在人為因素與不安全行為中,我們已經討論過來自注意力的失誤(Slip)及記憶力疏忽(Lapse)。接著要討論重要的一大類的不安全行為:肇因於心智模型的錯誤(Mistake),HFACS將其命名為決策(Decision Making)。
錯誤 (Mistake),指的是帶有意圖的行動,但最後沒有達成想要解決的目標,而導致不理想的結果。
由於導致錯誤的因素有很多,我們這裡討論兩個航空領域中較常被討論的錯誤模型:情境覺察(Situational Awareness, SA)及心智模型(Mental Model)。
情境覺察(Situational Awareness)
情境覺察,通常指的是對環境的理解。由於情境覺察跟SA這個詞在航空業界廣泛的被使用,導致這個詞有點像是鬼一樣:每個人都聽過,但不知道到底長怎樣,對這個認知歷程經常無法說清楚,最後變成像是雨傘詞(Umbrella Terms,指涵蓋大範圍,但概念模糊)的批評。這時就要回到情境覺察的祖宗級論文,Endsley(1995)所列出的定義如下:
情境覺察是對知覺到環境中的各類訊息,經整體理解其所呈現意義後,能預期其未來狀態的行為。 Situational awareness is the perception of the elements in the environment within a volume of time and space, the comprehension of their meaning, and the prohjection of their status in the near future.
也根據其上述的定義裡,情境覺察分成以下三個不同的層級:
Level 1 SA:知覺到環境中的各類訊息(Perception of the Elements in the Environment)
環境中會有很多不同種類的訊息。想像開車的情境,你會看到路的寬度、長度、路的形狀;在車上的儀表板,會看到車速、轉速、檔位、氣溫等等。對於駕艙組員來說,外部訊號包括地障、風、雲雨等天氣,或是其他鄰近航機的位置;航機方面,除了基本的高度、速度等姿態之外,還會有很多不同電系、油系等系統的狀態顯示。可能還會有現在正在執行的離場、到場程序,以及航路等等。這些都是各類可能在環境中的訊息。
Level 2 SA:對現行狀況的理解(Comprehension of the current situation)
接下來,根據這些元素所呈現的方式加以綜整,以理解目前的狀況。以駕艙的情境為例,同樣都是近地警告(EGPWS)響起,提示駕艙組員過度接近地障,航機在低高度的落地前進場(Final Approach)階段和高空的巡航階段響起,對於問題理解的狀況不可能相同:後者有較高的機會是航機系統異常導致的錯誤訊號,需要解決的是航機系統問題而非航機高度的立即改正。根據情境給予的線索加以綜整後得出有意義的判斷,是整個情境覺察中最關鍵的歷程。
Level 3 SA:對未來狀態的預期(Projection of Future Status)
根據第二階段對現狀的理解,能夠推論短時間的的未來狀態。若以近地警告的案例為例,在已知進場階段、附近有顯著地障且能見度不佳的狀態,不立即執行改正讓航機保持與地面的隔離,則可能就有發生立即危險,必須要立即按手冊執行改正。但若於高空巡航階段,判斷的結果較高機會為系統異常,則可能較不會有立即危險,這是根據心智模型所行成的預期。
目標、決策、行動與回饋
情境覺察的背景,是在具有明確目標及理想狀態的任務之中。經歷過前述三個歷程的情境理解後,組員根據其所建立出來的理解和對未來短時間的預期,來進行下一步的決策,並且在決策確定之後採取行動。
很重要的是,採取行動後環境的要件會改變,各類訊息顯現的結果會變化。這些結果會形成回饋(Feedback),變成下一個情境覺察歷程的輸入項目。若實行行動的結果符合預期,則可能會進一步確認情境覺察的結果,加深對於當下判斷的真確性的信心。但若結果不符合預期,此時就可能使得個人質疑前一次情境覺察的理解結果,需要花更多心思再一次判斷情境的問題和意義。也就是說,情境覺察其實是一個反覆確認的歷程。
影響情境覺察的人為因素
就算在同一目標和同一個情境之中,不同人可能會產生不同的情境理解,以至於採取不同的行動。例如,大家可能都有將電腦連接投影機,結果投影不出來的經驗。此時每個人都面對相同問題、相同的訊息,但往往對問題的判斷,及隨後所採取行動經常不同,導致不同人在解決同一個問題上有著不同的表現水準。就是有一些人解決這個問題答題的比較快,但就是有人花了半天還是無法判斷問題到底在哪,以及我們能不能解決這個問題。我們這裡將影響的因素,初步分為注意力及知識與經驗落差。
知識及經驗落差
不同人所擁有的知識和經驗,是生手和熟手在判斷問題最主要的差異。
舉例而言,一個個案在晤談的時候說他身體裡面有兩個不同人格,他們彼此會對彼此說話。這個時候,一個臨床心理師心中呈現的可能診斷的樣貌會有兩個:
- 聽到不存在的聲音,可能是幻聽的一種表現,會懷疑是思覺失調症
- 確實有兩個以上的人格存在,也會懷疑是解離性人格疾患
為了要確認是否是這兩個問題,臨床心理師可能會就這兩個診斷花相同的比例的時間,來詢問是否有出現相關的症狀。但較為熟手的臨床心理師,在聽到有兩個人格的症狀同時,心中呈現了可能診斷的同時,想起了一些背景知識:
- 思覺失調症是在身心科門診中常見的疾患,只要在精神科急性病房待過,應該都曾經看過。台灣的盛行率約為千分之四至百分之一。
- 解離性人格疾患在台灣其實十分少見,1920至1970年代有較多的案例報告,但隨後案例數越來越少。沒有較為可靠的盛行率統計資料。
因為擁有經驗和知識,熟手可能會選擇優先從思覺失調症的症狀開始問起。充分的經驗和知識能提升情境覺察的能力,也是我們選擇對人為因素進行介入、為什麼選擇以訓練和案例分享作為主要方式的原因。但當個人經驗強烈到忽視其他知覺線索,產生社會心理學所提到的過度自信效果(Overconfidence Effect),反而會造成覺察判斷的失效。
注意力歷程:知覺、認知至自動化
在前面章節,我們也有討論注意力的訊息處理、記憶及自動化等思考歷程。這些注意力歷程也有可能影響到情境覺察的表現。例如:
- 當整個注意力負荷量過大,需要專注在多個項目時,情境察覺的表現就會降低。像是戰機的駕駛,可能需要同時將注意力關心在外部敵機的相對位置,又要關心自身航機異常處置,情境覺察的表現可能就會降低。
- 若情境覺察要求對工作記憶形成較高的負荷,較難達成對第三層情境覺察中對未來狀態的預期。以電腦連接投影機結果投影不出來當作例子,若這個投影系統是透過多層的裝置層層架接、可以動的選項按鈕有非常多種,那基於同時需要考慮多個變項的結果,工作記憶的限制會導致較難預期最後產出。
心智模型(Mental Model)
跟情境覺察相關的類似概念,還有一個是心智模型(Mental Model)。這個心智模型的定義大致如下:
心智模型是一個機制,讓人能夠描述系統的目的、形式,解釋系統功能和觀察系統狀態,並且形成未來的預測。A mechanisms whereby humans are able to generate descriptions of system purpose and form, explanations of system functioning and observed system states, and predictions of future states.(Rouse & Morris, 1985)
也因此,這個可以這麼說:
心智模型可視為是一個特定系統的基模,是一組(緩慢改變的)記憶結構。A mental model can be viewed as a schema for a system. The systems can be seen to exist as set (although slowly evolving) memory structures.
也因此,其實心智模型就是事物運作的內在知識,傳統的心理學會以基模(Schema)或表徵(Representaitve)來描述。以航空情境為例的話:
- Airbus的液壓油有綠系、藍系和黃系三種不同系統的液壓油。
- 在待命航線(Holding Pattern)中,不同的高度會有不同的速度。在14000ft以下,若CHART上沒有其他規定,應該按照PANS-OPS的規定,為230kts。在美國,若為6000ft以下,則需要降速至200kts。
這些都是於運行所需要知道的運作知識,稱之為心智模型。與情境模型(Situational Model)相較,情境模型是根據情境所形成的認識,在這裡與前述的情境覺察(Situational Awareness)是同義詞。他們是奠基於心智模型上,根據當時情境的狀況所形成的認識。
實際案例:日本租車自駕事件
這是關於浣熊自己的案例。我們先介紹這個故事,再嘗試著以心智模型和情境覺察的理論,說明問題的判斷到底是如何進行。
一段日本自助旅行左駕的經驗
應該有很多朋友都有過在日本自助開車旅行的經驗。到了日本不像台灣,除了對交通法規一定要嚴格遵守外,最需要注意的事情是左駕。車子是在車道的左側行駛,向左轉是小轉彎,向右是大轉彎。
那是一次與朋友在日本自駕旅遊的經驗。當時已經接近晚上七點,我們抵達北海道預計要住宿的小鎮。七點的天色已然昏暗,長時間開車沒有多做停留,肚子餓卻又擔心過了晚餐時間,找不到營業的店家。雖然可以先找個停車場進去停車,好好吃完晚餐後再前往旅館休息,但這樣又多了一筆不必要的停車費開銷。考量盡可能節約支出,決定再忍耐一下,先開著車路過可帶走上車的晚餐外帶,之後再去旅館享用。
在開車尋找晚餐的途中,經過一個上橋處,只有單線道。繼續向前開的過程中,突然感覺到右後方有一個道路和自己接上,而中間原本是單線實線的車道分隔線,變成了虛線道。持有駕照這麼多年了,開高速公路的經驗來說,右後方是同向上橋而接上的閘道,且中間是虛線,這表示之後若要下閘道,應該是要車靠右側,然後變慢準備下閘道。路看起來還有點小遠,故我將車子向右靠,進入右線道準備下橋。
車子繼續往前開了十五秒左右,在我左側的車道分隔線變成了實線,中間出現了一個分隔島。這個分隔島的出現讓我感到困惑。因為一般來說,很少同向的中間會有一個分隔島吧?同方向的車道中間如果有了分隔島,也應該是說兩條路將要往不同地方去才對。但這個時候,我沒有看到周圍有任何的告示牌,指引兩條車道前往的方向。這個時候反而擔心起走錯路來,選左邊、選右邊都可能走向錯誤的方向而找不到晚餐,最後變成走錯路。所以我就停在了分隔島前。
這個時候,後方的車注意到了我的異常,他在後方按著喇叭提示。畢竟一個外國人在異地駕車,我將那個喇叭的提示解讀為推促,這讓我更為心急。在左側的旅伴沒有弄清楚我的困惑,只是發現我停在馬路上不動,催促著我向前行。這一催促,我決定按著我最習慣的方式開:我選擇了右邊的路開進去。
這條路向前開了十秒鐘之後,和左側的道路又合併。在那一刻,我突然間理解我剛剛進入逆向車道,因為我看到紅綠燈在我的左側,整個方向是不正確的。我馬上就向左切入左側的車道,然後謝天謝地,這是沒有太多人的北海道鄉下,不至於對他人造成困擾。唯一被嚇壞的應該只有我後面按喇叭的那台車—怎麼我一提醒他,他就逆向了呢?
實際案例分析
右駕心智模型因疲倦而自動化
心智模型(Mental Model)是改變緩慢的記憶基模。對於長時間習慣台灣右駕的人來說,右駕以及適合右駕的道路設計,就是運作中的心智模型。或許當時的我已經知道左駕要注意的各個項目,但當天色昏暗、肚子餓以及有點心急的時候,認知資源較不充分,本來較為費力的訊息處理歷程,就在不經意的狀況下被原先已經很熟悉的自動化歷程取代。在這個時候,右駕的心智模型就是我當時的工作記憶中的模式。
也因此,前半段工作中的心智模型像是這樣:
- Level 1:知覺到右側多了一條路,右後方有一個馬路接上。
- Level 2:根據自動化的右駕心智模型,我知道右邊進來的這條路,是跟我同方向。
- Level 3:如果我接下來要下閘道,則我應該要靠右道,並且從右前方出去。
衝突線索的理解
此時最重要的情境覺察,是發現了道路中間有分隔島。會發現這個異常,是因為這裡有了一個不符合我當下心智模型運作的邏輯:同一個方向的道路中間有分隔島,而沒有道路方向的指引標示,這樣我不知道要去哪裡?
此時工作中的心智模型比較像是這樣:
- Level 1:出現了分隔島。對於分岔道路,沒有關於道路要往哪裡的標示。
- Level 2:分隔島不符合目前「判斷為同向」的心智模型。無法綜整為可理解的狀態。
- Level 3:(???)花生什麼事(黑人問號)
把車停在路中間,就是一個明顯Level 2情境覺察失效的證明。發生了不符合預期的情境線索,需要花時間理解當時的情境狀態。後方的車子按喇叭示警,在感受到壓力的狀況下,最後選擇從右邊的道路穿出。這顯示了自動化歷程實際上佔了相當支配的角色。
產生符合左駕的工作中的心智模型,並且需要立即改正
最後,在兩條道路連在一起的位置,出現了以下的心智模型:
- Level 1:出現十字路口,我的車在道路的右邊,紅綠燈在左側。
- Level 2:在左駕的環境裡,十字路口停等時,我應該在道路的左側。
- Level 3:我現在正在逆向,需要立即改正。
至此,我們看到一個錯誤從發生、問題評估到改正的歷程。
結論
- 航空產業很常說的情境覺察(SA),指的是執行任務中與環境互動的歷程:(一)知覺到環境中的各類訊息(二)根據訊息執行對情境的整體理解(三)根據理解對未來狀態的預期。情境覺察來自於有具體的目標,並根據覺察的結果來進行決策,實施行動之後產生結果,並根據這個結果來驗證情境覺察的正確性。
- 在同一個情境,不同的個人可能有不同的情境覺察,導因於不同的人為因素,例如注意力、知覺、工作記憶、短期及長期記憶等等。
- 相較於情境覺察,心智模型(Mental Model)指的是一組改變緩慢的記憶結構。因此,心智模型指的是運作中的知識。航空業所提共享的心智模型(Shared Mental Model)指的是同一組人具備相同的運作知識,此時兩個人有共同的思考內容。