浅论SHEL模型与航空维修人为差错

摘 要：近年来，民用航空发展十分迅速，但航空维修工作中暴露出的维修差错问题日益突出，它直接影响着工作效率和维修质量，给飞行安全造成严重安全隐患。文章运用系统工程方法把维修差错放入SHEL模型中进行分析，透过复杂纷繁的现象认清维修差错的本质特征及其关联属性。

关键词：SHEL模型；航空维修；人为差错

近年来，民用航空发展十分迅速，但航空维修工作中暴露出的维修差错问题日益突出，它直接影响着工作效率和维修质量，给飞行安全造成严重安全隐患。文章运用系统工程方法把维修差错放入SHEL模型中进行分析，透过复杂纷繁的现象认清维修差错的本质特征及其关联属性。

1 SHEL模型的定义

SHEL模型（如图1所示）是一种航空维修中广泛使用的人为因素分析模型，SHEL四个字母指的是该模型中各组成部分的第一个字母，具体包括：S——软件，H——硬件，E——环境，L——生命件/人。SHEL模型是一个带齿边的方形模型，它采用将复杂系统简化的方法，具体、形象地表现人为因素研究的范围、基本要素以及它们之间的相互关系。

S——软件（Software）：如维修手册，工作程序，维修方案等。它包括诸如准确性、有效性、格式和符号、词汇、表达方法等“客户化”的问题。

H——硬件（Hardware）：如工作梯、维修工具、操作设备、飞机座舱设计、电子仪表的位置与驾驶杆操作感。它决定着人如何与它相互作用，例如适用于感官和人体结构的电子仪表、可移动性、位置适合用户的操纵装置。

E——环境（Environment）：即物理环境，如维修场所的照明、温度、噪声、湿度和有害气体等，工作时间、管理架构，行业发展的前景，基础性设施的完善性、工资待遇情况等因素。

L——人（Liveware）：即模型中心的人，包括管理、放行、维修与支援人员等。

2 SHEL模型的分析

在SHEL模型中，人作为模型的中心，是系统最重要的组成部分。同时，这个方块边缘是锯齿状的，所以要避免系统的内应力甚至分裂，系统的其他部分必须与人妥善匹配；若有一处不匹配就会产生一个人为差错源。因此，系统其他部分与人这个中心的匹配程度，就成为SHEL模型研究的重点。

人——硬件：是指系统中人与结构体之间的界面，这个界面是实际维修中最常发现，也是最方便得到改善的。

人——软件：是指系统中人与非结构体之间的界面，如工作程序，维修手册等。这个界面需要在实际维修中不断完善。

人——环境：是指各种自然的、非自然的环境因素与人相互作用的界面。这个界面目前愈来愈得到航空维修单位的重视。

人——人：这个界面主要指班组合作、集体分工及领导与员工之间的相互作用。这个界面一般是存在问题多，但反映的问题最少。

从SHEL模型可以看出，人为差错容易在以人为中心的与硬件、软件、环境、人及其交互作用的界面上发生。以人为中心，人与硬件、人与软件、人与环境、人与人相互之间的关系与作用，综合起来就会形成某些结果而表现出来。在航空维修中，人为差错发生的主要原因是处于中心位置的维修人员与其他四个界面匹配程度不够，所以要减少人为差错源，必须采取措施增加四个界面的匹配度。

3 SHEL模型的应用

在航空维修中，人为差错的分析必须从维修人员产生维修差错的原因入手，分析产生维修差错的各种因素，制定防止维修差错产生的对策，这需要建立一个分析人为差错的系统。对SHEL模型而言，在航空维修中的一个重要应用是，人、硬件、软件和环境四部分，它们构成了人——机（硬件加软件）——环系统（如图2所示）。

人——机——环系统中，人是核心，硬件、软件、环境与人相互作用与影响。人、硬件、软件、环境各组成部分又都自成系统，且都包含着各自的子系统。系统中包含着三层界面关系：第一层是以人为中心构成的界面，即人——硬件界面、人——软件界面、人——环境界面；第二层是软件、硬件、环境三者之间的界面，即软件——硬件界面、软件——环境界面、硬件——环境界面，这一层界面的交互作用间接对人产生作用；第三层是系统组成部分内部的界面关系，这一层界面使系统组成要素产生变化。

在航空维修中，积极应用好SHEL模型，发挥好人——机——环系统的作用，可以有效地减少人为差错。

（1）应把人作为系统的主体，发挥好人的主导作用。软件、硬件和环境因素要以人的因素为中心进行设计与控制。人的因素方面主要包括人的生理、心理、人体力学及人的可靠性等。同时，在人——人界面，应充分考虑人力短缺、缺少监督及管理人员的支持等影响，并可在重要维修项目上采用重复检查来避免人为差错。

（2）人与硬件方面，主要从是否符合人体特点、符合使用者视觉和信息处理习惯等出发，避免出现飞机维修性设计差、不适当的设备和工具等。例如，航空维修时工作梯的高度和宽度要保证维修人员有足够的操作空间，且与维修部件的距离合适，这样就不易发生维修差错。

（3）人与软件方面，主要是从人与非结构体的关系出发，避免出现曲解程序、不适用的手册和工卡以及难以使用的软件等。航空维修中，设备的使用说明书错误、维修程序不清晰等，易引起维修差错。同时，应通过及时有效的培训来避免出现曲解程序和使用错误的情况，从而减少人为差错。

（4）人与环境方面，环境因素愈来愈得到航空维修单位的重视。维修环境的差异会造成维修人员的情绪、主动性等产生差异，而这种差异又将直接影响工作效率和维修质量。因此，应充分考虑维修工作场所的温度、照明、噪声、有害气体等环境因素的影响，努力营造一个良好的维修环境，调动维修人员的积极性，从而取得良好的维修效果。

4 结束语

随着科技的进步，航空维修系统越来越完善和先进，各种外部因素造成的维修差错大幅减少，但是维修工作仍然需要人来完成。而人由于具有各种局限性，人为差错无时无刻不存在。在航空维修中，正确应用SHEL模型，充分认识和有效管理人、硬件、软件和环境这四种因素，通过提供有效的培训，优化工作程序，完善设备和设施，采用重复检查等预防设施，可以有效减少航空维修人为差错，提高维修效率和质量。

参考文献

[1]朱丽君，刘珂.人为因素和航空法规[M].中国民用航空大学，2006，11.

[2]中国民用航空总局航空器维修人的因素课题组.人的因素案例集：民用航空器维修差错[M].中国民航出版社，2003，3.