自1990年代开始，管制员工作负荷的研究一直是空中交通管理中的热点和重点问题。近年来，随着飞行流量增加，管制员经常处于高负荷工作状态，给飞行安全带来极为不利的影响。以往对管制员工作负荷的传统评估方法都是基于扇区内航空器数量和统计管制过程中陆空通话的指令时间进行研究的，但是，管制员工作负荷是一种以人为决策主体的主观体验，单纯通过传统评估方法是很难反映出人的真实感受的，这些方法虽然客观性较强，但却忽略了人作为决策主体的主观感受，其计算结果并不能很有效地描述扇区管制员的真实工作负荷。本文以终端区管制员管制过程为研究样本，通过雷达管制模拟实验，收集统计终端区扇区复杂性因素数据，借助数学建模与统计分析，以终端区扇区复杂性因素作为自变量，管制员所体验到的ATWIT工作负荷等级作为因变量构建基于终端区扇区复杂性因素的管制员工作负荷评估模型。在扇区复杂性因素的研究过程中，本文采用了主成分分析法，将原本收集到的影响终端区管制员工作负荷的15个扇区复杂性因素进行降维简化成具有代表性的5个新主成分，建立基于终端区扇区复杂性因素的管制员工作负荷计算模型，并与基于终端区航空器数量的管制员工作负荷评估方法进行比较，验证两个模型在管制员工作负荷预测过程中的准确性，定量分析出终端区管制员在较大工作负荷下对应的扇区复杂性因素数值，确定扇区复杂性因素阈限值并通过心理物理法设计实验进行预测结果的准确性验证，为后期扇区容量设计、优化与动态调整、飞行流量管理以及开发空中交通管制辅助决策自动化系统提供理论与数据基础。