Инженерно-психологическая оценка СЧМС

Краткое содержание главы.

Инженерно-психологическая оценка СЧМС.Оценка соответствия конструкции инженерно-психологическим требованиям. Оценка сложности решаемых оператором задач. Оценка сложности информационного потока.

Инженерно-психологическая оценка (ИПО) – это проверка соответствия СЧМС (ее подсистем, элементов, звеньев) инженерно-психологическим требованиям. Объектами ИПО являются показатели функционирования СЧМС, рабочие места операторов, факторы рабочей среды, алгоритмы и нормы деятельности. ИПО проводится

Инженерно-психологическая оценка – проверка соответствия СЧМС (ее подсистем, элементов, звеньев) инженерно-психологическим требованиям.

на этапах проектирования, производства, испытания и эксплуатации СЧМС. Перечень вопросов, подлежащих оценке на различных этапах создания и эксплуатации СЧМС, приведен в табл. 25.3.

Основные принципы проведения ИПО сводятся к следующему:

1) оценка должна носить многоуровневый (иерархический) характер, т.е. отражать различие операторских задач и функций системы, особенности структуры психических процессов и т.п.;

2) объектом оптимизации в результате проведения ИПО должны быть характеристики системы в целом;

3) сложность и динамичность СЧМС обусловливают необходимость разнопорядкового характера проведения ИПО с учетом всех возможных рабочих ситуаций, степени участия человека в различных режимах работы системы, особенностей влияния человека на различные показатели качества системы;

4) нерегулярность работы вызывает необходимость проведения оценки не только в статике, т.е. вне процесса операторской деятельности, но и с учетом изменения состояния системы, и в первую очередь человека, во времени (динамическая оценка).

Классификация видов ИПО приведена на рис. 25-4. По своим результатам ИПО может быть трех видов: количественная, качественная и комбинированная. При количественной оценке определяются числовые значения характеристик расчетным, экспертным или экспериментальным путем. При качественной экспертизе характеристики

Рис. 25-4. Классификация видов инженерно-психологической оценки

Таблица 25.3 Содержание инженерно-психологической оценки

(по книге: «Справочник по инженерной психологии», 1982)

оцениваются на основании суждений, чаще всего бинарных («хуже–лучше», «удовлетворяют требованиям – не удовлетворяют требованиям» и т.п.).

ИПО различается по методам ее проведения. На ранних стадиях проектирования преобладают методы математического и статистического моделирования; на более поздних этапах, когда появляется возможность изготовления макета, имитатора или испытательного стенда, – методы физического моделирования; на этапе эксплуатации объекта его оценка проводится с применением экспериментальных методов (Вудсон У., Коновер Д., 1968).

ИПО должна производиться для каждого из режимов СЧМС (основной режим, контроль функционирования, поиск и обнаружение неисправностей, техническое обслуживание и др.), – система, эффективная в одном режиме работы, может быть неэффективной в других режимах.

Основными направлениями ИПО должны являться:

1) оценка соответствия конструкции и организации системы инженерно-психологическим требованиям;

2) определение выходных показателей качества (надежности) СЧМС;

3) оценка и диагностика состояния оператора в процессе выполнения работы;

4) оценка экономической целесообразности и возможности реализации принятых решений;

5) оценка целесообразности, возможности и эффективности использования специальных методов и средств управления профессиональной пригодностью операторов (их профотбора и подготовки).

Важным этапом ИПО является разработка детальной программы обследования и оценки СЧМС.

Оценка соответствия отдельных элементов СЧМС инженерно-психологическим требованиям носит в общем случае трехуровневый характер (рис. 25-5). На первом уровне проводится статическая оценка соответствия конструкции элементов системы инженерно-психологическим требованиям. Проверяется выполнение психологических (психофизиологических) и антропометрических требований к: 1) размещению СОИ и ОУ; 2) размерам отдельных индикаторов; 3) размерам рабочего места; 4) светотехническим характеристикам индикаторов; 5) взаимному расположению индикаторов и ОУ и т.п.

На втором уровне инженерно-психологической оценки выявляются различные режимы работы СЧМС, для каждого из них определяются задачи оператора и проводится алгоритмический анализ и оценка сложности их решения. Алгоритмом деятельности

Рис. 25-5. Схема оценки соответствия СЧМС инженерно-психологическим требованиям

Алгоритмический анализ деятельности– один из видов формального операционального описания трудового процесса как совокупности дискретных единиц деятельности (операций) и правил, определяющих порядок их следования.

человека-оператора называется организация его деятельности, характеризующаяся совокупностью элементарных операций и логических условий (правил), которые определяют последовательность выполнения операций при решении профессиональных задач. Алгоритмический анализ деятельности – это один из видов формального операционального описания трудового процесса как совокупности дискретных единиц деятельности (операций) и правил, определяющих порядок их следования.

Целью алгоритмического анализа является количественная оценка стереотипности, логической сложности, динамической интенсивности, скорости переработки информации в процессе трудовой деятельности (Зараковский Г. М., 1966; «Основы инженерной психологии», 1986).

Показатель стереотипности (однообразности) трудового процесса зависит от числа элементарных операций в алгоритме и длительности их непрерывной последовательности; он определяется по формуле:

где Х_n^(о) – число последовательных элементов в группе без логических условий по 1,2..., k членов; Р_п⁽⁰⁾ – вероятность таких групп.

Показатель логической сложности отражает необходимость перестройки системы действий в случае изменения системы сигналов и отражает динамический компонент деятельности оператора. Он определяется по формуле:

где Х_п^(л) – число проверяемых логических условий в группе из 1, 2, ..., т таких условий; Р_п^(л) – вероятность таких групп.

Средняя скорость переработки информации определяется по формуле:

где H_i0 – энтропия i-го «оператора» (элементарной операции); H_iл – энтропия i-го логического условия; k, m – общее число «операторов» и логических условий в алгоритме; t – время выполнения алгоритма.

Напряженность (интенсивность) выполнения алгоритма определяется числом элементарных оперативных единиц («k», «m»), выполняемых в единицу времени:

Общая сложность выполнения алгоритма человеком-оператором оценивается по формуле:

Перечисленные показатели позволяют дать количественную оценку сложности деятельности оператора, хотя и обладают рядом недостатков («Основы инженерной психологии», 1986).

Для СЧМС, в которой деятельность оператора связана с работой в условиях потока сигналов, помимо статических и алгоритмических оценок важно оценить ситуации при поступлении и решении совокупности (потока) задач. Следствием потока задач является возможность появления очереди на обслуживание, что вызывает дефицит времени, перегрузку оперативной памяти, возникновение напряженности и т.д. В таких случаях необходима динамическая оценка степени информационной нагрузки оператора (оценка информационных потоков). Основными показателями информационной нагрузки оператора являются:

1) коэффициент загруженности – отношение времени выполнения работы к общему времени, проведенному оператором за пультом управления;

2) период занятости – время непрерывной (без пауз) работы;

3) длина очереди сигналов – число сигналов, одновременно требующих внимания оператора (удержания их в памяти);

4) коэффициент очереди – относительное число сигналов, обработанных оператором в условиях очереди на обслуживание;

5) время ожидания начала обработки сигнала – дефицит времени в работе оператора.

Динамический подход к ИПО может быть реализован двумя способами: 1) детерминированным, когда информационный поток считается соответствующим инженерно-психологическим требованиям (реальные значения показателей деятельности оператора не превышают допустимых) – оценка проводится расчетными и экспериментально-статистическими методами; 2) стохастическим (вероятностным), когда показатели информационной нагрузки представляются в качестве случайной величины – ее вычисление может проводиться аналитически или методом имитационного моделирования («Справочник по инженерной психологии», 1982; «Основы инженерной психологии», 1986).

Вопросы для повторения

1. Какие основные методологические и теоретические подходы используются при решении задач инженерно-психологического проектирования и в чем заключается их содержание?

2. На основе каких принципиальных положений решается задача распределения функций между человеком и машиной в ходе инженерно-психологического проектирования?

3. Дайте сравнительную характеристику математических методов, используемых в инженерной психологии.

4. В чем заключаются особенности применения математических методов при решении задач инженерно-психологического проектирования?

5. Что из себя представляют инженерно-психологические требования к СЧМС, для решения каких задач необходим их учет и на какие группы можно классифицировать эти требования?

6. В чем заключаются основные инженерно-психологические требования к средствам отображения информации?

7. Какие инженерно-психологические требования предъявляются к органам управления СЧМС?

8. В чем заключаются общие инженерно-психологические требования к организации рабочего места оператора?

9. Какими принципами следует руководствоваться при проектировании взаимного расположения СОИ и ОУ в зоне деятельности оператора?

10. Что является предметом инженерно-психологического проектирования СЧМС и каковы этапы и содержание его проведения?

11. В чем заключается задача проектирования деятельности человека-оператора?

12. Какие сведения необходимо использовать при проектировании информационных моделей и на каких принципах должен быть основан этот процесс?

13. В чем заключается работа по инженерно-психологической оценке СЧМС на различных этапах проектирования системы?

Рекомендуемая литература

Береговой Г.Т. и др. Экспериментально–психологические исследования в авиации и космонавтике / Береговой Г.Т., Завалова Н.Д., Ломов Б.Ф., Пономаренко В.А. – М.: Наука, 1978. – 234 с.

Бодров В, А., Орлов В.Я. Психология и надежность: Человек в системах управления техникой /РАН, Институт психологии. – М: Институт психологии РАН, 1998. – 285 с,

Введение в эргономику / Под ред. В. П. Зинченко. – М.: Сов. радио, 1974. – 351 с.

Вудсон У., Коновер Д. Справочник по инженерной психологии для инженеров и художников-конструкторов / Пер. с англ. А. М. Пашутина; Под ред. В. Ф. Венда. – М.: Мир, 1968. – 518 с.

Галактионов А.И. Основы инженерно-психологического проектирования АСУ ТП. – М.: Энергия, 1978. – 208 с.

Голиков Ю.Я., Костин А Я. Психология автоматизации управления техникой / РАН, Институт психологии. – М.: Институт психологии РАН, 1996. – 159 с.

Губинский А.И., Евграфов В.Г. Эргономическое проектирование судовых систем управления. – Л.: Судостроение, 1977. – 94 с.

Дмитриева М.А. и др. Психология труда и инженерная психология: Учеб. пособие / Дмитриева М.А., Крылов А.А., Нафтульев А.И. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1979. – 220 с.

Доброленский Ю. П. и др. Методы инженерно-психологических исследований в авиации / Доброленский Ю. П., Завалова Н. Д., Пономаренко В.А., Туваев В.А.; Под ред. Ю.П. Доброленского. – М: Машиностроение, 1975. – 280 с.

Зараковский Г. М. Психофизиологический анализ трудовой деятельности. – М.: Наука, 1966. – 114 с.

Зараковский Г. М., Павлов В.В. Закономерности функционирования эргатических систем. – М.: Радио и связь, 1987. – 231 с.

Зинченко В.П., Мунипов В.М. Основы эргономики: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МГУ, 1979. – 349 с.

Кантовиц Б., Соркин Р. Распределение функций // Человеческий фактор. В 6 т. / Под ред. Г. Салвенди. – Т. 4: Эргономическое проектирование деятельности и систем. – Гл. 3 – М.: Мир, 1991. – 496 с.

Котик М.А. Курс инженерной психологии: Учебник. – 2-е изд. – Таллин: Валгус, 1978. – 363 с.

Ломов Б.Ф. Методологические и теоретические проблемы психологии / РАН, Ин-т психологии; Отв. ред. Ю. М. Забродин, Е. В. Шорохова. – М.: Наука, 1984. – 444 с.

Ломов Б.Ф. Человек и техника: Очерки инженерной психологии / Предисл. Б.Г. Ананьева. – 2-е изд. испр. и доп. – М.: Сов. радио, 1966. – 464 с.

Мейстер Д. Проектирование, разработка и испытание систем. Оценка эффективности систем // Человеческий фактор. В 6 т. Т. 1.: Гл. 2, 3 / Под ред. Г. Салвенди. – М.: Мир, 1991. – 599 с.

Обознов А.А. Инженерная психология: Учебное пособие. – М.: Изд-во «Ин-т молодежи», 1998.

Основы инженерной психологии: Учебник для вузов / Под ред. Б.Ф. Ломова. – 2-е изд. – М.: Высшая школа, 1986. – 447 с.

Пископпелъ А.А. и др. Инженерная психология: Дисциплинарная организация и концептуальный строй / Пископпель А. Л., Вучетич Г.Г., Сергиенко С.К., Щедровицкий Л.П. – М.: ИД «Касталь», 1994. – 215 с.

Руководство по эргономическому обеспечению разработки техники / В.А. Бодров, В.М. Войненко и др. М.: ВНИИТЭ, 1979. – Ч. 1. – 259 с.

Системный подход в инженерной психологии труда: Сб. статей / РАН, Ин-т психологии; Отв. pед. В.А. Бодров, В. Ф. Венда. – М.: Наука, 1992. – 152 с.

Справочник по инженерной психологии / С.В. Борисов, В.А. Денисов, Б. А. Душков; Под ред. Б.Ф. Ломова. – М.: Машиностроение, 1982. – 368 с.

Хеландев М. Разработка визуальных средств отображения информации // Человеческий фактор / Пол ред. Г. Салвенди. – М.: Мир, 1992. – Т 5. Гл. 5. – 567 с.

Эргономика в определениях: Материалы к терминологическому словарю / Сост. Т.А. Арестова и др. Отв. ред. В.М. Мунипов. – М.: ВНИИТЭ, 1980. – 135 с.

Эргономика. Учебник / В.А. Балин, Ю.Т. Ковалев, А.А. Крылов и др.; ЛГУ; Под ред. А.А. Крылова, Г.В. Суходольского. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1988. – 181 с.