Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика. Программа книгоиздания России
 Скачать 4.12 Mb.
|
|
Глава II МЕТОДЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЭРГОНОМИКИ Уходят в прошлое дискуссии о предмете, задачах и границах эргономики. На первый план вышли проблемы профессиональной деятельности эргономистов и прежде всего вопросы методологии и методов эргономического исследования и проектирования, которые остаются наи более сложными в эргономике. В течение длительного времени существовало лишь несколько книг по методам эргономики [1, 2, 3]. В 1990 г. в Великобритании выпущен фундаментальный труд "Оценка человеческой работы. Методология практичес кой эргономики" [4]. Развитие эргономики и усложнение ее задач обусловливают появление новых и все более изощренных методических приемов, технических средств исследования и проектирования. Многие из них лишний раз оттеняют непреходящее значение так назы ваемых традиционных методов, от которых иногда отка зываются в угоду ложно понятой методической новизне, не отдавая отчет в том, что они нередко более адекватны решаемой задаче, а к тому же сравнительно просты, надежны и экономичны. Методическая культура и про фессиональное мастерство — важнейшие условия кор ректного и эффективного использования арсенала мето дов и технических средств эргономики. 2.1. Общая характеристика эргономических исследований Эргономическое изучение и оптимизация деятель ности человека с техникой имеют свою специфику. Во-первых, направленность эргономики на проектирование деятельности и ее средств требует применения не только экспериментальных, но и априорных проектировочных методов, а также приемов, с помощью которых удается формализовать то, что ранее задавалось лишь описательно. Во-вторых, оперирование обобщенными показателями активности, напряженности и комфорт ности деятельности обусловливает процедуры получе ния интегральных критериев на основе комплекса част ных показателей. В-третьих, эргономическое исследова ние, проектирование или оценка, как правило, предпола гают одновременное применение различных методов, отражающих взаимосвязи между компонентами и основ ными свойствами системы "человек—машина". Перечис ленные особенности определяют стратегию выбора ме тодов для решения конкретных эргономических задач. Методы исследования в эргономике условно могут быть разделены на три группы: аналитические, или опи сательные, экспериментальные и расчетные. В большин стве исследований они тесно переплетены между собой и применяются одновременно, дополняя и обогащая друг друга. Практически каждая эргономическая проблема воз никает в результате переформулировки реальных задач, которые анализируются эргономистами с точки зрения выявления специфики деятельности человека или группы людей с техникой в производственной или иной среде. Эргономист должен уметь квалифицированно анализиро вать производственную сферу деятельности — произво дительность труда, профессиональный опыт, условия труда, брак, текучесть кадров, ошибочные действия, травматизм и т.п. Эргономическое исследование начинается с анализа деятельности человека и функционирования системы "человек —машина". Его цель — определение места и роли человека в системе; описание функциональной структуры его деятельности, присущих ей психических и психофизиологических функций; выявление челове- 46 ческих факторов в технике, влияющих на эффективность и надежность системы в целом и ее частей. Цели анализа зависят от конкретной задачи. Если предстоит проводить экспериментальные исследования, то анализ нужен главным образом для выбора адекватной модели деятельности или отдельных действий, а также для определения задач эксперимента. Если требуется экспертиза системы "человек —машина", то целью анали за будет выявление тех компонентов системы, по кото рым должна производиться эргономическая оценка. При разработке критериев и методов профессионального от бора анализ будет направлен на определение свойств личности, существенно влияющих на качество выполне ния деятельности. Усовершенствование технических средств или сис темы с целью наиболее полного учета возможностей и особенностей работающего человека предполагает, во-первых, точное знание причин неудовлетворенности су ществующими видами техники с точки зрения эргономи ки, во-вторых, ясное представление о том, в каком на правлении следует их модифицировать. Ответы на эти вопросы можно получить, если в ходе предварительного анализа деятельности вскрыты недостатки в организации взаимодействия человека и техники и определены требо вания, которые данный вид деятельности предъявляет к реализующим ее психофизиологическим свойствам чело века и техническим средствам. В идеальном случае ре зультатом аналитического этапа должно быть решение эргономических проблем усовершенствования существу ющего или проектирования нового технического средст ва, системы. На аналитическом этапе эргономического исследования оказываются полезными многие современ ные методы проектного анализа. Экспериментальное исследование позволяет вы явить такие особенности организации взаимодействия человека с техническими средствами, которые не обна руживаются непосредственно в процессе анализа. Важ ным методическим приемом является усложнение дея тельности (постановка дополнительных задач, моделиро вание аварийной ситуации и др.), что позволяет выявить преимущество одного среди нескольких проектных ре шений в сравнительных исследованиях. Выполнение до полнительной задачи одновременно с основной деятель ностью, подлежащей оценке, используется для регистра ции резервного времени. Оно представляет собой избы точное время (сверх минимально необходимого), кото рым может располагать работающий человек для предот вращения отклонения регулируемого параметра за допус тимые пределы. В свою очередь, величина резервного времени, меняющаяся в зависимости от уровня мобили зации возможностей человека, служит одним из показа телей, на основании которого предсказывается, при какой степени усложнения деятельности надежность ра боты человека резко снизится. При организации эргономических исследований не обходимо учитывать, что на результаты испытуемых вли яют присутствие экспериментатора, его установки и ожи дания. Не менее существенно, что испытуемый способен экспериментировать над экспериментатором. Проблема "экологической валидности" лабораторных исследований (возможность проецирования лабораторных результатов на ситуации "реальной жизни"), первоначально постав ленная в области социально-психологических исследова ний, продолжает оставаться предметом пристального внимания и в эргономике. Трудности прямого переноса данных, полученных в лабораторных условиях, на реальные ситуации связаны с тем, что в первом случае испытуемые действуют под влиянием специфических мотивов, которые теряют свою силу, едва испытуемый покидает лабораторию. Нельзя упускать из виду, что схожая по своей операционной структуре деятельность в условиях лабораторий и в си туациях "реальной жизни" может определяться различ ными мотивами. Поскольку характер мотивации является определяющим в регуляции деятельности, перенос резуль татов лабораторных исследований без учета специфики мотивации приводит к непредсказуемым результатам. Ограничения, которые накладывают лабораторные условия, вынуждают к проведению экспериментов в про изводственных условиях. Однако и эти эксперименты не свободны от недостатков. Часть из них связана с дейст вием социально-психологических факторов. Поскольку логика исследования требует сравнения выполнения за дания в условиях действия независимой переменной (гипотетической причины ожидаемого эффекта) и при ее отсутствии, в исследованиях принимают участие, как правило, экспериментальная и контрольная группы испы туемых. Поскольку в производственных условиях изоля ция одной группы людей от другой затруднена, контроль ная группа может вступать в соревнование с эксперимен тальной, что маскирует влияние исследуемого фактора. Деятельность контрольной группы может ухудшиться и в связи с тем, что ее члены будут чувствовать себя ущемленными из-за отсутствия тех нововведений (как правило, привлекательных), которые изменяют условия труда экспериментальной группы. Знание о существова нии таких факторов помогает избежать поспешных вы водов. 2.2. Классификация эргономических методов Классификации методов эргономики имеет много общего с классификацией методов человекознания [5]. Первую группу методов условно называют органи зационными. К ним относятся методологические средст ва эргономики, обеспечивающие системный и деятель-ностный подходы к исследованию и проектированию. Они выступают в качестве инструмента интеграции ме тодов различных наук и сфер практической деятельнос ти, на стыке которых возникают и решаются качественно новые проблемы изучения и проектирования систем "че ловек—машина". Характерной чертой таких исследова ний и проектирования является не синтез результатов, полученных на основе независимых исследований, а ор- 47 ганизация такого исследования и проектирования, в ходе которых используются в определенном сочетании прин ципы и методы различных дисциплин. Системный подход сам по себе как таковой не дает решения проблем эргономики непосредственно, он слу жит средством правильной их постановки, играет кон структивную роль в построении и развитии предмета исследования. Эффективным инструментом осуществле ния такой функции является системное моделирование, "где предмет моделирования рассматривается как систе ма и сам модельный познавательный процесс расчленя ется на систему моделей, каждая из которых отображает дисциплинарный срез моделируемой системы, а все вместе дают ее многодисциплинарное представление" [6, с.465]. Объяснительная схема, основанная на понятии дея тельности, образует как бы содержательное ядро предме та эргономики, позволяет увидеть реалии, которые эмпи рически были известны и раньше, но сегодня выступили как объект специального изучения и проектирования. Понятие деятельности задает такой взгляд на систему "человек — машина", при котором "вычленяется то и толь ко то, что объединяется в определенное целое как мир деятельности, ее продуктов, условий и форм организа ции" [7, с.295]. Вторую группу методов составляют эмпирические способы получения научных данных. К этой группе от носятся наблюдение и самонаблюдение; эксперименталь ные процедуры (лабораторный, производственный, "формирующий" эксперименты), диагностические мето дики (различного рода тесты, анкеты, социометрия, ин тервью и беседы); анализ процессов и продуктов деятель ности ; моделирование (предметное, математическое и т.д.). Третью труппу методов составляют различные спо собы количественной и качественной обработки данных. Наконец, в четвертую группу методов входят раз личные способы интерпретации полученных данных в контексте целостного описания функционирования сис тем "человек —машина". Наиболее обширна вторая группа методов, внутри которой в зависимости от целей и характера исследова ний выделяется целый ряд конкретных методических процедур. Сущность операционно-структурного описания трудовой деятельности, часто называемого алгоритми ческим анализом, состоит в разложении трудовой дея тельности на качественно различные составляющие (еди ницы деятельности — действия, операции), в определе нии их логической связи между собой, порядка следова ния друг за другом и вычислении ряда показателей, имею щих определенный психофизиологический смысл [8]. В методический арсенал эргономики входят многие психофизиологические методики: измерение времени реакции (простой сенсомоторной реакции, реакции вы бора, реакции на движущийся объект и т.д.); психофи зические методики (определение порогов и динамики чувствительности в различных модальностях); психо метрические методы исследования перцептивных, мне- мических, когнитивных процессов и личностных харак теристик. В эргономике широкое распространение получили методы электрофизиологии, изучающей электричес кие явления в организме человека при различных видах его деятельности. Они позволяют оценивать временные параметры многих процессов, их выраженность, топогра фию, механизмы их регуляции и т.д. К ним относятся: 1) электроэнцефалография (ЭЭГ) — запись электрической активности мозга с поверхности головы. ЭЭГ дает воз можность качественного и количественного анализа функционального состояния собственной активности мозга и его реакций при действии раздражителей; 2) электромиография (ЭМГ) — запись электрической актив ности мышц (чувствительный показатель включения в двигательную активность или статическую работу опре деленных мышечных групп), которая играет важную роль при оценке состояния мышечного тонуса и незаменима при исследовании позы и рабочих движений (рис. 2-1); 3) регистрация кожно-гальванической реакции (КГР) — из менение разности потенциалов кожи (показатель электропроводимости кожи) — весьма чувствительный показатель эмоционального состояния человека; 4) электрокардиография (ЭКГ) — запись электрической ак тивности сердца — индикатор состояния сердечно-сосу дистой системы, позволяющий выявить, например, ха рактер зависимости частоты сердечных сокращений от величины физической нагрузки при работе; 5) электроокулография (ЭОГ) — запись электрической ак тивности наружных мышц глазного яблока, использую щаяся в эргономике как объективный показатель пере мещения взора человека при рассматривании какого-либо объекта (рис. 2-2). Регистрация биоэлектрических процессов в организ ме человека позволяет определять и количественно ха рактеризовать малодоступные для непосредственного на блюдения функциональные сдвиги в организме человека, происходящие под воздействием самых разнообразных изменений окружающей среды и взаимодействия с тех никой. Часто применяют регистрацию не одного, а не скольких электрофизиологических индикаторов, каждый из которых несет информацию о том или ином аспекте деятельности. Комплексную регистрацию психофизиоло гических функций называют еще полиэффекторным ме тодом. Включает эргономика в свой методический арсе нал и биотелеметрию — дистанционное исследование функций и измерение показателей жизнедеятельности человека, которое осуществляется в реальной обстановке в течение длительного времени. Функциональное состояние человека оценивается с помощью физиологических и психологических методов [9, 10]. В последнюю группу входят методы оценки эф фективности выполнения различных психометрических тестов и анализа субъективных признаков конкретных видов функциональных состояний. Содержательный пси хофизиологический анализ конкретных видов трудовой деятельности является необходимым условием создания комплексных систем тестов, пригодных для оценки дина мики функциональных состояний в процессе реального производства. Для интегральной оценки функционально- 48 го состояния используется полиэффекторный метод регистрации психофизиологических параметров. Фиксация количественного и качественного сниже ния работоспособности, а также нарушения координа ции процессов, связанных с выполнением работ, позволя ет наблюдать за развитием утомления без отрыва чело века от трудового процесса, причем часто выявляется снижение работоспособности еще до изменения количе ственных и качественных показателей работы. С одной стороны, наблюдаются нарушения рабочего стереотипа, например изменение длительности рабочих фаз движе ний и особенно более значительная вариабельность вре мени их выполнения. С другой стороны, отмечается сни жение эффективности физиологических трат на единицу работы. Оно прослеживается по данным газообмена, температуры тела, частоты пульса и др.; в последнем случае эффективно использование непрерывной ра-диопулъсометрии в процессе выполнения работы. Все это многообразие проявления сниженной работоспособ ности может по-разному комбинироваться между собой, что требует вдумчивого подбора адекватных тестов [11]. Перспективность применения в диагностических целях субъективных оценок утомления отмечалась еще А.А.Ухтомским. Он писал, что так называемые субъектив ные оценки столь же объ ективны, как и так назы ваемые объективные, и дадут на практике крите рии утомления и утомляе мости более деликатные и точные, чем существую щие лабораторные методы. Объясняется это многооб разием проявлений симп томов утомления во внут ренней жизни индивида, среди которых выделяются две категории: субъективные оценочные реак ции, характеризующие отношение индивида к собственному состоянию, и объективно кон тролируемые признаки утомления (физиологи ческий дискомфорт и нарушения психической деятельности), которые могут осознаваться че ловеком. Существование качественно различ ных групп симптомов дает основание для раз вития различных направлений в методах субъ ективной диагностики — опросников и субъек тивного шкалирования. Опросники позволяют выявить качествен но разнообразные симптомы утомления, кото рые с большей или меньшей легкостью могут быть осознаны человеком. Количественная оценка или определение степени выраженнос ти каждого признака не ставятся главной целью подобных исследований. Состояние че ловека оценивается общим количеством симп томов и их качественным своеобразием. Методики субъективного шкалирова ния предназначены для оценки степени утомления самим человеком. Испытуемого просят соотнести свое состояние с рядом признаков, для каждого из кото рых выделены полярные оценки (отсутствие/присутст вие, плохой/хороший). Расстояние между крайними точ ками представляется в виде многоступенчатой шкалы. Степень выраженности каждого признака определяется расположением точки, выбранной испытуемым на этой шкале. Примером методики многофакторного шкалиро вания может служить тест дифференцированной само оценки утомления САН (назван по первым буквам слов "самочувствие", "активность", "настроение"). При раз работке этого теста исходили из того, что характеристика функционального состояния возможна с помощью трех категорий признаков: самочувствия, активности и на строения. Испытуемый должен соотнести свое состояние с рядом признаков, свойственных каждой из перечислен ных категорий. Степень выраженности признака уста навливается по семибальной шкале [12, 13]. Методы измерения рабочей нагрузки разнообраз ны, само же определение рабочей нагрузки продолжает быть предметом научных дискуссий. Измерение рабочей нагрузки на практике необходимо прежде всего для установления того, что действия, которые должен выпол- |