Методологические основы инженерной психологии

В настоящее время инженерная психология переживает период бурного развития, накопления и упорядочения эмпирических данных, возникновения новых теорий и гипотез. Происходит процесс становления инженерной психологии как целостного самостоятельного научного направления. В этих условиях возрастает значение методологических проблем инженерной психологии.

Методологические проблемы в период активного развертывания инженерно-психологических исследований, характеризующихся переходом от собирания отдельных эмпирических фактов к их упорядочению и систематизации, выдвигаются на одно из первых мест, помогают выделить объект и предмет исследования, определить методы их изучения, принципы раскрытия закономерностей в исследуемой области явлений. В конечном итоге методология науки — это ее идейные позиции, определяющие назначение и направление всех ее исследований.

Методологической основой советской науки, в том числе и инженерной психологии, является марксистско-ленинская философия, базирующаяся на материалистическом понимании мира и диалектическом методе его познания. Основными методологическими принципами диалектико-материалистической психологии (в том числе и инженерной) являются детерминизм, связь психики и деятельности, развитие, личностный подход [51].

Принцип детерминизма заключается в материальной причинной обусловленности психических явлений. В мире не существует беспричинных явлений. Это полностью относится и к психической деятельности. Этот принцип имеет большое значение в период накопления и обобщения экспериментальных данных. Только описание (в том числе и количественное, с применением математических методов) различных явлений, характеризующих деятельность оператора, без объяснения причин их- возникновения ведет к нарушению этого принципа и может привести к грубейшим ошибкам. Это особенно необходимо помнить при проведении и обработке результатов инженерно-психологического эксперимента.

Принцип связи психики и деятельности человека подчеркивает ведущую, определяющую роль деятельности в развитии психики. Те или иные психические явления не существуют сами по себе, а проявляются в связи с конкретной деятельностью человека. Поэтому и инженерная психология изучает не просто психические процессы человека-оператора, определяет различные характеристики психических процессов не вообще, а применительно к конкретному виду операторской деятельности. Несоблюдение этого принципа проявляется часто в том, что характеристики психических процессов, полученные для одних условий деятельности, некритически, без всякого анализа переносятся на другую деятельность. Кроме того, иногда ведут речь о

некоторых абсолютных характеристиках психических процессов человека-оператора (памяти, внимания, мышления и т. д.) без всякой связи с конкретной деятельностью.

Принцип развития психики учит, что психическая деятельность человека не может быть понятой до конца, если ее рассматривать статично, вне движения и развития. Инженерная психология рассматривает развитие не только в количественном, но и в качественном отношении. Так, например, психическая деятельность обученного оператора и количественно (меньше ошибок, большая точность и т.д.), и качественно отличается от психической деятельности оператора-ученика (различна степень имеющихся навыков, по-разному осуществляется организация запоминания необходимой информации и т.д.).

Личностный подход как методологический принцип советской психологии заключается в понимании личности как совокупности внутренних условий, через которые преломляются все внешние воздействия. В соответствии с личностным подходом ни одно психическое явление, проявляющееся в деятельности человека-оператора, а следовательно (в соответствии с принципом единства психики и деятельности) и сама деятельность не могут быть правильно поняты без учета их личностной обусловленности. Несоблюдение этого принципа проявляется в том, что иногда результаты, полученные для одного оператора, распространяются без всякого анализа и на других операторов. Иногда же, наоборот, усредненные данные для группы операторов присваиваются и каждому отдельному оператору. При этом игнорируется тот факт, что одни и те же условия могут вызвать различные реакции у разных людей.

Рассмотренные принципы являются справедливыми для всей советской психологии. Однако инженерная психология имеет и свои специфические принципы, которыми необходимо руководствоваться при исследовании взаимодействия человека с современной техникой. Специфические методологические принципы инженерной психологии могут быть разбиты на две группы: общие и частные. Классификация этих принципов представлена на рис. 3.

Общими принципами необходимо руководствоваться при решении всех основных задач инженерной психологии. Частные принципы справедливы при решении отдельных задач и могут быть не обязательными при решении других задач. К числу общих принципов относятся следующие [93]:

1. Принцип комплексности. Согласно этому принципу конечным объектом оптимизации при решении задач инженерной психологии являются не характеристики человека или машины в отдельности, а характеристики СЧМ в целом. Только создание благоприятных условий для деятельности человека или работы машины без учета того, каким путем это достигается, насколько

это возможно и целесообразно с экономической точки зрения, какими при этом будут характеристики СЧМ, является нарушением этого принципа. Выполнение принципа комплексности предполагает безусловное обеспечение допустимых норм деятельности оператора и работы машины.

2. Принцип непрерывности. Согласно этому принципу выполнение инженерно-психологических требований должно быть обеспечено на всех этапах существования СЧМ: проектирования, создания и эксплуатации. Выполнение этих требований есть не разовое мероприятие, а непрерывный процесс оптимизации основных характеристик СЧМ.

3. Принцип сложности. Учет инженерно-психологических требований необходим при оптимизации весьма сложных систем. Для оптимизации простых систем и устройств достаточно накопленного опыта.

4. Принцип единства критериев. Деятельность человека и ра бота машины должны быть описаны, по возможности, с помощью одних и тех же критериев. Только при таком условии возможно проведение анализа и оптимизации СЧМ. Это, безусловно, не отрицает возможности использования специфических для чело века или машины критериев при частном анализе каждого из этих звеньев в отдельности.

Кроме рассмотренных принципов, в инженерной психологии используется и целый ряд частных принципов. К их числу относятся принципы расположения индикаторов и органов управления в поле деятельности оператора, распределения функций между человеком и машиной, моделирования деятельности оператора, экономии движений, оценки надежности СЧМ и другие. Эти принципы непосредственно вытекают из общих принципов и применяются при решении отдельных задач. Они рассматриваются в дальнейшем при изложении соответствующего материала.

При решении перечисленных в § 3 задач возникают две важные методологические проблемы, без рассмотрения которых невозможно правильно решить эти задачи. Они впервые были сформулированы в рекомендациях первого научно-технического семинара по методологическим проблемам инженерной психологии, который состоялся в Киеве в 1970 г., а также рассмотрены в других работах [75, 76]. Это проблема неопределенности и проблема критерия.

Проблема неопределенности связана с необходимостью учета большого количества взаимосвязанных между собой факторов (их около полутора тысяч), влияющих на деятельность оператора. Решение этой задачи не всегда возможно математическим путем. Одним из средств решения задачи может быть диалектическая логика, поскольку категории «взаимодействие», «бесконечность» являются не только математическими, но и логическими. Поэтому настоятельной необходимостью является применение диалектического метода к статистическим фактам эмпирической инженерной психологии.

Проблема критерия особенно остро возникает при решении задачи инженерно-психологического проектирования, когда нужны не только показатели качества работы техники, но и количественные характеристики деятельности оператора. При этом необходимо выбрать такой критерий (систему критериев) деятельности оператора, который мог бы наиболее полно охарактеризовать в количественном отношении деятельность оператора. Кроме того, критерии должны быть такими, чтобы по ним можно было собрать необходимую информацию, т. е. получить количественное выражение для этого критерия. Следовательно, данная проблема должна решаться как проблема выбора критерия и сбора данных по нему. При невозможности выполнения любого из рассмотренных требований следует выбрать другой критерий.

§ 6. История развития и современное состояние инженерной психологии

Инженерная психология — сравнительно молодая научная дисциплина. Ее возникновение совпадает по времени с концом второй мировой войны. В Советском Союзе особенно интенсивное развитие инженерной психологии началось с 1959 г., когда при Ленинградском государственном университете была создана первая в стране специализированная научно-исследовательская лаборатория инженерной психологии. Организатором и руководителем работы этой лаборатории в течение длительного времени был Б. Ф. Ломов, много сделавший для развития инженерной психологии в нашей стране. Им же в 1963 г. была создана первая в стране монография по инженерной психологии [44], в которой были систематизированы и обобщены достигнутые к тому времени результаты исследований. Значительное место в книге уделено освещению и анализу результатов работы, выполненной в ЛГУ. Лаборатория и кафедра инженерной психологии ЛГУ и по сей день остаются одним из ведущих в этой области коллективов в нашей стране.

Несколько позже лаборатории и группы инженерной психологии были созданы и в других городах и организациях. Широко известны в нашей стране и за ее пределами работы коллективов, которые возглавляют В. П. Зинченко, Г. М. Зараковский, A. И. Прохоров, В. Н. Пушкин (Москва), В. Ф. Рубахин, B. И. Николаев, А. А. Крылов, А. И. Меньшов (Ленинград),\ Г. Н. Кечхуашвили (Тбилиси), Е. А. Милерян, В. В. Павлов (Киев), М. А. Котик (Тарту) и другие. Работы этих ученых освещены в ряде учебных пособий и монографий [9, 11, 33, 35, 40, 41, 49,64,80,81].

Большое значение для развития инженерной психологии имеют прошедшие всесоюзные конференции по проблемам этой научной дисциплины. Первая из таких конференций состоялась в 1964 г. в Ленинграде, вторая — в 1968 г. там же, третья в 1970 г. в Калинине, четвертая в 1974 г. в Ярославле. На конференциях были обсуждены наиболее актуальные вопросы инженерной психологии в нашей стране и намечены перспективы ее развития. Вопросы инженерной психологии регулярно освещаются и на других конференциях и семинарах.

Интенсивно развивается инженерная психология на Украине. Широко известны работы по инженерной психологии, которые выполняются в Украинском научно-исследовательском институте психологии под руководством Е. А. Милеряна. Наибольшее значение имеют работы по психологическому профессиональному отбору летчиков; результаты этих работ используются в авиации и дают большой народнохозяйственный эффект. Результаты проведенных исследований подробно изложены в коллективной монографии [52].

К числу пионеров развития инженерной психологии в нашей стране следует отнести коллектив кафедры психологии Харьковского государственного университета. Работы этого коллектива в течение длительного времени возглавлялись П. И. Зинченко. Наибольшие успехи этим коллективом достигнуты в разработке проблемы памяти применительно к инженерной психологии, а также в вопросах обучения операторов. Результаты работ коллектива подробно освещены в сборнике [72], а также в психологической серии Вестников Харьковского университета. По инициативе кафедры в 1970 г. был проведен первый всесоюзный симпозиум по психологии памяти, на котором широко освещались и вопросы инженерной психологии [78].

Широкие исследования в области инженерной психологии проводятся в Институте кибернетики АН УССР под руководством В. В. Павлова. Основное направление работ — изучение различного рода систем управления, работающих с участием человека. Результаты этих исследований изложены в работах [38, 110].

Коллектив ученых института занимается также исследованием методов взаимодействия человека и ЭВМ. Эти работы возглавляет академик В. М. Глушков [18].

Интересные исследования в области разработки устройств отображения информации, а также в области оптимизации взаимодействия человека-оператора с управляющими вычислительными устройствами проводятся в Киевском институте автоматики под руководством А. Г. Чачко [105, 106]. По инициативе института в 1972 г. в Киеве была проведена I всесоюзная конференция по средствам отображения информации, на которой работала и секция инженерной психологии [95].

Широкий круг исследований проводится в Харьковском филиале Всесоюзного научно-исследовательского института технической эстетики. Работу инженерных психологов института возглавляет В. С. Карцовник. Основное направление — использование методов инженерной психологии при проектировании операторских пунктов на химических производствах. Проведенные в институте исследования обсуждались на межобластных научно-технических конференциях [37, 112].

Большие работы в области инженерной психологии проводятся и в других городах Украины: Донецке, Львове, Одессе.

В своем развитии инженерная психология прошла два этапа. Первый из них характеризуется наличием большого числа частных, не связанных между собой исследований, преимущественно эмпирического характера. Это этап собирания, накопления эмпирических данных. Он является начальным этапом развития любой науки.

В настоящее время инженерная психология в нашей стране вступила во второй этап развития — этап обобщения, упорядочения накопленных эмпирических данных. Этот этап характеризуется переходом от собирания частных фактов к их обобщению, созданию общей инженерно-психологической теории [45]. Этап обобщения характеризуется специфическим подходом к решению стоящих задач. Прежде всего этот подход является комплексным. Это означает, что изучению подлежат не только отдельные, частные стороны деятельности оператора, а деятельность его в целом с учетом влияния на эту деятельность многочисленных факторов объективного и субъективного характера. Проявлением комплексного подхода является и то, что в конечном итоге результатом исследования, изучения и оптимизации деятельности являются не просто характеристики оператора, а характеристики СЧМ в целом, определяемые с учетом влияния на них деятельности оператора.

Для этапа обобщения характерным является также и процессуальный (динамический) подход к описанию и изучению деятельности оператора в СЧМ. Сущность этого подхода заключается в изучении деятельности оператора в динамике, т. е. в ходе выполнения ее в течение определенного времени. Иными словами — объектом изучения инженерной психологии являются не отдельные системы и структуры, а определенные виды процессов, протекающих в системе «человек — машина»; исследование не просто характеристик деятельности оператора или СЧМ в целом, а динамика изменения этих характеристик с течением времени.

Еще одной особенностью современного этапа развития инженерной психологии является равнокомпонентный подход к проектированию и анализу СЧМ. Это означает, что при проектировании и анализе СЧМ человек и машина рассматриваются как отдельные звенья системы, анализ и описание которых ведется с единых позиций, с использованием одинаковых критериев оценки. Эта концепция наиболее полно отражена в работах [9, 41, 49]. Однако методы описания, анализа деятельности человека и работы машины должны учитывать специфику каждого из этих звеньев, поскольку деятельность человека и работа машины подчинены различным законам.

Безусловно, равнокомпонентный подход является в определенном смысле допущением, абстракцией. Однако его удобно применять с чисто методической точки зрения, поскольку такой подход позволяет инженеру рассматривать человека как одно из звеньев проектируемой или анализируемой системы, учитывать влияние характеристик человека на характеристики системы в целом.

И, наконец, последней особенностью современного этапа развития инженерной психологии является количественный подход к описанию и изучению деятельности человека и системы «человек — машина» в целом. Применение количественного подхода связано с потребностями инженерно-психологического проектирования в количественных оценках деятельности оператора как звена сложной системы, в необходимости учета характеристик человека при определении и оптимизации соответствующих характеристик СЧМ. Поэтому в инженерной психологии характерно все возрастающее применение математических методов.

ГЛАВА II

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ