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航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究

文檔作者：鄭珂珂		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年05月27日
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中圖分類號： V355 V355 論文編號 ：1028707 121028707 121028707 121028707 121028707 121028707 121028707 121028707 121028707 121028707 12-00 13
學科分類號： 08 19 03
碩士學位論文
航空公司安全 狀況和維修質量管理評估技術研究
研究生姓名 研究生姓名 鄭珂
學科、專業(yè) 學科、專業(yè) 安全技術及工程 安全技術及工程 安全技術及工程
研究方向 研究方向 研究方向 研究方向 安全評估 安全評估
指導教師 指導教師 指導教師 指導教師 左洪福 教授
南京航空天大學 南京航空天大學
研究生院 民航學院
二 О 一二年一月
Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing University of Aeronautics
承諾書
本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 本人聲明所呈交的碩士學位論文是在導師指下進 行的研究工作及取得成果。除了文中特別加以標注和致 行的研究工作及取得成果。除了文中特別加以標注和致 行的研究工作及取得成果。除了文中特別加以標注和致 行的研究工作及取得成果。除了文中特別加以標注和致 行的研究工作及取得成果。除了文中特別加以標注和致 行的研究工作及取得成果。除了文中特別加以標注和致 行的研究工作及取得成果。除了文中特別加以標注和致 行的研究工作及取得成果。除了文中特別加以標注和致 行的研究工作及取得成果。除了文中特別加以標注和致 謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過研究成 謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過研究成 謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過研究成 謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過研究成 謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過研究成 謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過研究成 謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過研究成 謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過研究成 謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過研究成 果，也不包含為獲得南京航空天大學或其他教育機構的位 果，也不包含為獲得南京航空天大學或其他教育機構的位 果，也不包含為獲得南京航空天大學或其他教育機構的位 果，也不包含為獲得南京航空天大學或其他教育機構的位 果，也不包含為獲得南京航空天大學或其他教育機構的位 果，也不包含為獲得南京航空天大學或其他教育機構的位 果，也不包含為獲得南京航空天大學或其他教育機構的位 果，也不包含為獲得南京航空天大學或其他教育機構的位 果，也不包含為獲得南京航空天大學或其他教育機構的位 果，也不包含為獲得南京航空天大學或其他教育機構的位 或證書而使用過的材料。 或證書而使用過的材料。 或證書而使用過的材料。 或證書而使用過的材料。
本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或本人授權南京航空天大學可以將位論文的全部 或分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮或掃描 分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮或掃描 分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮或掃描 分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮或掃描 分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮或掃描 分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮或掃描 分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮或掃描 分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮或掃描 分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮或掃描 分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮或掃描 等復制手段保存、匯編學位論文。 等復制手段保存、匯編學位論文。 等復制手段保存、匯編學位論文。 等復制手段保存、匯編學位論文。 等復制手段保存、匯編學位論文。
（保密的學位論文在解后適用本承諾書） （保密的學位論文在解后適用本承諾書） （保密的學位論文在解后適用本承諾書） （保密的學位論文在解后適用本承諾書） （保密的學位論文在解后適用本承諾書） （保密的學位論文在解后適用本承諾書） （保密的學位論文在解后適用本承諾書）
作者 簽名： 簽名：
日 期：

南京航空航天大學碩士學位論文
I
摘 要
航空公司安全狀況和維修質量管理評 估是對進行面客觀的估，分析其安 全 隱患和薄弱環(huán)節(jié)，對提高系統(tǒng)的可靠性及安具有重要意義。機務維修質量評估是一個典型的 LPHC LPHC（Low Probability and High Consequences Low Probability and High Consequences Low Probability and High Consequences Low Probability and High Consequences Low Probability and High ConsequencesLow Probability and High Consequences Low Probability and High ConsequencesLow Probability and High ConsequencesLow Probability and High Consequences Low Probability and High ConsequencesLow Probability and High Consequences Low Probability and High Consequences ）問題，即 ）問題，即 ）問題，即 ）問題，即 小概率高風險 問題。 這一類通常與大量變相關聯(lián)，且潛藏各不同危險源因此 ，本文首先對航空公 司機務維修安全評估指標體系的建立進行了分析研究 ，從傳統(tǒng)的人 、機環(huán)管理論出發(fā)，在 要素分析的基礎上完成安全狀況和維修質量評估各級指標體系建立，明確間隸屬關。 要素分析的基礎上完成安全狀況和維修質量評估各級指標體系建立，明確間隸屬關。
鑒于機務維修安全評估系統(tǒng)復雜、影響因素眾多且定性量指標混的特點，本文基模 糊綜合評價方法、 AHP 層次分析法 （確定性指標權重） 和 貝葉斯網(wǎng)絡理論分別對定性指標定量指標進行評估，并完成了整個系統(tǒng)貝葉斯網(wǎng)絡拓撲結構的建立。 然后 依據(jù)航空公司安全歷 史數(shù)據(jù)作為貝葉斯網(wǎng)參學習的案例， 獲取 NPT （節(jié)點概率表），通過 （節(jié)點概率表），通過 貝葉斯網(wǎng)絡軟件 貝葉斯網(wǎng)絡軟件 GeNIe GeNIe和 Netica NeticaNetica最終 建立了安全評估模型，并對其進行概率推理計算及各種應 用分析。
關鍵詞 : 機務維修，安全評估模糊綜合價法貝葉斯網(wǎng)絡 機務維修，安全評估模糊綜合價法貝葉斯網(wǎng)絡
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
II
Abstract
The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate The safety assessment system of airlines safe status and maintenance quality management evaluate the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks the commercial aircraft maintenance quality objectively and analyzed security risks vulnerabilities, it vulnerabilities, it vulnerabilities, it vulnerabilities, it vulnerabilities, it vulnerabilities, it vulnerabilities, it vulnerabilities, it vulnerabilities, it vulnerabilities, it vulnerabilities, it is of great significance to enhance reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The ce reliability and safety of the system. The assessment assessment assessment assessment assessment of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC (of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC (of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC (of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC (of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC (of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC (of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( of commercial aircraft maintenance quality is a typical problem LPHC ( Low Probability and High Low Probability and High Low Probability and High Low Probability and High Low Probability and High Low Probability and High Low Probability and High Low Probability and High Low Probability and High Low Probability and High Low Probability and High Consequences Consequences Consequences Consequences ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number ).This kind of problem always deals with a large number variables and many different variables and many different variables and many different variables and many different variables and many different variables and many different variables and many different variables and many different variables and many different variables and many different variables and many different potential sources of evidence. potential sources of evidence.potential sources of evidence. potential sources of evidence. potential sources of evidence. potential sources of evidence. potential sources of evidence. potential sources of evidence.potential sources of evidence. So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft So the paper firstly analysis index system of commercial aircraft maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. At last, accomplish establishment of maintenance quality, starts from the traditional MMEM theory. 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At last, accomplish establishment of index system at all lev index system at all lev index system at all lev index system at all lev index system at all levindex system at all lev index system at all lev index system at all levindex system at all lev index system at all levindex system at all lev els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among els based on factor analysis and clarify the affiliation relationship among indexes. indexes. indexes.
As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses As a specific aviation security system, the maintenance safety assessment system possesses characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and icharacteristics of complex which is controlled by multiple factors and icharacteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and icharacteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and icharacteristics of complex which is controlled by multiple factors and i characteristics of complex which is controlled by multiple factors and icharacteristics of complex which is controlled by multiple factors and influenced by qualitative and s influenced by qualitative and s influenced by qualitative and s influenced by qualitative and s influenced by qualitative and s influenced by qualitative and s influenced by qualitative and s influenced by qualitative and s influenced by qualitative and s influenced by qualitative and quantitative indicators at the same time. The paper assesses qualitative and quantitative indicators at the same time. The paper assesses qualitative and quantitative indicators at the same time. The paper assesses qualitative and quantitative indicators at the same time. The paper assesses qualitative and quantitative indicators at the same time. The paper assesses qualitative and quantitative indicators at the same time. The paper assesses qualitative and quantitative indicators at the same time. The paper assesses qualitative and quantitative indicators at the same time. The paper assesses qualitative and quantitative indicators at the same time. The paper assesses qualitative and quantitative indicators at the same time. The paper assesses qualitative and quantitative indicators at the same time. The paper assesses qualitative and quantitative indicators at the same time. The paper assesses qualitative and quantitative indicators at the same time. 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The paper assesses qualitative and respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Methodrespectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Methodrespectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Methodrespectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Methodrespectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method respectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Methodrespectively based on Fuzzy Synthetic Evaluation Method , AHP Method , AHP Method , AHP Method, AHP Method , AHP Method and Bayesian belief networkand Bayesian belief network and Bayesian belief networkand Bayesian belief network and Bayesian belief network and Bayesian belief network and Bayesian belief network and Bayesian belief network . Then accomplish Then accomplish Then accomplish Then accomplish the BBN the BBN the BBN mo del of structure. del of structure. del of structure. del of structure. del of structure.del of structure. del of structure. The paper uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian uses airlines historical data as Bayesian network learning case of parameter network learning case of parameter network learning case of parameter network learning case of parameternetwork learning case of parameter network learning case of parameter network learning case of parameternetwork learning case of parameter network learning case of parameter network learning case of parameter network learning case of parameternetwork learning case of parameter network learning case of parameter to get NPT to get NPTto get NPT to get NPT to get NPT (Node Probability table) (Node Probability table) (Node Probability table) (Node Probability table) (Node Probability table) (Node Probability table)(Node Probability table) (Node Probability table) (Node Probability table) (Node Probability table) (Node Probability table) and BBN software GeNIe and BBN software GeNIe and BBN software GeNIe and BBN software GeNIe and BBN software GeNIe and BBN software GeNIe and BBN software GeNIe and BBN software GeNIe and BBN software GeNIe Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calculaNetica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calculaNetica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calculaNetica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calculaNetica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calculaNetica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calculaNetica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calculaNetica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calcula Netica to build the safety assessment model, in addition, we conduct probability calculation reasoning tion reasoning tion reasoning tion reasoning tion reasoning for the model. for the model. for the model. for the model. for the model.
Keywords: Keywords: Aircraft MaintenanceAircraft Maintenance Aircraft Maintenance Aircraft MaintenanceAircraft Maintenance Aircraft Maintenance Aircraft Maintenance , Safety Assessment Safety AssessmentSafety Assessment Safety AssessmentSafety Assessment Safety Assessment, AHP Method AHP MethodAHP MethodAHP Method AHP MethodAHP Method , Integrated E Integrated E Integrated E Integrated Evaluating Method valuating Method valuating Method valuating Method valuating Method valuating Method valuating Method valuating Method Based on Fuzzy Based on Fuzzy Based on Fuzzy Based on Fuzzy , Bayesian Belief Network Bayesian Belief Network Bayesian Belief Network Bayesian Belief Network Bayesian Belief Network Bayesian Belief Network, GeNIe GeNIe, Netica Netica Netica
南京航空航天大學碩士學位論文
III
目 錄
第一章 緒論 ................................ ................................ ................................ ................................ ............ 1
1.1 1.1 研究背景及意義 ................................ ................................ ................................ ....................... 1
1.1.1 1.1.1 1.1.1 研究背景 研究背景 ................................ ................................ ................................ ......................... 1
1.1.2 1.1.2 1.1.2 研究意義 研究意義 ................................ ................................ ................................ ......................... 2
1.2 1.2 安全評估定義及原理 ................................ ................................ ................................ ............... 3
1.2.1 1.2.1 1.2.1 安全 ................................ ................................ ................................ ................................ 3
1.2.2 1.2.2 1.2.2 安全評估定義及作用 安全評估定義及作用 ................................ ................................ ................................ ..... 4
1.2.3 1.2.3 1.2.3 安全評估基本原理 安全評估基本原理 ................................ ................................ ................................ ......... 5
1.3 1.3 研究現(xiàn)狀 ................................ ................................ ................................ ................................ .. 6
1.3.1 1.3.1 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀 外研究現(xiàn)狀 ................................ ................................ ................................ ................. 6
1.3.2 1.3.2 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 ................................ ................................ ................................ ................. 9
1.4 1.4 本文研究的主要內(nèi)容 ................................ ................................ ................................ ............. 11
第二章 航空公司機務維修質量安全管理結構要素和指 航空公司機務維修質量安全管理結構要素和指 標體系研究 ................................ ............... 12
2.1 2.1 航空公司 安全狀況和維修質量管理的系統(tǒng)分析 ................................ ................................ .. 13
2.1.1 MMEM 2.1.1 MMEM 2.1.1 MMEM系統(tǒng)理論 ................................ ................................ ................................ ......... 13
2.1.2 2.1.2 2.1.2 航空公 司安全狀況和維修質量管理系統(tǒng)結構 ................................ ........................... 13
2.2 2.2 航空公司 安全狀況和維修質量管理指標體系選取論 ................................ ...................... 14
2.3 2.3 航空公司安全狀況和維修質量管理評價指標體系的設計 航空公司安全狀況和維修質量管理評價指標體系的設計 ................................ .................. 15
2.3.1 2.3.1 2.3.1 人員狀況子系統(tǒng) 人員狀況子系統(tǒng) ................................ ................................ ................................ ........... 17
2.3.2 2.3.2 2.3.2 維修質量子系統(tǒng) 維修質量子系統(tǒng) ................................ ................................ ................................ ........... 18
2.3.3 2.3.3 2.3.3 飛機技術狀態(tài)子系統(tǒng) 飛機技術狀態(tài)子系統(tǒng) ................................ ................................ ................................ ... 19
2.3.4 2.3.4 2.3.4 環(huán)境影響子系統(tǒng) 環(huán)境影響子系統(tǒng) ................................ ................................ ................................ ........... 20
2.3.5 2.3.5 2.3.5 安全管理子系統(tǒng) 安全管理子系統(tǒng) ................................ ................................ ................................ ........... 20
第三章 基于模糊綜合評判的 基于模糊綜合評判的 定性指標評估 ................................ ................................ ..................... 23
3.1 3.1 綜合評價方法的選擇 綜合評價方法的選擇 ................................ ................................ ................................ .............. 23
3.1.1 3.1.1 3.1.1 主要評價方法及特點 主要評價方法及特點 ................................ ................................ ................................ ... 23
3.1.2 3.1.2 3.1.2 評價方法的確定 評價方法的確定 ................................ ................................ ................................ ........... 24
3.1.2 3.1.2 3.1.2 模糊綜 合評價方法 ................................ ................................ ................................ ....... 24
3.2 3.2 航空公司 安全狀況和維修質量管理定性指標的模糊綜合評判 ................................ .......... 27
3.2.1 3.2.1 3.2.1 指標權重的確定 指標權重的確定 ................................ ................................ ................................ ........... 27
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
IV
3.2. 3.2. 2 模糊綜合評價型 模糊綜合評價型 ................................ ................................ ................................ ....... 30
3.2.3 3.2.3 3.2.3 模型驗證 模型驗證 ................................ ................................ ................................ ....................... 33
第四章 基于貝葉斯網(wǎng)絡的安全評估模型 基于貝葉斯網(wǎng)絡的安全評估模型 ................................ ................................ ......................... 37
4.1 4.1 貝葉斯網(wǎng)絡綜述 貝葉斯網(wǎng)絡綜述 ................................ ................................ ................................ ...................... 37
4.1.1 4.1.1 4.1.1 貝葉斯網(wǎng)絡簡介 貝葉斯網(wǎng)絡簡介 ................................ ................................ ................................ ........... 37
4.1.2 4.1.2 4.1.2 貝葉斯網(wǎng)絡基本知識 貝葉斯網(wǎng)絡基本知識 ................................ ................................ ................................ ... 38
4.1.3 4.1.3 4.1.3 貝葉斯網(wǎng)絡的概率推理與參數(shù)學習 貝葉斯網(wǎng)絡的概率推理與參數(shù)學習 ................................ ................................ ........... 41
4.1.4 4.1.4 4.1.4 貝葉斯網(wǎng)絡建模的相關工具簡介 貝葉斯網(wǎng)絡建模的相關工具簡介 ................................ ................................ ............... 43
4.2 4.2 貝葉斯網(wǎng)絡建模 貝葉斯網(wǎng)絡建模 ................................ ................................ ................................ ...................... 44
4.2.1 4.2.1 4.2.1 網(wǎng)絡拓撲結構模型的建立 網(wǎng)絡拓撲結構模型的建立 ................................ ................................ ........................... 44
4.2.2 EM 4.2.2 EM 算法 —缺值數(shù)據(jù)最大似然估計 ................................ ................................ ............. 45
4.2.3 4.2.3 4.2.3 條件概率表 條件概率表 ................................ ................................ ................................ ................... 47
第五章 航空公司 航空公司 維修質量安全評估模型實例驗證與應用分析 ................................ ....................... 51
5.1 5.1 貝葉斯反演分析 貝葉斯反演分析 ................................ ................................ ................................ ...................... 51
5.1.1 5.1.1 5.1.1 實例驗證 實例驗證 ................................ ................................ ................................ ....................... 51
5.1.2 5.1.2 5.1.2 風險預測 風險預測 ................................ ................................ ................................ ....................... 53
5.1.3 5.1.3 5.1.3 原因診斷 原因診斷 ................................ ................................ ................................ ....................... 54
5.2 5.2 最大可能解釋 最大可能解釋 ................................ ................................ ................................ .......................... 55
5.3 5.3 敏感性分析 敏感性分析 ................................ ................................ ................................ ............................. 56
第六章 總結與展望 總結與展望 ................................ ................................ ................................ .............................. 59
6.1 6.1 總結 ................................ ................................ ................................ ................................ ......... 59
6.2 6.2 展望 ................................ ................................ ................................ ................................ ......... 59
參考文獻 ................................ ................................ ................................ ................................ ................ 61
致 謝 ................................ ................................ ................................ ................................ ...................... 64
在學期間的研究成果及發(fā)表術論文 ................................ ................................ ............................. 65
南京航空航天大學碩士學位論文
V
圖表清單
圖 1.1 過去、 過去、 現(xiàn)在及將來商用噴氣式客機事故次數(shù)、率和運輸量增長情況 ................. 2
圖 1.2 事故危險的三心圓圖 事故危險的三心圓圖 ................................ ................................ ................................ ......... 4
圖 1.3 事故致因的 事故致因的 “瑞士奶酪 瑞士奶酪 ”模型 ................................ ................................ ............................. 5
圖 1.4 國際航空安全監(jiān)督的發(fā)展 國際航空安全監(jiān)督的發(fā)展 ................................ ................................ ................................ . 6
圖 1.5 航空公司安全管理體系結構圖 航空公司安全管理體系結構圖 ................................ ................................ ......................... 7
圖 1.6 ATOS 1.6 ATOS1.6 ATOS1.6 ATOS 系統(tǒng)安全程序 ................................ ................................ ................................ ........... 8
圖 1.7 中國民航安全評估進展圖 中國民航安全評估進展圖 ................................ ................................ ............................... 10
圖 2.1 航空公司安全狀況和維修質量管理系統(tǒng)指標體建立流程圖 航空公司安全狀況和維修質量管理系統(tǒng)指標體建立流程圖 ................................ ... 12
圖 2.2 人-機-環(huán)-管結構圖 ................................ ................................ ................................ ........... 13
圖 2.3 航空公司安全狀況和維修質量管理評價指標體系 航空公司安全狀況和維修質量管理評價指標體系 ................................ ....................... 16
圖 3.1 安全管理子系 統(tǒng)指標體安全管理子系 統(tǒng)指標體................................ ................................ ............................... 27
圖 3.2 人員狀況子系 統(tǒng)指標體人員狀況子系 統(tǒng)指標體................................ ................................ ............................... 35
圖 4.1 一個簡單的貝葉斯網(wǎng)絡示例 一個簡單的貝葉斯網(wǎng)絡示例 ................................ ................................ ........................... 38
圖 4.2 順連 ................................ ................................ ................................ ................................ .. 40
圖 4.3 分連 ................................ ................................ ................................ ................................ .. 40
圖 4.4 匯連 ................................ ................................ ................................ ................................ .. 40
圖 4.5 與門 ................................ ................................ ................................ ................................ .. 41
圖 4.6 或門 ................................ ................................ ................................ ................................ .. 41
圖 4.7 表決門 表決門 ................................ ................................ ................................ .............................. 41
圖 4.8 航空公司安全狀況和維修質量管理評估模型的貝葉斯網(wǎng)絡拓撲結構 航空公司安全狀況和維修質量管理評估模型的貝葉斯網(wǎng)絡拓撲結構 ............... 45
圖 4.9 航空公司維修質量安全評估分析模型 航空公司維修質量安全評估分析模型 ................................ ................................ ........... 50
圖 5.1 2011 20112011年 1月航空公司安全狀況概率 月航空公司安全狀況概率 ................................ ................................ ............... 51
圖 5.2 安全狀況環(huán)比分析 安全狀況環(huán)比分析 ................................ ................................ ................................ ........... 52
圖 5.3 子系統(tǒng)環(huán)比分析圖 子系統(tǒng)環(huán)比分析圖 ................................ ................................ ................................ ........... 52
圖 5.4 航空公司某月維修質量安全狀況預測 航空公司某月維修質量安全狀況預測 ................................ ................................ ........... 53
圖 5.5 證據(jù)變量為安全狀況時的后驗概率 證據(jù)變量為安全狀況時的后驗概率 ................................ ................................ ............... 54
圖 5.6 證據(jù)變量為安全狀況 證據(jù)變量為安全狀況 和嚴重維修差錯萬時率 的后驗概................................ ....... 55
圖 5.7 最大可能解釋計算結果 最大可能解釋計算結果 ................................ ................................ ................................ ... 56
表 2.1 安全狀況和維修質量影響因素表 安全狀況和維修質量影響因素表 ................................ ................................ ................... 16
表 3.1 判斷矩陣標度及其含義 判斷矩陣標度及其含義 ................................ ................................ ................................ ... 28
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
VI
表 3.2 安全管理子系統(tǒng)比較判斷矩陣 安全管理子系統(tǒng)比較判斷矩陣 ................................ ................................ ....................... 28
表 3.3 RI 3.3 RI系數(shù)表 系數(shù)表 ................................ ................................ ................................ .......................... 29
表 3.4 人員狀況子系統(tǒng)指標權重表 人員狀況子系統(tǒng)指標權重表 ................................ ................................ ........................... 30
表 3.5 評價結果與等級對照表 評價結果與等級對照表 ................................ ................................ ........................... 31
表 3.6 安全管理子系統(tǒng)隸屬度調(diào)查結果計表 安全管理子系統(tǒng)隸屬度調(diào)查結果計表 ................................ ................................ ....... 32
表 4.1 貝葉斯網(wǎng)絡模型根節(jié)點狀態(tài)等級劃分依據(jù) 貝葉斯網(wǎng)絡模型根節(jié)點狀態(tài)等級劃分依據(jù) ................................ ................................ ... 48
表 5.1 5月—9月飛機技術狀態(tài)數(shù)據(jù)表 月飛機技術狀態(tài)數(shù)據(jù)表 ................................ ................................ ...................... 53
表 5.2 安全狀況節(jié)點敏感性分析結果 安全狀況節(jié)點敏感性分析結果 ................................ ................................ ....................... 57
表 5.3 維修質量節(jié)點敏感性分析結果 維修質量節(jié)點敏感性分析結果 ................................ ................................ ....................... 58
南京航空航天大學碩士學位論文
VII
注釋表
英文簡稱 英文全稱 中文注釋
ICAO International Civil Aviation Organization 國際民用航空組織
FAA Federal Aviation Administration 聯(lián)邦航空局
IASA International Air Safety Association 國際航空安全協(xié)會
SOP Standard Operating Procedure 標準操作程序
ECAC European Civil Aviation Conference 歐洲民航聯(lián)合會
SAFA Safety Assessment of Foreign Aircraft 外國航空器安全評估
SMS Safety Management System 安全管理體系
ATOS Air Transportation Oversight System 航空運輸監(jiān)察系統(tǒng)
IEP Internal Evaluation Program 內(nèi)部評估程序
LOSA Line Operations Safety Audit 航線運行安全檢查
CAAC General Administration of Civil Aviation of China 中國民用航空總局
MMEM Man, Machine, Environment, Management 人、機、環(huán)、管模型
AHP Analytic Hierarchy Process 層次分析法
DEA Data Envelopment Analysis 數(shù)據(jù)包絡分析法
ANN Artificial Neural Network 人工神經(jīng)網(wǎng)絡
BBN Bayesian Belief Network 貝葉斯置信網(wǎng)絡
EM Expectation Maximization 期望最大化
MLE MaximumLikelihood Estimation 最大似然估計
MAP Maximum a Posterior Hypothesis 最大后驗概率
MPE Most Probable Explanation 最大可能解釋

南京航空航天大學碩士學位論文
1
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義 研究背景及意義 研究背景及意義
1.1.1 研究背景
自人類開始征服三維空間以來，對于安全的需求就是民航業(yè)中不可避免課題。飛機營運 安全，直接左 安全，直接左 安全，直接左 安全，直接左 安全，直接左 安全，直接左 右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布右著航空公司的 利益，更關系到乘客及機組人員安全。波音發(fā)布《1959 -2004 年商用噴氣飛機事故統(tǒng)計匯總》 [1] [1]表明， 1985 ～1994 年的 10 年間，航班機組失誤、 年間，航班機組失誤、 年間，航班機組失誤、 飛機械故障、天氣和場 飛機械故障、天氣和場 /空管異常為主要事故 原因的在世界商用噴氣機隊已知中所占比率均有下降，維修因素在事故的主要起增加。與 中所占比率均有下降，維修因素在事故的主要起增加。與 中所占比率均有下降，維修因素在事故的主要起增加。與 1959 ～1994 年期 間相比， 1985 ～1994 年期間，維修已取代機場 年期間，維修已取代機場 /空管，成為第三大主要事故原因。
機務維修 [2] [2]是飛機營運安全的重要保障，許多空難事故 都由于維修差錯、違章或械是飛機營運安全的重要保障，許多空難事故 都由于維修差錯、違章或械障等 因素導致的。特別是由此引起一些重大空難事故 [3] [3]的發(fā)生更是引起了國際社會高度關 注。如： 1979 年 5月，美利堅航空公司 191 航班一架 航班一架 DC -10 飛機剛升空僅 31 秒就以側傾的 姿態(tài)一頭栽到機庫前，上 271 人連同地面兩時罹難，還有若干汽車、機庫和維修的 人連同地面兩時罹難，還有若干汽車、機庫和維修的 飛機遭受損失。事故原因是發(fā)動掛架上一條 飛機遭受損失。事故原因是發(fā)動掛架上一條 33 厘米長的裂紋，產(chǎn)生直接原因在于美利 厘米長的裂紋，產(chǎn)生直接原因在于美利 堅航空公司的維修部門在拆裝程序上簡化。 1985 年 8月，日航 月，日航 123 航班起飛后 14 分鐘增壓 隔板破裂，強大的增壓氣流在 2分鐘內(nèi)損壞了輔助動力裝置、飛行操縱系 統(tǒng)和人工備份統(tǒng)管路， 導致垂直尾翼斷裂40 分鐘后日航 分鐘后日航 123 航班以 60 度傾角和 480 千米每小時的速度撞 向富士山，機上 524 人僅 4人生還。僅是在維修時少用了 一排鉚釘就奪去人生還。僅是在維修時少用了 一排鉚釘就奪去520 人的生命。 1996 年 5月，美國盧瓦航空公司 月，美國盧瓦航空公司 592 航班一架老齡飛機 航班一架老齡飛機 DC -9前貨艙物起火，的是 150 只化學氧氣發(fā)生器， 愈燃烈的大火吞沒了整架飛機徹底燒斷電系統(tǒng)和行操縱只化學氧氣發(fā)生器， 愈燃烈的大火吞沒了整架飛機徹底燒斷電系統(tǒng)和行操縱只化學氧氣發(fā)生器， 愈燃烈的大火吞沒了整架飛機徹底燒斷電系統(tǒng)和行操縱飛機墜毀時已徹底粉碎，上 110110 人罹難。調(diào)查結果表明是維修部門擅自裝運了氧氣發(fā)生器又 沒有按規(guī)定標志和申報實 際運載項目內(nèi)容，導致辦法照輸危險品的章程對它們行全 程監(jiān)控。 1998 年 9月，瑞士航空公司 月，瑞士航空公司 111 次航班在巡階段發(fā)生電氣故障使機艙里煙霧彌漫， 次航班在巡階段發(fā)生電氣故障使機艙里煙霧彌漫， 起飛兩小時后機帶著 229 名人員永遠消失。瑞航是世界上最安全的公司之一，它機隊由子 名人員永遠消失。瑞航是世界上最安全的公司之一，它機隊由子 公司維修，號稱為安全專家可以把飛機保養(yǎng)得像瑞士鐘表一樣好事故調(diào)查人員發(fā)現(xiàn)布線的施工和處理正是災難根源。
可見現(xiàn)代飛機的維修質量管理 [4] [4]不僅對航空公司的經(jīng)濟效益有著重大影響，更要是 不僅對航空公司的經(jīng)濟效益有著重大影響，更要是 對保證飛行安全起著舉足輕重的作用。空難不僅造成了人員傷亡及巨大經(jīng)濟損失，使航企業(yè)及其員工面臨生存危機，而且造成了無形的社會心理障礙有 損航 空企業(yè)及其所屬國家民業(yè)的形象和聲譽。因此，高水平維修質量管理一直是許多航空公司孜以求目標同時也
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
2
是政府民航管理部門安全管理[5]中的一個重要課題。
1.1.2 研究意義
航空經(jīng)歷了100 多年的發(fā)展歷程，不僅在材料和程度上，而且在質量和可靠性上，都已經(jīng)
有了相當大的進步，但是我們?nèi)匀浑x“完美”相當遙遠。無論航空設備如何可靠，仍然需要時
刻關注，并進行有計劃的維修和養(yǎng)護，以便保持設計水平上的完美性（可靠性）。但是，有些部
件和系統(tǒng)遲早會性能衰退到超出容限范圍，甚至完全失效，另一種情況是，與這些部件或系統(tǒng)
接觸的用戶、營運人，甚至是維修人員對設備使用不當，引起一定程度的損傷或破壞。航空運
輸向來是國家交通運輸?shù)闹匾M成部分，航空維修不僅要保證航班計劃、航線運輸計劃和作業(yè)
計劃的完成，而且要保證航空器的每個班次、班期和時刻的準時完成。
2010 年，中國民航全行業(yè)完成運輸總周轉量、旅客運輸量和貨郵運輸量分別達536 億噸公
里、2.67 億人次和557 萬噸，分別增長25.6%、15.8%和25.1%。2010 年民航業(yè)經(jīng)濟效益創(chuàng)歷史
最高水平。全行業(yè)完成營業(yè)收入4115 億元、利潤總額437 億元，分別同比增長37.2%和3 倍。
如此迅猛的增長速度，如果不采取行之有效的安全管理措施，必將導致一系列不安全問題的出
現(xiàn)。有調(diào)查研究[6]表明，若保持現(xiàn)有的事故率不變，飛行總量增加時，事故的總次數(shù)也會增加，
圖1.1 給出了當前商用噴氣式客機的事故率、預期的航空運輸量的增長和事故發(fā)生的次數(shù)，如
果這些估計的情形不改變的話，那么在新千年的頭20 年中，全球每年航班重大飛行事故量將達
到50 次之多，即幾乎每周都將會有事故發(fā)生，這樣的安全水平顯然是不能被國家和公眾所接受
的，因此，如何有效地預防民航事故的發(fā)生，已經(jīng)成為了人們關注的課題。
1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
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10
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30
20
事故次數(shù)1
事故率3
運輸量增長2
起飛次數(shù)（百萬）/ 每百萬次起飛事故率
注：1 基于現(xiàn)有事故率；2 基于工業(yè)部門的估計；3 基于現(xiàn)有事故率
事故次數(shù)
圖1.1 過去、現(xiàn)在及將來商用噴氣式客機事故次數(shù)、事故率和運輸量增長情況
南京航空航天大學碩士學位論文
3
飛機維修正是安全運行的重要保障之一。上世紀 80 年代后期到 年代后期到 90 年代中后期，在適 航管理的推動下，我國民維修應用系統(tǒng)工程論和方法各個單位都建立了與際接軌的工程管理、質量維修生產(chǎn)航材和培訓體系。在統(tǒng)安全量的管理中，除了制定完整系統(tǒng)規(guī)章度外還必須對部門各個方面安全狀況進行嚴格監(jiān)控和評估，以便掌握安全狀況維修 質量趨勢，及時發(fā)布事故預防措施和指令實現(xiàn) “預防 為主 ”的安全管理目標。將系統(tǒng)工程思想引入到航空 公司安全綜合評估中，對于指導航空 公司安全管理和決策具有重要意義 ，以利用安全系 統(tǒng)的工程原理和方法識別評價民航維修統(tǒng)存在的風險，對不同程度影響安全因素進行識別并危和害評價。
本文是基于 “安全狀況及維修質量管理評估系統(tǒng) ”項目核心內(nèi)容， 在實證研究的基礎上開展了航空公司機務維修質量安全評估的研究。 “安全狀況及維修質量管理評估系統(tǒng) ”項目是要 求在對航空公司進行充分調(diào)研和深入理解用戶需的基礎上，究有關 民航規(guī)則、標準中相關 內(nèi)容，以收集歷史安全數(shù)據(jù)為基礎運用系統(tǒng)工程和風險分析方法開發(fā)出可靠的質量管理系統(tǒng)，為安全狀況及維修質量管提供科學依據(jù)和決策支持實現(xiàn) 理系統(tǒng)，為安全狀況及維修質量管提供科學依據(jù)和決策支持實現(xiàn) 理系統(tǒng)，為安全狀況及維修質量管提供科學依據(jù)和決策支持實現(xiàn) “安全關口 ”的前移。 的前移。
1.2 安全評估定義及原理 安全評估定義及原理 安全評估定義及原理
1.2.1 安全
安全 [7] [7]，韋氏大詞典的定義是： ，韋氏大詞典的定義是： “沒有傷害，損或危險不再受的威脅免 沒有傷害，損或危險不再受的威脅免 沒有傷害，損或危險不再受的威脅免 沒有傷害，損或危險不再受的威脅免 沒有傷害，損或危險不再受的威脅免 除了危害，傷或損失的威脅 除了危害，傷或損失的威脅 ”。牛津字典的解釋為 。牛津字典的解釋為 ：“安全是指系統(tǒng)的一種無危險狀況 ”。在實 。在實 際工程中，安全是一個模糊的概念并不存在絕對。按照這種本文認為是一種狀態(tài)，即通過持續(xù)危險識別和風 險管理過程，將人員傷害或財產(chǎn)損失的風降至并保持 在可接受的水平或其以下。
與安全相關的概念還有 “危險 ”、“事故 ”和“風險 ”。
危險 [8] [8]（Hazard Hazard）或稱 “危險性 ”，是指某一系統(tǒng)，產(chǎn)品、設備或操作的種潛在條件。 ，是指某一系統(tǒng)產(chǎn)品、設備或操作的種潛在條件。 這種潛在的條件，當受到某激發(fā)時就會變成不安全現(xiàn)實狀態(tài)。使危險狀態(tài)的激發(fā)因素，可能是元件故障或某一種系統(tǒng)（壓力、 溫度轉換條超限維護不善狀態(tài)的激發(fā)因素，可能是元件故障或某一種系統(tǒng)（壓力、 溫度轉換條超限維護不善狀態(tài)的激發(fā)因素，可能是元件故障或某一種系統(tǒng)（壓力、 溫度轉換條超限維護不善狀態(tài)的激發(fā)因素，可能是元件故障或某一種系統(tǒng)（壓力、 溫度轉換條超限維護不善狀態(tài)的激發(fā)因素，可能是元件故障或某一種系統(tǒng)（壓力、 溫度轉換條超限維護不善狀態(tài)的激發(fā)因素，可能是元件故障或某一種系統(tǒng)（壓力、 溫度轉換條超限維護不善狀態(tài)的激發(fā)因素，可能是元件故障或某一種系統(tǒng)（壓力、 溫度轉換條超限維護不善操作失誤），或其它事件和情況的綜合。 操作失誤），或其它事件和情況的綜合。 操作失誤），或其它事件和情況的綜合。
事故 [8] [8]（Accident Accident Accident ）是一種不希望有的和意外事件。它產(chǎn)生于危險激發(fā)，繼而連續(xù)或同 ）是一種不希望有的和意外事件。它產(chǎn)生于危險激發(fā)，繼而連續(xù)或同 ）是一種不希望有的和意外事件。它產(chǎn)生于危險激發(fā)，繼而連續(xù)或同 ）是一種不希望有的和意外事件。它產(chǎn)生于危險激發(fā)，繼而連續(xù)或同 時發(fā)生一系列事件，直至統(tǒng)失控和產(chǎn)損。因而故被定義為：從危險激化開始使一系列事件按定的邏輯順序發(fā)展，直至造成損失種動態(tài)過程。
風險 [8] [8]（Risk Risk ）這一術語在系統(tǒng)安全工程中是用來描述可能的損失，于未隨機事件。 ）這一術語在系統(tǒng)安全工程中是用來描述可能的損失，于未隨機事件。 ）這一術語在系統(tǒng)安全工程中是用來描述可能的損失，于未隨機事件。 它定義為：在特情況下?lián)p失費用的期望值，即概率與價乘積。
系統(tǒng)安全是指在使用的周期內(nèi)，應科學管理和工程原鑒別危險性并
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
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風險減少到最小程度，從而使系統(tǒng)在操作效率、耗費時間和投資費用范圍內(nèi)，達到最佳安全狀
態(tài)。系統(tǒng)安全性通常屬于一項系統(tǒng)工程，以滿足系統(tǒng)的安全性要求為目標，通過一系列的技術
和管理活動來實現(xiàn)。系統(tǒng)安全性通常應用于復雜的系統(tǒng)，涉及人身安全的系統(tǒng)尤為引起人們的
關注，如交通運輸、核工業(yè)、建筑、電力等等。一家航空公司就是一個系統(tǒng)或系統(tǒng)的組成，其
安全就是系統(tǒng)的安全。
安全系統(tǒng)工程是安全技術和安全管理的結合。它的基本內(nèi)容可用圖1.2 表示：
控制
CONTROL
識別
IDENTIFY
評價
EVALUATE
危險
事
故
圖1.2 事故危險的三心圓圖
包括：1）事故成因理論；2）事故危險的識別技術對危險源進行系統(tǒng)分析，包括定性分析
和定量分析；3）事故危險的評價技術對危險進行分級，并確定社會允許值；4）事故控制技術，
包括事故預防和處理的技術。
1.2.2 安全評估定義及作用
安全評估[9]是以達到系統(tǒng)安全為目的，按照科學的程序和方法，對系統(tǒng)中的危險因素、發(fā)
生事故的可能性及損失和傷亡程度進行研究和分析，從而評估系統(tǒng)總體的安全性，為制定預防
和防護措施提供科學的依據(jù)。根據(jù)出發(fā)點和側重點的不同，很多組織部門、學者以及文獻對于
“安全評估”給出了自己的定義：勞動部勞動保護研究所認為“安全評價是對系統(tǒng)存在的危險
性進行定性和定量分析，得出系統(tǒng)發(fā)生危險的可能性及其程度的評價，以尋求最低事故率、最
小損失和最佳的安全效益”；歐洲航天局對安全評價的定義為“對系統(tǒng)隱患的確認以及整體危險
性的度量，它是進行系統(tǒng)安全最優(yōu)化的一種方法”；AR Green 認為：“安全評價是在計劃、設計、
生產(chǎn)多個階段，對生產(chǎn)系統(tǒng)中存在的危險，進行充分的定性、定量分析，并建立安全評價數(shù)學
模型，評價系統(tǒng)的安全度，以便針對存在的問題，根據(jù)當前的科學技術水平和國民經(jīng)濟發(fā)展條
件提出有效的安全措施，消除危險或將危險降低到最低程度”；國內(nèi)外一些文獻認為“安全評價
為危險性確認和危險性評價，即找出危險及其危險變化并計算事故發(fā)生概率及其嚴重程度，然
后消除和減少危險性，并降低到人們可接受的水平”[10]。
科學的評價是公平分配的前提。心理學認為，人的心理活動有一種趨向平等、反對歧視和
南京航空航天大學碩士學位論文
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不公正的活動特征。這種直接影響人工作機和行為，表現(xiàn)在積極性上員工只有在他的努力達成目標獲得公平報酬才會滿足感，能激發(fā)出積極性。而科學評價是是公平分 配的前提，評價不當會嚴重挫傷員工積極性。因此估 配的前提，評價不當會嚴重挫傷員工積極性。因此估 配的前提，評價不當會嚴重挫傷員工積極性。因此估 配的前提，評價不當會嚴重挫傷員工積極性。因此估 配的前提，評價不當會嚴重挫傷員工積極性。因此估 是把雙刃劍 ：評價得當， 則是調(diào)動員工積極性的有效手段；評價不當，會嚴重挫傷?；罱M織得否合理，評 價方法是否科學，已成為影響員工積極性的重要因素。
安全評估對被單位的質量管理、人員素和教育施設備可靠性等各個方面做 出綜合評估，既能明確了解已經(jīng)存在的問題又給客觀安全水平現(xiàn)狀。航空公司可以用于自查，了解存在的問題并提出相應整改措施；安全監(jiān)察部門可此為依據(jù)對被評估單位進行處置，最終達到提高安全水平的目。
1.2.3 安全評估基本原理
安全評估是在事故 分析或的基礎上發(fā)展起來，大量表明：任何的發(fā)生都是有原因。按照里森理論，事故 容易 發(fā)生在產(chǎn)過程中系統(tǒng)元 素的交互 處。他認 為每次事故都是 管理的一個差錯，多年以來企業(yè)直從組織的途徑來理解事故和失效，然 而直到最近，航空界才開始采用這樣的觀點。在發(fā)展早期工作重只放了飛機和駕駛它們的人身上，直到今天安全從業(yè)員才認識事 故和故征候原因的復雜性，以及組織 在事件起源和故障發(fā)生時所扮演的角色 ，不僅是機組和飛本身 。如圖 1.3 1.3所示事故致因的 所示事故致因的 “瑞士奶酪 ”模型 [11] [11][11]，這些失效通常用系統(tǒng)不同層次中的 ，這些失效通常用系統(tǒng)不同層次中的 “洞”來描述，整個生產(chǎn)過程逐漸失 來描述，整個生產(chǎn)過程逐漸失 效或者崩潰。
圖 1. 3 事故致 事故致 因的 “瑞士奶酪 ”模型
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
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根據(jù)“瑞士奶酪”模型，事故調(diào)查人員必須分析系統(tǒng)的各個方面和各個層次，對一個系統(tǒng)
的各個要素進行檢查、評估，明確定義“奶酪中的洞”，并通過安全系統(tǒng)的內(nèi)部關系和事件發(fā)生
概率的計算，得到系統(tǒng)的安全狀況的客觀描述，才能全面理解導致事故的原因，達到安全評估
的目的。
1.3 研究現(xiàn)狀
1.3.1 國外研究現(xiàn)狀
國際航空安全監(jiān)督的發(fā)展歷程如圖1.4 所示：
1991 1992 1995 1996 1998
FAA開始考察部分
國家的航空公司
FAA建立國際航空安全評估
IASA（International Aviation
Safety Assessment）
ICAO 啟動安全監(jiān)
督計劃SOP
ECAC啟動對外國航空
器安全評估SAFA
其他航空當局開始
進行安全評估
圖1.4 國際航空安全監(jiān)督的發(fā)展
主要安全管理和評估體系有：
（1）SMS
SMS 是安全管理體系的簡稱。一個SMS 是通過一系列的工作實踐、理念、程序來監(jiān)察和
提高運行中各方面的安全性。它能識別潛在的危險并且建立堅固的防御體系用來保證錯誤不至
于導致事故或事件。一個成功的SMS 提供了一個系統(tǒng)的、清晰的及全面的過程以進行風險的管
理。SMS 包括安全目標和性能指標，風險評估，清晰的權責，規(guī)范和程序以及監(jiān)督和評估過程。
它的目的是要減少或者消除一個特定風險發(fā)生的可能性或者減少它如果發(fā)生會造成后果的嚴重
性。SMS 一般由四個部分組成：安全政策，風險管理，安全保證，安全促進。
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政策
資源管理安全促進安全保證
運行需求風險管理運行文件運行過程運行結果
飛行
運行
虛線=信息線
實線=流程線
局方安全監(jiān)督管理
機務
維修
運行
控制
客艙
安全
地面
服務
貨運訓練
圖1.5 航空公司安全管理體系結構圖
國外對安全管理體系進行了比較細致、深入的研究。
加拿大的SMS 在組成部分上比較具體和全面，它幾乎囊括了SMS 的所有組成要素，主要
包括六個部分：安全管理計劃、文件系統(tǒng)、安全監(jiān)督、訓練、質量保證、應急預案。所不同的
是，加拿大的SMS 將風險管理和不安全事件調(diào)查結合在了一起，將二者的信息收集、處理措施
以及持續(xù)監(jiān)控放在了一起，而將二者的具體調(diào)查分析過程獨立進行。
英國的SMS 主要包括三個部分，分別為：全面的企業(yè)安全方法、執(zhí)行安全標準的組織工具、
安全監(jiān)督機制，同時比較概括地指出了這三個部分所包含的內(nèi)容。由于英國的SMS 建設相對比
較緩慢，在一定程度上還處在比較籠統(tǒng)的概念階段上，因此還沒有提出具體詳細的SMS 組成要
素。但是，在英國SMS 的組成要素中包含了對商業(yè)風險進行管理的內(nèi)容，如：為資產(chǎn)采購和商
業(yè)合同制定標準和審計程序、評估商業(yè)政策對于安全的影響等，將SMS 的管理對象由運行安全
擴展到商業(yè)安全是非常重要和難能可貴的，是SMS 發(fā)展的一個趨勢。
美國的SMS 包括四個部分，分別為：政策和目標、安全風險管理、安全保證和安全改進。
美國的SMS 是建立在安全風險管理的基礎上的。美國的安全風險管理起步較早，而且已經(jīng)運用
得非常成熟，現(xiàn)在所建立的SMS 就是以安全風險管理為中心環(huán)節(jié)，同時添加了政策上的支持和
后面的安全保證和改進。由于美國的安全風險管理運行得非常有成效，因此，美國的SMS 建設
推進得也非常緩慢，也正處于起步階段。
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
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澳大利亞的SMS 基本囊括了SMS 的組成部分，但在在一些細節(jié)問題上有所欠缺，如：沒
有強調(diào)質量管理、應急響應等問題。這些細節(jié)問題有待在建立SMS 的過程中進一步完善。
（2）ATOS
Air Transportation Oversight System，簡稱ATOS[12]，即航空運輸監(jiān)查系統(tǒng)。通過為FAA 規(guī)
章管理下的商業(yè)組織和個體提供安全控制來貫徹FAA 的政策，三個主要的功能詳細定義了這個
監(jiān)督系統(tǒng)：設計評估，性能評估，風險管理。設計評估確保航空公司的操作系統(tǒng)符合規(guī)章和安
全標準；性能評估保證航空公司的操作系統(tǒng)產(chǎn)生預期結果，包括減輕或控制危險及相關聯(lián)的風
險；風險管理程序用于處理危險和相關聯(lián)風險，并根據(jù)基于風險的優(yōu)先級管理FAA 的資源。
ATOS 不是等到事故發(fā)生以后才被動地采取一些措施，ATOS 可以理解為一種程序，它以“事先
預防”為理念，應用系統(tǒng)安全原理、過程安全屬性、風險管理和構建系統(tǒng)工程來分析和監(jiān)控航
空承運人的運行系統(tǒng)。圖1.6 為ATOS 系統(tǒng)安全程序：
定義目標
系統(tǒng)描述
危險識別：識別
危險及后果
風險分析：分析
危險并識別風險
風險評估：整理
風險并將其排序
做出決策：制定
改進及實施計劃
驗證控制過程：評
估結果，為下一步
行動做準備
改進系統(tǒng)/程序
系
統(tǒng)
/
過
程
審
查
記
錄
并
存
檔
風險評估
風險評估
圖1.6 ATOS 系統(tǒng)安全程序
ATOS 力求以一個團隊的方式來進行領導監(jiān)察，它使用系統(tǒng)安全的原理制定風險源識別和
管理程序，以自動化方式制定監(jiān)察計劃和分析收集數(shù)據(jù)，這些都是ATOS 成功的關鍵。
（3）IEP
IEP 是Internal Evaluation Program，內(nèi)部評估程序的簡稱。IEP 以遵循與FAA HBAT 99-19
南京航空航天大學碩士學位論文
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和咨詢通令 120 -59 一致的 安全規(guī)則為驗證前提。個成功一致的 安全規(guī)則為驗證前提。個成功一致的 安全規(guī)則為驗證前提。個成功IEP 能保證安全操作實踐有責任地 被航空公司內(nèi)各功能部門共享。將評估技術融入職的操作實踐提高檢測系統(tǒng)缺陷的能力，這些缺陷往導致不安全 。
內(nèi)部評估程序包括所有主要的功能門，涉及航空公司適、飛行和地面操作。這 些部門是飛行操作線，技術空中服務和地面訓練安全系統(tǒng)操作控制，調(diào)度和人員排班或其它可能。具體主題涵蓋了適 操作控制，調(diào)度和人員排班或其它可能。具體主題涵蓋了適 操作控制，調(diào)度和人員排班或其它可能。具體主題涵蓋了適 操作控制，調(diào)度和人員排班或其它可能。具體主題涵蓋了適 用的聯(lián)邦航空條例（ 用的聯(lián)邦航空條例（ FARFAR ），公 ），公 ），公 司政策和 FAAFAA 授權的出版物和操作規(guī)范。內(nèi)部評估方法關注于允許職能管理者檢測糾正影 授權的出版物和操作規(guī)范。內(nèi)部評估方法關注于允許職能管理者檢測糾正影 響安全或導致聯(lián)邦航空條例兼容問題的缺陷。所有部門每年應該完成一次內(nèi)評估，記錄任何檢驗情況，并且采取糾正措施。在指定的間隔內(nèi)需完成一份 檢驗情況，并且采取糾正措施。在指定的間隔內(nèi)需完成一份 檢驗情況，并且采取糾正措施。在指定的間隔內(nèi)需完成一份 檢驗情況，并且采取糾正措施。在指定的間隔內(nèi)需完成一份 “內(nèi)部評估結果報告 ”，提供各部 ，提供各部 ，提供各部 門評估結果和決議進展的匯總。
這也是各部在糾正缺陷方面盡職調(diào)查體現(xiàn)一個詳盡且支撐良好 一個詳盡且支撐良好 一個詳盡且支撐良好 一個詳盡且支撐良好 一個詳盡且支撐良好 一個詳盡且支撐良好 一個詳盡且支撐良好 一個詳盡且支撐良好 的內(nèi)部評估程序帶來的收益有： 內(nèi)部評估程序帶來的收益有： 內(nèi)部評估程序帶來的收益有： 內(nèi)部評估程序帶來的收益有： 內(nèi)部評估程序帶來的收益有： 內(nèi)部評估程序帶來的收益有： 內(nèi)部評估程序帶來的收益有： 內(nèi)部評估程序帶來的收益有： 內(nèi)部評估程序帶來的收益有： 內(nèi)部評估程序帶來的收益有： 內(nèi)部評估程序帶來的收益有： 1) 在一致的基礎上完成內(nèi)部評估， 在一致的基礎上完成內(nèi)部評估， 在一致的基礎上完成內(nèi)部評估， 在一致的基礎上完成內(nèi)部評估， 在一致的基礎上完成內(nèi)部評估， 在一致的基礎上完成內(nèi)部評估， 在一致的基礎上完成內(nèi)部評估， 在一致的基礎上完成內(nèi)部評估， 在一致的基礎上完成內(nèi)部評估， 在一致的基礎上完成內(nèi)部評估， 在一致的基礎上完成內(nèi)部評估， 在一致的基礎上完成內(nèi)部評估， 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 能提供一個卓越的顯示操作性變化晴雨表； 2) 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 幫助建立和維護職員對于他們特定能是 如 何影響安全的認知和興趣； 何影響安全的認知和興趣； 何影響安全的認知和興趣； 何影響安全的認知和興趣； 何影響安全的認知和興趣； 何影響安全的認知和興趣； 何影響安全的認知和興趣； 何影響安全的認知和興趣； 何影響安全的認知和興趣； 何影響安全的認知和興趣； 3) 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 有效管理，通過詳盡的反饋和矯正措施時間表促進操作性能改 進。
（4）LOSA LOSA
LOSA LOSA-航線運行安全檢查 航線運行安全檢查 [13] [13][13]，是 Line Operations perations perations Safety afety Audit uditudit的簡稱。 LOSA 是國外最近十 年發(fā)展起來的一種控制人為過失方法。它可以協(xié)助航空公司現(xiàn)安全隱患，確定飛機運營系統(tǒng)的優(yōu)勢和缺陷，同時也能對機組飛行技術管理力進全面評估從而提高整個系安全的水平。
航空公司的實踐經(jīng)驗證明， LOSA LOSA方法的成功應用，必須具備以下 方法的成功應用，必須具備以下 方法的成功應用，必須具備以下 l0 個特征。它們是 個特征。它們是 個特征。它們是 LOSA LOSA系統(tǒng)的有機組成部分 ，其重要性超出完成觀察表本身。這十個特征是： ，其重要性超出完成觀察表本身。這十個特征是： ，其重要性超出完成觀察表本身。這十個特征是： 1）在日常定期航班上觀 ）在日常定期航班上觀 察； 2）管理部門和飛行員團體聯(lián)合； ）管理部門和飛行員團體聯(lián)合； ）管理部門和飛行員團體聯(lián)合； 3）機組自愿參加； ）機組自愿參加； ）機組自愿參加； 4）匿名、保密和非懲罰性地收集 ）匿名、保密和非懲罰性地收集 ）匿名、保密和非懲罰性地收集 ）匿名、保密和非懲罰性地收集 信息； 5）目標明確的觀察工具； 6）訓練有素的觀察員； 7）可靠的數(shù)據(jù)存放地點； 8）原始數(shù) 據(jù)的確認； 9）應改進的目標； 10 ）結果反饋。 ）結果反饋。
LOSA LOSA是現(xiàn)有安全方法的補充。將 是現(xiàn)有安全方法的補充。將 LOSA LOSA和其他各種安全方法的結合使用，可以獲得更為 和其他各種安全方法的結合使用，可以獲得更為 全面的安信息。
1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
對于我國來說，正式引用 SMS 體系是在 2004 年；從 年；從 2006 年 12 月，開始起草關于維修單 月，開始起草關于維修單 位 SMS 要求的咨 要求的咨 詢通告； 2007 年 7月，完成咨詢通告的草稿開始征求意見；并借鑒各國執(zhí) 行 SMS 的經(jīng)驗，修改此草稿； 2009 年 7月，正式頒布 月，正式頒布 AC -145 -15 關于維修單位安全管理體系 關于維修單位安全管理體系 的咨詢通告； 2010 年至 2012 年推薦執(zhí)行要求； 推薦執(zhí)行要求； 2013 年 1月，強制執(zhí)行。 月，強制執(zhí)行。
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
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中國民航總局自1995 年開始民航安全評估工作。1995 年民航總局航空辦公室提出并建立
“民用航空安全評估系統(tǒng)”的構想，1996 年建成并投入使用；1997 年開發(fā)建立了“民用機場安
全評估系統(tǒng)”，該系統(tǒng)于1998 年投入使用。這兩個評估系統(tǒng)的應用是我國民航安全評估的起步，
也極大促進了民航安全水平的提高。在此基礎上，CAAC 又于1998 年提出并開發(fā)建立了“空
中交通服務安全評估系統(tǒng)”。整個發(fā)展歷程如圖1.7 所示：
1995 1996 1997 1998 1999
CAAC開始開發(fā)
航空公司安全
評估系統(tǒng)
CAAC開始進行
航空公司安全
評估
CAAC開始開發(fā)
民用機場航空安全
評估系統(tǒng)
CAAC開始進行
民用機場安全
評估
CAAC開始開發(fā)
空中交通服務安全
評估系統(tǒng)
圖1.7 中國民航安全評估進展圖
目前民航維修行業(yè)仍然尚未形成統(tǒng)一的安全質量綜合評估和預測體系，相應的安全和質量
指標大多停留在孤立的、間隙化的分析上。民航維修質量評估通常采用定性評估，缺乏定量數(shù)
據(jù)支撐，缺乏綜合評價體系和方法。另一方面，對維修質量狀況的評估主要以事后評價為主， 大
多立足于事后的整改上，缺乏前瞻性的預測分析，對未來的預測通常是依賴于個人的經(jīng)驗或敏
感。
上一節(jié)中提到的一些理論和方法已在我國民航飛機維修業(yè)中逐漸被吸收、利用，并在防止
維修差錯方面發(fā)揮了一些的作用。然而，到目前為止，國內(nèi)僅有極少數(shù)的航空維修企業(yè)借鑒了
這些理論和方法。在我國的航空維修企業(yè)中，對機務維修質量的管理和評估，還沒有一套更有
效的規(guī)范方法，對維修質量管理和安全評估的研究和應用才剛剛起步，對于機務維修系統(tǒng)的安
全風險沒有像對飛行運行系統(tǒng)的安全風險那樣給予重視，事實上飛行安全很大程度上依賴于航
空器的適航性。由前文可知，世界上有許多慘痛的飛行事故都是由于機務維修原因引起的，作
為民航系統(tǒng)的一個重要組成部分，機務維修質量對飛行安全的影響也是至關重要、不可忽視的，
尤其是近年來我國民航取得了飛速發(fā)展，無論是機隊數(shù)量、機場數(shù)量，還是民航運輸總量都顯
著增加，這給機務維修系統(tǒng)帶來極大的挑戰(zhàn)。有統(tǒng)計表明，我國民航使用困難報告(SDR)次數(shù)
一直未能得到有效降低，建立科學有效的系統(tǒng)安全風險監(jiān)控和評估方法已成為機務維修行業(yè)的
迫切需要。
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1.4 本文研究的主要內(nèi)容 本文研究的主要內(nèi)容 本文研究的主要內(nèi)容
本文分析了國內(nèi)外航空安全評估系統(tǒng)研究現(xiàn)狀，針對公司具體情況確定和 維修質量評 估要素和結構，并制定了機務安全指標體系對權重估 方法進行了研究。
本文具體的工作內(nèi)容如下：
第一章，緒論。綜述了航空公司維修質量管理安全 評估的重要意義關于體系和評估的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、成果和存在問題以及本論文主要容。
第二章，航空公司機務維修質量安全管理結構要素和指標體系研究。評估活 動要取得成效， 首先建立質量評估的指標體系。是管理果尺度和準動要取得成效， 首先建立質量評估的指標體系。是管理果尺度和準動要取得成效， 首先建立質量評估的指標體系。是管理果尺度和準是保證評估工作客觀、全面科學的前提和基礎。通常，一項價指標只能說明方情 是保證評估工作客觀、全面科學的前提和基礎。通常，一項價指標只能說明方情 是保證評估工作客觀、全面科學的前提和基礎。通常，一項價指標只能說明方情 是保證評估工作客觀、全面科學的前提和基礎。通常，一項價指標只能說明方情 是保證評估工作客觀、全面科學的前提和基礎。通常，一項價指標只能說明方情 是保證評估工作客觀、全面科學的前提和基礎。通常，一項價指標只能說明方情 況， 只能從某個側面反映其管理績效的特征。因此，要想全、綜合地考察和評估一單位在一定時期內(nèi)的管理績效，就必須把系列互為聯(lián)、因果指標進行統(tǒng)地組合形成安全管理評價指標體系。
第三章，基于模糊綜合評判的定 性指標估。為了便和分析本文將量指標以不同的方法分開進行處理，對于定性采用 量指標以不同的方法分開進行處理，對于定性采用 量指標以不同的方法分開進行處理，對于定性采用 AHP 層次分析法確定指標權重并用 模 糊數(shù)學中的模綜合評判 對定性指標 進行評估。
第四章，基于貝葉斯網(wǎng)絡的安全評估模型。本文中定量指標是能夠通過維 修地或者管網(wǎng)獲取具體數(shù)值的一些維修性、可靠運 行數(shù)據(jù)。本章考慮將貝葉斯網(wǎng)絡應用于定量指標的 評估中，解決此類問題。外本章將基于貝葉斯網(wǎng)絡理論建立航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估的拓撲結構模型，通過參數(shù)學習獲取節(jié)點變量條件概率表最終建立基于貝葉斯網(wǎng)絡的安全評估模型。
第五章，航空公司維修質量安全評估模型實例驗證與應用分析。 本章在建立安全評估模型 的基礎上，利用貝葉斯網(wǎng)絡軟件 的基礎上，利用貝葉斯網(wǎng)絡軟件 GeNIe GeNIe和 Netica Netica Netica進行了貝葉斯反演分析（后驗概率計算）、 進行了貝葉斯反演分析（后驗概率計算）、 進行了貝葉斯反演分析（后驗概率計算）、 進行了貝葉斯反演分析（后驗概率計算）、 MPE 分析（最大可能解釋）以及敏感性，對航空公司維修質量進行預測診斷。
第六章，總結與展望。 本章是對全文的 總結以及未來工作的展望。
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第二章 航空公司機務維修質量安全管理結構要素和指標體系研究
指標體系是由多個相互聯(lián)系、相互作用的評價指標，按照一定層次結構組成的有機整體。
指標是衡量系統(tǒng)總體目標的具體標志，它是在對系統(tǒng)評價的影響進行分析和研究的基礎上，按
照影響因素的主次之分，對各因素具體化、層次化的結果。對于所評價的系統(tǒng)，每個評價指標
都是從不同側面刻畫系統(tǒng)所具有的某種特征。評價指標體系是聯(lián)系評價專家與評價對象的紐帶，
也是聯(lián)系評價方法與評價對象的橋梁，只有科學合理的評價指標體系，才有可能得出科學公正
的綜合評價結果。建立一套層次清晰、關系合理的評價指標體系，更是保證系統(tǒng)評價成功的前
提。因此，要對航空公司安全狀況和機務維修質量進行綜合評價，首先應建立起航空公司機務
維修安全管理的評價指標體系，即通過對航空公司機務維修安全管理的系統(tǒng)分析，建立能夠綜
合反映其屬性的指標體系，才能運用其對公司安全狀況和維修質量做出綜合評價。
收集資料
有關民航規(guī)則、
標準和國內(nèi)外實
踐經(jīng)驗
安全評估原理和
民航機務維修安
全評估現(xiàn)狀
確定影響安全狀況的因素
人機環(huán)管
初步確立評價指標體系
建立指標體
系原則
修改評價指標體系專家討論
形成航空公司機務維修安
全評估系統(tǒng)指標體系
圖2.1 航空公司安全狀況和維修質量管理系統(tǒng)指標體系建立流程圖
本章將研究制定安全狀況和維修質量評估的各級指標體系。在充分了解安全評估原理和國
內(nèi)外民航機務維修安全評估現(xiàn)狀及參考有關民航規(guī)則、標準的基礎上，收集航空公司的可靠性
數(shù)據(jù)、維修性數(shù)據(jù)、安全性數(shù)據(jù)、管理類數(shù)據(jù)等，結合該領域實踐經(jīng)驗，確定影響評價對象的
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要素。深刻剖析影響航空維修安全的各種因，建立二級、三指標層明確間隸屬關系， 初步確立評價指標體系。集合專家討論， 對進行必要的修改最終 形成 合理 的民航維修安全評估體系指標統(tǒng)。建立流程如圖 2.1 所示。 所示。
2.1 2.1 航空公司 航空公司 航空公司 安全狀況和維修質量管理的系統(tǒng)分析 安全狀況和維修質量管理的系統(tǒng)分析 安全狀況和維修質量管理的系統(tǒng)分析 安全狀況和維修質量管理的系統(tǒng)分析 安全狀況和維修質量管理的系統(tǒng)分析
2.1.1 MMEM 系統(tǒng)理論
安全科學的基本要素結構是由人、 機環(huán)全科學的基本要素結構是由人、 機環(huán)全科學的基本要素結構是由人、 機環(huán)管四大要素構成的 MMEM MMEMMMEM[14][14][14][14]系統(tǒng) 四面體結構， 四面體結構， 四面體結構， 其平面映射是質量安全的基本要素關系圖 ，如2.2 所示。
圖 2. 2 人-機-環(huán)-管結構圖
事故可以理解為是 “人、機環(huán) ”三個要素的關系不和諧所導致人們 不希望發(fā)生的破壞 性事件。 如果人們能有效控制、機環(huán)三 要素及其 相互作用 關系， 就能減少甚至避免 事故的 發(fā)生。 而“管理 ”應當是 安全科學的基本要素。四大間存在著廣泛聯(lián)系并構成面體結 構， 一切涉及產(chǎn)業(yè)安全的理論與實務，都無外乎是 對該四面體的某一要素 內(nèi)在聯(lián)系、多關系或整體的研究和處理 [14] [14][14]。
MMEM MMEM ，即人、機環(huán)管 ，即人、機環(huán)管 系統(tǒng)理論是在傳的人 系統(tǒng)理論是在傳的人 系統(tǒng)理論是在傳的人 -機-環(huán)理論基礎上發(fā)展起來的， 理論基礎上發(fā)展起來的， 理論基礎上發(fā)展起來的， 它彌補 了傳統(tǒng)分析方法中的缺點，提 出了人 們一度 忽視 的“管理 ”因素 ?，F(xiàn)代安全管理 格外強調(diào)的 作用，優(yōu)秀管理不僅能及時彌補過程中的 作用，優(yōu)秀管理不僅能及時彌補過程中安全 缺陷還能有效進行成本控制 [15 ]。同時，該理 。同時，該理 。同時，該理 論考慮了 “管理 ”要素 對其它三要素 “人、機環(huán) 人、機環(huán) 人、機環(huán) ”的影響， 便于從源頭尋找原因和預防措施的影響， 便于從源頭尋找原因和預防措施避免片面強調(diào)人員責任，有利于從管理角度預防。并且在資源限的情況下正確選擇預防的優(yōu)先措施 。MMEM 系統(tǒng)理論從大安全科學的角度推動了質量管面發(fā)展。 系統(tǒng)理論從大安全科學的角度推動了質量管面發(fā)展。
2.1.2 航空公司 安全狀況和維修質量管理系統(tǒng)結構
安全狀況及維修質量系統(tǒng)作為一個，同樣也是由人、機環(huán)境管理四子 系統(tǒng)組成，本質上也是個 MMEM MMEM 系統(tǒng)。根據(jù) MMEM MMEM 系統(tǒng)理論從四個方面構形出涉及安全狀 系統(tǒng)理論從四個方面構形出涉及安全狀 況的各個要素，從可靠性角度研究涉及維修質量之間關系統(tǒng)
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關系 ，可以更加全面地分析出安原因和預防措施，避免了對其中與各方有關 因素的遺漏。
人 ，是指研究系統(tǒng)中與維修安全相關的所有為影響因素其對象員基本素質及 人為因素導致的故障。此是一門涉及心理學、生體測量工程社會學和統(tǒng)計等科的邊緣。在民航領域，其研究目標是活動中人表現(xiàn)因此航系統(tǒng)人、機環(huán)管中最活躍易受影響的主體。本文，考慮到定性指標和量處理方法的不同，將人這一影響因素劃分為員狀況（基本質 和人的可靠度 ）和維修質量 （人因故障）兩個模塊。
機，指飛技術狀態(tài)包括設計本身存在的缺陷問題主要為維修性因素和手段 因素。 飛機是航空公司經(jīng)營活動的載體，其總狀況保證運行安全最重要 因素之一。根據(jù) 飛機的及時排故信息、性能參數(shù)監(jiān)控重要部件改裝和其他技術綜合分析得到術狀態(tài)對安全況和機務維修質量的影響。
環(huán)，境是指季節(jié)、氣候作業(yè)場所時間的溫度濕噪音及照明等干擾因素對 飛機和維修人員的影響情況。環(huán)境因素不僅直接技術品質及務中檢測儀器準確性，而且也直接影響機務維修人員的情緒、精力從質量。雖然環(huán)境對響有時很明顯地表現(xiàn)出來，并對人的身心進行潛移默化影但若單純從個技術、 經(jīng)驗響有時很明顯地表現(xiàn)出來，并對人的身心進行潛移默化影但若單純從個技術、 經(jīng)驗響有時很明顯地表現(xiàn)出來，并對人的身心進行潛移默化影但若單純從個技術、 經(jīng)驗響有時很明顯地表現(xiàn)出來，并對人的身心進行潛移默化影但若單純從個技術、 經(jīng)驗思維和作風角度去分析出現(xiàn)差錯的原因 ，忽略或淡化環(huán)境素，那得出的結論往會掩蓋真正 的原因，不利于提出解決問題有效方案 的原因，不利于提出解決問題有效方案 [16] [16][16]?？梢哉f， 作業(yè)環(huán)境對機務工者的影響是很大?？梢哉f， 作業(yè)環(huán)境對機務工者的影響是很大。可以說， 作業(yè)環(huán)境對機務工者的影響是很大有時甚至是否出差錯的決定因素。
管，理是對人、機環(huán)境要素的資質和相互間關系實施為干預工具。通過建立以安 全為核心的規(guī)范化、標準文件管理體系，對統(tǒng)各個子及其關實施有效安全管理，是實現(xiàn)航空公司營運安的重要保證。
2.2 2.2 航空公司 航空公司 航空公司 安全狀況和維修質量管理指標體系選取論 安全狀況和維修質量管理指標體系選取論 安全狀況和維修質量管理指標體系選取論 安全狀況和維修質量管理指標體系選取論 安全狀況和維修質量管理指標體系選取論
航空公司機務維 修的質量指標體系應反映管理內(nèi)在要求，以具數(shù)表達修質量、維 效益修效率、維能力和水平，對于不以具體數(shù)量表達的指標選取 有效的處理方法將其定量化、歸一。 對于航空公司安全狀況和維修質量管理系統(tǒng)這樣復雜的 系統(tǒng)而言， 我國民航尚未制定統(tǒng)一的空維修指標體系，然而建立健全是項十 分重要的基礎性管理工作，我們可以根據(jù)不同需建立指標但 在設置質量安全評價 指標體系時，必須遵循以下原則：
（1）目的性原則。指標體系要緊圍繞改進質量安全、航空公司經(jīng)營來設計，并 ）目的性原則。指標體系要緊圍繞改進質量安全、航空公司經(jīng)營來設計，并 ）目的性原則。指標體系要緊圍繞改進質量安全、航空公司經(jīng)營來設計，并 ）目的性原則。指標體系要緊圍繞改進質量安全、航空公司經(jīng)營來設計，并 ）目的性原則。指標體系要緊圍繞改進質量安全、航空公司經(jīng)營來設計，并 由代表系統(tǒng)安全各組成部分的典型指標構，多方位、角度地反映航空公司狀況和維修質量管理的 安全水平。
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（2）科學性原則。指標體系必須建立在基礎上，能充分反映航空公司安全狀況和維修 ）科學性原則。指標體系必須建立在基礎上，能充分反映航空公司安全狀況和維修 ）科學性原則。指標體系必須建立在基礎上，能充分反映航空公司安全狀況和維修 ）科學性原則。指標體系必須建立在基礎上，能充分反映航空公司安全狀況和維修 質量管理的內(nèi)在機制，特別是科學反映其安全各子系統(tǒng)以及種影響因素之間關系。指標概念必須明確，測算方法準統(tǒng)計規(guī)范具體能夠反映安全狀況、發(fā)展趨勢和目標的實現(xiàn)程度，這樣才能保證評價結果真性客觀。
（3）系統(tǒng) 性原則。必須要用）系統(tǒng) 性原則。必須要用）系統(tǒng) 性原則。必須要用）系統(tǒng) 性原則。必須要用）系統(tǒng) 性原則。必須要用）系統(tǒng) 性原則。必須要用）系統(tǒng) 性原則。必須要用）系統(tǒng) 性原則。必須要用）系統(tǒng) 性原則。必須要用）系統(tǒng) 性原則。必須要用）系統(tǒng) 性原則。必須要用）系統(tǒng) 性原則。必須要用）系統(tǒng) 性原則。必須要用[17][17][17][17]的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 的觀點建立健全指標體系。必須能夠面 反映維修活動的全貌和測度質量安內(nèi)在聯(lián)系，要形成階層性功能群次之間相 互適 應并具有一致性，每項 上層指標都要有相應的下與其適。此外， 不僅要注意指標體 系的內(nèi)在聯(lián)，而且要注意整體功能和目標使其成為一個統(tǒng)。
（4）相對獨立性原則。 選擇具有的指標，避免間信息重疊）相對獨立性原則。
選擇具有的指標，避免間信息重疊（5）主成分性原則。 ）主成分性原則。 盡可能用單一的主要指標度量，以減少數(shù)據(jù)收集和處理工作也 盡可能用單一的主要指標度量，以減少數(shù)據(jù)收集和處理工作也 盡可能用單一的主要指標度量，以減少數(shù)據(jù)收集和處理工作也 能夠對現(xiàn)實質量安全狀況具有高度的敏感程，及時反映出。
（6）可比性和時效原則。指標盡能采用國際通的名稱、概念計算方法，做到 ）可比性和時效原則。指標盡能采用國際通的名稱、概念計算方法，做到 ）可比性和時效原則。指標盡能采用國際通的名稱、概念計算方法，做到 ）可比性和時效原則。指標盡能采用國際通的名稱、概念計算方法，做到 ）可比性和時效原則。指標盡能采用國際通的名稱、概念計算方法，做到 國際可比性；同時 ，也盡量考慮與我歷史資料的問題。指標體系不僅要反映一定期 系統(tǒng)安全的實際情況，而且還要跟蹤其變化以便及時發(fā)現(xiàn)問題防患于未然。此外指標體系應隨著社會價值觀念的變化不斷調(diào)整，否則可能因合時宜而導致決策失誤或非優(yōu)。 標體系應隨著社會價值觀念的變化不斷調(diào)整，否則可能因合時宜而導致決策失誤或非優(yōu)。 標體系應隨著社會價值觀念的變化不斷調(diào)整，否則可能因合時宜而導致決策失誤或非優(yōu)。
（7）可操作性原則。所選擇的評價指標具有測，易于量化在定分析基礎上還 ）可操作性原則。所選擇的評價指標具有測，易于量化在定分析基礎上還 ）可操作性原則。所選擇的評價指標具有測，易于量化在定分析基礎上還 ）可操作性原則。所選擇的評價指標具有測，易于量化在定分析基礎上還 ）可操作性原則。所選擇的評價指標具有測，易于量化在定分析基礎上還 ）可操作性原則。所選擇的評價指標具有測，易于量化在定分析基礎上還 ）可操作性原則。所選擇的評價指標具有測，易于量化在定分析基礎上還 要進行量化處理，只有通過才能較為準確地揭示事物的本來面目。指標設計求概念明確、定義清楚，能方便地采集數(shù)據(jù)與收情況應易于通過統(tǒng)計資料整理或花費較小的調(diào)查得到或計算；必須具有直接測量的性質，明確考慮基點反映（）范圍、量的 標準、統(tǒng)計時間、計算的方法；對于缺乏統(tǒng)數(shù)據(jù)定性指標，可采用評分利專 家意見近似實現(xiàn)其量化；指標的內(nèi)容不應太繁細，過于龐雜和冗長否則會給統(tǒng)計工作帶來不必要的麻煩；在考慮現(xiàn)行科技水平基礎上，有利于系統(tǒng)安全改進。
2.3 2.3 航空公司 航空公司 航空公司 安全狀況和維修質量管理評價指標體系的設計 安全狀況和維修質量管理評價指標體系的設計 安全狀況和維修質量管理評價指標體系的設計 安全狀況和維修質量管理評價指標體系的設計 安全狀況和維修質量管理評價指標體系的設計 安全狀況和維修質量管理評價指標體系的設計
航空維修的質量指標體系應反映管理內(nèi)在要求，以具數(shù)表達、 維修效益、率能力水平，為控制和檢查工作提供尺度以利于全面掌握維修活動的情況，進行定性、量分析正確指導按計劃實施。根據(jù)上一小節(jié)標選取的要求， 以反映維修質量、效率益航空器可靠性經(jīng)濟安全與事故情況的要求， 以反映維修質量、效率益航空器可靠性經(jīng)濟安全與事故情況的要求， 以反映維修質量、效率益航空器可靠性經(jīng)濟安全與事故情況的要求， 以反映維修質量、效率益航空器可靠性經(jīng)濟安全與事故情況的要求， 以反映維修質量、效率益航空器可靠性經(jīng)濟安全與事故情況的要求， 以反映維修質量、效率益航空器可靠性經(jīng)濟安全與事故情況的要求， 以反映維修質量、效率益航空器可靠性經(jīng)濟安全與事故情況的要求， 以反映維修質量、效率益航空器可靠性經(jīng)濟安全與事故情況機隊規(guī)模和人員水平，維修設施備情況等為目的在提出航空公司安全狀質量管理系統(tǒng)模型和進行分析的基礎上，通過調(diào)研對專家反復咨詢吸取知識、經(jīng)驗構建了如圖 2.3 所示的航空公司安全狀況和維修質量管理評價指標體系。
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安全狀況
飛機技術狀態(tài)維修質量環(huán)境影響安全管理人員狀況
機
組
報
告
故
障
率
重
復
性
故
障
SDR
故
障
保
留
情
況
事
故
癥
候
萬
時
率
機
務
故
障
報
告
率
嚴
重
維
修
差
錯
萬
時
率
作
業(yè)
場
地
作
業(yè)
時
間
SMS 工
作
情
況
安
全
激
勵
機
制
安
全
教
育
手
冊
程
序
控
制
人
員
基
本
素
質
人
的
可
靠
度
航
材
管
理
組
織
管
理
車
輛
保
障
技
術
資
料
航
班
不
正
常
千
次
率
日
利
用
率
天
氣
影
響
一
般
維
修
差
錯
萬
時
率
圖2.3 航空公司安全狀況和維修質量管理評價指標體系
表2.1 為安全狀況和維修質量影響因素表，該表逐一列出一、二級安全指標和指標的數(shù)據(jù)
來源。
表2.1 安全狀況和維修質量影響因素表
一級影響因素 二級影響因素 數(shù)據(jù)來源
人員狀況 人員基本素質 調(diào)查問卷
人的可靠度 人力資源部
維修質量
一般維修差錯萬時率 SMS 分部
嚴重維修差錯萬時率 SMS 分部
事故癥候萬時率 SMS 分部
機務故障報告率 可靠性管理部
（維管網(wǎng)）
飛機技術狀況
SDR 可靠性管理部
（SDR 分部）
重復性故障 可靠性管理部
（維管網(wǎng)）
機組報告故障率 可靠性管理部
（維管網(wǎng)）
故障保留情況 可靠性管理部
（維管網(wǎng)）
航班不正常千次率 可靠性管理部
（維管網(wǎng)）
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續(xù)表 2. 2 安全狀況和維修質量影響因素表 安全狀況和維修質量影響因素表
環(huán)境影響
作業(yè)場地
SMS 分部
作業(yè)時間
質量監(jiān)察部
天氣影響
SMS 分部
航材管理（飛機 AOG ）
生產(chǎn)保障部
日利用率
可靠性管理部
（維管網(wǎng)）
安全管理
手冊程序控制
調(diào)查問卷
安全教育
SMS 分部統(tǒng)計
調(diào)查問卷
安全激勵機制
調(diào)查問卷
技術資料
調(diào)查問 卷
車輛保障
調(diào)查問卷
組織管理
調(diào)查問卷
SMS 工作情況
SMS 分部
2.3.1 人員狀況子系統(tǒng)
人員狀況子系統(tǒng)評價指標包括基本素質和的可靠度兩項二級。
（1）人員基本素質 ）人員基本素質
任何維修都離不開人的操作，即使是先進自動化設備也還要去和管理可以說 在眾多的因素中，人是維修質量得到保證過程控制關鍵所。本文考慮修人員的基本素質主要包括維生理狀況、心因作風紀律業(yè)務能力和團隊協(xié)五個方面。
1）生理狀況
表征維修人員生理的基本狀況和適任度。該指標反 映了機務人員整體身健康水平及疲勞 狀況。
2）心理因素
表征維修人員心理的基本狀況和適任度。該指標反映了目前機務從業(yè)健康 水平。
3）作風紀律
作 風紀律代表了維修人員對安全重要性的總體看法及視程度，這也是做好工的關鍵因素。由于作風紀律不嚴可能導致安全觀念淡薄，思想麻痹落實規(guī)章制度等良后
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果。
4）業(yè)務能力
維修人員必須具備較強的業(yè)務理論和實際操作能力，只有經(jīng)過維修實踐，對整個維修過程
和要求比較熟悉，對影響維修質量的各個環(huán)節(jié)和各個方面的因素有所了解，才能發(fā)現(xiàn)問題，有
的放矢地實施維修質量控制。
5）團隊協(xié)作
該指標反映了機務維修人員之間的搭配、分工與協(xié)調(diào)配合以及人際關系情況。在實際維修
過程中，維修人員不是獨立地進行工作，而是要與其他維修人員協(xié)同工作，因此是否具有較強
的人際關系處理與協(xié)調(diào)能力，將直接影響到維修工作能否順利開展，能否按質保量地完成工作
任務。
（2）人的可靠度
人的可靠度定義為：人在規(guī)定的時間內(nèi)、規(guī)定的條件下，無差錯地完成規(guī)定任務的概率。
人的可靠性是在20 世紀50 年代發(fā)展起來的一門綜合性的邊緣學科，1958 年H.L.Williams[18]
首先提出在系統(tǒng)可靠性預測中必須包括人的可靠性，否則預測的系統(tǒng)可靠性不能代表實際的情
況。人的可靠度有著自身的特點：
1）人具有學習能力,失誤率會隨時間增長而逐步降低。1925 年，俄亥俄州丙特帕特松空軍
基地的司令發(fā)現(xiàn)飛機裝備得越多，每架飛機所用的工時就越少，從而在實踐中發(fā)現(xiàn)了“學習曲
線”[19]這一現(xiàn)象?！皩W習曲線”是利用數(shù)據(jù)資料，把生產(chǎn)增長與工時、成本、價格下降的數(shù)量
關系繪成曲線，以反映企業(yè)職員在某一領域技術學習、經(jīng)驗積累、工作改進及工效提高的過程。
2）人具有糾偏能力，產(chǎn)生致命性錯誤時，人具有發(fā)現(xiàn)并糾正自己所犯錯誤的能力。人的主
觀能動性[20]使維修人員在很多場合下能及時發(fā)現(xiàn)自己的失誤并在造成故障前加以糾正，因此，
在分析人的可靠度時必須考慮人的動作的可校正性。
3）多人作業(yè)時，操作人員之間有相互糾偏的能力。人在連續(xù)工作條件下的可靠性，以表示
人的可靠度，則有： 0
( )
( )
t
H
e t dt
R t e
?? ? ，由人的學習曲線理論知， ( )
t
? t ?e
?
? ，? 為人的初始
失誤率，人的失誤概率密度函數(shù)可近似表達為： ( ) ( )
t
f t e t
h
? ?
?
? ? ?；谶@3 個因素，人的不
可靠度函數(shù)表達式為： 0 ( ) ( ) (1 ( ))(1 ( )) h e a
t
F t ? ? f t dt ? P t ? P t ，其中( ) e P t 為人的自我糾錯概率， ( ) a P t
為群體糾錯概率。
2.3.2 維修質量子系統(tǒng)
航空維修中的維修差錯[21]是指在維修活動中，由于受到各種內(nèi)外因素的影響，維修人員無
意識出現(xiàn)的偏離維修目的和要求的行為，并產(chǎn)生了不良后果，表現(xiàn)為一種由維修人員的行為所
導致的非意向性的航空器缺陷(有形失效或損傷)，是人為表現(xiàn)中的缺陷所致。維修質量子系統(tǒng)
南京航空航天大學碩士學位論文
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評價指標包括 一般 維修差錯萬時率、 嚴重維修差錯萬時率 、事故征候和機務障報告四項二級指標。
（1）維修差錯萬時率 ）維修差錯萬時率 [22] [22][22]
維修活動中，由于責任造成的威脅飛行安全事件、違反適航規(guī)章或具有一定 直接經(jīng)濟損失的航空器、部件車輛設備施壞和人員受傷，但其程度未構成維修事故征候。差錯分為嚴重和一般兩個等級萬時率 =一般維修差錯次數(shù) 一般維修差錯次數(shù) 一般維修差錯次數(shù) 一般維修差錯次數(shù) 一般維修差錯次數(shù) 一般維修差錯次數(shù) 一般維修差錯次數(shù) 一般維修差錯次數(shù) *10000/ *10000/飛行小時數(shù) 飛行小時數(shù) ；嚴重維修差錯萬時率 =嚴重差錯次數(shù) *10000/ 飛行小時數(shù)。 飛行小時數(shù)。
（2）事故征候萬時率 ）事故征候萬時率
航空器運行 階段發(fā)生的與航空器有關，不構成事故但影響或可能安全件。 事故 征候萬時率 =事故癥候次數(shù) *10000/ *10000/飛行小時數(shù)。 飛行小時數(shù)。
（3）機務報告故障率 ）機務報告故障率
機務報告故障率 =維修人員檢查發(fā)現(xiàn)故障次數(shù) /飛行小時數(shù)。
2.3.3 飛機技術狀態(tài)子系統(tǒng)
飛機技術狀態(tài)子系統(tǒng)評價指標包括 SDR 、重 復性故障、機組報告率保留情況及 復性故障、機組報告率保留情況及 復性故障、機組報告率保留情況及 航班不正常千次率五 項二級指標。
（1）SDR
使用困難報告， SDR 是根據(jù) CCAR CCAR 的要求，航空運營人向 CAAC 報告的航空器運行和維 修過程中發(fā)現(xiàn)和出的符合規(guī)章要求系統(tǒng)、結構部件失效缺陷或故障等情況 修過程中發(fā)現(xiàn)和出的符合規(guī)章要求系統(tǒng)、結構部件失效缺陷或故障等情況 修過程中發(fā)現(xiàn)和出的符合規(guī)章要求系統(tǒng)、結構部件失效缺陷或故障等情況 。SDR 次 數(shù)=統(tǒng)計周期內(nèi)維修過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷和不適航狀況次 數(shù)（統(tǒng)計周期內(nèi)維修過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷和不適航狀況次 數(shù)（/每天） ，注： ，注： ，注： 除外來物打擊和維修 差錯以外的 SDR 次數(shù) 。
（2）重復性故障 ）重復性故障
當一架航空器上出現(xiàn)重復性故障 [23] [23][23]時，就意味著維修質量存在一定問題。重復性故障義 時，就意味著維修質量存在一定問題。重復性故障義 時，就意味著維修質量存在一定問題。重復性故障義 為同一架飛機在十天出現(xiàn)三次或以上的相故障。重復性是衡量能項要指標，也是衡量飛機維修水平的一項重因此對于業(yè)來講減少復性故障形成一套完善的對重復性故障進行控制體系是維修水平更上個臺階要標志。
（3）機組報告故障率 ）機組報告故障率
機組報告故障率 =機組報告故障 次數(shù) /飛行小時數(shù)。
（4）故障保留情況 ）故障保留情況
對飛行安全沒有影響而現(xiàn)在又無法排除的故障 。通過一定統(tǒng)計周期內(nèi)機架次平均保留數(shù) 來衡量。平均故障=統(tǒng)計周期內(nèi)所選飛行架次總故障保留數(shù) /所選飛行架次。
（5）航班不正常千次率 ）航班不正常千次率
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反映因機械故障或維修生產(chǎn)組織原導致航班的不正常情況。 航班不正常千次率 =航班不 正常次數(shù) /營運起落次數(shù)。
2.3.4 環(huán)境影響子系統(tǒng)
環(huán)境影響子系統(tǒng)評價指標包括作業(yè)場地、時間天氣航材管理及日利用率五項 二級指標。
（1）作業(yè)場地 ）作業(yè)場地
機 務維修工作是在特定場地環(huán)境中實施的，對務人員的工作影響最明顯。本文 主要從有無機庫及坪復雜程度兩方面衡量作業(yè)場地對維修人員質的影響。
（2）作業(yè)時間 ）作業(yè)時間
由于工作性質決定，很多機務維修必須在夜晚進行深是人員疲勞 導致 出差 錯的關鍵時刻。我們通過統(tǒng)計 錯的關鍵時刻。我們通過統(tǒng)計 24 點以后 點以后 的航后數(shù)來衡量作業(yè)時間對維修人員質產(chǎn)生的影 響。
（3）天氣影響 ）天氣影響
天氣原因造成的煩躁工作心理以及伴隨而來漏檢項目維修差錯現(xiàn)象也時有發(fā)生 。本 文主要考慮航空公司北方 區(qū)域 維修單位九月 -次年二月，即北方區(qū)冬季天氣的影響和南域維 次年二月，即北方區(qū)冬季天氣的影響和南域維 修單位 3-6月份雨季的影響。 月份雨季的影響。
（4）航材管理 ）航材管理
該指標反映維修所用相關器材種類是否齊全，質量合格的情況屬于生產(chǎn)環(huán)境一部 分。在零部件換修作為飛機主要維方式的今天，科學合理航材供應制確保及時性和航材供應質量，才能保證更換的空零部件無故障隱患提高維修效率。本文中以飛機 AOG ，即飛機非計劃 維修 停場 率來衡量航材管理對機務維修質造成的影響。
（5）日利用率 ）日利用率
該指標反映飛機平均每天行時間， 它主要是對維修時間產(chǎn)生影響。 此外， 飛機日利用率 的高位運行將對飛安全管理造成較大壓力，這種現(xiàn)象應當引起重視。
2.3.5 安全管理子系統(tǒng)
安全管 理子系統(tǒng)評價指標包括手冊程序控制、安全教育激勵機技術資料車輛 保障、組織管理和 SMS 工作狀況七項二級指標。
（1）手冊程序控制 ）手冊程序控制
安全的保障來自于標準化和程序。手冊控制涉及維修工領域各個方面：規(guī)定營 運人的宗旨和目標；維修廠房設施布置圖位，包括車間、機庫停坪與活動有關的其他重要建筑和區(qū)域；按照民航安全條例規(guī)定具體項目， 以及營運人有關的其他重要建筑和區(qū)域；按照民航安全條例規(guī)定具體項目， 以及營運人有關的其他重要建筑和區(qū)域；按照民航安全條例規(guī)定具體項目，以及營運人
南京航空航天大學碩士學位論文
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這些項目均詳細說明具體的維修、檢查和各試驗活動是如何完成。
（2）安全教育 ）安全教育
安全教育是管理體系不斷提升的基礎，它可以填補政 策、程序和過的空隙，為運行 安全工作的努力方向提供共識。
（3）安全激勵機制 ）安全激勵機制
主要評估獎懲制度合理性 ，若能根據(jù)差錯標準和獎懲規(guī)定處理每 一起違章行為勵一起先進事跡，做到 一起先進事跡，做到 “有章必依，違究 有章必依，違究 有章必依，違究 ”，就能有效地減少不安全行為發(fā)生的頻次，樹立以 ，就能有效地減少不安全行為發(fā)生的頻次樹立以 ，就能有效地減少不安全行為發(fā)生的頻次樹立以 ，就能有效地減少不安全行為發(fā)生的頻次樹立以 違章守紀為榮的典范，維護規(guī)嚴肅性。主要采取調(diào)查問卷形式獲對安全激勵機制是否合理的定性評估。
（4）技術資料 ）技術資料
主要指工卡 [24] [24][24]，也叫任務單。飛機維修手冊中規(guī)定的某些，諸如：拆卸 /安裝、 試驗養(yǎng)護，以及類似的維修項目可從飛機手冊中摘錄出來并填寫在不同卡片 或單子上，以 便于機務人員執(zhí)行該維修措施， 而不需要將整個維修手冊帶到飛機上（波音 不需要將整個維修手冊帶到飛機上（波音 不需要將整個維修手冊帶到飛機上（波音 不需要將整個維修手冊帶到飛機上（波音 767 手冊大約有 手冊大約有 2000 頁）。另外，在航線上對飛機進行檢查時相同的區(qū)域或 設備由務人員頁）。另外，在航線上對飛機進行檢查時相同的區(qū)域或 設備由務人員頁）。另外，在航線上對飛機進行檢查時相同的區(qū)域或 設備由務人員頁）。另外，在航線上對飛機進行檢查時相同的區(qū)域或 設備由務人員頁）。另外，在航線上對飛機進行檢查時相同的區(qū)域或 設備由務人員維修機組完成的許多工作涉及到幾個結合在一起任務，為了避免某些不必要重復業(yè)和不必要的打開關閉相同檢查口蓋等，航空公司以制造商工卡為使用指南編寫了自己的工卡，以便確切地寫明要做些什么。這樣就避免了作上重復或人力浪費因此設計的合理與否也是安全管重要內(nèi)容。
（5）車輛保障 ）車輛保障
車輛設備性能的好壞直接影 響保障工作的質量，因此有必要日常注重車輛維護養(yǎng)建 立車輛設備檔案，定期對進行性能狀況檢查發(fā)現(xiàn)缺陷及時維修保障常用設備運行狀況良好。這些情也主要采取問卷調(diào)查的形式獲車輛保障對維修質量定性影響。
（6）組織管理 ）組織管理
表征航空公司對日常安全工作的監(jiān)督和管理。組織體系 表征航空公司對日常安全工作的監(jiān)督和管理。組織體系 [25] [25][25]的健全與否，直接影響到公 的健全與否，直接影響到公 的健全與否，直接影響到公 司各項規(guī)章制度能否被有效貫徹運行。的組織管理助于發(fā)現(xiàn)潛在失察問題和計劃性不合理，以及崗位設置、人員配不的狀況。沒有適當組織管體系各項制度實施很可能留于形式。
（7）SMS 工作狀況 工作狀況
安全管理體系（ SMS ）是運用系統(tǒng)管理的方法來安 全，注重風險強調(diào)對行全狀態(tài)實施閉環(huán)反饋控制，著力開展安文化建設最終現(xiàn)關口的前移確保持續(xù)全、可靠的安。 它不是一個獨立或特殊過程，而始終融入于運行管理之中全、可靠的安。 它不是一個獨立或特殊過程，而始終融入于運行管理之中全、可靠的安。 它不是一個獨立或特殊過程，而始終融入于運行管理之中全、可靠的安。 它不是一個獨立或特殊過程，而始終融入于運行管理之中SMS 工
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作狀況現(xiàn)在是航空公司安全管理工中重之的一塊，民局確定 作狀況現(xiàn)在是航空公司安全管理工中重之的一塊，民局確定 2010 年為安全管理體系建 年為安全管理體系建 設年。
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第三章 基于模糊綜合評判的定性指標評估
本文中，安全管理和人員狀況兩個模塊中包含大量定性指標，如何將這些定性指標量化處理并加以評價是本章研究的主要內(nèi)容。
3. 1 綜合評價方法的選擇 綜合評價方法的選擇 綜合評價方法的選擇 綜合評價方法的選擇
綜合評價方法[26]種類繁多，所謂綜合評價，就是要對某一對象的各方面進行綜合恰當?shù)脑u價，被評價的對象往往要考慮幾個因素。20世紀60年代，由于模糊數(shù)學的蓬勃發(fā)展產(chǎn)生了特別適合于對主觀或定性指標進行評價的模糊綜合評判方法；20世紀70～80年代，現(xiàn)代科學評價蓬勃興起，這段時期產(chǎn)生了諸如AHP層次分析法、數(shù)據(jù)包絡分析法等多種此后應用廣泛的評價方法；20世紀80～90年代，現(xiàn)代科學評價進入向縱深發(fā)展的年代，人們開始將灰色理論和人工神經(jīng)網(wǎng)絡應用于綜合評價。由于各種方法出發(fā)點不同，解決問題的思路不同，適用對象不同，各有優(yōu)缺點，因此從這些紛繁復雜的方法當中選擇最適宜的方法十分必要。
3. 1.1 主要評價方法及特點
（1）層次分析法（AHP）
層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）是美國著名運籌學家T.L.Satty[27]等在20世紀70年代提出的一種定性與定量分析相結合的多準則決策方法。這一方法的特點是在對復雜決策問題的本質、影響因素以及內(nèi)在的關系等進行深入分析之后，構建一個層次結構模型，然后再把方案（指標），按1–9標度法兩兩比較進行評分，以解決無法定量分析的困難，同時也是決策思維過程的數(shù)學化過程。層次分析法（AHP）在決策科學中是非常著名的一種綜合評估方法。
（2）模糊綜合評價法
模糊綜合評價法[28]是由我國學者汪培莊提出的基于模糊數(shù)學的一種具體應用方法，它是借助模糊數(shù)學的一些概念，對實際的綜合評價問題提供一些評價的方法。其優(yōu)點是：數(shù)學模型簡單，容易掌握，對多因素、多層次的復雜問題評判效果比較好，是別的數(shù)學分支和模型難以代替的方法。隨著模糊綜合評價法的興起，模糊數(shù)學在管理學上越來越受到重視，在航空維修領域，它已經(jīng)成為除可靠性理論的數(shù)學方法之外，最重要的數(shù)學工具之一。
（3）數(shù)據(jù)包絡分析法
數(shù)據(jù)包絡分析（Data Envelopment Analysis，DEA）是著名運籌學家A.Charnes和W.Copper[29]等學者以“相對效率”概念為基礎，根據(jù)多指標投入和多指標產(chǎn)出對相同類型的單位（部門）進行相對有效性或效益評價的一種新的系統(tǒng)分析方法。DEA在處理多輸入–多輸出的有效性評
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
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價方面具有絕對的優(yōu)勢。它不僅可以通過對同一類型各決策單元相對有效性的計算做出評價和排序，還可以通過分析非DEA有效的原因為決策者提供重要的管理決策信息。
（4）人工神經(jīng)網(wǎng)絡評價法
人工神經(jīng)網(wǎng)絡（Artificial Neural Network，ANN）[30]是人們?yōu)榱私鉀Q數(shù)學模型的諸多條件限制，模擬人類大腦神經(jīng)元網(wǎng)絡的工作原理，充分積累和利用經(jīng)驗性知識的一種方法，目標是使求得的最佳解與真實值之間的誤差最小。人工神經(jīng)網(wǎng)絡評價的方法能夠自適應學習，它通過模擬人腦的思維方式進行實例學習求取權重，建立起定性和定量相結合的模型，避免了人為賦權值的主觀性和不確定性。
（5）灰色綜合評價法
灰色綜合評價法（Fuzzy-Grey Comprehensive Evaluation Method）[31]是我國著名學者鄧聚龍教授針對研究對象“貧信息”的特點于1982年提出的，適用于只有少量觀測數(shù)據(jù)的項目，其最大的特點是既對樣本的數(shù)量沒有嚴格要求，也不要求數(shù)據(jù)樣本服從任何分布。灰色系統(tǒng)理論主要研究下列幾個方面：灰色因素的關聯(lián)分析、灰色建模、灰色決策、灰色系統(tǒng)分析、灰色系統(tǒng)控制、灰色系統(tǒng)優(yōu)化等。
3. 1.2 評價方法的確定
航空公司維修質量管理安全評估系統(tǒng)是個復雜的大，進行價時選擇恰當方法即 通過何種數(shù)學工具來解決問題很重要。多安全評價方法是根據(jù)某一 行業(yè)的危險源 [32] [32][32]來考慮 的，有它特定 適用對象， 也有它的具體使條件因此，根據(jù)評價 對象 及其特點要求 選取 合 適的安全評價 方法很重要。
航空公司維修質量安全管理系統(tǒng)作為一個具體的，有復雜 且影響因素眾多的特 點，并且很多因素概念模糊難以用傳統(tǒng)的數(shù)學型加描述。 之前所述的評價方法中， 模糊 綜合評判是在模糊的環(huán)境中，考慮多種因素影響出于某目對事物做斷它可以處理其他方法難的模糊信息。相比于數(shù)據(jù)包絡，綜合評判更適用多輸入 它可以處理其他方法難的模糊信息。相比于數(shù)據(jù)包絡，綜合評判更適用多輸入 它可以處理其他方法難的模糊信息。相比于數(shù)據(jù)包絡，綜合評判更適用多輸入 –單輸出的系統(tǒng)，而 單輸出的系統(tǒng)，而 DEA 多用于解決輸入 –多輸出的復雜系統(tǒng)；相比于灰色綜合評價方法，模 多輸出的復雜系統(tǒng)；相比于灰色綜合評價方法，模 多輸出的復雜系統(tǒng)；相比于灰色綜合評價方法，模 多輸出的復雜系統(tǒng)；相比于灰色綜合評價方法，模 糊綜合評 判的優(yōu)點是可以較好地解決定性指標量化問題，具有系統(tǒng)和模糊特；相比 于人工神經(jīng)網(wǎng)絡方法，本文缺少輸出指標的衡量數(shù)據(jù)而且評價其過程處黑箱之中，評價結果對制定安全措施也沒有多少幫助。因此本文的性指標采用層次分析法確定權重，采用模糊綜合評判對航空公司維修質量安全管理狀況進行價。
3.1.2 模糊綜合評價方法
模糊數(shù)學不是把已經(jīng)很精確的變得，而用方法 來處理過去無用數(shù)學描述的模糊事物。 本文中引入兩個概念：集合和隸屬度函
南京航空航天大學碩士學位論文
25
模糊集合[33]的概念可以表示如下：一般而言，在不同程度上具有某種特定性質的所有元素
的集合稱為模糊集合。引入模糊集合概念的意義在于能通過精準的數(shù)學語言對事物的模糊性進
行定量的描述。在普通集合中，描述集合的方法之一是特征函數(shù)，一般來說，論域U 中的任一
元素u 和集合A 之間的關系是確定的，u 要么屬于A ，要么不屬于A 。而事物的模糊性，正是
無法確認其歸屬才具有的，因此不能用簡單的0 或1 來表達其歸屬。為說明其歸屬性，使特征
函數(shù)取0～1 之間的無窮值，成為一個無窮多值的連續(xù)函數(shù)，因而就得到了描述模糊集合的特征
函數(shù)–隸屬度函數(shù)。
模糊綜合評判的步驟如下：
（1）建立因素集和評價集
設U 為刻畫被評價對象的n 種影響因素（即評價指標），可表示為：
U ? {u1,u2 ,u3 un} (3.1)
其中元素( 1, 2, ) i u i ? n 是若干影響因素。
評價集，為刻畫每一因素所處的狀態(tài)的n 種決斷（即評價等級），是由對評判對象可能做出
的評判結果所組成的集合，可表示為：
1 2 3 { , , } n V ? v v v v (3.2)
其中元素( 1, 2, ) j v j ? n 是若干可能做出的評判結果。
本文在確定評價等級時，根據(jù)論文的特點和參考國內(nèi)外學者、專家常用的評價等級劃分方
法，將評價等級集V 定義為四個等級，即用
1 2 3 4 V ? {v , v , v , v } ? {優(yōu)，良，中，差} (3.3)
來表示航空公司機務維修安全管理評價等級。
（2）建立權重集
一般來說，評價因素集中的各個因素相對評價目標有不同的地位和作用，即各評價對象在
綜合評價中占有不同的比重。擬引入U 上的一個模糊子集A ，稱為權重集，可表示為：
1 2 { , , , } n A ? a a a (3.4)
其中，元素( 1, 2, ) i a i ? n 是因素
i u 對A 的隸屬度，滿足歸一性和非負性條件：
1
1
n
i
i
a
?
? ? ， 0 i a ? (3.5)
它反映對諸因素的一種權衡。
（3）單因素模糊評判
單因素模糊評判[34]是單獨從一個因素出發(fā)確定其對評價集中元素的隸屬度。
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26
設從因素集中第i 個因素
i u 出發(fā)，評判因素
i u 對評價集中第j 個因素
j v 的隸屬度
ij r ，則評
判的結果可表示為：
i ( i1, i2 , , im) R ? r r r (3.6)
其中，Ri 為評價集V 的模糊子集，稱作單因素評判集。
（4）模糊綜合評價
多因素綜合評價集，即R 評判矩陣，是由單因素評價集構成。即：
1
11 12 1
2 21 22 2
1 2
m
m
n n nm
n
R r r r
R r r r
R
r r r
R
? ?
? ?
? ? ? ?
? ? ? ?
? ? ? ?
? ? ? ? ? ?
? ?
(3.7)
R 中不同的行反映了某個被評價事物從不同的單因素來看對各等級模糊子集的隸屬度。其
中( , ) ij k i j r ? ? u v ，0 1 ij ? r ? ，表示在對評判對象在考慮因素
i u 時做出評判結果
j v 的程可能性
（程度）。
當因素權重集A 和評判矩陣R 已知時，選擇合適的模糊算子，便可得到該被評價事物從總
體上來看對各等級模糊子集的隸屬度，即模糊綜合評價集B ：
11 12 1
21 22 2
1 2 1 2
1 2
( , , , ) ( , , , )
m
m
n m
n n nm
r r r
r r r
B A R a a a b b b
r r r
? ? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
(3.8)
j b 稱為模糊綜合評判指標，其具體含義是：在綜合考慮所有影響因素的情況下，評判對象
對評價集V 中第j 個元素的隸屬程度。各個評判指標反映了評判對象在所評判的特征方面的分
布狀態(tài)，模糊綜合評價集B 是評價集V 上的模糊子集。
在實際的評判中，某些評價指標又由多重子指標構成，則可先按照上述方法對它們進行第
一層評判，第一層評判的結果作為第二層評判中各評判對象的隸屬度，以此類推，這就是多層
次模糊綜合評判。本文中的人員狀況子系統(tǒng)就是屬于這種情況。
（5）反模糊化
B 是對每個評判對象綜合狀況分等級的描述，它還不能直接用于被評判對象間的排序評
優(yōu)，必須要更進一步的處理分析后才能應用。通常采用最大隸屬度法得到最終評判結果，然而
最大隸屬度法只利用了j b 中的最大者，沒有充分利用B 所帶來的信息。為了充分利用B 所帶來
南京航空航天大學碩士學位論文
27
的信息，本文采用重心法進行反模糊化，計算公式如下：
1
1
( )
( )
n
i i
i
n
i
i
b u u
M
b u
?
?
? ?
?
?
(3.9)
其中，
i u 為各因素與評價集對應的分值。
3.2 航空公司安全狀況和維修質量管理定性指標的模糊綜合評判
3.2.1 指標權重的確定
AHP 層次分析法是一種能把數(shù)據(jù)、專家意見和分析人員的判斷有效結合的方法。它不僅能
保證模型的系統(tǒng)性和合理性，而且能讓決策人員充分運用其經(jīng)驗和判斷能力。
（1）構造層次分析結構
應用層次分析法首先要把問題條理化、層次化，構造出一個層次分析結構的模型。安全管
理子系統(tǒng)的遞階層次結構模型如圖3.1 所示：
安全管理
SMS 工
作
情
況
安
全
激
勵
機
制
安
全
教
育
手
冊
程
序
控
制
組
織
管
理
車
輛
保
障
技
術
資
料
圖3.1 安全管理子系統(tǒng)的遞階層次結構模型
（2）構造判斷矩陣
建立分析層次之后，我們就可以逐層逐項對各元素進行兩兩比較，本文使用常用的1–9 標
度法，這些數(shù)值是根據(jù)數(shù)據(jù)資料、專家意見、分析人員的認識，經(jīng)過反復研究后確定的。如表
3.1 所示：
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
28
表3.1 判斷矩陣標度及其含義
判斷尺度 定義
1 表示兩個元素相比，具有同樣的重要性
3 表示兩個元素相比，一個元素比另一個元素稍顯重要
5 表示兩個元素相比，一個元素比另一個元素明顯重要
7 表示兩個元素相比，一個元素比另一個元素強烈重要
9 表示兩個元素相比，一個元素比另一個元素極端重要
2，4，6，8 介于上述兩個相鄰判斷尺度中間
倒數(shù) 一個因素不如另一個因素重要，用上述的倒數(shù)表示
判斷矩陣是由多位航空公司專家填寫的咨詢表經(jīng)綜合分析后構成。專家咨詢的本質，在于
把專家淵博的知識和豐富的經(jīng)驗，借助于對眾多相關因素的兩兩比較，轉化成決策所需的有用
信息。以安全管理子系統(tǒng)為例，本文構造的判斷矩陣如表3.2 所示：
表3.2 安全管理子系統(tǒng)比較判斷矩陣
技術
資料
車輛
保障
組織
管理
手冊程
序控制
安全
教育
安全激
勵機制
SMS工
作情況
技術資料 1 3 1/8 1/7 1/5 1/4 1/3
車輛保障 1/3 1 1/9 1/8 1/7 1/5 1/4
組織管理 8 9 1 3 5 6 7
手冊程序控制 7 8 1/3 1 3 5 6
安全教育 5 7 1/5 1/3 1 3 5
安全激勵機制 4 5 1/6 1/5 1/3 1 3
SMS工作情況 3 4 1/7 1/6 1/5 1/3 1
（3）層次單排序
計算出某層次因素相對于上一層次中某個因素的相對重要性，這種排序計算為層次單排序，
其結果為對于上一層某元素而言本層次與之有關聯(lián)的元素權重。本文中采用AHP 計算中的方根
法對判斷矩陣進行計算。
計算判斷矩陣中每一行元素的乘積i M ：
1 , 1,2, , n
i j ij M b i n ? ?? ? (3.10)
計算i M 的n 次方根Wi
n
i i W ? M (3.11)
南京航空航天大學碩士學位論文
29
對向量1 2 , , ,
T
n W ?W W W ?
? ? ? 正規(guī)化，即：
1
n
i i j j W W W ? ? ? (3.12)
則? ? 1 2 , , ,
T
n W ? W W W 為所求的特征向量，就是所要求的評價因素的權重。
將上述步驟在Matlab 中編程實現(xiàn)，計算得到安全管理子系統(tǒng)判斷矩陣的特征向量和最大特
征值分別為：
(0.0325,0.0203,0.4100,0.2560,0.1473,0.0836,0.0503)T W ?
max ? ? 7.6884
（4）一致性檢驗
在多階判斷的條件下，極容易出現(xiàn)思維不一致的情況，只不過在不同的條件下不一致的程
度是有所差別的。為了檢驗專家評判的思維是否具有一致性，引入度量判斷矩陣偏離一致性的
指標CI ：
max
1
n
CI
n
? ?
?
?
(3.13)
此外，引入判斷矩陣的平均隨機一致性指標[35] RI 值判斷階數(shù)大于二的判斷矩陣是否具有
滿意一致性，對于1–10 階判斷矩陣， RI 值如表3.3 所示：
表3.3 RI 系數(shù)表
矩陣階數(shù)n 2 3 4 5 6 7 8 9 10
RI 0.00 0.52 0.89 1.12 1.26 1.36 1.41 1.46 1.52
判斷矩陣的隨機一致性比值[35]定義為一致性指標CI 與同階平均隨機一致性指標值RI 之
比，記作CR 。當0.10
CI
CR
RI
? ? 時，即認為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則就需要重新調(diào)整
判斷矩陣，使之具有滿意一致性。
計算得到安全管理子系統(tǒng)判斷矩陣的隨機一致性比率為：CR =0.08<0.10，故該判斷矩陣的
一致性可接受。
同理可得到人員狀況子系統(tǒng)中各層次指標權重數(shù)據(jù)，見表3.4：
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
30
表3.4 人員狀況子系統(tǒng)指標權重表
一級指標 二級指標 相對于上級指標權重
人的可靠度 0.5
人的基本素質 0.5
生理狀況 0.3646
心理因素 0.0943
作風紀律 0.2045
業(yè)務能力 0.2218
團隊協(xié)作 0.1147
3.2.2 模糊綜合評價模型
（1）建立因素集和權重集
根據(jù)前文確定的安全管理子系統(tǒng)和人員狀況子系統(tǒng)的指標體系和權重，可得到其因素集和
權重集為：
1 2 3 4 5
6 7
= u u u u u
u SMS u
U安全管理（技術資料,車輛保障，組織管理，手冊程序控制，安全教育，
安全激勵機制， 工作情況）
A安全管理? (0.0325,0.0203,0.4100,0.2560,0.1473,0.0836,0.0503)
1 2
U人員狀況= u u （人的可靠度,人員基本素質）
A人員狀況? (0.5，0.5)
其中：
2 21 22 23 24 25
人員基本素質u =（生理狀況u ,心理因素u ，作風紀律u ，業(yè)務能力u ，團隊協(xié)作u ）
A2 ? (0.3646，0.0943，0.2045，0.2218，0.1147)
（2）建立評價集
從技術處理的角度來看，評語等級數(shù)m 一般取[3,7]中的整數(shù)，如果m 過大，則語言難以描
述且不易判斷其等級歸屬，若m 太小又不符合模糊綜合評判的質量要求。盡管評價等級分得越
細，評價越精確，但過程煩瑣，難以把握。由于本文大多數(shù)影響因素的隸屬度是利用問卷調(diào)查
的形式獲得，若等級劃分太多容易出現(xiàn)使調(diào)查對象難以下手的情況，結果不一定理想，故本文
在確定評價等級時，根據(jù)論文的特點及參考國內(nèi)外專家、學者常用的評價等級劃分方法，再結
南京航空航天大學碩士學位論文
31
合所調(diào)研航空公司的具體情況，將評價等級集V 定義為四個等級，即用：
V ? {v1, v2 , v3, v4} ? { } 優(yōu)，良，中，差
來表示航空公司機務維修安全質量評價等級。表3.5 為評價結果與評價等級對照表：
表3.5 評價結果與評價等級對照表
評價等級 評價結果 組中值
優(yōu) 100 ? ui ? 90 95
良 90 ? ui ? 75 82
中 75 ? ui ? 60 67
差 60 ? ui ? 0 30
在用重心法進行反模糊化時取其組中值，即{95，82，67，30}。
（3）隸屬度的確定
在確定了因素集、權重集和評價集之后，進行單因素評判以確定評價指標的隸屬度。本文
主要有兩類指標：一類是較容易用數(shù)量衡量的指標，在本文的評價指標體系中，機組報告故障
率、SDR、維修差錯萬時率、事故征候萬時率等屬于這一類指標；二是模糊性指標，即無法或
不好用數(shù)量來衡量的指標。本文特意將后者，即這一類不好用數(shù)量衡量的管理性指標歸納到一
個模塊中，用模糊綜合評價法進行評估。針對這一類指標，我們選取機務工作人員及航空公司
有關專家組成的評審團，對評價指標體系中底層各元素進行單因素評價，獲取隸屬度。具體做
法是采用問卷調(diào)查的形式，通過對調(diào)查表的整理和統(tǒng)計，得到單因素模糊評判矩陣，從而盡量
使得所建立的評判模型能夠具有較強的客觀性和可操作性。
以安全管理子系統(tǒng)為例，通過對機務工作人員和航空公司有關專家共計20 人以調(diào)查問卷的
形式讓他們對安全管理子系統(tǒng)的指標進行單因素評價，得到的評價結果統(tǒng)計表如表3.6 所示：
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
32
表3.6 安全管理子系統(tǒng)隸屬度調(diào)查結果統(tǒng)計表
指標 評價 優(yōu) 良 中 差
技術資料 5 10 3 2
車輛保障 6 9 4 1
組織管理 3 8 5 4
手冊程序控制 2 6 8 4
安全教育 1 4 13 2
安全激勵機制 3 9 6 2
SMS 工作情況 5 8 7 0
根據(jù)表3.6，可以構造安全管理子系統(tǒng)隸屬度矩陣為：
0.25 0.5 0.15 0.1
0.3 0.45 0.2 0.05
0.15 0.4 0.25 0.2
R = 0.1 0.3 0.4 0.2
0.05 0.2 0.65 0.1
0.15 0.45 0.3 0.1
0.25 0.4 0.35 0
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
?? ??
安全管理
同理可得人員狀況子系統(tǒng)中人的可靠度（ 1 u ）人員基本素質（ 2 u ）的隸屬度矩陣分別為：
R1=?0.15 0.4 0.3 0.15?
0.4 0.3 0.25 0.05
0.2 0.2 0.3 0.3
R = 0.35 0.3 0.2 0.15
0.25 0.25 0.35 0.15
0.35 0.4 0.2 0.05
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
2
在人員狀況子系統(tǒng)中，指標體系由多層次因素分類組成，因此在隸屬度的求取時將第一層
評判的結果作為第二層綜合評判中評判對象的隸屬度進行下一層次的評判。
（4）模糊算子
在確定了評價指標的隸屬度和權重集后，接下來是由指標體系的特點確定模糊算子，也就
是模糊合成的確定：各級下層指標是通過何種計算方法復合成上層指標的評價值或評判向量。
廣義的模糊合成運算就理論而言有無窮多種，一般，使用較為廣泛的模型：最早有主因素突出
型，即查德算子。但應用查德算子做模糊算子，得到的結果往往沒有考慮綜合全面的情況，并
且時常受到“調(diào)皮”數(shù)據(jù)的干擾，有時甚至與實際情況南轅北轍。因此，根據(jù)實際情況，人們
南京航空航天大學碩士學位論文
33
通常選擇其它算子進行模糊合成，其中，最常用的是普通矩陣乘法，即加權平均法[36]，這種模
型能夠全面地反映評價對象，因為它的運算特性使得每個影響因素都對評價目標有所貢獻。這
是一個很容易理解、很容易接受的合成方法。結合本文中評價模型的特點及各類模糊算子的特
性，本文選擇加權平均型M ? ??作為模糊算子。
M ? ??即
1
n
j i ij
i
b a r
?
? ? ， j ?1, 2,...,m (3.14)
這一模糊算子按照普通矩陣乘法進行運算，按照權重大小，對所有因素均衡兼顧，考慮到
了所有影響因素，即此時模糊合成的結果與權重、單因素對應各等級的隸屬度全部相關，以此
保留了單因素評判的全部信息。在運算時除要求i a 具有歸一性外，無需對i a 和
ij r ( j ?1, 2,...,m)
施加上限限制。與之相比，主因素突出型的綜合評價模型，其評價結果只取決于在總評價中起
決定作用的那個因素，其余因素均不對評判結果造成影響。而加權平均型算子可以防止評價過
程中“調(diào)皮”數(shù)據(jù)的干擾。
當權重集A 和單因素評判矩陣R 確定后，按照加權平均型模糊算子進行模糊合成，便得到
綜合評判集B ，即：
11 12 1
21 22 2
1 2 1 2
1 2
( , , , ) ( , , , )
m
m
n m
n n nm
r r r
r r r
B A R a a a b b b
r r r
? ? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
(3.15)
然后，將該層次評判的結果作為下一層次評判中評判對象的隸屬度[37]，由此得到下一層的
綜合評判結果，如此直至得到最后的評價結果。例如，本文中人員狀況子系統(tǒng)就是先對二級指
標進行單因素評判，然后是一級，最后得到最終的評判向量B 。
3.2.3 模型驗證
3.2.3.1 模型驗證一：安全管理子系統(tǒng)
（1）數(shù)據(jù)獲取
由上文可知，組織對航空公司機務工作人員及有關專家共計20 人以調(diào)查問卷的形式對安全
管理子系統(tǒng)的指標進行單因素評價并進行歸一化處理（即隸屬于4 個等級的人數(shù)的頻率），得到
安全管理子系統(tǒng)的隸屬度矩陣為：
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
34
0.25 0.5 0.15 0.1
0.3 0.45 0.2 0.05
0.15 0.4 0.25 0.2
R = 0.1 0.3 0.4 0.2
0.05 0.2 0.65 0.1
0.15 0.45 0.3 0.1
0.25 0.4 0.35 0
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
?? ??
安全管理
由AHP 層次分析法得到的安全管理子系統(tǒng)權重集為：
A安全管理? (0.0325,0.0203,0.4100,0.2560,0.1473,0.0836,0.0503)
（2）評價
將安全管理子系統(tǒng)的單因素評判結果及權重集輸入Matlab 中，利用其矩陣運算功能求取評
價結果如下：
0.25 0.5 0.15 0.1
0.3 0.45 0.2 0.05
0.15 0.4 0.25 0.2
0.1 0.3 0.4 0.2
0.05 0.2 0.65
(0.0325 0.0203,0.4100,0.2560,0.1473,0.0836,0.05
0.1
0.15 0.45 0.3 0.1
0.25 0.
B A R
(0
03)
.1338 0.35
4 0.3
3
5 0
4
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
?? ??
? ?
?
?
安全管理安全管理安全管理
，
0.3523 0.1606)
在確定評價對象等級時，利用重心法反模糊化有：
1
1
( )
0.1338 95+0.3534 82+0.3523 67+0.1606 30
= =70.10
( ) 0.1338+0.3534+0.3523+0.1606
n
i i
i
n
i
i
b u u
M
b u
?
?
? ?
? ? ? ?
?
?
對照前文設定的評價等級，可知在該次評判中，該航空公司維修質量安全管理子系統(tǒng)的評
價結果為中等。
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35
3.2.3.2 模型驗證二：人員狀況子系統(tǒng)
人員狀況
人
的
可
靠
度
人
員
基
本
素
質
生
理
狀
況
心
理
因
素
作
風
紀
律
團
隊
協(xié)
作
業(yè)
務
能
力
圖3.2 人員狀況子系統(tǒng)指標體系
（1）數(shù)據(jù)獲取
與安全管理子系統(tǒng)相同，組織對航空公司機務工作人員及有關專家共計20 人以調(diào)查問卷的
形式對人員狀況子系統(tǒng)的指標進行單因素評價并進行歸一化處理（即隸屬于4 個等級的人數(shù)的
頻率），得到人員狀況子系統(tǒng)中人的可靠度和人員基本素質的隸屬度矩陣分別為：
R1=?0.15 0.4 0.3 0.15?
2
0.4 0.3 0.25 0.05
0.2 0.2 0.3 0.3
R = 0.35 0.3 0.2 0.15
0.25 0.25 0.35 0.15
0.35 0.4 0.2 0.05
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
由前文AHP 層次分析法得到的人員狀況子系統(tǒng)權重集為：
A人員狀況? (0.5，0.5)
其中，二級指標人員基本素質的權重集為：
A2 ? (0.3646，0.0943，0.2045，0.2218，0.1147)
（2）評價
先對人員狀況子系統(tǒng)–人員基本素質進行二級綜合評判，將人員基本素質的單因素評判結果
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
36
及權重集輸入Matlab 中，利用其矩陣運算功能求取評價結果如下：
2 2 2
0.4 0.3 0.25 0.05
0.2 0.2 0.3 0.3
0.35 0.3 0.2 0.15
0.25 0.25 0.35 0.15
0.35 0.4 0.2 0.05
B A R (0.3646 0.094
(0.3319 0.2909 0.2609 0.116
3 0.2045 0.2218 0.1147)
2)
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ?
? ? ?
?
， ， ， ，
將二級綜合評判的結果作為一級評判中評判對象的隸屬度，即此時人員狀況子系統(tǒng)中，人
的可靠度和人員基本素質的隸屬度向量分別為：
R1=?0.15 0.4 0.3 0.15?
? ? '
R2= 0.3319 0.2909 0.2609 0.1162
則人員狀況子系統(tǒng)的隸屬度矩陣為：
0.15 0.4 0.3 0.15
R =
0.3319 0.2909 0.2609 0.1162
? ?
? ?
? ?
人員狀況
再進行一級綜合評判，利用Matlab 矩陣運算結果如下：
0.15 0.4 0.3 0.15
0.3319 0.2909 0.2609 0.
B A R
(0.2410 0.345
1162
5 0.2804 0.1331)
(0.5 0.5)
? ?
? ?
? ?
? ? ?
?
人員狀況人員狀況人員狀況，
最后利用重心法反模糊化有：
1
1
( )
0.2410 95+0.3455 82+0.2804 67+0.1331 30
= =74.00
( ) 0.2410+0.3455+0.2804+0.1331
n
i i
i
n
i
i
b u u
M
b u
?
?
? ?
? ? ? ?
?
?
對照前文設定的評價等級，可知在此次評判中，該航空公司維修質量人員狀況子系統(tǒng)的評
價結果為中等。
南京航空航天大學碩士學位論文
37
第四章 基于貝葉斯網(wǎng)絡的安全評估模型
本文中，飛機技術狀態(tài)、維修質量和環(huán)境影響三個模塊所涵蓋的數(shù)據(jù)大都是定量指標，即
可以通過航空公司維管系統(tǒng)、質量監(jiān)察部門、生產(chǎn)保障部門或者SMS 分部獲取具體運行數(shù)據(jù)的
指標。如何基于貝葉斯網(wǎng)絡對這些定量指標進行處理和評估是本章研究的主要內(nèi)容之一。此外，
本章還將基于貝葉斯網(wǎng)絡理論建立起整個機務維修質量管理系統(tǒng)的安全評估模型。
4.1 貝葉斯網(wǎng)絡綜述
概率論是一套嚴密的適合處理不確定性問題的體系。貝葉斯網(wǎng)絡就是這樣一種幫助人們將
概率統(tǒng)計學運用于復雜領域以進行不確定性推理及數(shù)據(jù)分析的工具。各領域根據(jù)自身需求的不
確定性特點，搭建合適的貝葉斯網(wǎng)絡模型進行概率推理，得到所關心事件的發(fā)生概率，從而進
行風險分析或者安全評估。
4.1.1 貝葉斯網(wǎng)絡簡介
貝葉斯網(wǎng)絡[38]是一種有向圖模型，它是概率分析和圖論相結合的產(chǎn)物。通過貝葉斯網(wǎng)絡可
以匯總各種數(shù)據(jù)并對這些數(shù)據(jù)進行綜合推理。在貝葉斯網(wǎng)絡中，每一個原因變量和結果變量都
由節(jié)點表示，每個節(jié)點都有自己的節(jié)點概率分布[39]以表征父節(jié)點對子節(jié)點產(chǎn)生的影響?？偟膩?
說，貝葉斯網(wǎng)絡是一個具有如下特征的圖形結構：
（1）是一個帶有節(jié)點條件概率表的有向無環(huán)圖；
（2）網(wǎng)絡的節(jié)點代表隨機變量，節(jié)點之間的有向連線（邊）表示隨機變量之間的條件依賴
關系。指向節(jié)點 A 的所有節(jié)點稱為節(jié)點 A 的父節(jié)點，而節(jié)點 A 稱為其父節(jié)點的子節(jié)點。
（3）節(jié)點條件概率表表征該節(jié)點相對于其父節(jié)點的所有可能的條件概率。
圖4.1 給出一個簡單的示例說明貝葉斯網(wǎng)絡的基本特征，包含所有節(jié)點的聯(lián)合概率分布函
數(shù)為：
P(C, S, R,W) ? P(W / S, R)P(S /C)P(R/C)P(C) (4.1)
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
38
圖4.1 一個簡單的貝葉斯網(wǎng)絡示例
上圖給出了C，S，R，W 這四個變量的依賴關系，可以看出，節(jié)點C 沒有父節(jié)點，這樣的
節(jié)點稱之為根節(jié)點，由圖可知，S 和R 是根節(jié)點C 的子節(jié)點，C 節(jié)點為變量S 和R 的父節(jié)點。
變量W 直接依賴于變量S 和R，變量S 和R 通過變量W 連接。同時，給出各節(jié)點條件概率表，
定量表示子節(jié)點對父節(jié)點的依賴關系。
貝葉斯網(wǎng)絡通過圖形的方式表達各變量間的獨立和依賴關系。每個變量在圖形中以一個節(jié)
點表示，各節(jié)點間則用有向箭頭的連接來表達變量之間的依賴關系，并通過各節(jié)點的條件概率
表定量刻畫該節(jié)點與其父節(jié)點的依賴關系。由此可見，在定性層面，貝葉斯網(wǎng)絡用一個有向無
環(huán)圖描述了變量之間的獨立和依賴關系；在定量層面，它則通過條件概率表達了變量對其父節(jié)
點的依賴關系。
4.1.2 貝葉斯網(wǎng)絡基本知識
貝葉斯網(wǎng)絡是概率論與圖論[40]相結合的產(chǎn)物，在一個貝葉斯網(wǎng)絡中，一方面可以從概率論
的角度探討變量之間的依賴與獨立，另一方面也可以從圖論的角度探討節(jié)點之間的連通與分隔。
本節(jié)主要介紹與貝葉斯網(wǎng)絡相關的概率論及圖論基本知識。
（1）聯(lián)合概率
聯(lián)合概率? ? 1 2 , , ..., n P X X X 是指在多元的概率分布中，多個隨機變量1 2 , , ..., n X X X 分別滿足
各自條件的概率，顯然，?P? X1, X2 , ..., Xn ? ?1。若隨機變量i X 有兩種狀態(tài)，則各隨機變量所
南京航空航天大學碩士學位論文
39
有可能的狀態(tài)組合數(shù)為2n 。為了確定某個隨機變量i X 取所關心狀態(tài)時的概率， 則將
? ? 1 2 , , ..., n P X X X 中
i X 取所關心狀態(tài)時的所有概率相加即可。
（2）條件概率
條件概率[41]是用來刻畫事件及變量之間關系的基本工具，它是貝葉斯網(wǎng)絡中非常重要的概
念。條件概率是基于概率計算中的鏈規(guī)則，通過利用變量之間的條件獨立關系將聯(lián)合概率分布
分解成多個復雜度較低的概率分布，從而降低模型表達復雜度，提高推理效率，使得人們可以
運用概率的方法來解決大型的復雜不確定問題。
設A、B 為兩隨機事件且P?B? ? 0，則事件A在給定事件B 發(fā)生時的條件概率定義為：
? ?
( )
|
( )
P AB
P A B
P B
? (4.2)
由（4.2）式可得：
P?AB? ? P(B)P(A| B) (4.3)
這稱為概率的乘法定律，其含義為：對A 和B 同時發(fā)生的信度，等于對B 發(fā)生的信度乘
以已知B 發(fā)生時對A 發(fā)生的信度。顯然，乘法定律也可寫作：
P?AB? ? P(A)P(B | A) (4.4)
假設B 是由相互獨立的事件組成的概率空間{ 1 b , 2 b ，... n b }。則P(A)可以用全概率公式
展開為：
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 2 2 ... n n P A ? P A B P B ? P A B P B ? ? P A B P B (4.5)
（3）鏈規(guī)則
利用乘法公式將多個變量的聯(lián)合概率分解成一系列條件概率的乘積稱之為鏈規(guī)則[42]。
對于兩變量X、Y的聯(lián)合分布P?X,Y ?，按照條件分布的定義，可得：
P?X,Y ? ? P(X)P(Y | X) (4.6)
將其推廣到n 個變量的聯(lián)合分布? ? 1 2 , , ..., n P X X X ，有：
? ? 1 2 n 1 2 1 1 1 , , ..., ( ) ( | )... ( | , ..., ) n n P X X X P X P X X P X X X ? ? (4.7)
（4）有向分隔準則[43]
考慮兩個變量X、Y 通過第三個變量Z 間接相連這一基本情況，它有三種可能的子情況，
分別是：順連、分連和匯連。
1）順連：如圖4.2 所示，這里若Z 未知，則對X 的了解會影響關于Z 的信度，進而影響
關于Y 的信度，反之亦然，所以此時信息可以在X 和Y 之間傳遞，它們相互關聯(lián)；另一方面，
若Z 的取值已知，則對X 的了解就不會影響關于Z 的信度，從而也不會影響關于Y 的信度。
反之，對Y 的了解也不會通過Z 影響關于X 的信度，因此此時信息無法在X 和Y 兩者之間傳
遞，它們之間的信息通道被阻塞，此時X 和Y 相互條件獨立。
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
40
X
Z
Y
X
Z
Y
圖4.2 順連
2）分連：如圖4.3 所示，它的情況與順連相似，當未知Z 時，在X 和Y 之間可以進行信
息的傳遞，此時它們相互關聯(lián)；但當Z 已知時，X 和Y 之間的信息通道被阻塞，信息不能在X
和Y 之間進行傳遞，此時它們相互條件獨立。
Y X
Z
圖4.3 分連
3）匯連：如圖4.4 所示，結構上，它與分連恰恰相反，分連代表一因多果的情況，而匯連
則代表多因一果。在信息通道性質方面，它也與分連相反。具體地說，在未知Z 時，X 和Y 相
互獨立，而在已知Z 時，X 和Y 卻相互關聯(lián)。
Y X
Z
圖4.4 匯連
基于有向分隔準則的理論，貝葉斯網(wǎng)就可以對隨機變量間的條件獨立關系加以利用，將復
雜的聯(lián)合概率分布表示成直觀的網(wǎng)絡拓撲結構以及各節(jié)點的條件概率表。
（4）貝葉斯網(wǎng)絡中的邏輯門
從推理機制和對于故障狀態(tài)的描述上來看，近幾十年發(fā)展起來的貝葉斯網(wǎng)絡技術與故障樹
有極大的相似性，他們都適用于表達分析不確定性事物，除此之外，貝葉斯網(wǎng)絡技術還具備描
南京航空航天大學碩士學位論文
41
述事件非確定性邏輯關系及多態(tài)性的能力。從故障樹映射到貝葉斯網(wǎng)絡，得到貝葉斯網(wǎng)絡中的
各種邏輯門，包括與門、或門、表決門等。假設E=0 表示事件不發(fā)生，E=1 表示事件發(fā)生，圖
4.5 給出了常用的與門、或門、表決門向貝葉斯網(wǎng)絡轉化的方法。
T
AND
E1 E2
T
E1 E2
P(T=1|E1=1,E2=1)=1
P(T=1|else)=0
圖4.5 與門
T
OR
E1 E2
T
E1 E2
P(T=1|E1=0,E2=0)=0
P(T=1|else)=1
圖4.6 或門
2/3
2/3
T
E1 E2 E3
T
E1 E2 E3
P(T=1|E1=1,E2=0,E3=0)=0
P(T=1|E1=0,E2=1,E3=0)=0
P(T=1|E1=0,E2=0,E3=1)=0
P(T=1|else)=1
圖4.7 表決門
4.1.3 貝葉斯網(wǎng)絡的概率推理與參數(shù)學習
4.1.3.1 概率推理
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42
概率推理[44]是貝葉斯網(wǎng)絡的主要用途之一。推理過程實質上是后驗概率的計算過程，它是
利用隨機變量間的條件獨立性，將一個聯(lián)合概率分布直觀地表達為一個圖形結構和一組條件概
率表，經(jīng)消元可得出任一變量的邊緣概率，在已知某些證據(jù)（變量取值）的情況下，還可以計
算查詢變量，即感興趣的節(jié)點變量的條件概率分布。
先驗概率和后驗概率[45]這兩個概念是相對于某組證據(jù)而言。設H 和E 為兩個隨機變量，
H ? h 為某一假設， E ? e為一組證據(jù)，在考慮證據(jù)E ? e之前，對事件H ? h 的概率估計
P(H ? h)稱為先驗概率，而在考慮證據(jù)之后，對H ? h的概率估計P(H ? h | E ? e)稱為后驗概
率。貝葉斯公式描述了先驗概率和后驗概率之間的關系：
( ) ( | )
( | )
( )
P H h P E e H h
P H h E e
P E e
? ? ?
? ? ?
?
(4.8)
后驗概率問題指的是已知貝葉斯網(wǎng)絡中某些變量的取值，計算另外一些變量的后驗概率分
布的問題，它是概率推理的核心問題，根據(jù)證據(jù)變量和查詢變量在網(wǎng)絡中的因果關系不同，概
率推理可以分為以下四種基本推理模式[46]：
（1）診斷推理：從結果推知原因，常用于故障診斷和病因診斷中；
（2）預測推理：從原因推知結果，已知一定的證據(jù)變量，計算可能結果發(fā)生的概率；
（3）原因關聯(lián)推理：從結果對導致該結果的多個原因進行推理，如前文所述，原因關聯(lián)推
理存在于匯連結構中，當結果給定時，就可以利用不同原因之間此消彼長的關系來分析多個原
因的相互影響；
（4）混合推理：包含上述類型的混合推理，既有診斷推理，又有預測推理。
貝葉斯網(wǎng)絡以網(wǎng)絡結構和條件概率表的表現(xiàn)形式描述變量之間的依賴和獨立關系，概率推
理的目的就是通過網(wǎng)絡拓撲結構和節(jié)點的條件概率表來計算在考慮證據(jù)變量后查詢變量的后驗
概率。迄今為止，已經(jīng)有研究者提出很多高效的算法來支持推理，包括適用于結構簡單、網(wǎng)絡
規(guī)模小的精確算法和適用于結構復雜、規(guī)模較大的近似算法：1988 年，Lauritzen 和Spiegelhalter
開發(fā)了一種精確推理算法–聯(lián)合樹算法，1990 年Jensen 對其進行了改進；1988 年Shachte 提出
圖約簡算法；20 世紀40 年代中期，數(shù)學家馮諾依曼于美國第一次世界大戰(zhàn)研制原子彈期間提
出Monte Carlo 法……這些算法都已被開發(fā)成軟件包以方便貝葉斯網(wǎng)絡的應用，具體原理在此
不便贅述。
4.1.3.2 參數(shù)學習
貝葉斯網(wǎng)絡的參數(shù)學習[47]是已知網(wǎng)絡結構，確定網(wǎng)絡參數(shù)的問題，它是基于網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)樣
本的，所謂數(shù)據(jù)樣本則是指貝葉斯網(wǎng)絡中隨機變量狀態(tài)構成的所有組合，簡稱數(shù)據(jù)。根據(jù)訓練
樣本集是否完整，樣本參數(shù)學習有三種基本方法，即最大似然估計和貝葉斯估計以及EM 算法。
南京航空航天大學碩士學位論文
43
（1）最大似然估計
概率在樣本一定的情況下實際就是頻率，可以通過研究一系列不可重復事件發(fā)生的頻率來獲取事件發(fā)生的概率。直觀理解上，最大似然估計[48]就是用數(shù)據(jù)中隨機變量各狀態(tài)出現(xiàn)的頻率作為變量各狀態(tài)的概率，最大似然估計視待估參數(shù)為一個未知且固定的取值，它不考慮先驗知識的影響，通常，當隨機試驗次數(shù)較多時，用頻率來表示的概率精度較高。
（2）貝葉斯估計
貝葉斯估計[49]與最大似然估計的最大區(qū)別在于，它將先驗知識的影響考慮在內(nèi)，通過貝葉斯公式將參數(shù)的先驗概率分布與其似然函數(shù)聯(lián)合，獲得參數(shù)的后驗分布。當樣本量很小時，這個估計主要依賴于先驗知識，當樣本量足夠大時，這個估計越來越多地依賴于觀測數(shù)據(jù)，越來越接近最大似然估計，而先驗知識的影響逐漸淡出。
（3）EM算法
EM算法[50]，即期望最大化(Expectation Maximization)算法是是由Dempster，Laird和Rubin提出的一種很重要的參數(shù)估計算法。它是一種當訓練樣本數(shù)據(jù)不完整時求解最大似然估計的迭代算法，通過假設隱變量的存在，極大簡化最大似然估計的計算復雜度，而性能卻與最大似然估計相近，對于一類特殊的參數(shù)估計問題有很好的實際應用價值。本文采用EM算法進行參數(shù)學習，具體在4.2.2節(jié)詳述。
4.1.4 貝葉斯網(wǎng)絡建模的相關工具簡介
當前國際上有很多種貝葉斯網(wǎng)絡建模分析工具軟件，以下是常見并且本文采用的兩種貝葉斯軟件：
（1）GeNIe
本文采用 Decision Systems Laboratory，University of Pittsburgh 所開發(fā)的貝葉斯網(wǎng)絡推理平臺 GeNIe 作為仿真建模工具。GeNIe具有開放的數(shù)據(jù)中心，通過與第三方軟件數(shù)據(jù)交換的3種標準：DDE、OPC和ODBC可以實現(xiàn)程序間的數(shù)據(jù)交換。GeNIe具有很強的I/O驅動能力，能與絕大多數(shù)控制裝置相連。此外，GeNIe任務編輯器使用優(yōu)于行式結構文本語言編程的數(shù)據(jù)流編程模式，提供很多通用的圖形界面。節(jié)點的條件概率表可以通過多種途徑給出：1）專家直接給出，即直接針對節(jié)點手工輸入條件概率表；2）基于案例的參數(shù)學習獲得；3）直接編輯概率公式。本文是通過GeNIe軟件的參數(shù)學習功能獲取節(jié)點的條件概率表。
（2）Netica
Netica是由加拿大Norsys公司開發(fā)的一款世界著名的貝葉斯網(wǎng)絡專用軟件，該軟件提供很豐富的圖形界面，可以很方便地搭建貝葉斯網(wǎng)絡結構。Netica能提供貝葉斯網(wǎng)絡的幾乎全部應用功能，包括：貝葉斯推理和敏感性分析等。本文也將應用這些功能，對航空公司維修質量安
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
44
全狀況進行預警、診斷和敏感性分析。
4.2 貝葉斯網(wǎng)絡建模
貝葉斯網(wǎng)絡建模的主要任務包括一個定性過程和一個定量過程，定性過程是指貝葉斯網(wǎng)絡
拓撲結構的確定，定量過程是指節(jié)點條件概率分布的確定。目前，本文是依據(jù)第二章建立的航
空公司安全狀況和維修質量管理的安全評估指標體系手動建立模型拓撲結構，然后依據(jù)專家對
各個影響因素安全狀況等級的劃分，結合調(diào)研采集到的航空公司運行數(shù)據(jù)，通過參數(shù)學習的方
法獲取各節(jié)點的條件概率表。
4.2.1 網(wǎng)絡拓撲結構模型的建立
運用貝葉斯網(wǎng)絡進行安全評估，首先需要構建所描述問題的網(wǎng)絡拓撲結構。根據(jù)對圖2.3所
示的航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估指標體系的分析可以明顯看出，各層指標與其
上層指標之間的關系是貝葉斯網(wǎng)絡局部連接方式中的匯連關系，即上層指標的情況是由下層指
標的狀況推斷出來的。如安全狀況這一總指標A是依據(jù)5個一級指標，分別為：飛機技術狀態(tài)
（ 1 B ）、維修質量（ 2 B ）、環(huán)境影響（ 3 B ）、安全管理（ 4 B ）和人員狀況（ 5 B ）確定的，
而飛機技術狀態(tài)（ 1 B ）是由5個二級指標，分別為：機組報告故障率（ 1 C ）、SDR（ 2 C ）、重
復性故障（ 3 C ）、航班不正常千次率（ 4 C ）和故障保留情況（ 5 C ）來衡量的。即每層指標都
是上一層相應指標的父節(jié)點，這種匯連關系通過由父節(jié)點指向子節(jié)點的有向邊來表示，即由二
級指標（ i C ）指向對應的一級指標（ i B ）最終匯聚到總指標 A。通過上述分析，構建了航空
公司安全狀況和維修質量管理安全評估模型的貝葉斯網(wǎng)絡拓撲結構如圖4.8所示（該圖截自
GeNIe界面）：
南京航空航天大學碩士學位論文
45
圖4.8 航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估模型的貝葉斯網(wǎng)絡拓撲結構
4.2.2 EM 算法–缺值數(shù)據(jù)最大似然估計
在完整數(shù)據(jù)的情況下，最大似然估計可以用一個閉公式來計算，但當數(shù)據(jù)有缺失時，則沒
有計算最大似然估計的閉公式。在實際中，人們通常使用迭代法對它進行近似，最常用的迭代
算法是期望優(yōu)化（Expectation Maximization）算法，簡稱EM 算法。本文中節(jié)點眾多，節(jié)點狀
態(tài)參數(shù)也多，除了根節(jié)點，中間節(jié)點和頂層節(jié)點多受2～5 個節(jié)點的影響。從航空公司采集的數(shù)
據(jù)多有缺失，一是數(shù)據(jù)樣本不足，二是偶有時間對應不上的情況發(fā)生。因此本文采用EM 算法
修補缺值樣本進行參數(shù)學習，為下一節(jié)獲取節(jié)點的條件概率表做鋪墊。
4.2.2.1 EM 算法思想
為了求得貝葉斯網(wǎng)N=(g,? )的參數(shù)? 之MLE?Maximum Likelihood Estimation?的近似值，
EM 算法由隨機產(chǎn)生的初始值0 ? 開始迭代，設t ? 是進行了第t 次迭代的估計值，則t 1 ? ? 經(jīng)由以
下兩個步驟得到：
（1）對t ? 進行數(shù)據(jù)修補，形成完整的數(shù)據(jù)集；
（2）基于最大似然估計的思想對修補后的完整數(shù)據(jù)計算得到t 1 ? ? 。
這便是EM 算法的基本思想。數(shù)據(jù)修補的過程如下：考慮某一組缺值樣本l D ，設樣本l D 中
所有值缺變量的集合為l X ，將l X 的一個取值l l X ? x 加入原來的樣本l D ，就能得到一組完整
的數(shù)據(jù)樣本( , ) l l l D X ? x 。考慮到l X 有多種可能的取值，因此相應的，值缺樣本l D 也有多種可
能的修補方式。EM 算法考慮到了所有的修補方式，為每一個可能的修補結果附加權重系數(shù)xl ? ，
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
46
得到加權樣本( , )[ ] l l l xl D X ? x ? ，也稱碎權樣本。EM 算法用下式計算基于補后數(shù)據(jù)的最大似
然估計t 1 ? ? ：
1
1
1
, >0
1
,
i
i
t r
ijk t
r ijk
t k
t ijk
ijk k
i
m
m
m
r
?
?
?
?
?
?
??
? ?
?
?
??
?
?
若
若否
(4.9)
其中， t
ijk m 是修復數(shù)據(jù)中所有滿足
i X ? k和? ? i ? X ? j 的樣本權重之和。
4.2.2.2 EM 算法理論
假設貝葉斯網(wǎng)N=(g,? )的一組獨立同分布（Independent Identically Distributed，i.i.d）樣本
為? ? 1 2 , , , m D ? D D D ，對其中任一樣本
l D ， l X 是
l D 中由缺失參數(shù)構成的集合， t ? 是參數(shù)?
的當前估計， t D 是利用t ? 對D 進行修補后的碎權完整數(shù)據(jù)。定義給定t D 的情況下關于? 的對
數(shù)似然函數(shù)為：
? ? ? ? ? ?
1
| | , , |
l xl
m
t t
l l l l l l
l x
l ? D P X x D ? logP D X x ?
? ??
?? ? ? ? (4.10)
其中? | , ? t
l l l P X ? x D ? 就是xl ? 。當l X ? ?時，約定? | , ? t
l l l P X ? x D ? 為1。
由于t D 完全由D 和t ? 決定，可將? | ? t l ? D 記為? | , ? t l ? D ? ，被稱之為基于D的? 期望對
數(shù)似然函數(shù)。又因為在EM 算法的迭代過程中數(shù)據(jù)D通常是恒值，又可以將? | , ? t l ? D ? 簡記為
? | ? t Q ? ? 。
假設進行EM 算法的第t 次迭代，首先需要計算? | ? t Q ? ? ，該步驟稱為E-步驟；然后求最
大化? | ? t Q ? ? 對應的? 值，即：
? ? 1 | t t Q
?
? ? ? ? ? arg max (4.11)
因此，該步驟稱為M-步驟。
考慮t 1 ? ? 的計算，首先，碎權樣本( , ) l l l D X ? x 的特征函數(shù)為：
? ?
? , ? ? ?
, , : ,
1,
0,
l l l i i
l l l
D X x X k X j
i j k D X x
?
?
? ? ?
?
?
???
若在中且
若否
(4.12)
那么有：
? ? ? ?
1 1 1
, | , , : ,
n qi ri
l l l l l l ijk
i j k
log P D X x ? ? i j k D X x log?
? ? ?
? ???? ? (4.13)
于是：
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47
? ? ? ? ? ?
? ? ? ?
1 1 1 1
1 1 1 1
| | , , , :
| , , , : ,
,
i i
l xl
i i
l xl
m n q r
t t
l l l l l l ijk
l x i j k
n q r m
t
l l l l l l ijk
i j k l x
Q P X x D i j k D X x log
P X x D i j k D X x log
? ? ? ? ?
? ? ?
? ?? ? ? ?
? ? ? ? ??
? ? ?
? ? ?
? ? ???
???? ?
(4.14)
定義：
? ? ? ?
1
| , , , : ,
l xl
m
t t
ijk l l l l l l
l x
m P X x D ? ? i j k D X x
? ??
?? ? ? ? (4.15)
t
ijk m 是補后數(shù)據(jù)t D 中所有滿足i X ? k和? ? i ? X ? j 的樣本的權重之和。進而有：
? ?
1 1 1
|
n qi ri
t t
ijk ijk
i j k
Q ? ? m log?
? ? ?
? ??? (4.16)
根據(jù)推論，當? 取如下值時， ? | ? t Q ? ? 達到最大：
1
1
1
, >0
1
,
i
i
t r
ijk t
r ijk
t k
t ijk
ijk k
i
m
m
m
r
?
?
?
?
?
?
??
? ?
?
?
??
?
?
若
若否
(4.17)
便得到式(4.9)。
4.2.3 條件概率表
本模型中的條件概率表采用4.2.2 節(jié)所述貝葉斯網(wǎng)參數(shù)學習方法中的EM 算法，從航空公司
調(diào)研獲取2009 年1 月至2011 年9 月的數(shù)據(jù)，選取09 年1 月–10 年12 月的24 組數(shù)據(jù)作為訓練
樣本，利用GeNIe 軟件提供的參數(shù)學習功能，讀取數(shù)據(jù)文件進行學習獲取各節(jié)點的條件概率表。
而根節(jié)點條件概率的確定是通過統(tǒng)計航空公司采集樣本數(shù)據(jù)中相應狀態(tài)事件發(fā)生的頻次獲得。
以航班不正常千次率為例，本文將航班不正常千次率分為三個狀態(tài)：低（Low），中(Middle)，
高（High）。對照所屬區(qū)間，統(tǒng)計24 組數(shù)據(jù)中，航班不正常千次率低（Low）、中（Middle）、
高（High）的次數(shù)分別為19 次、3 次和2 次。因此，對于航班不正常千次率節(jié)點，其低（Low）、
中（Middle）、高（High）的條件概率分別為：79.17%、12.50%和8.33%。按照同樣的方法可以
計算出其他節(jié)點的條件概率。
各根節(jié)點等級所屬對應區(qū)間的劃分參考警戒值的計算。警戒值是用來衡量可靠性指標是否
超限的極限值。在本系統(tǒng)中，采用標準偏差? 的方法來計算警戒值。警戒值即上控制極限是利
用標準偏差公式，通過歷史數(shù)據(jù)來確定。
標準偏差? 公式：
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48
? ?2
2
1
X
X
N
N
?
?
? ?
?
?
(4.18)
式中： X=指標月比率
N=計算月份數(shù)
警戒值計算公式：
UCL ? X ? K? (4.19)
式中： X ? ? X N
K 值由可靠性工程師進行警戒值計算時設置，一般取高于平均值1 至2 倍的標準偏差（即
K 值設置為1 至2）。大機群（6 架（含）飛機以上）和穩(wěn)定的系統(tǒng)（如液壓系統(tǒng)），K 值一般取
1.5；小機群和跳動大的系統(tǒng)（如電子設備），K 值一般取 2.5。通過與航空公司專家探討，本文
中，當X ? X ?? （K 值取1）時，情況為好；當X ?? ? X ? X ?1.5? （K 值取1.5）時，情
況為中；當X ? X ?1.5? 時，情況為差。由此獲得各節(jié)點等級劃分依據(jù)如表4.1 所示：
表4.1 貝葉斯網(wǎng)絡模型根節(jié)點狀態(tài)等級劃分依據(jù)
節(jié)點名稱 等級劃分 范圍
機組報告故障率
Low [0,0.36]
Middle (0.30,0.39]
High (0.39,??)
SDR
Low [0,44]
Middle (44,50]
High (50,??)
重復性故障
Low [0,46]
High (46, ??)
航班不正常千次率
Low (0,5.11]
Middle (5.11,5.56]
High ?5.56, ???
故障保留情況
Low (0,506]
High (506,??)
南京航空航天大學碩士學位論文
49
續(xù)表4.2 貝葉斯網(wǎng)絡模型根節(jié)點狀態(tài)等級劃分依據(jù)
一般維修差錯萬時率
Low [0,8.64]
Middle (8.64,10.67]
High (10.67,??)
嚴重維修差錯萬時率
Low (0,0.14]
Middle [0.14,0.16]
High (0.16,??)
事故征候萬時率
Low (0,0.07]
Middle (0.07,0.08]
High (0.08,??)
機務故障報告率
Low (0,0.24]
Middle (0.24,0.30]
High (0.30,??)
作業(yè)場地
Good
有機坪+機坪復雜度高
（中）
Normal 有機坪+機坪復雜度低
Bad 無機坪
作業(yè)時間
Good (0,360]
Bad (360,??)
航材管理(AOG)
Low (0,0.18]
Middle (0.18,0.26]
High (0.26,??)
天氣影響
Good 其它
Bad
北方區(qū)維修單位9 月–次
年2 月
南方區(qū)域維修單位3–6
月份
日利用率
Low (0,10.13]
Middle (10.13,10.41]
High (10.41,??)
對于安全管理和人員狀況節(jié)點，這兩個子系統(tǒng)是通過前文模糊綜合評價的方法獲得優(yōu)
（Excellent）、良（Normal）、中（Medium）、差（Bad）的評價等級，它們的先驗概率則是通過
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
50
統(tǒng)計 2009 年 1月至 2010 年 12 月的評價等級分布頻次獲得。如安全管理子系統(tǒng)，在 月的評價等級分布頻次獲得。如安全管理子系統(tǒng)，在 09 年 1月 至 10 年 12 月的 24 次評價中，結果為優(yōu)（ 次評價中，結果為優(yōu)（ 次評價中，結果為優(yōu)（ 次評價中，結果為優(yōu)（ Excellent Excellent ）、良（ ）、良（ ）、良（ ）、良（ NormalNormal NormalNormal ）、中（ ）、中（ ）、中（ ）、中（ Medium Medium ）、差（ ）、差（ ）、差（ ）、差（ Bad ） 的頻次分別為： 12 、9、2、1，因此對于安全管理子系統(tǒng)，其優(yōu)（ ，因此對于安全管理子系統(tǒng)其優(yōu)（ ，因此對于安全管理子系統(tǒng)其優(yōu)（ ，因此對于安全管理子系統(tǒng)其優(yōu)（ Excellent Excellent ExcellentExcellentExcellent Excellent）、良（ ）、良（ ）、良（ ）、良（ Normal NormalNormal ）、中 ）、中 ）、中 （Medium Medium ）、差（ ）、差（ ）、差（ ）、差（ BadBad ）狀態(tài)的先驗概率分別為： ）狀態(tài)的先驗概率分別為： 50% ，37.5% 37.5%37.5% ，8.33% ，4.17% 4.17% 。至此，本文已 。至此，本文已 。至此，本文已 。至此，本文已 。至此，本文已 。至此，本文已 完成了貝葉斯網(wǎng)絡結構的搭建以及各節(jié)點條件概率表確立，基于航空公司維修質量安全評估模型的建立工作。如圖 4. 9所示（該圖截自 GeNIe GeNIe界面）： 界面）：
圖 4. 9 航空公司維修質量安全評估分析模型 航空公司維修質量安全評估分析模型
南京航空航天大學碩士學位論文
51
第五章 航空公司維修質量安全評估模型實例驗證與應用分析
本章將對第 四章基于貝葉斯網(wǎng)絡理論建立起來的航空公司維修質量安全評估模型進行實例 驗證與各種應用分析，包括反演（即后概率問題）、最大可能解釋和敏感性。這些功 驗證與各種應用分析，包括反演（即后概率問題）、最大可能解釋和敏感性。這些功 驗證與各種應用分析，包括反演（即后概率問題）、最大可能解釋和敏感性。這些功 驗證與各種應用分析，包括反演（即后概率問題）、最大可能解釋和敏感性。這些功 驗證與各種應用分析，包括反演（即后概率問題）、最大可能解釋和敏感性。這些功 驗證與各種應用分析，包括反演（即后概率問題）、最大可能解釋和敏感性。這些功 能是通過貝葉斯軟件 GeNIe GeNIe和 Netica NeticaNetica實現(xiàn)的。由前述可知， 實現(xiàn)的。由前述可知， 實現(xiàn)的。由前述可知， GeNIe GeNIe具有很強大的與第三方軟件 數(shù)據(jù)交換的能力， 實際上數(shù)據(jù)交換的能力， 實際上GeNIe GeNIe與 Netica NeticaNetica是兼容的， 是兼容的， Netica 在用于分析時具有更直觀的效果。 在用于分析時具有更直觀的效果。 因此在進行最大可能解釋和敏感性分析時，我們將文件保存成 因此在進行最大可能解釋和敏感性分析時，我們將文件保存成 Netica NeticaNetica的格式，在 的格式，在 Netica NeticaNetica中打開 中打開 進行分析。
5.1 貝葉斯反演分析 貝葉斯反演分析 貝葉斯反演分析
人們常說的概率推理就是后驗問題 ，指的是已知貝葉斯網(wǎng)中某些變量取值計算另 外一些變量的后驗概率分布問題。
貝葉斯反演析包括風險預測和原因診斷5.1.1 實例驗證
如圖 5.1 所示，基于目前獲得的貝葉斯網(wǎng)絡對該航空公司 所示，基于目前獲得的貝葉斯網(wǎng)絡對該航空公司 所示，基于目前獲得的貝葉斯網(wǎng)絡對該航空公司 所示，基于目前獲得的貝葉斯網(wǎng)絡對該航空公司 2011 20112011年 1月機務維修質量安全 月機務維修質量安全 狀況進行實例驗證。此時，根節(jié)點全部為據(jù)變量表 4.1 根節(jié)點狀態(tài)等級劃分依據(jù)獲得 根節(jié)點狀態(tài)等級劃分依據(jù)獲得 所有證據(jù)變量的已知狀態(tài)，對其安全況進行評估。可以理解為是在綜合 所有證據(jù)變量的已知狀態(tài)，對其安全況進行評估?？梢岳斫鉃槭窃诰C合 所有證據(jù)變量的已知狀態(tài)，對其安全況進行評估。可以理解為是在綜合 24 組歷史數(shù)據(jù)的基礎 組歷史數(shù)據(jù)的基礎 上， 利用所建貝葉斯網(wǎng)絡風險分析模型。首先更新根節(jié)點的邊緣概率上， 利用所建貝葉斯網(wǎng)絡風險分析模型。首先更新根節(jié)點的邊緣概率上， 利用所建貝葉斯網(wǎng)絡風險分析模型。首先更新根節(jié)點的邊緣概率然后利用 GeNIe GeNIe的 update updateupdate功能，更新整個網(wǎng)絡的概率結果 如圖 5.1 所示 ：
圖 5. 1 2011 20112011年 1月航空公司安全狀況概率 月航空公司安全狀況概率
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
52
此時，目標節(jié)點安全狀況為Good 的概率是84%，保持不變，飛機技術狀態(tài)為Good 的概
率從67%下降至65%，維修質量從70%上升至71%，環(huán)境影響由81%降至80%，安全管理子系
統(tǒng)從87%上升為88%，人員狀況情況不變。將根節(jié)點先驗概率更新，同理可得到本年度2 月至
9 月該航空公司機務維修質量的安全狀況，做圖進行環(huán)比分析，可看出今年該航空公司安全狀
況的變化趨勢，如圖5.2 所示：
安全狀況
60%
65%
70%
75%
80%
85%
90%
2011年1月
2011年2月
2011年3月
2011年4月
2011年5月
2011年6月
2011年7月
2011年8月
2011年9月
時間
Good概率
系列1
圖5.2 安全狀況環(huán)比分析
從目前獲取的數(shù)據(jù)來看，該航空公司的維修安全狀況總體呈下降趨勢，在今年2 月達到最
高點以后持續(xù)下降。為便于查找原因，同理我們還可以得到各個子系統(tǒng)的變化情況，如圖5.3
所示：
子系統(tǒng)環(huán)比分析
0%
20%
40%
60%
80%
100%
2011年1月
2011年2月
2011年3月
2011年4月
2011年5月
2011年6月
2011年7月
2011年8月
2011年9月
時間
Good概率
飛機技術狀態(tài)
維修質量
環(huán)境影響
安全管理
人員狀況
圖5.3 子系統(tǒng)環(huán)比分析圖
從各子系統(tǒng)的環(huán)比分析圖可看出，維修質量、環(huán)境影響、安全管理和人員狀況四個子系統(tǒng)
的情況基本保持不變，但飛機技術狀態(tài)子系統(tǒng)呈現(xiàn)下降趨勢，可見安全狀況的下降是由于飛機
南京航空航天大學碩士學位論文
53
技術狀態(tài)的下降導致。 查看 這幾個月飛機技術狀態(tài)的相關數(shù)據(jù) ，對照 貝葉斯網(wǎng)模型根節(jié)點狀 態(tài)等級劃分依據(jù)可 發(fā)現(xiàn)， 機組報告故障率、 SDR 、重復性故障持續(xù)偏高，如表 5.1 所示： 所示：
表 5. 1 5月–9月飛機技術狀態(tài)數(shù)據(jù)表
時間
機組報告故障率
SDR
重復性故障
航班不正常千次率
故障保留數(shù)
2011 2011年 5月
0.37 0.37 (Middle) (Middle) (Middle)
44(Low) 44(Low)
77(High) 77(High) 77(High)
3.34 (Low) 3.34 (Low) 3.34 (Low)
481(Low) 481(Low)
2011 2011年 6月
0.53 0.53 (High) (High)
48(Middle) 48(Middle) 48(Middle) 48(Middle)
91(High) 91(High) 91(High)
4.70 (Low) 4.70 (Low) 4.70 (Low)
452(Low) 452(Low)
2011 2011年 7月
0.50 0.50 (High) (High)
55(High) 55(High) 55(High)
103(High) 103(High)
4.38(Low) 4.38(Low)
494(Low) 494(Low)
2011 2011年 8月
0.70 0.70 (High) (High)
49(Middle) 49(Middle) 49(Middle) 49(Middle)
64(High) 64(High) 64(High)
4.23 (Low) 4.23 (Low) 4.23 (Low)
489(Low) 489(Low)
2011 2011年 9月
0.56 0.56 (High) (High)
51 （High High ）
42(Low) 42(Low)
4.51(Low) 4.51(Low)
402(Low) 402(Low)
因此，安全狀況的下降主要是由機組報告故障率、 因此，安全狀況的下降主要是由機組報告故障率、 因此，安全狀況的下降主要是由機組報告故障率、 因此，安全狀況的下降主要是由機組報告故障率、 因此，安全狀況的下降主要是由機組報告故障率、 SD R、重復性故障導致。 、重復性故障導致。 、重復性故障導致。 以上數(shù)據(jù)均反 以上數(shù)據(jù)均反 以上數(shù)據(jù)均反 映出維修人員在航后檢查、日常護飛機放行等工作環(huán)節(jié)的不到位， 航空公司 有必要針對 性地對維修單位進行安全生產(chǎn)檢查，各飛機技術狀態(tài)的控制情況尤其針發(fā)動、起落架等重要系統(tǒng)的維護求是否得到實 /執(zhí)行。
5.1.2 風險預測
基于目前獲得的貝葉斯網(wǎng)絡模型， 當某月已知安全管理、人員狀況作業(yè)場地時間 及天氣狀況時， 對航空公司 該月 維修質量安全狀況進行預測，同樣將 已知狀態(tài)的 根節(jié)點作為 證據(jù)變量， 其證據(jù)變量及相應狀態(tài)為 [安全管理 =Good Good，人員狀況 ，人員狀況 =Excellent ExcellentExcellent ExcellentExcellent ，作 業(yè)場地 =Normal =Normal=Normal ， 作業(yè)時間 =Good =Good，天氣狀況 ，天氣狀況 =Bad] =Bad] =Bad]，通過 ，通過 update updateupdate按鈕刷新整個網(wǎng)絡，得到 按鈕刷新整個網(wǎng)絡，得到 按鈕刷新整個網(wǎng)絡，得到 該月安全狀況處于各等 級的概率， 安全狀況為 Good Good的概率從 的概率從 84% 提升至 提升至 87% 。如圖 5. 4所示（該圖截自 所示（該圖截自 GeNIe GeNIe界面）： 界面）：
圖 5. 4 航空公司 航空公司 某月維修質量安全 狀況預測
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
54
5.1.3 原因診斷
在此 考慮一個新的案例： 某月，該航空公司維修質量安全狀況為 某月，該航空公司維修質量安全狀況為 某月，該航空公司維修質量安全狀況為 Normal NormalNormal ，現(xiàn)在要對其安全 ，現(xiàn)在要對其安全 ，現(xiàn)在要對其安全 狀況下降的原因進行診斷。此時，在 狀況下降的原因進行診斷。此時，在 狀況下降的原因進行診斷。此時，在 Netica NeticaNetica中，證據(jù)變量是安全狀況節(jié)點將其態(tài)為 中，證據(jù)變量是安全狀況節(jié)點將其態(tài)為 中，證據(jù)變量是安全狀況節(jié)點將其態(tài)為 中，證據(jù)變量是安全狀況節(jié)點將其態(tài)為 Normal NormalNormal 的概率設定為 100% ，如圖 ，如圖 5.5 （該圖截自 （該圖截自 GeNIe GeNIe界面） 所示， 輸入證據(jù)之后更新整個網(wǎng)絡發(fā)現(xiàn)根節(jié)點狀態(tài)為 Good Good的后驗概率普遍下降，最大幾個指標是 安全管理、嚴重維修差 錯萬時率和重復性故障。其中安全管理 狀態(tài) 為 Excellent Excellent 和 Good Good的概率和從 的概率和從 87% 下降至 下降至 64% ， 嚴重維修差錯萬時率為 Low Low的概率從 66% 下降至 下降至 53% ，重復性故障為 ，重復性故障為 Low Low的概率從 83% 下降 至 65% 。如果此時缺乏其他證據(jù)，可以認為維修安全狀況品質下降的原因是由這三個素造成。 如果此時缺乏其他證據(jù)，可以認為維修安全狀況品質下降的原因是由這三個素造成。 如果此時缺乏其他證據(jù)，可以認為維修安全狀況品質下降的原因是由這三個素造成。 當有調(diào)查結果顯示，本月并沒發(fā)生一起嚴重維修 差錯時將當有調(diào)查結果顯示，本月并沒發(fā)生一起嚴重維修 差錯時將當有調(diào)查結果顯示，本月并沒發(fā)生一起嚴重維修 差錯時將差錯萬時率為 Low Low的狀 態(tài)設置為 100% ，和安全狀況一起作為證據(jù)變量此時 ，和安全狀況一起作為證據(jù)變量此時 ，和安全狀況一起作為證據(jù)變量此時 GeNIe GeNIe的計算結果如圖 5. 6所示 （該圖截 （該圖截 自 GeNIe GeNIe界面） ：
圖 5. 5 證據(jù)變量為安全狀況時的后驗概率 證據(jù)變量為安全狀況時的后驗概率
此時，重復性故障為 此時，重復性故障為 Low Low的概率從 65% 降至 63% ，安全管理為 ，安全管理為 Excellent Excellent 和 Good Good的概率和 的概率和 從 64% 降至 59% ，我們可以更一步確信是 由于這兩個因素的作用導致安全狀況下降尤其，我們可以更一步確信是 由于這兩個因素的作用導致安全狀況下降尤其，我們可以更一步確信是 由于這兩個因素的作用導致安全狀況下降尤其，我們可以更一步確信是 由于這兩個因素的作用導致安全狀況下降尤其安全管理水平亟待提高。 在航空維修中保留故障的策略是一種權宜之計，雖然管理 制度中規(guī)定了嚴格的申請 和批準制度，但終究這將帶來飛行的安全隱患。特別是重復性故障產(chǎn) 生的原因中除了航空器固有可靠性水平之外，還包含維修質量而后者是質量控制的對象。 手段之一就是建立套完善重復故障系統(tǒng)同時，將質量管理 的理念與方法引入到安全管中，完善內(nèi)部建立健的制度對于航空公司來說更是
南京航空航天大學碩士學位論文
55
刻不容緩。因為完善的安全管理制度能提高航空產(chǎn)品質量、增強消費者信賴公司市場競爭力、提升公司知名度。通過有機整合各項管理制，發(fā)揮體系的最大功效這是可持續(xù)發(fā)展的基礎和本質要求。
在類似這種多原 因導致同一結果的情況下，當種原被查明時則對其他置信程 度將降低。換句話說，導致結果的原因已被知證據(jù)解釋那么其他這一可能性自然會降低，這種類似排除法的 “得釋 ”過程與人腦的推理十分相符。
圖 5. 6 證據(jù)變量為安全狀況和 證據(jù)變量為安全狀況和 嚴重維修差錯萬時率 時的后驗概率
通過上述對 航空公司維修安全狀況評估、 預測和原因 診斷 的簡單 示例 ，說明 基于 貝葉 斯網(wǎng) 絡理論進行概率推安全評估、風險預測及原因診斷是可的。
5.2 5.2 最大可能解釋 最大可能解釋 最大可能解釋
在貝葉斯網(wǎng)絡中，證據(jù) 在貝葉斯網(wǎng)絡中，證據(jù) E= e的一個解釋指是網(wǎng)絡中全部變量與 的一個解釋指是網(wǎng)絡中全部變量與 E=e 相一致的狀態(tài) 相一致的狀態(tài) 組合。往有時最關心概率大的那個解釋，即可能（ 組合。往有時最關心概率大的那個解釋，即可能（ 組合。往有時最關心概率大的那個解釋，即可能（ 組合。往有時最關心概率大的那個解釋，即可能（ Most ost Probable robable Explanation xplanation ，MPE ）。 求 MPE 的問題可視為 問題可視為 最大后驗概率 （Maximum a aximum a aximum a aximum a aximum a Posterior osterior osterior Hypothesis ypothesis ，MAP ）問題的一個特例， ）問題的一個特例， 即 MAP 中的假設變量包含了網(wǎng)絡所有非證據(jù)。
考慮這樣一種情況， 對某個月，已知該航空公司維修安全狀況為 Bad ，顯然 存在多種變量 組合的狀態(tài)使得安全況結果為 Bad ，但人們 往 最關心可能發(fā)生的情況， 即概率最大的 解釋 也就是最有可能導致評估結果的原因 。在本問題中， 證據(jù)變量為 安全狀況，其態(tài)證據(jù)變量為 安全狀況，其態(tài)Bad ， 本文通過 Netica Netica Netica的 MPE 功能來獲得所有組合中 概率最大的組合 。選中安全狀況節(jié)點，將該
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
56
點的 Bad 狀態(tài)設置為 狀態(tài)設置為 100% ，運行 ，運行 Netica NeticaNetica 的 MPE 功能， 功能， 結果如圖 結果如圖 5.7 所示 （該圖截自 （該圖截自 Netica Netica Netica界 面） ：
圖 5. 7 最大可能解釋計算結果 最大可能解釋計算結果
觀察可知， 存在的 概率最大 的組 合為 [機組報告故障率 =High ，SDRSDR =Low Low，重復性故障 =High ， 航班不正常千次率 =High ，故障保留情況 =Low Low，一般維修差錯萬時率 =Low ，嚴重維修差錯萬時 ，嚴重維修差錯萬時 ，嚴重維修差錯萬時 率=Middle =Middle=Middle =Middle=Middle，事故征候萬時率 ，事故征候萬時率 =High =High，機務故障報告率 ，機務故障報告率 =Middle =Middle=Middle =Middle=Middle，作業(yè)場地 ，作業(yè)場地 =Good=Good =Good，作業(yè)時間 ，作業(yè)時間 ，作業(yè)時間 =Bad ， 航材管理 =High =High，天氣影響 ，天氣影響 ，天氣影響 =Bad ，日利用率 ，日利用率 ，日利用率 =Low =Low，人員狀況 ，人員狀況 =Bad ，安全管理 ，安全管理 ，安全管理 =Bad ，飛機技術狀 ，飛機技術狀 ，飛機技術狀 態(tài)=Normal =Normal=Normal ，維修質量 ，維修質量 =Normal =Normal=Normal ，環(huán)境影響 ，環(huán)境影響 =Good =Good]。隨著案例的積累，評價結果也會 。隨著案例的積累，評價結果也會 。隨著案例的積累，評價結果也會 更加 趨向于 準確。
5.3 5.3 敏感性分析 敏感性分析 敏感性分析
Netica Netica 提供簡單的敏感性分析功能， 提供簡單的敏感性分析功能， 所謂 敏感性分析 就是某關注 節(jié)點對其他 證據(jù) 節(jié)點 的敏感程度 。如果我們想探究航空公司機務維 修安全狀況 對哪些因素的變化 影響比較敏感，可 以選擇安全狀況這個節(jié)點然后運行 Netica NeticaNetica的敏感性分析功能。 的敏感性分析功能。 由于篇幅所限，在此僅列出若干 由于篇幅所限，在此僅列出若干 相關度較高的指標， 所得結果如表 5. 2所示：
南京航空航天大學碩士學位論文
57
表 5. 2 安全狀況節(jié)點敏感性分析結果 安全狀況節(jié)點敏感性分析結果
Node Node
節(jié)點
Mutual info Mutual infoMutual info
相關度指標
Percent Percent
百分比
Variance of BeliefsVariance of Beliefs Variance of Beliefs Variance of Beliefs Variance of Beliefs
相關度指標變異系數(shù)
安全狀況
0.74779 0.74779
100
0.1492 0.1492
安全管理
0.1 0.14823
19.8 19.819.8
0.02078 0.02078
飛機技術狀 態(tài)
0. 08115 0811508115
10.9 10.910.9
0.01413 0.01413
維修質量
0.0 0.05968
7.98 7.98
0.009366 0.009366
重復性故障
0.0 0.02916
3.9 3.9
0.00551 0.00551
人員狀況
0.0 0.02303
3.08 3.08
0.003902 0.003902
機組報告故障率
0.0 0.01372
1.84 1.84
0.002576 0.002576
航班不正常千次率
0.0 0.01372
1.84 1.84
0.002576 0.002576
嚴重維修差錯萬時率
0.0 0.01285
1.72 1.72
0.002129 0.002129
Netica Netica 的 MessageMessageMessage Message窗口顯示的結果表明， 窗口顯示的結果表明， 安全管理是對狀況影響最大的一個節(jié)點，這 恰好與民航界大力 推廣 SMS （安全管理體系）的舉措吻合 （安全管理體系）的舉措吻合 ，可以說，建立完整的安全管理體系 可以說，建立完整的安全管理體系 是 ICAO 、局方和公司的共同要求。 、局方和公司的共同要求。 、局方和公司的共同要求。 、局方和公司的共同要求。 雖然 航空公司近年來通過落實各級安全責任，突出運行質 航空公司近年來通過落實各級安全責任，突出運行質 航空公司近年來通過落實各級安全責任，突出運行質 航空公司近年來通過落實各級安全責任，突出運行質 航空公司近年來通過落實各級安全責任，突出運行質 航空公司近年來通過落實各級安全責任，突出運行質 航空公司近年來通過落實各級安全責任，突出運行質 量管理，不斷完善規(guī)章標準加強監(jiān)督檢查已經(jīng)基本確保了飛行安全。但是礎尚較為薄弱，具體表現(xiàn)在：安全基礎不牢、作風紀律嚴謹技術標準充分等問題。公司 必須 引進先的管理模式，將安全關口前移采用系統(tǒng)、過程和閉環(huán)方法明確安全政策和責任，建立風險管理機制績效科學、系統(tǒng)的內(nèi)部審核機制，完善安全信息和應 急反系統(tǒng)，塑造積極向上的企業(yè)安全文化才能增強風險防范 能力，變事后管理為前預防件態(tài)形成長效安全機制。
同理，如果想了解中間層 維修質量 節(jié)點對哪些因素 變化 比較敏感，則可選擇維修質量節(jié)點 進行敏感性分析，所得結果如表 5.3 所示， 可見 嚴重維修 差錯萬時率和機務報告故障與質量密切相關。
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
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表 5. 3 維修質量節(jié)點敏感性分析結果 維修質量節(jié)點敏感性分析結果
Node Node
節(jié)點
Mutual info Mutual infoMutual info
相關度指標
Percent Percent
百分比
Variance of BeliefsVariance of Beliefs Variance of Beliefs Variance of Beliefs Variance of Beliefs
相關度指標 變異系數(shù)
維修質量
1.05164 1.05164
100
0.2419264 0.2419264
嚴重維修差錯萬時率
0.16770 0.16770
15.9 15.915.9
0.0396832 0.0396832
機務報告故障率
0.15771 0.15771
15
0.0369651 0.0369651
事故征候障率
0.10479 0.10479
9.96 9.96
0.0206868 0.0206868
一般維修差錯萬時率
0.07894 0.07894
7.51 7.51
0.0149520 0.0149520
安全狀況
0.05968 0.05968
5.68 5.68
0.0091058 0.0091058
南京航空航天大學碩士學位論文
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第六章 總結與展望
6.1 6.1 總結
本文對該安全評估系統(tǒng)作了以下四個方面的研究：
（1）航空公司機務維修安全評估指標體系分析研 航空公司機務維修安全評估指標體系分析研 究
作為安全狀況和維修質量評估管理系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)也是重，對象確定內(nèi)容 范圍的界定，各個評價要素之間結構關系是技術難點。需與工程公司就涉及安全和維修質量的各個方面進行交流，確保評估對象、內(nèi)容及結構完整充分精煉。然后在要素分析的基礎上完成安全狀況和維修質量評估各級指標體系建立，明確間隸屬關。最后針對指標體系的內(nèi)容，進行有目地管理和控制以提高單位整安全狀況維修質量。
（2）定性指標的多級模糊綜合評估方法 ）定性指標的多級模糊綜合評估方法
機務維修安全評估系統(tǒng)作為一個具體的航空，有復雜、影響 因素眾多的特點， 而且很多因素概念模糊，難 以用傳統(tǒng) 的數(shù)學模型加以描述。而糊綜合評價正是應用關系 合成的原理，從多個因素對被判斷事物隸屬等級狀況進行綜評價一種 方法。因此本文分 析決定采用多級模糊綜合 評價 的方法對定性指標進行評估。此外，質量安全確立各 指標對質量安全目的權重至關要，鑒于體系復雜性主觀和客數(shù)據(jù)同時存在 的特 點，增加了評估難度本文采用定性與量分析相結合的 AHP 層次分析法確定權重。 層次分析法確定權重。
（3）基于貝葉斯網(wǎng)絡的風險分析模型及其應用研究 ）基于貝葉斯網(wǎng)絡的風險分析模型及其應用研究
貝葉斯網(wǎng)絡是一種能將各證據(jù)，專家經(jīng)驗和測 試、運行信息整合在一起的技術，具備很 強的描述能力，既用于推理還診斷 強的描述能力，既用于推理還診斷 強的描述能力，既用于推理還診斷 [51] [51][51]。正是基于以上優(yōu)點，近年來貝葉斯網(wǎng)絡在可 。正是基于以上優(yōu)點，近年來貝葉斯網(wǎng)絡在可 。正是基于以上優(yōu)點，近年來貝葉斯網(wǎng)絡在可 。正是基于以上優(yōu)點，近年來貝葉斯網(wǎng)絡在可 靠性、安全領域中得 到了廣泛 的關注。本文將基于概率風險分析的貝葉斯網(wǎng)絡技術應用航 空公司維修質量的安全評估中，依據(jù)航歷史數(shù)作為貝葉斯網(wǎng)參學習案例利用貝葉斯網(wǎng)絡軟件 GeNIe GeNIe和 Netica Netica Netica建立了安全評估模型，并對其進行 建立了安全評估模型，并對其進行 概率推理計算。
（4）根據(jù)評估結果進行比較分析及危險識別 ）根據(jù)評估結果進行比較分析及危險識別
對整個航空公司的評估結果進行 了環(huán)比分析 ，以貝葉斯理論為基礎對評估案例進行概率推 理計算、最大可能解 釋計算 和敏感性分析 ，并根據(jù)結果確定影響安全的主因子從中原因 ，并給出整改措施及建議。
6.2 6.2 展望
機務維修工作是安全飛行的基礎 ，在今后的研究中我希望能夠進一步充實航空公司安全 狀況和維修質量管理安全評估系統(tǒng)，在本文的基礎上完成以下內(nèi)容研究：
航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
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（1）建立系統(tǒng)安全和維修質量數(shù)據(jù)案例庫。能為指標體的各評估提 ）建立系統(tǒng)安全和維修質量數(shù)據(jù)案例庫。能為指標體的各評估提 ）建立系統(tǒng)安全和維修質量數(shù)據(jù)案例庫。能為指標體的各評估提 ）建立系統(tǒng)安全和維修質量數(shù)據(jù)案例庫。能為指標體的各評估提 供基礎，同時能夠對將要開發(fā)的軟件系統(tǒng)進行驗證確認指標體是否全面正反映評估單位的安全狀況和維修質量，指標權重設定是否合適以及軟件運行正確等。
（2）完成安全狀況和維 ）完成安全狀況和維 ）完成安全狀況和維 修質量管理軟件系統(tǒng) 建立。分析安全狀況和維評估修質量管理軟件系統(tǒng) 建立。分析安全狀況和維評估所需要的功能模塊，利用軟件開發(fā)平臺實現(xiàn)其各項做到準確快捷方便地對安全狀況和維修質量進行評估管理，滿足客戶需求將研究 應用到工程實際中 。
（3）盡可能搜集更多的根節(jié)點數(shù)據(jù)，由于貝葉斯網(wǎng)絡是基大規(guī)模統(tǒng)計礎上因 盡可能搜集更多的根節(jié)點數(shù)據(jù)，由于貝葉斯網(wǎng)絡是基大規(guī)模統(tǒng)計礎上因 盡可能搜集更多的根節(jié)點數(shù)據(jù)，由于貝葉斯網(wǎng)絡是基大規(guī)模統(tǒng)計礎上因 此數(shù)據(jù)越豐富評價結果趨向于準確。 此外， 針對數(shù)據(jù)樣本不完整的 特點，通過研究更精確算法以獲得完整的數(shù)據(jù)樣本進行參學習 優(yōu)化 條件概率 表，也有助于提高 評估 結果的準確性。
（4）將該風險分析模型真正應用于工程實際，最終除了進行主因子外 ）將該風險分析模型真正應用于工程實際，最終除了進行主因子外 ）將該風險分析模型真正應用于工程實際，最終除了進行主因子外 ，還必須將責任 ，還必須將責任 落實到具體某個維修單位或主管部門，才能現(xiàn)該系統(tǒng)的際應用價值。
（5）在已建立的貝葉斯網(wǎng)絡結構基礎上， 可依工程實際需要在已建立的貝葉斯網(wǎng)絡結構基礎上， 可依工程實際需要根據(jù)航空公司下屬每個維 修基地的不同需求，適當 增加 對于本維修單位來說重要 的節(jié)點 或刪除 不必要的節(jié)點。
（6）將本系統(tǒng) 與航空公司危險源數(shù)據(jù)庫相結合， 這也是 航空公司領導多次強調(diào) 的。 機務維 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 修危險源信息庫詳細羅列了包括工程管理、維航材保障機務培訓實施等 11 個子系統(tǒng)的一、二三級流程 及危險源動因描述，并詳細羅列了各個的后果影響對 后果進行了風 險分析及評價，給出險等級，提供整改措施意見。這是一個龐大且內(nèi)容豐富的 信息庫，如何將它與安全評估系統(tǒng)結合起來是一個值得深入探究的問題。
南京航空航天大學碩士學位論文
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航空公司安全狀況和維修質量管理安全評估技術研究
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致 謝
這次畢業(yè)設計可以圓滿的 完成，得益于導師左洪福老幫助在此向致衷心感謝和崇高的敬意！從論文選題、開到撰寫定稿 ， 以及論文完成的每一步中無不傾注了導師您巨大的心血和辛勤勞動。左老淵博專業(yè)知識、嚴謹治學風格態(tài)度無不讓我欽佩，這些既是斷追求的動力也永遠學習楷模。
感謝航空公司相關領導和工作人員的大力配合，從指標體系設計到數(shù)據(jù)采集以及后期 的專家經(jīng)驗評判工作他們都提供了盡可能多幫助， 并且給出很實用指導意見。以說的專家經(jīng)驗評判工作他們都提供了盡可能多幫助， 并且給出很實用指導意見。以說的專家經(jīng)驗評判工作他們都提供了盡可能多幫助， 并且給出很實用指導意見。以說他們是本次畢設得以順利完成的重要保證。
這里還要特別感謝董澤政同學，在我遇到困難時是他 這里還要特別感謝董澤政同學，在我遇到困難時是他 這里還要特別感謝董澤政同學，在我遇到困難時是他 從心理上、行動支持我鼓勵， 從心理上、行動支持我鼓勵， 從心理上、行動支持我鼓勵， 助我攻克畢設途中的一個堡壘。
同時，也感謝學 院一個期以來為我們畢業(yè)所提供的優(yōu)良環(huán)境！
南京航空航天大學碩士學位論文
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在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文
一、 攻讀碩士學位期間發(fā)表（錄用）論文情況 攻讀碩士學位期間發(fā)表（錄用）論文情況
1. 1. 鄭珂 , 左洪福 .航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 航空公司機務維修安全評估技術研究 . 《航空維修與工程 航空維修與工程 航空維修與工程 航空維修與工程 航空維修與工程 航空維修與工程 航空維修與工程 》, 雙月刊 雙月刊 雙月刊 201 1年第 6期（總第 264 期） ：P80~8 80~83.
二、攻讀碩士學位期間參加科研項目情況
1. 安全狀況及維修質量管理評估系統(tǒng) 安全狀況及維修質量管理評估系統(tǒng) ，承擔 投標書的編寫 ，指標體系的 建設及評估方法研究 .
2. ARJ21 ARJ21飛機運行監(jiān)控系統(tǒng) 飛機運行監(jiān)控系統(tǒng) ，承擔 部分軟件開發(fā)及 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建設 ，撰寫軟件的使用說 明書 .
3. 民機故障診斷與維修智能決策 民機故障診斷與維修智能決策 專家系統(tǒng) ，承擔 部分軟件開發(fā)及系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建設 .

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