結(jié)構(gòu)模型化技術(shù)

1、關(guān)于飛機失蹤因素的結(jié)構(gòu)模型研究陳英杰 陳成 黃新 廖孝有摘要：飛機失蹤是航空上的一大難題。關(guān)聯(lián)矩陣法是常用的系統(tǒng)綜合評價法，它主要是用矩陣形式來表示每個替代方案有關(guān)評價指標及其重要度和方案關(guān)于具體指標的價值評定量之間的關(guān)系。首先，本文從飛機失蹤的幾個原因來確定它們之間的關(guān)聯(lián)性。其次，生成可達矩陣，并按照解釋結(jié)構(gòu)模型方法對飛機失蹤的影響因素進行級間劃分，這樣就把各因素之間的關(guān)系確定了，找到了飛機失蹤不同原因之間的聯(lián)系。最后，通過主要因素的關(guān)系結(jié)構(gòu)分析來比較各因素之間的重要程度以及造成各因素發(fā)生的直接原因。這種方法它使人們?nèi)菀捉邮軐︼w機失蹤復雜系統(tǒng)問題的評價思維過程數(shù)學化，通過將多因素分解為不同指

2、標的重要度對比，使對飛機失蹤評價過程簡化、清晰。關(guān)鍵詞：飛機失蹤；解釋結(jié)構(gòu)模型 ；關(guān)聯(lián)矩陣；評價指標目錄關(guān)于飛機失蹤因素的結(jié)構(gòu)模型研究1引言31.飛機失蹤的界定42.主要的影響因素42.1確定因素關(guān)聯(lián)性42.2生成可達矩陣52.3因素層級劃分52.4主要因素的結(jié)構(gòu)關(guān)系分析72.4.1第一級與第二級因素的關(guān)系分析72.4.2第二級與第三級因素分析82.4.3第三級因素與第四級因素分析83.結(jié)論94.參考文獻9引言隨著馬來西亞航空公司飛機失聯(lián)不知去向，人們對飛機的安全以及飛機的失蹤越來越重視，尤其是飛機失蹤后，對原因的調(diào)查是重中之重。人們生活水平的提高和空中交通的不斷便利使眾多人都喜歡選擇快速舒適

3、的飛機進行遠距離出行，飛機雖然失蹤概率低，但是失蹤后存活率低、造成的損失大，后果不堪設(shè)想。只有搞清飛機失蹤的原因，才能盡可能降低飛機失蹤的概率。 通過查閱資料以及小組分析，我們發(fā)現(xiàn)飛機失蹤的原因主要有三大類：自然因素、人為原因、硬件故障。自然因素中主要是天氣因素，如2010年發(fā)生的伊春空難、巴基斯坦空難以及波蘭總統(tǒng)墜機事件，均伴隨濃霧天氣。而雷擊造成的空難則在夏季時有發(fā)生，2010年8月的哥倫比亞空難，就是由于飛機在著陸時被雷電擊中后斷成三截，造成1 人死亡，5人重傷。可以說有時候自然因素是不可預測的，需要及時了解自然狀況才能最大程度避免災難的發(fā)生。人為因素主要包括飛行員操作失誤、通信失誤、地

4、勤人員檢修錯誤、地勤人員通信錯誤以及飛機相撞造成的。這種事故屢見不鮮，畢竟飛行員、地勤人員也是人，即使是受過專業(yè)訓練，也不能保證絕不犯錯;在政治軍事因素的影像下,人的心理和生理會產(chǎn)生不一樣的方式去面對突發(fā)狀況,如1988年伊朗飛往阿拉伯聯(lián)合酋長國的民航客機,遭到美國導彈襲擊,直接導致飛機粉碎性解體,298人全部遇難。類似于這種失誤非同小可，死亡率可以說是百分之百；而2015年3月的“德國之翼”墜機事件則是由于飛機駕駛員有意而為。硬件故障就是飛機性能等自身的故障造成的，如2009年法航447就是因為在大西洋上方飛行時機翼以及一側(cè)發(fā)動機出現(xiàn)故障停止工作從而造成飛機失事墜落大西洋。1. 飛機失蹤的界

5、定飛機失蹤的界定包括飛機飛行狀態(tài)的改變;飛機是繼續(xù)飛行還是確認墜毀;飛機信號的出現(xiàn)與消失;是否還能被地表人所指揮控制;是否能被觀測和取得聯(lián)系；是否能確認飛機事故等。2. 主要的影響因素（1）硬件故障：S1飛機性能、S2飛機型號、S3事故率等飛機自身因素；（2）人為原因：S4問題駕駛、S5恐怖襲擊、S6操作經(jīng)驗不足、S7、戰(zhàn)爭失誤、S8瞞報誤報等人為因素；（3）自然因素：S9天氣因素、S10外星人襲擊、S11飛機失事等非常規(guī)因素2.1確定因素關(guān)聯(lián)性為了分析這些因素對飛機失蹤的影響，建立解釋結(jié)構(gòu)模型，首先要弄清這些影響因素兩兩之間的邏輯關(guān)系。結(jié)合飛機實際特征和飛行業(yè)內(nèi)相關(guān)專家的觀點以及小組內(nèi)部的討

6、論，我們確定了各因素間的邏輯關(guān)系，并進一步得出各因素的關(guān)聯(lián)矩陣A:S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11S1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1S2 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1S3 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 S4 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1A= S5 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1S6 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1S7 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1S8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1S9 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1S10 0 0 1 0 0

7、 0 0 1 0 0 1S11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 02.2生成可達矩陣對矩陣(A)進行冪運算及觀察法得可達矩陣M如下： S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11S1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1S2 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1S3 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 S4 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1M= S5 1 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1S6 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1S7 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1S8 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0

8、1S9 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1S10 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1S11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 12.3因素層級劃分根據(jù)可達矩陣M，按照解釋結(jié)構(gòu)模型方法對飛機失蹤的影響因素進行級間劃分?？蛇_矩陣M的各個可達集R(Si)、先行集Q(Si)以及可達集和先行集的交集R(Si)Q(Si)具體數(shù)據(jù)如表：iR(Si)Q(Si)R(SiQ(Si)11,2,3,111,2,3,4,5,6,9,101,2,3,21,2,3,111,2,3,4,5,6,9,101,2,3,31,2,3,111,2,3,4,5,6,9,101,2,3,41,2,3,4,8,114

9、451,2,3,5,8,115561,2,3,6,7,116677,8,116,7788,114,5,7,8,10891,2,3,9,1199101,2,3,8,10,11101011111,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1111表一:可達集與先行集由表1數(shù)據(jù)可以分析得飛機失蹤主要影響因素第一節(jié)影響因素L=11，在可達矩陣中劃去S11所對應的的行和列，第2級節(jié)點:L1=(1,2,3,8);在可達矩陣中劃去S1,S2,S3,S8所對應的行和列，分析得飛機失蹤的主要影響因素第3級節(jié)點:L2= (4,5,7,9,10);繼續(xù)在可達矩陣中劃去S4, S5,S7,S9,S10所對應的的行和列，分

10、析得出飛機失蹤的主要影響因素第4級節(jié)點:L3=（8）。根據(jù)以上分析可以建立飛機失蹤主要影響因素得解釋結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示：圖1 飛機失蹤多層解釋結(jié)構(gòu)模型圖2.4主要因素的結(jié)構(gòu)關(guān)系分析由圖1可知，安全執(zhí)行力是一個具有4級的多級遞階結(jié)構(gòu)。第一級是飛機失蹤的關(guān)鍵問題:飛機失事S11；第二級影響因素有瞞報誤報S8、飛機性能S1、飛機型號S2、飛機事故率S3；三級影響因素有戰(zhàn)爭失誤S7、恐怖襲擊S5、問題駕駛S4、天氣因素S9、外星人S10；第四級影響因素操作經(jīng)驗不足S6。2.4.1第一級與第二級因素的關(guān)系分析對飛機失事產(chǎn)生直接影響的因素有飛機本身性能、瞞報誤報等因素。根據(jù)以往的數(shù)據(jù)及飛機失事我們可以知

11、道，飛機失事有很大一部分原因來自于其本身的性能，如零件耗損、飛機維護、使用壽命、安全隱患等飛機自身的常規(guī)因素；其次，由于人們特殊原因的干預，如政治影響、經(jīng)濟合作、行業(yè)競爭等特殊的客觀原因，人們會使用特殊的手段來謀求政治、經(jīng)濟上的特殊利益。2.4.2第二級與第三級因素分析引起瞞報誤報的因素有:戰(zhàn)爭失誤、恐怖襲擊、問題駕駛、外星人等因素。戰(zhàn)爭是人類社會為了國家或地區(qū)的利益發(fā)動起來的群體性暴力事件，其影響性和破壞性可想而知，飛機作為飛行器的一種，在人為主觀意識的驅(qū)動下不管有意識還是無意識都有可能造成空難的發(fā)生，歷史也有很多此類事件，但是某些國家為了維護自身良好的形象或者是企圖達到長久的經(jīng)濟政治利益，

12、通常會采取瞞報誤報的方式混淆大眾視野；恐怖襲擊也是瞞報誤報的主要影響因素，國際現(xiàn)在任務恐怖襲擊是當今社會動亂不安的很大問題根源，因而國際上遇到此類問題會才采取避讓或者是隱瞞的態(tài)度，來達到穩(wěn)定國家社會秩序和民眾安定心里的目的；問題駕駛這類因素會直接導致航空公司的聲譽受損，以至于其經(jīng)濟利益受到損失，因而在媒體面前，公司會盡可能的隱瞞是由于其內(nèi)部人員的管理失誤導致的問題，以繼續(xù)維持長久經(jīng)營；外星人這類不可確定因素，在歷史中也沒有一個定論，大家對其也是猜測揣摩不透，因而在某些堅持無神論及崇尚物質(zhì)論的國家，為了教化群眾及堅持科學的文化態(tài)度，其政府及軍事方面會統(tǒng)一口徑一致宣稱是客觀存在的事實造成飛機失蹤，

13、而不是某些人類目前為止無法把握的事實?？植酪u擊、問題駕駛、外星人、天氣等不確定的因素與飛機事故率有著明顯關(guān)系，很容易理解，恐怖襲擊、問題駕駛這些人為因素一旦發(fā)生，其后果基本是確定的，明顯可以使飛機事故率提高；外星人和天氣這類不確定因素也同樣如此，這些幾率較小的事件一旦發(fā)生也是人類無法控制的事實，其對飛機事故率影響也是有目共睹的。2.4.3第三級因素與第四級因素分析操作經(jīng)驗不足這類因素會直接導致戰(zhàn)爭失誤和事故率的明顯提升。在科技發(fā)展史中，人類起到了主導因素，也是最不可限定的因素，因而對于飛機這類多技術(shù)融于一體的龐然大物，如果沒有熟練的操作技術(shù)和穩(wěn)定的心里素質(zhì)、應變事故的能力的話，其后果是不難想象

14、的；同樣，操作不熟練、缺乏經(jīng)驗和處理能力，會使本來可以避免的事故減少或者避免其發(fā)生，每個型號的飛機其性能基本相同，因而在沒有主觀因素的影響下，起事故率大致應該相同，但是有了人為操作，其事故率就會產(chǎn)生不同的趨勢。3. 結(jié)論本文將飛機失蹤分為四個因素，通過分析四個因素之間的關(guān)系來確定造成飛機失蹤的原因，得到飛機失蹤的可避免影響因素和不可避免影響因素。從分析可以看出對飛機失蹤產(chǎn)生直接影響的因素有瞞報誤報、飛機本身性能等因素，有時候這種因素不可避免。在第二層可以得到飛機性能和飛機型號這都是可以避免造成飛機失蹤的因素，只要做好飛機的檢修以及飛機的及時檢查。但是排除不了飛機事故率那些極少發(fā)生的可能。在第三層中戰(zhàn)爭失誤、恐怖襲擊、外星人都是不可避免的，只有做到人為的更加小心。而導致飛機事故率的直接原因就是天氣和操作不當造成的，這是完全可避免的因素，飛行員做到操作熟練，按規(guī)章操作并且避開不好的