作者：霍志勤（中国民航科学技术研究院）
航空安全管理中，常常面临复杂的认知和决策问题，在有限的数据或信息条件下，客观上需要对抗、克服直觉的偏见。这些问题常常涉及随机事件出现可能性的量度，这无疑就是概率论的范畴。本文以概率论为载体，澄清概念，探讨随机思想在民航业的应用，阐述航空安全必然性和偶然性的对立统一，从理性角度解释典型民航安全规律，旨在建立航空安全管理概率思维能力，探索概率推理和概率决策的知识和智慧。一、航空安全的不确定性和随机性航空安全既涉及不确定性又关乎随机性。有一类现象，在一定条件下必然发生，例如航空器在空中停车必然下坠，大于临界迎角势必进入失速状态，此乃确定性现象。而不确定性现象，指在一定条件下试验或观察之前不知道可能出现结果的选项，更无法预知结果，例如苏城空难中3套液压系统全部失效航空器会发生什么情况，“5.12”汶川地震对民航西南空管局管制中心的影响，川航“5.14”航班风挡玻璃脱落后会遭遇什么。还有一类现象，虽然事先不知道具体结果，但知道结果的选项，在大量重复试验中结果具有统计规律，称为随机现象。例如抛出一枚硬币虽然不知道是正面还是反面朝上但必居其一，又如航班在首都机场进场接收通播（ATIS）前不知道进近方式和落地跑道但是结果肯定在若干选项之中，落地后是停靠近机位还是远机位、如果是近机位又是几号廊桥，都是有选项的。所以，不确定性和随机性最大的区别在于：事件可能出现的结果是否可知。不确定性是样本空间不确定，更不知道下一次会出现哪个结果。随机性是样本空间确定，不知道下一次会出现哪个结果。不知道可能的结果，就很难深入研究。只有知道全部可能的结果，才能分析它们的概率。概率论研究的是随机性，而不是不确定性。包括民航业在内，面对不确定性，往往需要灾备或应急策略。二、航空安全中的率、频率、概率及频次率：在一定条件下的比值，可以是不同量纲的数之比。在概率论中，抛次硬币，次正面朝上，称正面朝上的频率是0.6。如果将抛硬币的次数增加到足够大时，发现正面朝上的频率逐渐趋于稳定，这个值是0.5，是概率。由此可见，频率和概率是不同的概念。事件的概率是一个确定的客观的常数，频率是有限次数的试验所得的结果。当试验次数少时，频率的大小是波动的，当试验次数大时，频率稳定在概率附近。随着数据的增加，频率接近概率的可能性越来越大，数学上称之为“依概率收敛”。当然，事件的概率常常用频率予以估计。“概率”和“频率”都应是没有量纲的数值，取值区间是[0，1]。频次：单位时间内出现的次数。在国际民航安全领域，空中航空器与地面障碍物相撞的安全水平应小于。这是一个安全指标，民航业习惯称之为“概率”，并不合适，准确说是一个“频率”。当然它也是一个“率”，指航空器每一千万架次的飞行中与地面障碍物相撞的次数不超过一次。空中航空器之间相撞的目标安全水平（TLS）是小于1.5×次/飞行小时。这里，“次/飞行小时”，称为“频次”为宜，称为“率”亦可。国际民航组织Doc（安全管理手册）中，安全绩效指标常常用“率”来刻画，如“x次跑道侵入/次起降”，当然“x次跑道侵入/次起降”也是“频率”。我国民航航空安全方案（SSP）中使用事故率（x次事故/万架次）、亿客公里死亡率和每亿机载人次的死亡率等量化指标确定安全指标体系，皆为“率”，x次事故/万架次也可称为“频率”。民航从业人员还常常听到类似这样的说法：“世界民航致命事故的概率是百万分之0.5”“中国民航致命事故的概率是百万分之0.11”，与其说是“概率”不如说是“频率”或“率”更为恰当。三、“墨菲定律”在航空安全领域，尤其是涉及人的因素时，“墨菲定律”耳熟能详：“但凡有可能出错的地方，就一定会出错。”这种“偶然中蕴含着某种必然”的现象是可以被证明的。假设A事件（例如机务人员的差错）发生的概率P(A)=p（0＜p≤1），则不发生A事件的概率P()=1－p，重复n次伯努利试验，A事件发生k次的概率。令k=0，则，于是：至少发生一次A事件（k≥1）的概率为：。求极限：。这说明，重复实验中，只要存在大于零的概率（即便该概率极小）且操作次数足够多，事件发生是必然的。风险评价公式为：R=P×S，式中R为风险，P为概率（频率），S为严重程度。“墨菲定律”