塑造航空安全绩效：一个社会技术性与韧性工程框架

《Multimodal Transportation》：Shaping safety performance in aviation: A socio-technical and resilience framework

　　

随着航空运营数字化程度的加深和人工智能（Artificial Intelligence, AI）整合的日益增多，需要创新方法来掌握复杂社会技术系统（Socio-Technical Systems, STS）中的安全绩效。先前的研究分别探讨了韧性工程（Resilience Engineering, RE）、安全文化和社会技术系统的视角，这导致对其在日益数字化的环境中交互影响安全结果的理解有限。本研究建立了一个概念框架，该框架整合了韧性工程、安全文化和高可靠性组织（High Reliability Organization, HRO）原则以及社会技术系统理论，以解释航空业的安全绩效。所提出的框架将安全文化和人本设计（Human-Centred Design, HCD）视为社会技术系统的前置因素，而运营韧性（Operational Resilience）则作为中介机制，安全绩效作为系统层面的结果。此外，人机协同（Human-AI Teaming, HAT）作为一个调节变量，展示了在先进的航空技术和系统中，AI赋能技术与人类操作员之间日益增强的相互关系。该框架通过将系统设计、适应能力和组织文化整合到一个解释性结构中，为现有的安全文献做出了贡献。该框架也为未来跨航空业要素的研究方向奠定了基础。

**论文解读：整合社会技术系统、安全文化与韧性工程以塑造航空安全绩效**

**一、 研究背景与问题**

航空业是全球互联互通、促进旅游与贸易、创造直接与间接就业机会以提升国家经济的关键渠道。面对不断变化的法规以及行业内动态且先进的技术创新，航空业面临着确保安全可靠运营的日益增长的需求。尽管国际民航组织（International Civil Aviation Organization, ICAO）等机构已将可持续性列为顶级战略目标，但文献持续表明，航空业的长期可持续性不仅依赖于技术解决方案，更依赖于内嵌于航空运营中的成功社会技术、人力及组织能力。这一视角体现在监管机构和服务提供商为提升航空业绩效（包括组织文化、适应能力和系统层面韧性）所制定的举措中。同时，最新证据强调，创新技术的有效性高度依赖于社会技术整合的成功结果，特别是将人员、组织文化、操作程序、流程和政策与技术相结合。这些发展表明，需要更好地理解文化与以人为本的实践与航空系统在高度变化和复杂领域中确保安全可靠运营的能力之间的关系。

尽管该领域已取得进展，但现有文献的整合仍显不足。例如，环境研究主要关注减排和飞机技术，而安全研究则主要审查合规性、风险控制和程序有效性。另一方面，对社会技术实践，特别是安全文化和人本设计在提升运营韧性中的作用关注有限。本研究通过将社会技术系统理论、安全文化、韧性工程和高可靠性组织原则整合到一个统一的框架中来解释航空安全绩效，从而弥补这一研究缺口。

**二、 研究方法与框架**

本研究是一项理论构建研究，旨在提出一个整合性的概念框架，而非进行实证检验。研究人员通过对社会技术系统理论、安全文化及高可靠性组织理论、韧性工程等核心文献进行系统性回顾与整合，构建了一个解释航空安全绩效的理论模型。该模型将人本设计和安全文化定位为上游的社会技术赋能因素，运营韧性作为中介变量，航空安全绩效作为最终的系统结果，并引入人机协同作为调节人本设计与运营韧性之间关系的变量。研究的关键技术方法在于对多学科理论（社会技术系统、高可靠性组织、韧性工程）的整合与概念化，提出了七个具体的理论命题，为未来的实证研究（定性、定量或混合方法）提供了可检验的假设基础。

**三、 研究结果**

**1. 社会技术系统理论视角**
研究指出，航空业是社会技术领域中极其复杂的领域，需要人类操作员、创新技术和组织结构之间的协调与合作。社会技术系统理论为研究复杂领域中技术和社会元素在子系统内相互作用产生结果的能力提供了重要视角。该理论强调联合优化的概念，即技术效率和社会福祉应被视为一个整体。在航空领域，这意味着对人工智能（AI）或自动化的投资只有在与组织协调、沟通和有效培训相结合时才有价值。人本设计是社会技术系统理论中的一个关键原则，它基于用户的组织、物理和认知特征来设计系统，确保程序和技术与人类的能力和局限性保持一致。有效的HCD可以促进包容和有效的人机交互，增强系统可用性，减少人为错误，并增强运营韧性。

**2. 安全文化与高可靠性组织理论**
作为典型的高可靠性行业，航空业中微小的错误也可能导致灾难性后果。安全文化涉及组织中共享的、以安全为主要组织目标的行为、态度和价值观。高可靠性组织理论则关注帮助在危险环境中运营的组织持续产出稳定成果的组织实践。实证研究强调了领导力在维持安全文化中的重要性，赋能型领导风格能积极影响审慎组织，使环境更可靠和更具韧性。安全文化与运营韧性密切相关，成熟的安全文化使组织在压力时期更能维持安全运营、从失败中学习并适应干扰。公正文化作为安全文化的重要组成部分，鼓励非惩罚性报告，使危险检测成为主动过程，并提高安全数据质量。

**3. 韧性工程**
韧性工程是一个理论框架，擅长解释航空系统在面对不确定性、干扰和不可预测性时如何维持安全绩效。与优先考虑法规遵从和错误预防的传统安全模型不同，韧性工程主要关注使系统能够在运营干扰发生时预测、监测、响应和学习。运营韧性是系统层面和组织层面对这种适应能力的可衡量体现。韧性工程通常通过四种能力来概念化韧性：预测、监测、响应和学习。这些能力体现在安全管理系统中的适应性操作程序、事件报告系统、安全监控和组织学习过程中。实证研究表明，韧性不仅是特定航空公司的特质，更是互连网络涌现出的特性。

**4. 社会技术系统理论、韧性与安全文化的整合**
单一的理論视角无法充分描述航空业及其复杂生态系统。韧性工程框架是理解干扰和可变性期间适应能力的工具，而高可靠性组织和安全文化则解释了组织的价值观和实践如何使系统能够维持可靠的绩效。社会技术系统理论强调了社会和技术组件的联合优化。将这些观点结合起来，形成了一个坚实一致的解释性架构，能够将组织和以人为本的实践与运营韧性和安全绩效联系起来。在整合框架中，人本设计作为上游的设计导向赋能因素，安全文化和高可靠性组织原则提供了人本设计得以有效运作的组织条件。安全文化和人本设计共同构成了运营韧性的基础前因。

**5. 概念框架与假设发展**
基于对韧性工程、社会技术系统和安全文化/高可靠性组织等主要研究领域的整合性综述，本研究提出了一个概念框架。该框架将安全文化和人本设计视为上游的社会技术赋能因素，运营韧性作为中介机制，航空安全绩效作为系统层面的结果，人机协同作为调节变量。研究据此提出了七个理论命题：
- 命题1：人本设计对运营韧性有正向影响。
- 命题2：安全文化对运营韧性有正向影响。
- 命题3：人本设计对安全绩效有正向影响。
- 命题4：安全文化对安全绩效有正向影响。
- 命题5：运营韧性在人本设计与安全绩效的关系中起中介作用。
- 命题6：运营韧性在安全文化与安全绩效的关系中起中介作用。
- 命题7：人机协同的质量（信任、透明度和人类监督）强化了人本设计与运营韧性之间的正向关系。

**四、 讨论与结论**

航空业在极其复杂的社会技术系统中运行，其安全绩效不仅取决于技术可靠性，还取决于系统设计、组织文化和人类决策过程之间的相互作用。本研究提出了一个整合社会技术系统理论、安全文化、高可靠性组织原则和韧性工程的模型来解释航空领域的安全绩效。该模型将人本设计和安全文化定位为上游社会技术赋能因素，运营韧性作为中介变量，航空安全绩效作为最终系统结果。

从概念角度来看，本研究通过提供一个关于系统设计和组织文化如何通过运营韧性影响航空业安全绩效的整合性解释，为航空安全研究增添了价值。虽然先前研究已将韧性作为复杂过程的系统能力进行检验，但本研究将运营韧性概念化为连接社会技术因素与航空安全结果的中介变量。这一视角为人本设计和安全文化如何使航空实体能够预测运营干扰、适应运营可变性并在快速变化的环境中维持安全绩效提供了更清晰的理论解释。

此外，该模型通过整合人机协同作为调节变量，扩展了社会技术系统理论。随着航空业日益数字化，以及许多AI赋能的决策支持工具被纳入运营操作，用户与智能技术之间的互动成为系统韧性和适应性的重要因素。通过将人机协同定位为增强人本设计与运营韧性之间关系的变量，该框架指明了AI赋能协作在影响先进航空系统适应能力和安全绩效方面日益增长的作用。

在更广泛的层面上，本研究回应了文献中探索社会技术系统理论、韧性工程和安全文化理论整合的呼吁。虽然先前研究已分别指出了这些观点的重要性，但很少有研究试图将它们整合到一个单一的概念框架中来解释航空安全绩效。将这些观点整合到一个统一的模型中，有助于全面理解组织、人力和技术因素如何影响航空业的安全绩效。

该模型对航空业的主要利益相关者，特别是那些负责确保安全和韧性运营的机构，具有实际意义。对于航空公司，该模型指出了将人本设计与安全文化相结合以增强运营韧性和适应性决策过程的重要性。对于民航当局，该模型可用于指导安全监管政策的制定，强调在航空安全职能中整合组织实践、技术系统和人类绩效。对于技术和系统提供商，在将AI赋能的决策支持工具和自动化系统集成到航空流程中时，可以应用该模型，确保这些创新系统和技术按照人本设计原则构建，以支持人类操作员的情境意识并维持适当的人类监督水平。

最后，该模型为未来研究提供了若干方向。本研究提出的理论观点可以在不同的航空情境下使用定性、定量或混合方法进行实证检验。此外，本研究将人机协同引入作为人本设计与运营韧性关系中的调节角色，但未来研究可以探讨人机协同是否能在本模型中的其他关系（例如安全文化与运营韧性的关系或运营韧性与安全绩效的关系）中发挥调节作用。未来的研究还可以探索所提出的关系在具有不同法规和运营环境的国家之间有何差异，并考察动态的行业增长、日益增长的运营复杂性和持续的技术变化如何影响不同航空情境下的安全管理。

**结论部分翻译：**
航空业在极其复杂的社会技术系统中运行，其安全绩效取决于技术可靠性以及系统设计、组织文化和人类决策过程之间的相互作用。本研究提出了一个整合社会技术系统理论、安全文化、高可靠性组织原则和韧性工程的模型来解释航空领域的安全绩效。该模型将人本设计和安全文化定位为上游的社会技术赋能因素，运营韧性作为中介变量，航空安全绩效作为最终的系统结果。