항공분야를 비롯한 여러 산업분야에서 재해로부터 인명과 재산을 보호하고 업무의 능률과 효율성 극대화를 통한 생산성 향상을 위하여 인적요인분야의 개발과 활용이 주요현안으로 대두된 가운데 1972년 미국의 심리학교수인
Elwyn Edward는 승무원과 항공기 기기(器機)사이에 상호작용관계를 종합적이고, 체계적으로 표시하는 도표인 SHEL (Software, Hardware, Environment, Liveware)모델을 고안하였는데 인간의 인체기관능력 및 한계에 대한 인식과 함께 인간과 기기 시스템 및 주변 환경과의 부조화를 해소하는 것이 필수적이라는 점을 주장하였으나 그의 이론은 크게
인정을 받지 못했다.

이어서 1975년 네덜란드 KLM항공의 기장 출신인 Frank H. Hawkins박사는 Elwyn Edward가 고안한 SHEL모델을 수정하여 그림에서 보는바와 같은 “Building Block"모형인 새로운 SHELL모델을 사용하였는데 이는 항공기승무원의 업무와 관련하여 이 모델을 적용해보면 중앙에 있는 “L"은 Liveware의 약자로서 인간 즉 운항승무원을 뜻하고(관제부문에서는 항공관제사, 정비부문에서는 항공정비사 등 각 부문에서 업무를 주도적으로 수행하는 사람을 의미함) 아래 부분의
"L"역시 Liveware의 약자로서 인간을 의미하는데 업무에 직접 관여하면서 업무를 주도적으로 수행하는 인간과의
관계를 나타낸다.

또한 "H"는 Hardware의 약자로서 항공기운항과 관련하여 승무원이 조작하는 모든 장비 장치류를 나타내는 것이며 "S"는 Software의 약자로서 항공기운항과 관련한 법규나 비행절차, Checklist, 기호, 최근 점차 늘어나는 컴퓨터
프로그램 등이 이에 해당된다. “E"는 Environment의 약자로서 주변 환경과 조종실내 조명, 습도, 온도, 기압, 산소농도, 소음, 시차 등을 나타내며 이러한 각각의 요소는 직무수행과정에서 제 기능과 역할을 발휘할 수 있도록 항시 최적의
상태와 조화가 이루어져야한다.

운항승무원을 중심으로 한 주변의 모든 요소들은 항공기운항과 직접적인 관련성을 가지고 있으므로 조종실업무의
능률성과 효율성 및 안전성을 확보하기 위해 승무원은 이러한 요소들을 업무에 적용 시 상호관련성을 최적의 상태로
유지하면서 직무를 수행해야하는 것이다.