кн. инженерная. В связи с этим возникает большой круг теоретических и прикладных проблем, связанных с изучением и совершенствованием систем "человекмашина", являющихся основным объектом исследования инженерной психологии
 Скачать 329.77 Kb.
|
|
Введение Технический прогресс приводит ко все более широкой механизации и автоматизации производственных процессов, централизации управления ими, внедрению вычислительной техники и автоматизированных систем управления, использованию системных методов в организации и управлении производством. Все это существенно изменяет специфику и структуру трудовой деятельности человека, предъявляет повышенные требования к оптимизации его взаимодействия с современной техникой. В связи с этим возникает большой круг теоретических и прикладных проблем, связанных с изучением и совершенствованием систем "человек-машина", являющихся основным объектом исследования инженерной психологии. Основами инженерной психологии должен овладеть каждый инженер, каждый организатор производства, т.к. развитие современного производства на научной основе, грамотное проектирование и эксплуатация техники, организация труда требуют учета психологических и других особенностей человека, обслуживающего современную технику. Современные системы управления условно можно разбить на два больших класса: технологические и организационные. В первом случае человек при помощи технических средств управляет производственными агрегатами и процессами, транспортными средствами и т.д., то есть другими машинами. В системах организационного типа человек, используя технические средства для выработки решений, управляет коллективами людей. Деятельность человека в таких системах носит управленческий характер. В учебнике освещаются основные методологические вопросы инженерной психологии, рассматриваются предмет, задачи и методы инженерной психологии. Включена тема, в которой представлен психологический анализ деятельности оператора, характеристики основных психических процессов и функций. В ряде тем включены вопросы учета инженерно-психологических требований при проектировании систем "человек-машина". Определяются требования к устройствам отображения и ввода информации, факторам производственной среды, рабочим местам операторов. Представлен материал по учету человеческого фактора при эксплуатации сложных систем. При этом на первый план выдвинуты не процессы информационного обмена между машиной и машиноподобным человеком, а человек как субъект деятельности. Большое внимание уделяется вопросам профессионального отбора и обучения операторов, организации их групповой деятельности. Каждая тема заканчивается вопросами и заданиями, которые носят, как правило, творческий характер. В конце учебника помещен глоссарий. Специальный раздел учебника "Практикум" посвящен комплексу современных методов исследования труда и личности профессионала. Каждое занятие содержит комплекс методик и одновременно определенный объем соответствующего теоретического материала. Это позволяет строить гипотезы и адекватно интерпретировать результаты исследования. Тема 1 - "Диагностика профессионалов и отбора для обучения операторским профессиям" содержит метод обработки диагностических данных, позволяющих уменьшить величину ошибки при отборе лиц для обучения операторским профессиям. Занятие 1 включает методики оценки профессионально важных качеств операторов: оперирование пространственными представлениями, мыслительные способности - определение особенностей понятийного мышления и оценка способности к логическим умозаключениям, оперативная память, внимание - переключение и устойчивость. Занятие 2 посвящено исследованию психомоторных качеств будущих операторов по методикам "Скорость реакция выбора" и "Определение силы нервной системы при помощи теппинг-теста." Тема 2 - "Функциональное состояние человека" посвящена освоению субъективных методов оценки функционального состояния человека и процедурам воздействия на функциональное состояние - мобилизации и релаксации. Занятия 3 и 4 нацелены на освоение методов субъективной оценки функционального состояния. Диагностический комплекс, предлагаемый для изучения, содержит несколько методик оценки различных видов актуального функционального состояния, фонового уровня функционального состояния и шкалу дифференциальных эмоций. В занятии 5 представлены методы психологической саморегуляции функциональных состояний профессионалов. Студенты знакомятся с серией заданий, в которых предлагается изучить особенности методик психологической саморегуляции: мышечная релаксация, аутогенная тренировка. В теме 3 - "Ценности в организационном поведении" представлен метод исследования взаимосвязи типа личности и сферы профессиональной деятельности, методика исследования направленности на вид инженерной деятельности, методика диагностики социально-психологических установок личности в мотивационно-потребностной сфере: "альтруизм-эгоизм", "процесс-результат деятельности". В теме 4 - "Управление групповой деятельностью" акцент делается на исследование восприятия индивидом группы (направленности): индивидуалистической, коллективистической и прагматической; изучаются такие особенности личности, как "доминирование" и "подчинение", играющие важную роль при принятии решения с опорой на собственное мнение или на подчинение мнению других; изучается склонность к определенному стилю руководства коллективом. Студенты приобретают профессионально важные качества личности оператора: интерес к операторской деятельности, способность к напряжению при возникновении стрессовых ситуаций, эмоциональную устойчивость, широту распределения, быстроту переключения и устойчивость внимания и т.д. Понимают важность принятия решения в деятельности оператора. Раздел 1. Предмет, задачи и методы инженерной психологии Тема 1. Предмет, задачи и методы инженерной психологии 1.1. Предмет инженерной психологии С развитием технического прогресса, механизации и автоматизации производства, с появлением множества новых профессий возникла специальная техническая проблема - проблема учета психологических возможностей человека при работе с техникой. Началось интенсивное изучение предельных возможностей человека, скорости переработки информации, исследование закономерностей утомления при работе на определенных технических средствах и все это с намерением проектирования новой техники, приспособленной к возможностям человека. Это направление получило название инженерной психологии. Если основной задачей психологии труда является учет психологических особенностей работы человека применительно к условиям труда, то основной задачей инженерной психологии стало приспособление техники к возможностям человека. Классическим объектом инженерной психологии является деятельность человека в системах контроля и управления (труд диспетчера, оператора у пульта управления и т.п.), точнее, взаимодействие человека и машины в этих системах. Однако область ее исследований более широка. Она охватывает все виды техники. Инженерно-психологические исследования необходимы всюду, где речь идет о создании тех или иных устройств, рассчитанных на восприятие, представление, мышление человека, на его действия. Таким образом, инженерная психология изучает объективные закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике проектирования, создания и эксплуатации систем "человек-машина" (СЧМ). Поскольку человек остается ведущим звеном в организации трудовой деятельности, то и основное внимание уделяется деятельности человека-оператора и тем сложностям, с которыми ему приходится сталкиваться в процессе выполнения сложных заданий. Если производительный труд человека ранее имел преимущественно физический, мускульный характер, то сейчас в связи с достижениями научно-технического прогресса он все более интеллектуализируется. Управление машинами связано не столько с физическими, сколько с умственными нагрузками. Основными функциями человека на производстве все более становятся программирование работы машин, управление ими и контроль. Они связаны с необходимостью перерабатывать большие потоки информации и принимать ответственные решения. За счет развития техники возможности человека расширяются, но техника оказывается настолько сложной, что ею становится трудно управлять. Возникает задача согласования конструкций машин с психологическими и физиологическими характеристиками человека. Инженерная психология рассматривает деятельность человека и функционирование машины во взаимосвязи. Часто человек допускает ошибки не потому, что он не овладел профессией, а потому, что его психофизиологические возможности ограничены: скорость передаваемой информации превышает возможности органов чувств, форма сигналов оказывается трудной для осмысливания ее человеком. Если при создании новой техники не будут учтены закономерности восприятия, внимания, памяти и мышления, психические свойства человека и динамика его психических состояний, то это означает, что уже в самой создаваемой технике "закладывается" человеческая ошибка. Инициаторами создания инженерно-психологического направления выступали американские и английские психологи А. Чапанис, Мак-Фердан, У. Гарнер, Д. Бронбет и др. Как самостоятельная наука инженерная психология начала формироваться в 40-х годах ХХ века и первоначально развивалась как направление традиционной психологии труда, основным объектом которой было исследование непосредственного взаимодействия человека с предметами и орудиями труда (инструменты, станок, конвейер, средства транспорта и т.п.). Задачи инженерной психологии сводились в основном к критическому анализу ошибок проектирования оборудования или подготовке операторов, выявлению факторов, влияющих на эффективность систем "человек-машина". Были выработаны полезные рекомендации по рациональному конструированию пультов управления, шкал приборов, средств индикации и т.п. В 50-х гг. были определены в общих чертах закономерности приема и переработки информации человеком, а в 60-х гг.- общие принципы организации взаимодействия человека с ЭВМ. Выработанные рекомендации нашли практическое применение при автоматизации процессов управления на производстве, в авиации, космонавтике и т.д. В марте 1957 года на Всесоюзном совещании (конференции) по вопросам психологии труда в Москве инженерная психология была определена как самостоятельная область исследования. В этом же году была создана первая в стране научно-исследовательская лаборатория (индустриальной) инженерной психологии под руководством Д.А. Ошанина. В 1963 г. была издана первая в стране монография по инженерной психологии (Б. Ф. Ломов. Человек и техника Л., ЛГУ, 1963), в которой были систематизированы достигнутые к тому времени результаты. В течение 1960-1963 гг. лаборатории были созданы в МГУ (руководитель - В. П. Зинченко), НИИ технической эстетики (В. Ф. Венда). В институте психологии АН СССР лаборатория инженерной психологии была открыта в 1973 г. по инициативе Б. Ф. Ломова и В. Ф. Рубахина. В конце 60-х гг. инженерная психология перешла к синтезу, проектированию человеческой деятельности в больших системах, она вносит определенный вклад в разработку мероприятий по повышению эффективности их функционирования. Развитие инженерной психологии направлено на комплексное решение задач повышения производительности труда, улучшения условий и гуманизации труда человека, управляющего современной сложной техникой. В процессе развития инженерной психологии произошел переход от изучения отдельных элементов деятельности к изучению трудовой деятельности в целом, от рассмотрения оператора как простого звена системы управления к рассмотрению его сложной высокоорганизованной системы, от машиноцентрического подхода к антропоцентрическому. В связи с приближением эры нанотехнологии формируется и новое направление в психологии - нанопсихология, поэтому перед инженерной психологией возникнут новые задачи. 1.2. Цель и стратегия инженерной психологии Весь комплекс теоретических и практических инженерно-психологических исследований имеет главной целью обеспечение высокой эффективности систем "человек-техника". Эффективность любой системы определяется ее производительностью и надежностью при таких условиях, как, например, качество продукта (результата), долговечность, энергозатраты и т.п. Надежность - комплексное свойство объекта, состоящее в его способности выполнять заданные функции, сохраняя свои основные характеристики в установленных пределах. Производительность, качество, надежность следует отнести к основным параметрам эффективности деятельности. Параметры эффективности деятельности - это количественные и качественные показатели, по которым оценивается эффективность деятельности. Эффективная работа системы "человек-техника" требует наличия высокопроизводительной и надежной техники; конструкция техники и организации производственного процесса должны позволять человеку реализовать все технические возможности. И, наконец, человек должен быть способным по своим качествам реализовать эти возможности, добиваться высокой производительности труда и обеспечивать выполнение производственных операций. Достижение главной цели инженерной психологии осуществляется, во-первых, за счет улучшения технологических характеристик трудового процесса, а во-вторых, за счет характеристик трудового процесса и условий труда, стимулирующих трудовую активность человека и в конечном счете - его отношение к труду. Улучшение технологических характеристик трудового процесса означает: - минимизацию времени выполнения отдельных действий и операций в трудовом процессе; - исключение грубых ошибок типа промахов в трудовой деятельности; - минимизацию вероятности ошибок, отрицательно сказывающихся на ходе технологического процесса, качестве продукта или отрицательно влияющих на состояние техники или человека; - сохранение высокой работоспособности человека в течение длительного времени путем минимизации энергозатрат (психического и физического напряжения) в трудовом процессе. Под улучшением технологических характеристик трудового процесса, стимулирующего трудовую активность человека, подразумевается следующее: - надежность работы технических устройств; - рациональная конструкция техники; - соответствие сложности техники уровню подготовленности человека; - совершенный эстетический вид технических устройств и производственных помещений; - отсутствие вредных и мешающих работе внешних факторов. Конечно, трудовая активность человека стимулируется не только улучшением характеристик трудового процесса. Существенную роль играют социальные условия, определяющие отношение человека к труду. Однако нельзя недооценивать роль характеристик трудового процесса в формировании личности человека, в создании высокого уровня мотивации к данному виду трудовой деятельности. 1.3. Задачи инженерной психологии Как психологическая наука инженерная психология изучает психические процессы и свойства человека, выясняя, какие требования к техническим устройствам вытекают из особенностей человеческой деятельности, т.е. решает задачу приспособления техники и условий труда к человеку. Как техническая наука инженерная психология изучает пульты управления, кабины машин, процессы и алгоритмы их функционирования для выяснения требований, предъявляемых к психологическим и физиологическим особенностям человека-оператора. Структурная схема системы "человек-машина", являющаяся объектом изучения в инженерной психологии
Основные задачи инженерной психологии: 1. Анализ функций человека в СЧМ, изучение структуры и классификации деятельности оператора. 2. Изучение процессов преобразования информации человеком-оператором. Преобразование информации человеком включает в себя четыре этапа: прием информации, переработка принятой информации, принятие решения, осуществление управляющих воздействий. 3. Разработка принципов построения рабочих мест операторов. 4. Изучение влияния психологических факторов на эффективность систем "человек-машина". 5. Разработка принципов и методов профессиональной подготовки операторов в СЧМ (профессиональный отбор, обучение, формирование коллектива, тренировка). 6. Инженерно-психологическое проектирование и оценка систем "человек-машина". 7. Определение экономического эффекта инженерно-психологических разработок. Основные прикладные направления инженерной психологии: системотехническое и эксплуатационное. Основная задача системотехнического направления - комплексное проектирование деятельности оператора и используемых им технических средств. При разработке СЧМ конструктор совместно с психологом должен наряду с проектированием технической части СЧМ разработать проект деятельности человека: определить ее структуру, динамику, оптимальные способы выполнения, предъявить требования к уровню профессиональной пригодности, рассчитать реальные нормы деятельности оператора и сравнить их с допустимыми. Основная задача эксплуатационного направления - анализ поведения и работоспособности операторов в различных режимах работы, разработка методов, критериев и средств контроля психологического состояния операторов в процессе работы, вопросы групповой психологии, вопросы профессиональной подготовки операторов и т.д. Таким образом, теоретические задачи инженерной психологии связаны с изучением человека как субъекта деятельности (носителя предметно-практической деятельности и познания, источника активности, направленной на объект). В инженерно-психологических исследованиях, как правило, уделяется большое внимание выяснению того, какие психические и физиологические процессы и каким образом реализуются при обработке информации человеком, управляющим машиной. Изучение информационных систем человека, закономерностей кодирования внешнего сигнала, формирование психического образа и его регулирующей функции составляет главный аспект инженерной психологии. Практические задачи инженерной психологии касаются согласования человека и техники как элементов единой системы. Под согласованием понимается, во-первых, максимальное приспособление техники к человеку (по параметрам конструкции и технологического процесса); во-вторых, максимальное приспособление человека к технике (по параметрам профессиональной пригодности и профессиональной подготовленности); в-третьих, рациональное распределение функций между человеком и автоматическими устройствами в системах "человек-техника". Приспособление техники к человеку должно осуществляться с помощью ряда последовательных целенаправленных инженерно-психологических разработок на всех этапах проектирования. В целом они составляют суть инженерно-психологического обеспечения проектирования АСУ. Любое проектирование представляет собой процесс создания прототипа, прообраза предполагаемого или возможного объекта, состояния, деятельности человека. В период эксплуатации техники ее приспособление к человеку очень ограничено и оказывается возможным лишь при модернизации. При распределении функций в системе "человек - машина" следует исходить из того, что решение творческих задач, связанных с логическим анализом ситуации, оценкой и прогнозом ее изменений, должно выполняться человеком; на машину возлагается выполнение рутинных, повторяющихся операций, в основном комбинаторно-вычислительного характера, а также хранение, обработка и оперативная выдача больших объемов информации. Электронную вычислительную машину следует рассматривать как квалифицированного помощника и собеседника, способствующего усилению творческого мышления и интуиции человека. 1.4. Особенности классификации системы "человек - машина" Под системой понимается комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов, предназначенных для решения единой задачи. В зависимости от степени участия человека в работе системы "человек-машина" различают: автоматические, автоматизированные и неавтоматические системы. Работа автоматической системы осуществляется без участия человека. В неавтоматической системе работа выполняется человеком без применения технических устройств. В работе автоматизированной системы принимает участие как человек, так и технические устройства. Следовательно, такая система представляет собой систему "человек - машина". На практике применяются самые разнообразные виды систем "человек - машина". Основой их классификации могут явиться следующие четыре группы признаков: целевое назначение системы, характеристики человеческого звена, тип и структура машинного звена, тип взаимодействия компонентов системы. По целевому назначению можно выделить следующие классы систем: а) управляющие, в которых основной задачей человека является управление машиной (или комплексом); б) обслуживающие, в которых человек контролирует состояние машинной системы, ищет неисправности, производит наладку, настройку, ремонт; в) обучающие, т.е. вырабатывающие у человека определенные навыки (технические средства обучения, тренажеры и т.п.); г) информационные, обеспечивающие поиск, накопление или получение необходимой для человека информации (радиолокационные, телевизионные, документальные системы, системы радио - и проводной связи и др.); д) исследовательские, используемые при анализе тех или иных явлений, поиске новой информации, новых заданий (моделирующие установки, макеты, научно-исследовательские приборы и установки). Особенность управляющих и обслуживающих систем заключается в том, что объектом целенаправленных воздействий в них является машинный компонент системы. В обучающих и информационных СЧМ направление воздействий противоположное - на человека. В исследовательских системах воздействие имеет и ту, и другую направленность. По признаку характеристики "человеческого звена" можно выделить два класса СЧМ: а) моносистемы, в состав которых входит один человек и одно или несколько технических устройств; б) полисистемы, в состав которых входит некоторый коллектив людей и взаимодействующие с ним одно или комплекс технических устройств. Полисистемы в свою очередь можно подразделить на "паритетные" и иерархические (многоуровневые). В первом случае в процессе взаимодействия людей с машинными компонентами не устанавливается какая-либо подчиненность и приоритетность отдельных членов коллектива. Примерами таких полисистем может служить система "коллектив людей - устройства жизнеобеспечения" (например, система жизнеобеспечения на космическом корабле или подводной лодке). Другим примером может быть система отображения информации с большим экраном, предназначенная для использования коллективом операторов. В отличие от этого в иерархических СЧМ устанавливается или организационная, или приоритетная иерархия взаимодействия людей с техническими устройствами. Так, в системе управления воздушным движением диспетчер аэропорта образует верхний уровень управления, следующий уровень - это командиры воздушных судов, действиями которых руководит диспетчер. Третий уровень - остальные члены экипажа, работающие под руководством командира корабля. По типу и структуре машинного компонента можно выделить инструментальные СЧМ, в состав которых в качестве технических устройств входят инструменты и приборы, отличительной особенностью этих систем, как правило, является требование высокой точности выполняемых человеком операций. Другим типом СЧМ являются простейшие человеко-машинные системы, которые включают стационарное и нестационарное техническое устройство (различного рода преобразователи энергии) и человека, использующего это устройство. Здесь требования к человеку существенно различаются в зависимости от типа устройства, его целевого назначения и условий применения. Однако их основной особенностью является сравнительная простота функций человека. Следующим важным типом СЧМ являются сложные человеко-машинные системы, включающие помимо использующего их человека некоторую совокупность технологически связанных, но различных по своему функциональному назначению аппаратов, устройств и машин, предназначенных для производства определенного продукта (энергетическая установка, прокатный стан, автоматическая поточная линия, вычислительный комплекс и т.п.). В этих системах, как правило, связанность технологического процесса обеспечивается локальными системами автоматического управления. В задачу человека входит общий контроль за ходом технологического процесса, изменение режимов работы, оптимизация отдельных процессов, настройка, пуск и остановка. Еще более сложным типом СЧМ являются системотехнические комплексы. Они представляют собой сложную техническую систему с неполностью детерминированными связями и коллектив людей, участвующих в ее использовании. Для систем такого типа характерным является взаимодействие не только по цепи "человек - машина", но и по цепи "человек - человек - машина". Другими словами, в процессе своей деятельности человек взаимодействует не только с техническими устройствами, но и с другими людьми. Типичными примерами системотехнических комплексов различного уровня и назначения могут служить судно, воздушный лайнер, промышленное предприятие, вычислительный центр, транспортная система и т.п. В основу классификации СЧМ по типу взаимодействия человека и машины может быть положена степень непрерывности этого взаимодействия. По этому признаку различают системы непрерывного (например, система "водитель-автомобиль") и эпизодического взаимодействия. Последние, в свою очередь, делятся на системы регулярного взаимодействия и стохастического. Примером системы регулярного взаимодействия может служить система "оператор - ЭВМ". В ней ввод информации и получение результатов определяются характером решаемых задач, т.е. режимы взаимодействия во времени регламентируются характером и объемом вычислений. Эпизодическое взаимодействие имеет место в таких системах, как "оператор - система централизованного контроля", "наладчик - станок" и т.п. Несмотря на большое разнообразие систем "человек - машина", они имеют целый ряд общих черт и особенностей. Эти системы динамические, целеустремленные, самоорганизующиеся, адаптивные. Характерные особенности, присущие СЧМ как сложной динамической системе: разветвленность структуры между элементами (человеком и машиной); разнообразие природы элементов (в состав СЧМ могут входить человек, коллектив людей, автоматы, машины, комплексы машин и т.д.); перестраиваемость структуры и связей между элементами (например, при нормальном ходе технологического процесса оператор лишь следит за ходом его протекания, т.е. включен в контур управления как бы параллельно; при отклонении от нормы оператор берет управление на себя, т.е. включается в контур управления последовательно); автономность элементов, т.е. способность их автономно выполнять часть своих задач. Системы "человек - машина" относятся также к классу целеустремленных систем. Существенной особенностью целеустремленных систем является их способность получать одинаковые результаты различными способами. Системы этого класса могут изменять свои задачи; они выбирают как сами задачи, так и средства их реализации. Целеустремленность СЧМ обусловлена тем, что в нее включен человек. Именно он ставит цели, определяет задачи и выбирает средства достижения цели. Системы "человек - машина" можно рассматривать и как адаптивные системы. Свойство адаптации заключается в приспособлении СЧМ к изменяющимся условиям работы, в изменении режима функционирования в соответствии с новыми условиями. До недавнего времени свойство адаптации СЧМ реализовалось благодаря приспособительным возможностям человека, гибкости и пластичности его поведения, возможности его изменения в зависимости от конкретной обстановки. В настоящее время ставится вопрос о создании СЧМ, в которой свойство адаптации реализуется путем соответствующего технического обеспечения. Речь идет о создании таких технических средств, которые могут изменить свои параметры и условия деятельности в зависимости от текущего конкретного психофизиологического состояния человека и показателей эффективности его деятельности. Система "человек - машина" может быть отнесена к классу самоорганизующихся систем, т.е. систем, способных к уменьшению неопределенности после вывода их из устойчивого, равновесного состояния под действием различного рада возмущений. Это свойство становится возможным благодаря целенаправленной деятельности человека, способности его планировать свои действия, принимать правильные решения и реализовывать их в соответствии с возникшими обстоятельствами. На основании вышеизложенного можно в общих чертах охарактеризовать некоторые важнейшие принципы системного подхода к изучению СЧМ. Суть их сводится к следующему. 1. Возможно более полное и точное определение назначения системы, ее целей и задач. 2. Исследование структуры системы и, прежде всего состава входящих в нее компонентов, межкомпонентных связей и связей системы с внешней средой. 3. Последовательное изучение характера функционирования системы, в том числе всей системы в целом, отдельных подсистем, изменчивости функций и их особенностей на разных стадиях существования системы. 4. Рассмотрение системы в динамике, в развитии, т.е. на различных этапах ее жизненного цикла: при проектировании, производстве и эксплуатации. Проектировочная сущность инженерной психологии приобретает в настоящее время решающее значение. Под инженерно-психологическим обеспечением понимается весь комплекс мероприятий, связанных с организацией учета человеческого фактора в процессе проектирования, производства и эксплуатации СЧМ. Проблема инженерно-психологического обеспечения имеет два основных аспекта: целевой и организационно-методический. Первый из них связан с непосредственным выполнением работ по учету человеческого фактора на каждом из этапов жизненного цикла СЧМ; его содержание целиком или полностью определяется проблематикой инженерной психологии. Второй аспект связан с организационно-методическим обеспечением работ по учету человеческого фактора. Содержание инженерно-психологического обеспечения СЧМ
1.5. Оператор в системе "человек - машина" Независимо от степени автоматизации СЧМ, человек остается главным звеном. Именно он ставит цели перед системой, планирует, направляет и контролирует весь процесс ее функционирования. Поэтому деятельность оператора является исходным пунктом инженерно-психологического анализа и изучения СЧМ. Деятельность оператора имеет ряд особенностей, определяемых следующими тенденциями развития современного производства. 1. С развитием техники увеличивается число объектов (и их параметров), которыми необходимо управлять. Это усложняет и повышает роль операций по планированию и организации труда, по контролю и управлению производственными процессами. 2. Развиваются системы дистанционного управления. Человек все более удаляется от управляемых объектов, о динамике их состояния он судит не по данным непосредственного наблюдения, а на основании восприятия сигналов от устройств отображения информации, имитирующих реальные производственные объекты. Осуществляя дистанционное управление, человек получает необходимую информацию в закодированном виде (т.е. в виде показаний счетчиков, индикаторов, измерительных приборов и т.д.), что обусловливает необходимость декодирования и мысленного сопоставления полученной информации с состоянием реального управляемого объекта. 3. Увеличение сложности и скорости течения производственных процессов выдвигает повышенные требования к точности действий операторов, быстроте принятия решений в осуществлении управленческих функций. В значительной мере возрастает степень ответственности за совершаемые действия, поскольку ошибка оператора при выполнении даже самого простого акта может привести к нарушению работы всей системы "человек - машина", создать аварийную ситуацию с угрозой для жизни работающих людей. Поэтому работа оператора в современных человеко-машинных комплексах характеризуется значительными увеличениями нагрузки на нервно-психическую деятельность человека, в связи с чем по-иному ставится проблема критериев качества операторского труда. Основным критерием становится не физическая тяжесть труда, а его нервно-психическая напряженность. 4. В условиях производства изменяются условия работы человека. Для некоторых видов деятельности оператора характерно ограничение двигательной активности, которое не только проявляется в общем уменьшении количества мышечной работы, но и связано с преимущественным использованием малых групп мышц. Иногда оператор должен выполнять работу в условиях изоляции от привычной социальной среды, в окружении приборов и индикаторов. И если эти устройства спроектированы без учета психофизиологических особенностей оператора либо выдают ему ложную и искаженную информацию, то возникает ситуация, которую образно называют "конфликтом" человека с приборами. 5. Повышение степени автоматизации производственных процессов требует от оператора высокой готовности к экстренным действиям. При нормальном протекании процесса основной функцией оператора является контроль и наблюдение за его ходом. При возникновении нарушений оператор должен осуществить резкий переход от монотонной работы в условиях "оперативного покоя" к активным, энергичным действиям по ликвидации возникших отклонений. При этом он должен в течение короткого промежутка времени переработать большое количество информации, принять и осуществить правильное решение. Это приводит к возникновению сенсорных, эмоциональных и интеллектуальных перегрузок. Рассмотренные особенности операторского труда позволяют выделить его в специфический вид профессиональной деятельности, в связи с чем для его изучения, анализа и оценки недостаточно классических методов, разработанных психологией и физиологией труда и используемых для оптимизации различных видов работ, не связанных с дистанционным управлением по приборам. Деятельность оператора в системе "человек - машина" может носить самый разнообразный характер. Несмотря на это, в общем виде она может быть представлена в виде четырех основных этапов. 1. Прием информации. На этом этапе осуществляется восприятие поступающей информации об объектах управления и тех свойствах окружающей среды и СЧМ в целом, которые важны для решения задачи, поставленной перед системой "человек-машина". При этом осуществляются такие действия, как обнаружение сигналов, выделение их из совокупности наиболее значимых, их расшифровка и декодирование; в результате у оператора складывается предварительное представление о состоянии управляемого объекта: информация приводится к виду, пригодному для оценки и принятия решения. 2. Оценка и переработка информации. На этом этапе производится сопоставление заданных и текущих (реальных) режимов работы СЧМ, производится анализ и обобщение информации, выделяются критичные объекты и ситуации и на основании заранее известных критериев важности и срочности определяется очередность обработки информации. Качество выполнения этого этапа во многом зависит от принятых способов кодирования информации и возможностей оператора по ее декодированию. На данном этапе оператором могут выполняться такие действия, как запоминание информации, извлечение из памяти, декодирование и т.п. 3. Принятие решения. Решение о необходимых действиях принимается на основе проведенного анализа и оценки информации, а также на основе других известных сведений о целях и условиях работы системы, возможных способах действия, последствиях правильных и ошибочных решений и т.д. Время принятия решения существенным образом зависит от энтропии множества решений. Если же каждому состоянию объекта могут быть поставлены в соответствие несколько решений, то при расчете энтропии нужно учесть еще и сложность выбора из множества возможных решений необходимого. 4. Реализация принятого решения. На этом этапе осуществляется приведение принятого решения в исполнение путем выполнения определенных действий или отдачи соответствующих распоряжений. Определенными действиями на этом этапе являются: перекодирование принятого решения в машинный код, поиск нужного органа управления, движение руки к органу управления и манипуляция с ним (нажатие кнопки, включение тумблера, поворот рычага и т.п.). На каждом из этапов оператор совершает самоконтроль собственных действий. Этот самоконтроль может быть инструментальным или неинструментальным. В первом случае оператор проводит контроль своих действий с помощью специальных технических средств (например, с помощью специальных индикаторов контролирует правильность набора информации). Во втором случае контроль ведется без применения технических средств. Он осуществляется путем визуального осмотра, повторения отдельных действий и т.п. Проведение любого вида самоконтроля способствует повышению надежности работы оператора. На качество и эффективность выполнения каждого из рассмотренных этапов оказывает влияние целый ряд факторов. Так, например, качество приема информации зависит от вида и количества индикаторов, организации информационного поля, психофизических характеристик предъявляемой информации (размеров изображений, их светотехнических характеристик, цветового тона и цветового контраста). На оценку и переработку информации влияют такие факторы, как способ кодирования информации, объем ее отображения, динамика смены информации, соответствие ее возможностям памяти и мышления оператора. Эффективность принятия решения определяется следующими факторами: типом решаемой задачи, числом и сложностью проверяемых логических условий, сложностью алгоритма и количеством возможных вариантов решения. Выполнение управляющих движений зависит от числа органов управления, их типа и способа размещения, а также от большой группы характеристик, определяющих степень удобства работы с отдельными органами управления (размер, форма, сила сопротивления и т.д.). Первые два этапа в совокупности называют иногда получением информации, последние два этапа - ее реализацией. Из проведенного описания видно, что получение информации включает в себя как бы два уровня, поскольку текущая информация передается оператору через систему технических устройств. Он, как правило, не имеет возможности непосредственно наблюдать за объектом управления (во всяком случае, эта возможность ограничена), а получает необходимую информацию со средств отображения в закодированном виде. С их помощью формируется информационная модель объекта управления. Поэтому на первом уровне получения информации происходит восприятие оператором информационной модели, т.е. восприятие физических явлений, выступающих в роли носителей информации (положение стрелки на шкале измерительного прибора, комбинация знаков на экране электронно-лучевой трубки, мигание лампочки, звук и т.п.). После этого на втором уровне осуществляется декодирование воспринятых сигналов и формирование на этой основе некоторой "умственной картины" управляемого процесса и условий, в которых он протекает. Такую "умственную картину" в инженерной психологии принято называть концептуальной моделью. Она дает возможность оператору соотнести в единое целое различные части управляемого процесса и затем на основе принятого решения осуществить эффективные управляющие действия, т.е. правильно реализовать полученную информацию. Основные режимы работы оператора: 1) нормальные условия (оператор просто следит за работой автоматики, не вмешиваясь в технологический процесс); 2) аварийные ситуации (оператор работает в полуавтоматизированном или механизированном режимах; многое зависит от точности его сенсомоторных действий и умения оценивать ситуацию); 3) технологический процесс еще идет в заданных пределах, но уже приближается к своим границам (задача оператора - удержать процесс в требуемых технологических параметрах, т.е. задача - стабилизировать управляемый процесс); 4) оператор строит режим работы установки самостоятельно, но на новой основе (задача - расширение возможностей эксплуатационной системы, экономия материальной части, энергии и собственных сил). Успешное выполнение работы предполагает определенный уровень развития психических процессов. Основными из них являются восприятие, внимание, память, представление и пр. Мы рассмотрели общие черты деятельности оператора. Однако наряду с ними можно выделить и различные виды операторского труда, каждый из которых характеризуется своими частными особенностями. Вопросы и задания 1. Восстановите определение понятия Автоматизированные системы управления - это совокупность _____________________________,________________________________________________________________и________________________________________, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (процессом) в соответствии с заданной целью. 2. Установите соответствие Инженерная психология - наука, изучающая системы "человек-техника" с целью достижения их высокой эффективности и разрабатывающая психологические основы:......
3. Выпишите из словаря определения следующих понятий: психология, физиология, анатомия, гигиена труда, антропометрия, биомеханика, кибернетика, системотехника, эргономика 4. Заполните таблицу Из приведенного ниже перечня выберите то, что относится к улучшению технологических характеристик трудового процесса, и то, что относится к улучшению трудового процесса, стимулирующего трудовую активность. 1. Отсутствие вредных и мешающих работе внешних факторов. 2. Минимизация времени выполнения отдельных действий и операций в трудовом процессе. 3. Совершенный эстетический вид технических устройств и производственных помещений. 4. Исключение грубых ошибок типа промахов в трудовой деятельности. 5. Соответствие сложности техники уровню подготовленности человека. 6. Минимизация вероятности ошибок, отрицательно сказывающихся на ходе технологического процесса, качестве продукта или отрицательно влияющих на состояние техники или человека. 7. Рациональная конструкция техники. 8. Сохранение высокой работоспособности человека в течение длительного времени путем минимизации энергозатрат в трудовом процессе. 9. Надежность работы технических устройств.
5. Восстановите последовательность Структурная схема системы "человек-машина", являющаяся объектом изучения в инженерной психологии, состоит из: N____________________________ 1. Центральная нервная система. 2. Информационные логические и вычислительные устройства. 3. Эффекторы (органы движения). 4. Рецепторы (органы чувств). 5. Органы управления. 6. Средства отображения информации. 6. Заполните таблицу Знак (+) поставьте напротив тех данных, которые являются основаниями для структурного приспособления техники к человеку, а знак (++) - напротив тех данных, которые являются основаниями для функционального приспособления техники к человеку.
7. Заполните таблицу Поставьте знак (+) там, где речь идет о преимуществах техники, и знак (+) - где речь идет о преимуществах человека.
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||