導論 - 戰術任務中飛行員注意力分佈之研究

決策的研究包括其思考程序、作業模式或因果循環等，其間所涉及的心理因素或判斷很多，如何才能將決策行為轉化成可量化的模型，或透過具體化、程序化的步驟，提高決策的正確性是重要的研究議題。飛行環境的決策研究，雖然已經有 Endsley(1996)， Bove、

Andersen(2002)， Molesworth, Wiggins、 O’Hare(2006)等作了些分析及探討，但他們的研究以一般民用航空器或商業客、貨機為資料基礎，對戰鬥機飛行領域的決策研究則相較之下相當不足。

戰鬥機飛行員執行戰鬥任務時，除了必須在極短的時間內對快速變化的環境作出正確反應外，更必須在轉瞬間決定是否對眼前快速迫近的目標作攻擊，其決策失敗的代價往往是付出寶貴的生命，不論是自己的或是其他無辜受害者的。從歷史著名的案例來看，1995 年 4 月，美國 2 架 F-15 型戰機在伊拉克上空執行守護禁航區任務時，擊落 2 架聯合國黑鷹直昇機，此一誤擊事件造成機上 26 人全部喪生。美軍的軍力訓練精良、實戰經驗豐富，

然而他們在各種戰爭中仍不時傳出空對空(air to air)或空對面(air to surface)的誤擊事件，顯示在飛行員的決策環境與決策歷程中，仍存有許多無法以程序、紀律或準則來加以規範的人因問題，使得飛行員在任務負荷與時間壓力中發生決策錯誤。

為了瞭解戰鬥飛行員注意力分佈的情況，Endsley and Smith(1996)採用 Chase and Simon(1973)及 de Groot(1965)對專業棋手的研究步驟，以 10 位男性前軍中飛行員作樣本，

要求他們回憶戰術情況顯示器(TSD; Tactical Situation Display)上所呈現的敵機位置，並且依顯示內容作出戰術決定。結果發現：在目標距離近過 40 浬時，受試者較易高估距離，

當目標距離高於 40 浬時，受試者較易低估距離；目標在±45 度方位時，發生目標忽略之錯

誤急遽升高，成為飛行員注意力的盲點。在回憶時目標重現的順序方面，受試者回憶的敵機傾向於先近再遠、先左後右，且飛行員也會先標示已攻擊者，再標示未攻擊者。研究發現部分結論與戰鬥機飛行員實際操作的戰術理論基礎相符，例如：當目標集中在中距離時最不會被飛行員所忽略，因為不論攻擊或防禦，幾乎所有戰術動作的起動時機都在中距離。當目標集中在近距離時敵機的位置回憶較精確，因為幾乎所有的近距離目標都已接近相互攻擊的最後底限附近，致命的危機高，因此，近距離的目標勢必會優先吸引他們的注意力。

不過，在 Endsley and Smith 的研究中，仍有部分想法與真實飛行環境略有出入。

首先，戰鬥飛行員對敵機採戰術處置或反應之優先順序，並非僅參考敵機位置，而是與其位置、高度、航向及與我之關係方位等均有密切關聯，根據這些資訊來判斷其武器有效射程，然後依此評估其對我之威脅程度後，才據以訂定攻擊或防禦之戰術計畫。例如，

在前方相同距離而航向不同的敵機，其機頭指向我者因相對速度快、武器涵蓋包線較遠，

將較早到達武器射程範圍，而機頭航向偏離我者則因相對速度慢、武器涵蓋包線較近，將較晚到達武器射程範圍；雖然射程變化之相關因素極為複雜，但一般操作上有一拇指定律可循：在航向始終指向目標情況下，敵機位於前方時，發動攻擊之有效射程概為 3 倍長，

於側方指向飛行時，其攻擊的有效射程約為 2 倍長，在後方指向飛行時，其射程約為 1 倍長。此種射程差異程度與飛機之高度、速度、偏角及相對接近率有關，因此，若將各個方位進襲的敵機武器射程均設為相等，則顯然與實際飛行員考量方式有所不同。

其次，依前述敵機對我威脅程度之考量可知，飛行員注意的除了敵機的數量及分佈方式外，敵機的相對航向亦為重要考量因素之一。在戰場上正常分佈的敵機，應能包含對向、

側向或飛離等不同航向，而不是始終以收歛式航向對向目標機；Endsley and Smith 指出此為其後續研究的方向之一。

圖 1 飛彈射程概算示意圖

第三、研究中採用 3 至 12 架敵機之數量變化，藉以組合出 7 × 7 的密度組合，若純就實驗設計之角度應屬周延，但在戰場上以單機對抗 12 架敵機之情況並不多見；且依 Miller ( 1956 )研究顯示，人的工作記憶在單位時間內可以處理 7 項資訊，超出太多的檢驗量，可能導致檢驗效果失真。

第四、Endsley 以決定採取行動的次數及攻擊的次數為飛行員的決策績效評估，但飛行員戰術決策的績效評估，不是決策次數而須以決策內容的正確性為準，例如：飛行員如與敵機距離 10 浬的互相指向(Head On)飛行時，若決定立即攻擊並同時採取反向脫離的防禦動作，則為合乎戰術原則的理想決策。但同樣情況而與敵機距離增加為 30 浬時，若實施同一動作，則屬不具戰術價值的盲目操作，因為此一距離敵我雙方均尚未到達武器的有效射程，各種攻擊或防禦的嘗試與企圖均不具意義與價值；又如：飛行員發現敵機在正前方距離 10 浬處作側向飛行(Beaming)時，若同樣採取立即攻擊並同時反向脫離的防禦動作，則亦充分顯示飛行員之戰術概念不足，因為此時敵機機頭指向側方，處於無法對我攻

擊之防禦態勢，應把握機會完成攻擊並持續壓縮敵機之後續操作空間，而不必作脫離戰場之防禦性操作。因此，有關戰術決策的討論，須於更周延的條件下研究，否則，僅以攻擊次數與決定脫離之次數來作為飛行員決策績效之評斷並進而推論飛行員之注意力分佈情況，可能導致結果之偏誤。

第五、在 Endsley 的研究中，他們係以戰術情況顯示器來呈現全平面之目標情況，但就現實情況而言，飛機主要偵知裝備為雷達，一般涵蓋範圍均為飛機左右各 60°或以下之方位範圍，飛機側方之戰場情況可藉飛行員有限距離之目視輔助，而後方除了雷達預警器 (RWR, Radar Warning Receiver)提供敵機對我之鎖定或偵測狀態外，其餘幾乎全靠外來資訊提供(友機或地面管制官 GCI, Ground Control Intercept)。因此，戰鬥機通常都由利我或威脅程度較低的方位進入戰場，在正常情況下都預設後方為較安全或低威脅空域，對後方空域付出之注意力自然與其它空域不同，Endsley 等人的研究發現當目標集中在前方時，通常有較多的接戰行動，後方目標通常較不受關注，實為一合理且必然現象，但若欲探討飛行員在戰術任務過程中真正注意力分佈情況，則應以空用雷達涵蓋所及的前方±60°範圍為研究重點較為合宜。

最後一點，由於飛機本身配備的偵知裝備有限，無法同時涵蓋全部空域，且飛行員注意力資源亦難以掌握系統感測的全部資訊，在二者雙重作用下，使得其他輔助資訊成為飛行員於任務中建立情境察覺(Situational Awareness)的重要資訊來源，因此，在探討飛行員的注意力分佈時，必須同時考量輔助資訊之作用與影響，而輔助資訊提供的方式包括語音或短文式二種。

Endsley and Smith 的實驗顯示，處理呈現的資訊的注意力與飛行員決策有直接關係，

因此，本研究主要目的在以戰鬥機飛行員的實際工作經驗與體認，分析飛行員在戰術任務中注意力分佈情況。

戰鬥機飛行員的操作與決策環境

許多對飛行環境或動態系統所作的研究(Endsley, 1995, 1996; Deery, 1999; Bove, Anderson, 2002)中，均認為飛行環境是充滿不確定性、時間壓力的動態決策環境。動態決策的特徵是決策者身處決策環境中，依所經驗的環境變化作出決策，而此一決策結果將會帶動環境的改變，決策者再依環境的改變修正下一次的決策，如此持續變動循環的過程，

即是動態決策的特性，亦稱為「循環式因果律(circular causality)」，換言之，每一次的決策都不會是一個階段的結束，而是投入一個變數並等待環境變化後採取下一個決策的開始，整個決策績效必須藉由長期作業累積之結果來加以評估，決策失敗往往是疏忽了對環境變化的掌握，亦即忽略了回饋資訊的偵測與運用。所以，飛行員在這種環境中操作，必須能保持高度的情境察覺(Situation Awareness)才能對外界的變化作出適時與適切的反應與處置。所謂情境察覺在不同的研究中經常有不同的定義，大部分的定義都指向一個共同點，就是瞭解正在發生的事，Endsley 對情境察覺所作的定義為：情境察覺就是在特定時間與空間下，對環境週遭事物的觀察、理解以及其短時間內可能發展的趨勢掌握。情境察覺是決策的主要輸入因素，也可能影響決策過程；在偵知的過程中，問題呈現的方式將影響問題解決的方法以及情境察覺之建立與發展。依照 Endsley 的情境察覺理論，情境察覺可以區分成三個階段，分別是偵知現象、理解問題及規劃方案，例如：飛行員看到其他飛機(第一階段情境察覺，偵知現象)，立即與心中既有的資料作比對以掌握其機型與性能(第二階段情境察覺，理解問題)，然後依長期累積之經驗與概念，研判其後續行動及自身可採取之因應作為(第三階段情境察覺，規劃方案)。對戰鬥機飛行員而言，作業績效是情境察覺與決策的組合；所以，好的情境察覺可以看作是有可能提升績效的因素但卻不見得一定有必要關聯。

Endsley 在研究飛行員空戰中之決策與注意力分佈情況時，對於空中戰鬥之特性有明

確的敘述，戰鬥機飛行員的作業環境歸納分析如下：

一、戰鬥機飛行員的飛行決策作業環境，通常具有下列特徵：

(一)變化速度快：現代各型戰鬥機的飛行速度均可達到穿音速、超音速或數倍音速以上，

在文檔中戰術任務中飛行員注意力分佈之研究 (頁 14-27)