以馬可夫鏈建立航空人為疏失與意外事件預測模式

Establishing a Human Error and Incident Prediction Model for the Aviation Industry by Markov Chain

10.6840/cycu201600792

葉佳明

安全管理 ； 人為疏失 ； HFACS-MA ； 馬可夫鏈 ； 預測模式 ； Safety Management ； Human Error ； Markov Chain ； HFACS-MA ； Prediction Model

中原大學工業與系統工程學系學位論文

2016年

碩士

蕭育霖

繁體中文

人為因素是飛安事故發生的主要肇因，如何建立事先防範式的安全管理能量，有效提早預防重大事故之發生，是各國航空業者與政府重視的議題之一。本研究嘗試以我國民航局歷史飛安查核資料為本，使用業經人為疏失分類模式(HFACS-MA)模式轉化分析之各類人為疏失率及意外事件發生率，結合馬可夫鏈(Markov chain)方法，以過去一段時間內資料變動情況為架構，推估其後之人為疏失和意外事件可能發生情形，據此建立一人因疏失及意外事件預測模式。研究結果發現使用正規馬可夫鏈並無法有效地用以預測未來人為疏失以及意外事件發生率，但是結果之中的疏失穩態機率應可作為民航業者建立人為疏失績效指標之參考基準，例如用以設定管制上限，以利於提升飛安量化管理能量，促成防範重大疏失或失事事件於未然之目的。在未來研究中，可以使用其他馬可夫鏈方法，例如灰色馬可夫鏈，能提升預測能力及其準確性，期望能有效地預測疏失避免風險。

Human factors is the major cause of flight accidents around the world. Establishing a preventive safety management system to prevent undesired occurrence from happening is considered as an important issue for the aviation industry and the administration. In this study, Markov chain method was utilized to predict the future human error rates and the future incident rate. The original data was based on the historical audit records from the Civil Aviation Administration of Taiwan. In the previous study, the data had been quantified via HFACS-MA and been transformed to the human error rates. The analysis results were failed to predict the future error rates and the future incident rates effectively. But the steady-state probabilities of the results could be utilized as the warning threshold or upper limit of various human error rates to enhance the quantitative management capability of flight safety. Other Markov chain methods such as grey Markov model can be considered as well to improve the prediction performance of human error rates in the future study.

1. Ding, S., & Ru, Y. (2008). Flight risk assessment to airlines using Bayesian belief networks and fuzzy comprehensive evaluation. 1280-1284. doi: 10.1109/IEEM.2008.4738076
   連結：
2. Hsiao, Y. L., Drury, C., Wu, C. X., & Paquet, V. (2013). Predictive models of safety based on audit findings: Part 2: Measurement of model validity. Applied Ergonomics, 44(4), 659-666. doi: 10.1016/j.apergo.2013.01.003
   連結：
3. Lenné, M. G., Ashby, K., Fitzharris, M. (2008). Analysis of general aviation crashes in Australia using the human factors analysis and classification system. International Journal of Aviation Psychology, 18, 340-352.
   連結：
4. Lioua, J. J. H., Yenb, L., & Tzeng, G.-H. (2008). Building an effective safety management system for airlines. Air Transport Management, 20-26.
   連結：
5. Shappell, S. A., Wiegmann, D.A. (2000). The Human Factors Analysis and Classification System–HFACS. Technical Report Documentation.
   連結：
6. 宋壬水. (2015). 企業安全文化之勞雇認知行為的探討. 中央大學環境工程研究所碩士論文.
   連結：
7. 沈正雄. (2014). 演算迴歸分析法應用在軍用航空器飛安效益提昇之研究. 成功大學航空太空工程學系碩士在職專班學位論文.
   連結：
8. 林彥廷. (2015). 運用類神經網路法預測台灣航空業者之安全績效. 中原大學工業與系統工程研究所碩士論文.
   連結：
9. 張金堅, 嚴. 陳. 郭. 賴. (1999). 利用馬可夫鏈模式評估臺灣地區多中心乳癌高危險群篩檢計畫. 中華公共衛生雜誌, 18.
   連結：
10. 張國政. (2005). 航空運輸專論. 交通部民用航空局.
    連結：
11. 陳炳全. (2009). 以馬可夫鏈模型預測醫院建築非定期修繕成本之研究. 臺灣大學土木工程學研究所碩士論文.
    連結：
12. 葉嘉儀. (2006). 飛安人為因素風險評估系統建立之研究應用危險迴歸模型. 淡江大學資訊管理學系碩士班碩士論文.
    連結：
13. Bird, F. (1969). Practical Loss Control Leadership. international Loss Control Institute.
14. Lenné , M. G. S., Paul M. Liu,Charles C. Margaret Trotter. (2012). A systems approach to accident causation in mining: An application of the HFACS method. Monash University Accident Research Centre, Monash University, Victoria, Australia, 111-117.
15. Li, W.-C., Harris, D. (2006). Pilot error and its relationship with higher organizational levels: HFACS analysis of 523 accidents. Aviation, Space and Environmental Medicine, 77, 1056–1061.
16. Reason, J. T. (1990). Human Error. Cambridge University Press.
17. Shyur, H. J. (2006). The Study of Operation Andairworthiness Risk Assessment Decision Support System for Air Operator.
18. 方信雄. (2012). 人員疏失與船舶事故. 保險大道第64期, 26-29.
19. 官海葳. (2013). 結合動態可靠度與馬可夫預防維護模型於肝臟治療之研究. 雲林科技大學工業工程與管理研究所碩士論文.
20. 國家民用航空安全計畫. (2013). 國家民用航空安全計畫之飛航服務安全管理查核手冊.
21. 張有恆. (2013). 航空運輸學第二版.
22. 陳珍妮. (2006). 航空線上人為疏失暨威脅因素之探討. 國立高雄第一科技大學運籌管理系碩士論文.
23. 葉莉亭. (2013). 影響飛航安全之研究. 空軍軍官雙月刊第173期.
24. 董東璟., 李. 吳. 林. (2007). 馬可夫鍊理論應用於龜山島海域波浪預報之研究. 海洋工程學刊, 7(1), 61-74.
25. 鄭文通. (2007). 安全管理系統與飛航服務安全查核. 飛航天氣第7期.
26. 鄭永安. (2014). 人為因素與飛航安全. 科學發展 495 期.