航空运输监察系统(ATOS:Air Transportation Oversight System)是美国联邦航空局(FAA:Federal Aviation Administration)应用过程控制、系统安全与风险管理理论开发的系统化、过程结构化、标准化、自动化、网络化的安全监察系统。ATOS高效、可靠的航空运输系统安全监察方法有助于FAA将重大事故率降低80%。现今中国民航尚缺少与ATOS类似的航空运输监察系统。研究、消化和改进ATOS技术并为开发中国民航航空运输监察系统作技术铺垫是主要的研究目的。应用过程控制、系统安全与风险管理理论深入地研究ATOS。以信息系统开发和知识管理为目的对ATOS的重要组成部分─数据收集工具(DCT:Data Collection Tool)进行了数据建模,并提出了DCT复杂树型层次数据的关系数据库存储方案,以此方案开发的航空承运人监察系统(ACOS:Aviation Carrier Oversight System)证明此方案的可行性。以综合利用ATOS和统计过程控制的技术优势为目的提出了一套结合ATOS的航空公司六西格玛质量管理方案,并着重讨论了自相关过程的控制图方法,仿真结果表明此方法的统计过程控制效果优于常规控制图。以系统安全评估为目的应用ATOS的航空承运人运行系统模型(ACOSM:Air Carrier Operation System Model)提出了一种基于层次分析法和ATOS的系统风险评估方法,仿真结果表明此方法对ACOSM非常有效。研究结果表明ATOS对改善航空运输系统安全有重大价值。ACOS对ATOS技术的实现和验证表明开发中国民航的航空运输监察系统是切实可行的。