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0%~100%
指標
K3
K4
具體指標
k6 空管設備失靈次數
k7 氣象誤報率
k8 空管指揮失誤次數
k9 信息溝通失真率
k10 員工違紀率
值域范圍
0~5
0%~100%
0~5
0%~100%
0%~100%
表2 可拓預警模型的初始指標體系
指標
k1
k2
k3
k4
k5
k6
k7
k8
k9
k10
測評說明
操作違規率=（違規操作事件次數/操作事件總數）×100%
敏感預警指標,可從對緊急情況處理結果的分析得出
機務維修失誤率=（機務維修失誤次數/維修作業總次數）×100%
維護質量未達標率=（檢查未達標次/飛機及設備維護質量檢查次）×100%
機場設備故障率=（設備發生故障的次數/全部地面設備件數）×100%
重要預警指標,可衡量空管的硬件質量和技術保障水平
氣象誤報率=（機場氣象誤報次數/機場氣象預報總數）×100%
衡量空管指揮的準確性，反映空中交通管制的安全隱患
信息溝通失真率=（信息溝通失真量/信息總量）×100%
員工違紀率=（員工違紀人次/員工總數）×100%
表3 民航機場安全預警指標測評
1 民航機場安全預警指標體系的建立
1.1 民航機場安全預警指標體系分類
結合前人研究成果[2，4]和項目組實地調查，機場安全預警指
標體系由4 個模塊，共28 項構成，包括行為人因素預警指標6
項，機務因素預警指標6 項，環境因素預警指標7 項和管理因
素預警指標9 項，如表1 所示。其中，環境因素預警指標并非反
映機場自身問題，但從機場角度監測或識別這些指標，既有利
于機場預警指標體系的完整性，又有利于對航空公司和空管預
警系統的支持。根據指標的重要程度及在預警中的作用，可將
其分為敏感預警指標、重要預警指標和輔助指標，在表1 中分
別用數字1、2、3 對應表示。
1.2 民航機場安全預警指標的量化與測評
民航機場安全預警指標體系的建立應盡可能實現預警信息
的定量化、條理化和可操作化，使預警指標體系真正反映機場所
面臨危險的實際情況。為簡化計算，引用上述預警評價指標中的
全部敏感預警指標和部分重要預警指標，共10 個評價指標。給
出相應值域范圍，如表2 所示。數據的取值方法，詳見表3。
2 基于可拓理論的機場安全預警模型的建立
本文的機場安全預警模型是建立在基于物元的可拓理論
基礎上的[5-6]。物元是以事物、特征及事物關于該特征的量值所
組成的有序三元組，記作R=（事物，特征，量值）=（N，C，V），它
是可拓學的邏輯細胞。物元中N、V 有時會是參數t 的函數，此
時稱R 為參變量物元，記作R（t）=[N（t），C，V（t）]。設安全性預
警問題P 共有m 個預警對象R1，R2，…，Rm，這里Ri（i=1，…，m）
可理解為某一時刻i 需要被評價進而用來確定預警等級的機
場安全的整體情況；每個Ri 都有n 個預警指標c1，c2，…，cn，Vij
是Ri 中指標cj 的當前值。因此問題P 可以利用物元表示為Ri=
（Ni，C，Vi）=
Ni c1 Vi1
c2 Vi2
… cn Vin
!""""""""""#
$%%%%%%%%%%&
=
Ni（t） c1 <ai1，bi1>
c2 <ai2，bi2>
…
cn <ain，bin
!""""""""""#
$%%%%%%%%%%&
>
，[i=1，…，m]。
建立機場安全可拓綜合預警模型的基本步驟如下[7]：
（1）劃分安全預警度的等級，確定各等級的數據范圍，即該
等級下各類評價指標的取值范圍。
（2）確定各指標特征的權重。
（3）再將預警對象的各指標值帶入各等級的集合中進行多
指標評定。
（4）評定結果按該預警對象與各等級集合的綜合關聯度大
小進行比較，綜合關聯度越大，就說明評價對象與該等級集合
的符合程度愈佳，預警對象的預警程度即為該等級。
下面按以上步驟分小節講解具體實施過程。
2.1 確定預警程度、經典域和節域
首先，根據機場的需求調查及其日常安全管理數據資料，
把機場安全預警對象的預警程度劃分為1-無警、2-輕度預警、
3-中度預警、4-重度預警共4 個等級。
根據機場各部門的調查，確定了10 個評價指標在各預警等
級下的取值范圍，如表4 所示。其物元模型為：
R0j=（N0j，C，V0j）=
N0j c1 N0j1
c2 N0j2
…
c10 N0j10
!""""""""""#
$%%%%%%%%%%&
=
N0j c1 <a0j1，b0j1>
c2 <a0j2，b0j2>
…
c10 <a0j10，b0j10
!""""""""""#
$%%%%%%%%%%&
>
式中N0j 表示第j 個預警等級（j=1，2，3，4），ci（i=1，2，…，10）表示
第j 個等級N0j 的i 個特征（預警指標）；V0ji 表示預警對象的預警
李航，趙桂紅：機場安全可拓預警模型研究239
2009，45（14） Computer Engineering and Applications 計算機工程與應用
指標
k1
k2
k3
k4
k5
k6
k7
k8
k9
k10
無警
[0，0.1）
[0，1）
[0，0.15）
[0，0.1）
[0，0.15）
[0，1）
[0，0.25）
[0，1）
[0，0.15）
[0，0.1）
輕度預警
[0.1，0.3）
[1，2.5）
[0.15，0.4）
[0.1，0.3）
[0.15，0.4）
[1，2.5）
[0.25，0.5）
[1，2.5）
[0.15，0.4）
[0.1，0.25）
中度預警
　
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