Методы инженерной экологии

Метод (греч. methodos – путь, способ исследования, обучения, изложения) – система правил и приемов подхода к изучению процессов и закономерностей природы, общества и мышления. В инженерной экологии метод используется как прием теоретического исследования или практического осуществления чего-нибудь исходя из знаний закономерностей развития объективной действительности и исследуемого предмета, системы, процесса.

Методы, будучи рациональной основой способа действия, как и все в этом мире, совершенствуются, меняются и отживают свой век, уступая место другим, более новым, прогрессивным и рациональным методам.

Научный метод. Независимо от объекта исследований, научные исследования имеют общие черты. При создании системы ЧТС, естественно, разработчик стремится к порядку в действиях, а это ведет к использованию приемов, соответствующих научному методу. Как знать, возможно, многие из нас в своей профессиональной деятельности, стремясь к творчеству, не раз подсознательно шли путями правил научного метода. Хотя это и не исключает риска в творческом созидании.

Общие черты любого научного исследования наглядно показаны в модели использования научного метода Я. Дитриха. Модель показывает единый путь во всех научных исследованиях, который определяется циклическим использованием в определенной последовательности процесса, опирающегося на рациональный метод логического рода: наблюдение – гипотеза – эксперимент – теория (рис.7.1) и далее, новые теории, раскрывая новые пласты знаний, формируют новые наблюдения и цикл вновь и вновь повторяется.

Рис.7.1. Модель процесса, проводимого на основе научного метода

Модель процесса, соответствующего правилам научного метода, представлена в виде спирали – символа развития. Деятельность разработчика системы “человек – техника – среда”, как и творчество в любой отрасли, расширяет наш кругозор, открывая новые проблемы неизвестного.

Модели процесса, проводимого на основе научного метода, предшествует какая-либо потребность, которая возбуждает упорядоченное наблюдение. Исходя из цели исследования, выдвигается гипотеза (утверждение или предположение, тормозимые нехваткой знаний), которая используется в качестве методической основы для проведения эксперимента. Здесь исследователь получает возможность соизмерять положения гипотезы с результатами эксперимента. Наконец, эксперимент позволяет сделать умозаключение о свойствах гипотезы. В том случае, когда результаты эксперимента подтверждают гипотезу – налицо новое звено теории. В этом суть модели процесса, проводимого по правилам научного метода.

Системный подход, используемый как методологическая основа для инженерной экологии, требует применения широкого спектра методов, учитывающих многомерный и многоуровневый характер системы ЧТС. Основной целью этих методов является полное изучение функций всех компонентов системы. Поэтому в большом разнообразии методов и отдельных методик, связанных с антропологическими, психофизиологическими, техническими, кибернетическими, математическими и другими исследованиями, мы можем видеть как фундаментальные дисциплины, направленные на выявление в первую очередь информационных процессов в эргатической системе, так и инженерно-экологические знания, получаемые при испытании с целью оценки экологической чистоты и эргономичности.

Для правильного понимания и использования методов, применяемых в инженерной экологии, нужна прежде всего их классификация. В основу такой классификации целесообразно положить способы получения данных о деятельности человека-оператора, работе технического устройства и изменения экологических характеристик среды. При таком подходе удобно выделить методы: проектно-конструкторские (с использованием достижений науки технического творчества), экологического мониторинга, изучения экосистем, эргономические, математические, имитационные и кибернетические.

^ Проектно-конструкторские принципы и методы. Задачи проектирования систем. Современные темпы развития технических средств, рост сложности и разнообразия техносферы ставят перед инженером множество трудностей. Задача конструктора состоит в создании техники, которая будет полностью отвечать современным потребностям индустрии: давать наибольший экономический эффект и обладать высокими технико-экономическими и эксплуатационными показателями. Но этим задачи не исчерпываются. Инженеру-разработчику системы “человек – техника – среда” предстоит решать задачи, вырастающие до уровня экологических проблем, когда создаваемая им техника, загрязняя природу, будет нарушать нормальную жизнедеятельность экологических систем. Природа, в свою очередь, оборачивает наносимые ей экологические стрессы острием к человеку, в конечном счете, ставя под угрозу жизнедеятельность общества.

Можно показать, что многие трудности творчества инженера сегодня вытекают из частных подходов, один из которых заключается в ориентации предпринимателя на достижение прибыли. Перед нами стоит задача преодоления узости взглядов на предметы и явления. Не следует допускать преобладания частного подхода в изучении технических проблем. Сегодня необходимость целостного охвата многообразных технических задач приобретает особую актуальность, мы все лучше понимаем, что создание сложных технических средств связано с учетом безопасной жизнедеятельности человека и экосистем, понимаем и то, что сущность создания таких систем (человек – техника – среда) заключается в удовлетворении человеческих потребностей в условиях общественной жизни. Основой создания системы ЧТС должен стать комплексный поиск необходимых решений конструкторских задач.

Объектом проектирования является система, тогда как объектом конструирования становится конструкция разрабатываемого изделия. Единство целей и действий в отношении проектов и изделий привело к необходимости иметь средства общения между инженерами. Этим средством является всевозможного рода проектная и конструкторская документация, строго разграниченная по стадиям разработки.

Теоретические аспекты моделей различных стадий разработок рассматриваются в специальной литературе.