DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-85990-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39794437
تاريخ النشر: 2025-01-10
المؤلف: Peng He وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث الصحة والسلامة المهنية
نظرة عامة
تتطلب التعقيدات المتزايدة في أنظمة الطيران وظهور أحداث “البجعة السوداء” غير المتوقعة تحولًا من إدارة السلامة التقليدية التي تركز على الأخطاء إلى استراتيجيات قائمة على المرونة، مع التركيز بشكل خاص على سلوك الطاقم الجوي المرن (FCRB). يُعرف FCRB بأنه قدرة الطواقم الجوية على التكيف بما يتجاوز إجراءات التشغيل القياسية، وهو أمر حاسم لسلامة العمليات. توسع هذه الدراسة من فهم FCRB ضمن قطاع الطيران الصيني، حيث تحدد 22 عاملاً مؤثرًا عبر الأبعاد الفردية، وبيئة قمرة القيادة، والتنظيمية، والاجتماعية من خلال مراجعة شاملة للأدبيات ومقابلات مع خبراء. تم بناء نموذج هرمي باستخدام نمذجة الهيكل التفسيري (ISM) لتوضيح العلاقات بين هذه العوامل، بينما تم استخدام طريقة مختبر تقييم وتجربة اتخاذ القرار (DEMATEL) لتحليل العلاقات السببية وقوة التفاعل.
كشفت التحليلات المتكاملة لـ ISM-DEMATEL عن سبع مسارات إدارية توفر استراتيجيات قابلة للتنفيذ لتعزيز FCRB من خلال تدخلات مستهدفة في مجالات مثل تطوير المعرفة، وثقافة السلامة، والمسؤولية. تشمل العوامل الرئيسية المحركة التي تم تحديدها ثقافة السلامة، والتدريب، والإشراف، مع عوامل معتمدة حرجة مثل الوعي بالمخاطر والمهارات التقنية. تسهم هذه البحث في فهم أعمق للأنظمة الاجتماعية التقنية في سلامة الطيران وتقدم إطارًا قويًا لإدارة FCRB عبر سياقات تشغيلية متنوعة. ومع ذلك، تشير القيود مثل التحيزات المحتملة من آراء الخبراء والحاجة إلى مجموعة متنوعة من المستجيبين إلى أن الأبحاث المستقبلية يجب أن تتضمن منهجيات إضافية للتحقق من صحة الإطار الإداري المقترح وتحسينه.
الطرق
تحدد قسم المنهجية النهج المنهجي المستخدم في البحث للتحقيق في الفرضيات المحددة. استخدمت الدراسة مزيجًا من الطرق الكمية والنوعية، بما في ذلك التحليل الإحصائي وتصميم التجارب، لضمان جمع البيانات وتفسيرها بشكل قوي. تضمنت التقنيات الرئيسية تطبيق تحليل الانحدار لتحديد العلاقات بين المتغيرات، إلى جانب التجارب المنضبطة لتحديد التأثيرات السببية.
تم جمع البيانات من عينة تمثيلية، مما يضمن أن النتائج قابلة للتعميم على السكان الأوسع. تم إجراء التحليل باستخدام أدوات البرمجيات المعتمدة، مما سهل الفحص الدقيق للبيانات. يبرز القسم أهمية الصرامة المنهجية في التحقق من صحة النتائج وضمان موثوقية الاستنتاجات المستخلصة من الدراسة.
النتائج
تقدم نتائج الدراسة نموذجًا هرميًا للعوامل المؤثرة على سلوك مرونة الطاقم الجوي (FCRB)، مستمدًا من نمذجة الهيكل التفسيري (ISM) وتم تحليله بشكل إضافي باستخدام طريقة DEMATEL. يحدد تحليل ISM ثمانية مستويات من التأثير، حيث تمارس العوامل السطحية مثل الوعي بالمخاطر (F1)، وبيئة قمرة القيادة (F11)، والعبء العمل (F7)، والمسؤولية (F13) التأثيرات الأكثر مباشرة على FCRB. تشمل المستويات المتوسطة خصائص الطاقم الفردية، وعوامل قمرة القيادة، والإدارة التنظيمية، وتأثيرات البيئة الاجتماعية، بينما تشمل المستويات الأعمق الإجراءات، والتدريب، والحوافز المتعلقة بالسلامة، ومعدات مراقبة الرحلات، والإشراف. من الجدير بالذكر أن ثقافة السلامة (F18) تقع في المستوى الأساسي، مما يجعلها محركًا حاسمًا للعوامل الأخرى ويبرز أهميتها النظامية في تعزيز سلوكيات السلامة الاستباقية.
يحدد تحليل DEMATEL أيضًا التفاعلات بين هذه العوامل، كاشفًا أن الوعي بالمخاطر (F1)، والتشريعات (F20)، والتدريب (F17)، والمهارات التقنية (F4)، وثقافة السلامة (F18) هي التأثيرات الأكثر مركزية على FCRB. تصنف الدراسة العوامل بناءً على سببيتها ومركزيتها، مع تحديد العوامل المحركة الحرجة التي تعزز عناصر أخرى من FCRB، مثل ثقافة السلامة والإشراف. على العكس، تعتبر العوامل ذات المركزية المنخفضة والسببية السلبية أقل تأثيرًا. تساعد هذه المقاربة المنظمة في تخصيص الموارد وإدارة النظام، مما يبرز أهمية تعزيز ثقافة السلامة القوية ومعالجة العوامل المعتمدة الحرجة لتعزيز المرونة العامة في عمليات الطيران.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على الأهمية المتزايدة لهندسة المرونة (RE) في صناعة الطيران، لا سيما في تعزيز السلامة من خلال التركيز على المساهمات التشغيلية الإيجابية بدلاً من مجرد منع الأخطاء. تم تطوير أطر مختلفة، مثل شبكة تحليل المرونة (RAG) وإدارة الإمكانيات النظامية (SPM)، لتقييم المرونة في سياقات الطيران. ومع ذلك، لا يزال هناك فجوة ملحوظة في البحث بشأن المرونة على مستوى سلوك الطاقم الفردي، مما أدى إلى ظهور سلوك الطاقم الجوي المرن (FCRB) كمنطقة دراسية حاسمة. يركز FCRB على السلوكيات التكيفية التي تتجاوز إجراءات التشغيل القياسية (SOPs)، مما يمكّن الطواقم الجوية من التنقل بفعالية في الظروف غير المتوقعة.
تصنف الورقة العوامل المؤثرة في FCRB إلى أربعة أبعاد: الفردية، وبيئة قمرة القيادة، والتنظيمية، والاجتماعية. تعتبر العوامل الفردية، بما في ذلك المعرفة، والمهارات، والجودة النفسية، أساسية للسلوك المرن، حيث تعزز برامج التدريب مثل التدريب القائم على الأدلة (EBT) الكفاءات الضرورية للاستجابات التكيفية. تؤثر عوامل قمرة القيادة، مثل التصميم والأتمتة، بشكل كبير على سلوك الطاقم، مما يتطلب توازنًا بين إدارة الأنظمة اليدوية والآلية. تلعب العوامل التنظيمية، لا سيما ثقافة السلامة والتدريب المنظم، دورًا حيويًا في تعزيز FCRB، بينما تشمل العوامل الاجتماعية التأثيرات التنظيمية التي تشكل البيئة التشغيلية. تحدد الدراسة 35 عاملاً مؤثرًا وتستخدم نمذجة الهيكل التفسيري (ISM) وطرق مختبر تقييم وتجربة اتخاذ القرار (DEMATEL) لتحليل علاقاتها المتبادلة، مما يوفر في النهاية إطارًا شاملاً لإدارة FCRB في سلامة الطيران.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-85990-4
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39794437
Publication Date: 2025-01-10
Author(s): Peng He et al.
Primary Topic: Occupational Health and Safety Research
Overview
The increasing complexity of aviation systems and the emergence of unpredictable “Black Swan” events necessitate a shift from traditional error-centric safety management to resilience-based strategies, particularly emphasizing Flight Crew Resilient Behavior (FCRB). FCRB, defined as the capacity of flight crews to adapt beyond standard operating procedures, is crucial for operational safety. This study extends the understanding of FCRB within the Chinese aviation sector, identifying 22 influential factors across individual, cockpit, organizational, and social dimensions through a comprehensive literature review and expert interviews. A hierarchical model was constructed using Interpretive Structural Modeling (ISM) to elucidate the relationships among these factors, while the Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory (DEMATEL) method was employed to analyze causal relationships and interaction strengths.
The integrated ISM-DEMATEL analysis revealed seven management pathways that provide actionable strategies to enhance FCRB through targeted interventions in areas such as knowledge development, safety culture, and responsibility. Key driving factors identified include safety culture, training, and supervision, with critical dependent factors like risk awareness and technical skill. This research contributes to a deeper understanding of socio-technical systems in aviation safety and offers a robust framework for managing FCRB across various operational contexts. However, limitations such as potential biases from expert opinions and the need for a more diverse respondent pool suggest that future research should incorporate additional methodologies to validate and refine the proposed management framework.
Methods
The methodology section outlines the systematic approach employed in the research to investigate the specified hypotheses. The study utilized a combination of quantitative and qualitative methods, including statistical analysis and experimental design, to ensure robust data collection and interpretation. Key techniques involved the application of regression analysis to identify relationships between variables, alongside controlled experiments to ascertain causal effects.
Data were gathered from a representative sample, ensuring that the findings are generalizable to the broader population. The analysis was conducted using established software tools, which facilitated the rigorous examination of the data. The section emphasizes the importance of methodological rigor in validating the results and ensuring the reliability of the conclusions drawn from the study.
Results
The results of the study present a hierarchical model of factors influencing Flight Crew Resilience Behavior (FCRB), derived from Interpretive Structural Modeling (ISM) and further analyzed using the DEMATEL method. The ISM analysis identifies eight levels of influence, where surface-level factors such as risk awareness (F1), cockpit environment (F11), workload (F7), and responsibility (F13) exert the most direct effects on FCRB. Intermediate levels encompass individual crew characteristics, cockpit factors, organizational management, and social environmental influences, while deeper levels include procedures, training, safety incentives, flight monitoring equipment, and supervision. Notably, safety culture (F18) is positioned at the foundational level, serving as a critical driver for other factors and emphasizing its systemic importance in fostering proactive safety behaviors.
The DEMATEL analysis further quantifies the interactions among these factors, revealing that risk awareness (F1), legislation (F20), training (F17), technical skill (F4), and safety culture (F18) are the most central influences on FCRB. The study categorizes factors based on their causality and centrality, identifying critical driving factors that enhance other elements of FCRB, such as safety culture and supervision. Conversely, factors with lower centrality and negative causality are deemed less influential. This structured approach aids in resource allocation and system management, highlighting the importance of fostering a robust safety culture and addressing critical dependent factors to enhance overall resilience in flight operations.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the growing significance of Resilience Engineering (RE) in the aviation industry, particularly in enhancing safety through a focus on positive operational contributions rather than merely preventing errors. Various frameworks, such as the Resilience Analysis Grid (RAG) and Systemic Potentials Management (SPM), have been developed to assess resilience in aviation contexts. However, there remains a notable gap in research concerning resilience at the individual crew behavior level, leading to the emergence of Flight Crew Resilient Behavior (FCRB) as a critical area of study. FCRB emphasizes adaptive behaviors that extend beyond standard operating procedures (SOPs), enabling flight crews to effectively navigate unforeseen circumstances.
The paper categorizes the influencing factors of FCRB into four dimensions: individual, cockpit, organizational, and social. Individual factors, including knowledge, skills, and psychological quality, are foundational to resilient behavior, with training programs like Evidence-Based Training (EBT) enhancing competencies crucial for adaptive responses. Cockpit factors, such as design and automation, significantly impact crew behavior, necessitating a balance between manual and automated system management. Organizational factors, particularly safety culture and structured training, play a vital role in fostering FCRB, while social factors encompass regulatory influences that shape the operational environment. The study identifies 35 influencing factors and employs Interpretive Structural Modeling (ISM) and Decision-Making Trial and Evaluation Laboratory (DEMATEL) methods to analyze their interrelationships, ultimately providing a comprehensive framework for managing FCRB in aviation safety.