的差异。
假设3：人员因素风险、设备因素风险、环境风险因素和管理风险因素之间均存在显著影响。
（三）研究设计说明
本次调查问卷主要调查的是机场飞行区安全风险管理的相关信息，问卷设计基于前期的文献研究及实地调查访谈，根据机场飞行区工作人员的实际情况进行编写。问卷内容主要针对机场飞行区风险源展开调查，并采用李克特五点量表法进行评分。
本次调查研究对象包括武汉天河机场、上海虹桥机场、成都双流机场、广州白云机场等飞行区的管理、技术和操作人员。共发放问卷350份，回收问卷346份，有效问卷为296份，有效问卷的回收率为85.55%。研究样本的基本情况如下：在性别方面，所调查人员中男性所占的比例为77.1%，远高于女性;在年龄方面，所调查人员大多集中在25～40岁之间，所占比例达到49.3%，50岁以上的人员仅占8.4%;学历方面，本科程度的人员达到42.9%;职称方面，无职称人员所占比例较大，达到47.0%;本单位工作年限方面，工作1～5年的人员所占比例达到34.8%;岗位分类方面，操作人员所占比例达44.9%，管理和技术人员比例基本相当。
三、研究结果及分析
（一） 信效度分析
1.信度分析。在对数据进行正式的统计分析之前，需要通过信效度分析来验证问卷的合理性和正确性。采用Cronbach内部一致性系数（α系数）对研究中所使用量表的信度进行分析，运用SPSS19.0分析软件对量表中48个题项的内部一致性进行检验。检验结果显示，调查问卷的α系数为0.963，表明研究中使用的量表具有较高的信度，测量结果的可靠性较高。
2.效度分析。对问卷中的48个题项进行KMO和巴特利特球形检验，检验结果显示，KMO值等于0.925，远高于最低检验系数0.50，问卷各模块适宜进一步进行因子分析，且巴特利特检验的显著性P<0.001，说明问卷设计得科学合理，各模块之间具有较高的结构效度。
综合上述信效度检验，可知本问卷具有较高的真实性和科学性，调查结论具有一定的理论和现实意义。
（二）机场飞行区安全风险的因子分析
在对问卷进行信效度分析之后，发现KMO样本测度值为0.925，大大高于一般标准0.5，适宜进行因子分析来对问卷的维度进行划分，从而确定机场飞行区安全风险的主导因子。采用主成分分析法对问卷进行因子分析，依据最大正交旋转方式，可以提取出特征值大于1的4个因子，分析结果见表1。表1显示，因子的累计方差解释率为69.575%，说明公因子解释了观测变量的绝大部分信息。
表1旋转后特征值大于1的因子及方差解释量
因子特征值方差解释量/%累积方差解释量/%
121.53544.86344.863
28.51217.73562.598
32.2874.76467.362
41.0622.21369.575
提取方法：主成份分析
采用最大方差法进行正交旋转抽取机场飞行区安全风险的主导因子，按照因素分析载荷评价标准，舍去低于0.45的各因子的载荷。如表2显示，各变量的因子载荷较好，识别程度较为理想。将a1～a11归为因素1，命名为人员风险因素;把b1～b11归为因素2，命名为设备风险因素;把c1～c11归为因素3，命名为环境风险因素;把d1～d15归为因素4，命名为管理风险因素，验证假设1。通过因子分析结果，结合每个题项对主导因子的贡献，可分别将四个因子表示出来，如设备风险因素=0.770*b1+0.484* b2+0.502* b3+0.541*b4+0.612*b5+0.690* b6+0.822*b7+0.851* b8+0.839*b9+0.776* b10+0.677*b11。
表2旋转成分矩阵
项目因子1因子2因子3因子4
a10.790
a20.705
a30.717
a40.562
a50.667
a60.542
a70.603
a80.703
a90.490
a100.597
a110.552
续表2
项目因子1因子2因子3因子4
b10.770
b20.484
b30.502
b40.541
b50.612
b60.690
b70.822
b80.851
b90.839
b100.776
b110.677
c10.827
c20.813
c30.787
c40.586
c50.452
c60.499
c70.576
c80.737
c90.544
c100.677
c110.620
d10.685
d20.694
d30.635
d40.735
d50.819
d60.791
d70.756
d80.650
d90.600
d100.642
d110.507
d120.644
d13.0595
d140.622
d150.638
提取方法 ：主成份
旋转法 ：具有 Kaiser 标准化的正交旋转法
a.旋转在 22次迭代后收敛
（三）机场飞行区安全风险的描述性分析
在对各题项进行维度划分之后，对机场飞行区安全风险进行描述性统计，以了解不同维度安全风险的严重程度，具体结果见表3。表3显示，机场飞行区安全风险的总均分为2.9758，接近五点计分法中的中等水平3。环境风险因素的平均分最高，达到了3.3478;其次是管理风险因素和人员风险因素，分别达到了2.9195和2.8853;而设备风险因素得分相对较低，仅为2.7710。总的来说，机场飞行区存在安全风险，工作人员认为环境风险的影响尤为严重，这与近几年的机场飞行区不安全事件原因的统计结果有所差异（根据中国民航不安全事件统计：地面保障安全问题的责任主体主要是地面保障占65%，机务人员占13%，机组人员占6%，天气、意外原因占5%），主要原因一是工作人员在问卷填写过程中会在一定程度上夸大天气等客观因素，而尽量降低个人或管理上的主观因素;二是航班延误或取消实际上降低了天气等环境因素对安全的影响。
表3机场飞行区安全风险的描述性统计（N=296）
维度最小值最大值平均数标准差
飞行区安全风险总均分04.772.97580.761 77
人员风险因素05.002.88530.839 92
设备风险因素05.002.77100.975 94
环境风险因素05.003.34780.848 96
管理风险因素05.002.91950.949 66
结合机场飞行区安全风险的描述性统计结果，下面对各维度的主要风险源进行具体分析：
1.人员风险因素。根据人员风险因素各题项的得分情况可知，“机场工作人员工作压力大”这一题得分最高，达到3.63，远超过人员风险因素的平均分2.89;其次是“机场工作人员工作满意度低”（3.31）、“机场工作人员操作违规”（3.15）、“机场人员工作差错或失误”（3.11）、“机场工作人员出现职业倦怠”（3.02）这几项，均超过人员风险因素的平均分（2.89），说明机场工作人员工作压力大、满意度低、操作违规、工作出现差错或失误、职业倦怠等方面是人员因素方面影响机场飞行区安全的主要风险源。
2.设备风险因素。根据设备风险因素各题项的得分情况可知，“设备设施数量供应不足”这一题得分最高，达到3.14，远超过设备风险因素的平均分2.77;其次是“设备设施存在安全隐患”（3.04）、“设备设施的使用调度不合理”（2.95）、“保障车辆故障”（2.87）、“设备设施的技术落后”（2.83）这几项，均超过设备风险因素的平均分（2.77），说明在设备因素方面，设备设施供应数量不足、设施存在安全隐患、使用调度不合理、技术落后、保障车辆故障等是影响机场飞行区安全的主要风险源。
3.环境风险因素。根据环境风险因素各题项的得分情况可知，“鸟害”和“飞行流量增加”这两项得分并列最高，达到3.65，远超过环境风险因素的平均分3.35;其次是“天气恶劣”（3.61）、“道路结冰、积水”（3.55）、“道面外来物”（3.40）、“机场净空条件不佳”（3.37）这几项，均超过环境风险因素的平均分（3.35），说明在环境因素方面，鸟害、飞行流量增加、天气恶劣、道道结冰或积水、道面外来物存在、机场净空条件不佳等是影响机场飞行区安全的主要风险源。
4.管理风险因素。根据管理风险因素各题项的得分情况可知，“缺乏有效的激励约束机制”得分最高，达到3.39，远超过管理风险因素的平均分2.92;其次是“设备设施管理有漏洞”（3.18）、“安全风险评估方法不科学”（3.03）、“现场指挥协调不当”（2.98）、“安全风险辨识不全面”（2.98）、“安全风险信息管理滞后”（2.96）、“安全风险预警信息传递不通畅”（2.95）、“安全规章制度落实不到位”（2.95）、“安全风险管控手段不力”（2.94）这几项，均超过管理风险因素的平均分（2.92），说明在管理因素方面，缺乏有效的激励约束机制、设备设施管理有漏洞、安全风险评估方法不科学、现场指挥协调不当、安全风险辨识不全面、安全风险信息管理滞后、安全风险预警信息传递不通畅、安全规章制度落实不到位、安全风险管控手段不力等是影响机场飞行区安全的主要风险源。
根据上述数据统计分析结果，我们筛选出机场飞行区各维度风险源，见图2。
图2机场飞行区各维度的安全风险源
（四）机场飞行区不同人员的安全风险对比分析
由于机场飞行区工作人员分为管理、技术和操作三类，不同类型的工作人员对于机场飞行区安全风险各因素的重视程度不同，因此，有必要针对不同类型的人员进行对比分析。对比分析结果见表4。表4显示，环境风险在不同类型人员中得分均为最高，而设备风险得分最低。然而，在评价人员风险和管理风险两项得分时有所差异，这也就验证假设2。对于不同人员来说，管理人员对于安全风险因素的评分由高到低排列为：环境风险、人员风险、管理风险和设备风险;技术和操作人员对于安全风险因素的评分顺序相对一致，由高到低排列为：环境风险、管理风险、人员风险和设备风险。说明管理人员对于自身管理方面所存在的风险不太重视，反而认为人员风险对机场飞行区安全方面的影响较大。而操作、技术人员对于管理因素比较重视，不太重视由于本人操作而带来的风险。这就需要提醒管理人员从规范管理程序上有效减轻管理风险，而操作和技术人员从提高自身的操作能力上有效减轻个人风险。
表4机场飞行区安全风险因素对比分析
类别人员风
险因素设备风
险因素环境风
险因素管理风
险因素
管理人员2.942.813.302.88
技术人员3.042.853.163.05
操作人员2.722.643.432.84
（五）基于结构方程模型的机场飞行区安全风险因素验证性分析
为了验证机场飞行区人员风险、设备风险、环境风险和管理风险之间的内在关系，通过运用AMOS v17.0软件对筛选出的机场飞行区风险源建立结构方程模型来进行验证。结合问卷数据所得出的结构方程模型，见图3。其中，人员风险与设备风险、环境风险和管理风险之间的路径系数分别为0.67、0.49和0.56;设备风险与环境风险、管理风险之间的路径系数分别为0.45、0.76;环境风险与管理风险之间的路径系数为0.32，说明人员风险、设备风险、环境风险和管理风险四个因素之间均存在显著影响，验证假设3。其中，设备风险与管理风险之间的相关性最大（其路径系数为0.76），而环境风险与管理风险之间的相关性最小（路径系数为0.32）。机场工作人员操作违规、工作差错或失误是人员风险的关键因素;设备设施存在安全隐患、使用调度不合理是设备风险的关键因素;天气恶劣、道路结冰积水是环境风险的关键因素;安全风险识别不全面、评估方法不科学、管控手段不力、预警信息传递不通畅等都是管理风险的关键因素。
图4机场飞行区安全风险因素的结构方程模型
四、研究结论
通过上述研究，验证假设1、2、3全部成立，并且进一步进行结果分析，得出以下三个主要结论：
其一，机场飞行区安全风险源的关键因素包括人员因素风险、设备因素风险、环境风险因素和管理风险因素，四个因素共同构成机场飞行区安全风险源的主导因子。并进一步筛选出各维度的安全风险源，具体如图2所示，用以发现和矫正安全风险的萌生，进行风险管控。
其二，不同岗位的人员（管理人员、技术人员和操作人员）对于风险源主导因子的认识存在一定程度的差异。管理人员对于自身管理方面所存在的风险不太重视，反而认为人员为风险对机场飞行区安全方面的影响较大。而操作、技术人员对于管理因素比较重视，不太重视由于本人操作而带来的风险。这就需要提醒管理人员从规范管理程序上有效减轻管理风险，而操作和技术人员从提高自身的操作能力上有效减轻个人风险。
其三，人员因素风险、设备因素风险、环境风险因素和管理风险因素之间均存在显著影响。其中，设备风险与管理风险之间的关系最为密切，其次是人员风险与设备风险、人员风险与管理风险之间的关系。这就建议相关人员在制定飞行区风险源应对措施时，有效利用设备和管理风险之间的高相关性，一方面，可以通过降低设备方面的风险有效降低管理风险，另一方面，也可以通过降低管理方面的风险有效降低设备风险，同时，在进行风险管控时注重系统性和全局性，多维度、多角度地应对机场飞行区安全风险因素。
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