Інженерно-психологічна і економічна оцінка СЛМ

Інженерно-психологічна оцінка (ІПО) полягає у визначенні ос­новних характеристик діяльності оператора і СЛМ в цілому з ме­тою її перевірки на відповідність важливим інженерно-психологіч­ним вимогам і рекомендаціям.

Інженерно-психологічна оцінка здійснюється на всіх ета­пах «життєвого циклу» СЛМ: проектування, побудови і екс­плуатації. Для отримання вірогідного висновку ІПО має бути:

• багаторівневою — як і сама ієрархічна структура СЛМ;

• інтегральною, спрямованою на визначення загальних ха­рактеристик функціонування СЛМ і діяльності оператора;

• динамічною, тобто враховувати зміни, які відбуваються у системі упродовж її функціонування.

ІПО може бути різною, залежно від використовуваних методів. На початкових етапах проектування переважають методи математичного і статистичного моделювання, а на кінцевих етапах, коли вже є можливість виготовлення маке­та або імітатора, — методи фізичного моделювання на спе­ціальних стендах. На етапі експлуатації СЛМ для оцінки за­стосовують експериментальні методи в робочому режимі

функціонування.

Крім цього, І ПО для кожного режиму функціонування СЛМ має бути окремою. Це дає змогу цілеспрямовано (для певного режиму) розробляти необхідні заходи підвищення ефективності функціонування СЛМ.

За характером І ПО може бути статичною і динамічною. Статична оцінка характеризує СЛМ без урахування особли­востей процесу її функціонування. Прикладом такої оцінки може бути оцінка ЗВІ і ОУ, розташування їх у певних зо­нах; оцінка надійності оператора і системи в цілому, без ура­хування конкретних режимів роботи тощо. Але статична оцінка недостатня, оскільки не береться до уваги динаміка змін станів системи і оператора. Динамічна оцінка це врахо­вує, і тому вона є головною для визначення всіх характери­стик функціонування СЛМ, оцінки алгоритмів роботи опе­ратора і організації контролю за станом системи і людини.

До того ж сама оцінка за результатами може бути і якіс­ною, і кількісною, і комбінованою.

Важливим методологічним завданням є визначення на­прямків І ПО, зумовлених різнопорядковістю властивостей СЛМ. Виділяють, зокрема, такі:

/ оцінка вихідних показників якості СЛМ;

/ оцінка і діагностика станів оператора;

/ оцінка технічних засобів діяльності оператора;

/ оцінка економічної ефективності від запровадження інже­нерно-психологічних розробок.

Для кожного з цих напрямків І ПО повинна бути багато­рівневою. Так, оцінка показників якості СЛМ (наприклад надійність) на першому рівні передбачає узагальнення. По­тім виявляються різні режими роботи СЛМ і відповідні по­казники надійності. На більш високому рівні враховуються різні стани СЛМ і оператора. При оцінці станів оператора порівнюються і аналізують­ся вихідні показники діяльності СЛМ і оператора з психо­фізіологічною «вартістю» їх досягнення. При цьому на різ­них етапах проектування СЛМ застосовують і різні експе­риментальні методи: від аналізу аналогів і прототипів до досліджень діяльності оператора в реальних умовах.

При розгляді технічних засобів діяльності оператора на першому рівні проводиться статична оцінка системи: ха­рактеристик ЗВІ і ОУ, їхнього розташування, розмірів ро­бочого місця оператора і його елементів. На другому рівні ці характеристики пов'язують із режимами роботи СЛМ. На третьому рівні враховують різні стани СЛМ, пов'язані з обмеженням у часі, інформаційним навантаженням, тем­пом і ритмом подавання інформації, факторами вироб­ничого середовища і функціональними станами людини-оператора.

Для забезпечення багаторівневості за різними напрямка­ми І ПО розроблена типова програма, яка складається з чо­тирьох розділів.

1. Визначення основного призначення і структурної схеми СЛМ; типових завдань оператора і режимів роботи систе­ми; характеристик інформаційних потоків, що циркулюють у системі; типів і призначення робочих місць, функціональ­них обов'язків оператора на кожному з них; особливостей впливу факторів довколишнього середовища; форми зв'язку між операторами. Крім цього, створюються групи експертів і дослідників, розробляються програми та проводиться ін­структаж з І ПО.

2. Обстеження і оцінка СЛМ без обслуговуючого персо­налу. Проводиться І ПО засобів відображення інформації, органів управління, їх розташування, елементів робочого місця, засобів комунікації, впливу факторів виробничого се­редовища тощо.

3. Обстеження і оцінка СЛМ у процесі діяльності опера­торів. Для кожного з режимів роботи системи розробляють­ся професіограми діяльності операторів. У подальшому на основі їх аналізу визначаються:

• дані про діяльність аналізаторів, центральної нервової си­стеми, опорно-рухового апарату;

• ступінь вольової і емоційної напруженості, важкості пра­ці, інформаційного навантаження;

• особливості групової діяльності, умов і засобів взаємодії операторів;

• характер і місце можливих помилок;

• часові характеристики діяльності операторів.

4. Узагальнення й аналіз отриманих результатів. Аналі­зуються професіограми з точки зору вимог, які висуваються системою до людини, з'ясовується необхідність профвідбо­ру. Розробляються методики навчання і відбору операторів та інженерно-психологічні рекомендації щодо модернізації і проектування аналогічних систем. Визначаються вихідні показники якості функціонування СЛМ.

Наведена програма повинна розглядатись як узагальню-вальна схема обстеження і оцінки СЛМ. Залежно від типу і призначення конкретної системи, етапу її «життєвого цик­лу», а також від вихідних даних про СЛМ вона може уточ­нюватися, змінюючи цим самим процедуру, послідовність і методику І ПО, але залишаючи основні принципи та ідеї си­стемного підходу.

Одним із напрямків ІПО є оцінка економічної ефектив­ності від упровадження інженерно-психологічних розробок (ІПР). Економічна оцінка має такі цілі:

• обґрунтувати доцільність упровадження ІПР;

• визначити вплив результатів упровадження ІПР на загаль­ну ефективність СЛМ;

• оцінити діяльність проектувальників СЛМ;

• обґрунтувати матеріальне заохочення від упровадження ІПР.

Економічний ефект досягається за рахунок реалізації загальних інженерно-психологічних вимог і рекомендацій до СЛМ. У таблиці 24 показано характер зв'язку між за­гальними інженерно-психологічними вимогами і джерела­ми економічної ефективності. Якщо характер зв'язку дуже важливий, то він позначається - ДВ, важливий — В, а неважливий — НВ. Економічна оцінка базується на гро­шовому вимірі витрат, які характеризують капітальні вкла­дення (К) і експлуатаційні витрати (С). Зважаючи на те, що ці показники різнопорядкові, застосовують показник приведених витрат:

W = С + Е_n К,

де Е_n — нормативний коефіцієнт економічної ефективності.

Основними показниками економічної ефективності від у провадження,ІПР вважаються річний економічний ефект, коефіцієнт економічної ефективності і термін окупності ви­трат на ІПР.

Для визначення річного економічного ефекту викорис­товують різницю між базовим варіантом СЛМ і варіантом, що розглядається:

Е_p =∆С-E_n∆K,

Для визначення економічної ефективності ІПР необхід­но співвіднести отриманий ефект із суттєвими витратами. Це можна зробити за допомогою коефіцієнта економічної ефективності, який вираховується за формулою:

Е_іпр=∆С∕∆К

і терміну окупності витрат на ІПР:

T_іпр=1∕ Е_іпр= ∆К ∕∆С

Критеріями економічної ефективності СЛМ вважають­ся: Е_іпр>E_n, де E_n = 0,15 /рік — нормативне значення і

T_іпр <T_n, де T_n =6,7 років [92].

Додаткові капітальні витрати (∆К) - це короткотривалі одноразові витрати, які залежать від особливостей СЛМ і конкретних ІПР. Зменшення поточних, експлуатаційних витрат (∆С) можна досягти за рахунок реалізації інженер­но-психологічних вимог, наведених у таблиці 24. Методи підрахування докладніше розглянуті у спеціальній літера­турі [1341.

На сьогодні розроблено широкий перелік сучасних ін­женерно-психологічних вимог і рекомендацій, а також ме­тодик їх реалізації. Однак ефективність їх упровадження ще не досить висока, оскільки це пов'язано з додатковими витратами, та й методики обрахування економічного ефек­ту недосконалі. Це потребує пошуку нових шляхів підви­щення ефективності розробки і здійснення інженерно-пси­хологічних заходів. Одним із таких шляхів є застосування комп'ютерної техніки для вирішення найбільш трудоміст­ких задач, особливо на етапі інженерно-психологічного проектування.

Таблиця 24

Шляхи досягнення економічного ефекту від реалізації інженерно-психологічних вимог

Іншим шляхом підвищення ефективності ІПР є стандар­тизація інженернопсихологічних вимог і методик їхнього впровадження»" Застосування стандартних методик приво­дить до зменшення витрат на проектування СЛМ, сприяє підвищенню їхньої надійності і якості, а також появі додаткових джерел економії, серед яких є:

• скорочення термінів, трудомісткості й вартості виконан­ня проектних робіт;

• зменшення витрат матеріалів;

• скорочення часу на погодження і затвердження документації.

У нашій державі накопичений певний досвід розробки і впровадження інженерно-психологічних вимог і рекомен­дацій. Розглянемо один із прикладів.

У проектно-конструкторському бюро тракторного заво­ду здійснювалось інженерно-психологічне проектування ка­біни трактора. Аналіз недоліків створених моделей трактора дав змогу розробити інженерно-психологічне забезпечення проектування нової кабіни, що сприяло покращенню умов праці і, відповідно, підвищенню її продуктивності. ІПП було передбачене нове компонування 3ВІ і ОУ, оптимізована робоча поза тракториста, забезпечені кращі умови діяльності завдяки зниженню рівня шуму і вібрації, встановлен­ню кондиціонера. Витрати на ІПП становили 25 000 грн, з них у перший рік було витрачено 12 000 грн, у другий — 5000 грн, а у третій — 8000 грн. Серійний випуск трак­торів нової конструкції почався на четвертий рік і стано­вив N = 200 одиниць на рік.

Для випуску нового трактора необхідно було придбати кондиціонер та вдосконалити інші вузли, що збільшило його собівартість з 12 000 грн до 15 000 грн. Кондиціонер коштує 5000 грн. Покращення умов праці підвищило її продуктивність на 15% за тієї самої якості виконання ро­боти. Крім того, ці заходи продовжили термін експлуатації трактора з п'яти до шести років та знизили втрати від тим­часової непрацездатності у середньому на чотири доби за рік на один трактор (збитки за один день на одну людину становлять 15 грн).

Потрібно визначити економічну ефективність від упро­вадження ІПП.

Слід підкреслити, що впровадження інженерно-психологічних

розробок призводить до збільшення витрат на вироб­ництво, а сам економічний ефект можна отримати тільки у

сфері експлуатації.

Загальні витрати на ІПП, здійснені до року серійного випуску тракторів, дорівнювали:

З_іпп= _і(1+Р)′ =

= 12 000(1 + 0,08)³ + 5000(1 + 0,08)² + 8000(1 + 0,08) = 29630 грн,

де Р = 0,08 — коефіцієнт, що характеризує темпи росту на­ціонального доходу.

Додаткові капітальні витрати у сфері виробництва склали:

∆К=З_іпп+К_доп =

= 29630 + 5000 = 34630 грн.

Додаткові витрати становили:

∆С=(С₁ –С₂₎NР=

=(12 000 -15 000)200 -0,6 =-360 000 грн/рік.

Експлуатація нового трактора не потребує додаткових капітальних витрат, і тому ∆К_е = 0. Економія на поточних витратах при експлуатації трактора може бути отримана за рахунок таких факторів:

• підвищення продуктивності праці

∆С_п= =

=(15-200/100)12 000 =360 000 грн/рік;

• продовження строку експлуатації

∆С_с= =

= 200 12 000(6 / 5 -1) / 5 = 96 000 грн/рік;

• зменшення непрацездатності

∆С_н=∆NRN=

=4 •15-200 =12 000 грн/рік.

Загальна економія експлуатаційних витрат упродовж року дорівнює:

∆C_e=∆C_п+∆С_с+∆С_н=

= 360 000 + 96000 +12 000 = 468 000 грн/рік

Річний економічний ефект ІПП дорівнює:

Е_р=∆С+Е_н∆К+∆С_е+Е_н∆К_е =