Принципы эргономического анализа трудовой деятельности

Деятельность любого человека является социальной категорией, так как она включена в систему общественных отношений и прежде всего — производственных. Таким образом, деятельность представляет собой взаимодействие человека или группы людей с окружающим миром, в процессе которого человек сознательно и целенаправленно изменяет этот мир и самого себя.

Деятельность осуществляется по схеме «субъект—объект». В качестве субъекта может выступать личность или группа, а в качестве объекта — предметы (тогда это предметная деятельность) или другие субъекты (общение). Деятельность — это высшая, свойственная только человеку или группе людей, форма активности.

Как особый вид операторская деятельность сформировалась в связи с достижениями научно-технического прогресса, с развитием сложной техники (систем управления, дистанционного управления, связи и т.п.). Совершенствование техники приводит к тому, что человек, включенный в производственный процесс, постепенно освобождается от энергетиче­ских и технологических функций; его основными функциями становятся программирование работы машин, управление ими и контроль за их работой. Операторская деятельность превращается в ведущую.

В автоматизированном производстве человек переходит от непо­средственного участия в технологическом процессе к выполнению под­готовительных и контрольных функций.

Деятельность оператора в СЧМ, как и всякий процесс труда, включает три компонента: целесообразную деятельность, предмет труда и орудия труда. Использование орудий труда предполагает постановку цели и руководство ею как идеальным образом требуемого продукта. Помимо цели основными факторами деятельности являются способ или средство

се достижения, а также воля, т.е. определенные личностно-смысловые образования.

Характер каждого конкретного вида деятельности раскрывается через содержание труда. Содержание труда — это определенным образом орга-i гизованная совокупность технико-организационных функций, образую-i цих целесообразную деятельность человека, и социально-экономических отношений, складывающихся в процессе этой деятельности.

Технико-организационное содержание труда проявляется в количе­ственной и качественной определенности трудовых функций, обуслов­ленных техникой, технологией, организацией производства, предметами труда и мастерством работника.

Социально-экономическое содержание труда выражается в связях между трудом человека и трудом всего общества и отражает характерные черты общественных отношений, при которых он совершается. Технико-организационное содержание различно в разных видах трудовой деятель­ности, социально-экономическое — общее для индивидов данного класса. Форма труда выбирается в зависимости от способа выражения его содер­жания. Формирование комплекса объективных технико-организационных и социально-экономических компонентов содержания труда — важное условие высокой удовлетворенности трудом, превращения его в решаю­щую сферу проявления и роста способностей людей.

В СЧМ, работающих в режиме реального времени, проявляются три ха­рактерных типа деятельности: операционная, оперативная, тактическая.

Операционная деятельность сводится к наблюдению за информацией (восприятию информации) о состоянии объекта и изменении его ре­ального поведения, как только будет замечено отклонение поведения от заданного. Действия оператора жестко определены регламентом, оттренированы до автоматизма и практически не отклоняются от регла­мента. Такую деятельность, где оператор от восприятия сразу переходит к действию, психологи называют информационным поиском с немедленным обслуживанием. Действия оператора горочного поста, осуществляю­щего слежение за движением отцепов, служат примером такого вида деятельности. При этом используется первый уровень мыслительной деятельности операторов (по Л. Фогелю). Фогель различает три вида дедукции: мороническую (элементарную), при которой каждому сигналу соответствует определенная реакция (например, на табло зажглась лам­почка — нажми определенную кнопку); оптимизирующую (изменилось положение сигнала на экране — измени положение метки); адаптивную (ускорилось движение сигнала в виде отметки на экране — ускорь дви­жение метки).

Оперативная деятельность сводится не только к наблюдению за со­стоянием объекта управления (его восприятию), но и к принятию реше­ния на основе альтернативных вариантов. При этом виде деятельности оператор использует не только дедуктивные решения, но и, главным образом, абдуктивныеи индуктивные (по Фогелю). Он либо действует по вполне определенным правилам, хранящимся в его памяти (абдуктивные решения), либо, наоборот, для каких-то событий находит (подбирает из возможных) правило для выполнения действий (индуктивные решения). На оценку ситуации, выбор правила, составление плана действий опера­тор затрачивает определенное время (длительность мыслительного про­цесса), прежде чем приступает к действиям. Такую длительность, где от восприятия до обслуживания проходит некоторое время (обслуживание начинается с запаздыванием), психологи называют информационным поиском с отсроченным обслуживанием. Например, в системах опера­тивного управления (деятельность диспетчерского районного центра управления воздушным движением, диспетчерского центра управления движением поездов) диспетчер принимает как дедуктивные (в штатных ситуациях, соответствующих утвержденным методикам и инструкциям), так и индуктивные (в нештатных ситуациях, сводимых к штатным) реше­ния. Деятельность операторов в данном случае менее регламентирована, чем при операционной деятельности.

Тактическая деятельность — наиболее сложный тип, соответствует примеру, когда лицо, осуществляющее оперативное планирование пере­возочного процесса, принимает решение о выборе области допустимых решений и использовании имеющихся ресурсов (локомотивов, вагонов, автомобилей и т.п.). Этот вид деятельности менее всего регламентиро­ван, менее определен, так как процесс принятия решений чрезвычайно трудно формализовать. Необходимо учесть множество факторов, прежде чем будет принято решение о реализации плана, причем очень часто эти факторы не могут быть учтены в виде правил и рекомендаций не­посредственно в системе управления. Как говорят психологи, оператор принимает так называемые прогностические решения. Прогностические решения — один из высших уровней мыслительного процесса опера­торов. Етавную роль в тактической деятельности играет предвидение: с помощью индукции оператор строит гипотезу (модель поведения объекта), дедуктивным способом выводит из нее следствия и находит решение, на основе которого возникает образ будущей ситуации. Оце­нивая будущую ситуацию, оператор осознанно выбирает управляющее воздействие.

При операционной деятельности в СЧМ в режиме реального времени используются такие свойства человека по восприятию информации, которые трудно, а порой невозможно осуществить техническими средствами. При оперативной деятельности используется способность операторов разрешать конфликтные ситуации на объектах управления. Выбор управленческого решения в этих ситуациях можно возложить па аппаратно-программный комплекс СЧМ, но операторами они раз­решаются быстрее, качественнее, с учетом большего количества слабо формализуемых факторов, что характерно для индуктивных решений. При тактической деятельности используются мыслительные способно­сти человека на уровне продуктивного мышления, основанного на пред­видении, интуиции, т.е. способностях человека, которые свойственны только ему как субъекту управления.

2.2. Психологические характеристики деятельности операторов системы «человек—машина»

Основные этапы деятельности оператора при решении типовых задач и СЧМ можно представить на основе анализа кибернетической модели деятельности. Кибернетическая модель формализует описание сложных процессов управления с помощью информационно-процессорных пред­ставлений, отвлекаясь от качественной (смысловой) стороны деятельно­сти и используя количественные, функциональные характеристики. Она позволяет связать в систему функционирование оператора и технических средств СЧМ, при этом основой интеграции отдельных частей в единое целое служат система связи и информационные потоки в ней. Связь обе­спечивает координирующий механизм взаимодействия, объединяющий части системы в синхронизированное целое.

Сравнение параметров производится на основе значений, задавае­мых установкой (рис. 2.1, блок 10). Очевидно, что система управления по-разному может реагировать на одно и то же отклонение какого-либо параметра от его заданного (требуемого) значения. Поэтому перед приня­тием решения для выработки управляющего воздействия следует оценить значимость замеченного рассогласования (блок 4). Оценка отклонений производится на основе опыта человека, ведущего управление, и прогно­зируемых свойств объекта (блок 7 /). Если отклонение оказывается значи-мым, то принимается решение о выработке управляющего воздействия, i с. фактически в работу включается собственно система управления. 11а основе модели (набора моделей) объекта управления и заложенных и систему методов расчета (блок 12) вырабатываются альтернативные ва-

10. Установленные значения параметров

11. Опыт управления

12. Модели объекта и методы решения

1 Сбор информации

2. Расчет обобщенных параметров

3 Опреде­ление отклонений

4. Оценка отклонений

5. Выработка альтернатив­ных вариан­тов решений

9. Ввод

управляющих

действий

8, Выработка

управляющих

воздействий

7. Утверждение решения |

6. Выбор

управляющего

решения

От объекта К объекту

J_

14. Документирование

13. Требуемые критерии эффективности

Рис. 2.1. Кибернетическая модель функционирования АСУ

рианты возможных управляющих решений (блок 5). Проводится оценка вариантов по каким-либо критериям эффективности; иными словами, решается оптимизационная задача управления (блоки 6 и 13).

В автоматических системах управления выработанное оптимальное управляющее решение непосредственно служит для определения управ­ляющего воздействия и последующего перенесения его на управляемый объект, т.е. никаких санкций свыше для передачи управляющих воздей­ствий не требуется.

Однако реализация оптимального управления затруднена по двум причинам. Во-первых, объем информации, поступающей с объекта управления, не всегда достаточен для достоверного его описания в виде информационной модели. Во-вторых, модели объекта и методы решения задач управления позволяют определить не оптимальное, а рациональное, предпочтительное управляющее решение. Последнее вызвано ограни­ченными возможностями математического описания сложных объектов. Поэтому управляющее решение, предложенное системой управления, должно быть оценено и санкционировано субъектом управления, в чем проявляется принципиальная разница между автоматическими и авто­матизированными системами управления.

В автоматических системах управления юридическую ответственность за некачественное, неверное решение (по вине системы управления) не­сет разработчик системы, ее настройщик и т.п.

В автоматизированных системах управления санкционирование ре­шений производится в процессе управления, и за ошибочное решение отвечает непосредственно управленческий состав системы. В структурной схеме модели этим действиям соответствует блок 7.

Кибернетическая модель процесса функционирования системы управ­ления позволяет решить многие вопросы инженерно-психологического проектирования систем взаимодействия, например, определение возмож­ности автоматизации тех или иных действий операторов, рациональное распределение функций между оператором и аппаратно-программным комплексом СЧМ, расчет загрузки операторов и пропускной способности системы управления и др.

В обобщенном виде основные этапы деятельности человека при ре­шении задач оперативного управления представлены на рис. 2.2 (работа происходит с использованием средств отображения информации).

На первом этапе оператор воспринимает информацию о состоянии объекта управления. Процесс восприятия в свою очередь включает операции обнаружения сигнала, выделения в сигнале отдельных при­знаков, отвечающих стоящей перед оператором задаче, ознакомление с выделенными признаками и опознание сигнала. Различие между операциями обнаружения и опознания обусловлено тем, что явления, связанные с обнаружением сигнала, протекают на уровне рецепторных полей воспринимающего звена, тогда как выделение информационного содержания происходит лишь на основа прошлого опыта и невозможно без специальной тренировки.

Прием информации с устройств отображения может осуществляться и как целостное предметное восприятие. Тогда в нем в скрытом виде будут присутствовать названные операции. В процессе обучения и тренировок у оператора вырабатывается способность одномоментного восприятия

ВОСПРИ­ЯТИЕ

ИНФОРМА­ЦИОННЫЙ

поиск

ВЫБОР

СТРАТЕГИИ

УПРАВЛЕНИЯ

ВЫРАБОТКА

УПРАВЛЯЮЩЕГО)

ВОЗДЕЙСТВИЯ

СОИ

|| Обнару­жение

Опознание}

Иденти­фикация

Решение о ситуации

Решение о методе

Выбор действия

I

Действие н-Ноу

Рис 2.2. Схема решения задачи управления оператором

оперативных единиц информации, которые цредставляют собой неко­торые семантические образования, включающие различное количество признаков.

Второй этап деятельности оператора заключается в оценке информа­ции, ее анализе и сравнении с заданными значениями контролируемых параметров объекта управления. На этой стадии человек выделяет кри­тические ситуации и объекты управления, которые они характеризуют, устанавливает приоритетность обслуживаемых объектов. При правильном выборе типа информационной модели и оптимальном объеме информа­ции, предъявляемой оператору, оценка последней может производиться одновременно с восприятием.

На третьем этапе оператор решает задачу выработки стратегии управления. Эта стадия предусматривает оценку ситуации и выбор метода воздействия на объект управления. В ряде случаев деятельность человека на данном этапе определена заранее заданным и известным оператору алгоритмом. Если сложившаяся ситуация не предусмотрена имеющимся алгоритмом, то способ решения задачи находится с помощью оператив­ного мышления. Принятие решения практически всегда связано с пред­видением, мысленным прогнозированием поведения объекта управления или системы в целом после воздействия управляющего сигнала.

Почти все решения, принимаемые на этапе выработки стратегии управления, в сложных СЧМ можно отнести к логическому типу ре­шений, т.е. к решениям, представляющим собой цепь умозаключений, логическая последовательность которых дает ответ на поставленный вопрос. Отметим, что задачи могут иметь множество вариантов реше­ний, поэтому на этапе определения стратегии управления возможна со­вместная работа оператора и средств вычислительной техники по выбору оптимального решения.

Четвертый этап включает операции, совокупность которых обеспе­чивает проведение в жизнь принятого решения. Реализация решения предполагает активное воздействие на систему или объекты управления путем ввода управляющих сигналов, выработанных в звене «человек-оператор». Функции генерирования выходного сигнала в данном звене выполняются двигательным или речевым аппаратом человека. Прин­ципиально возможна передача команд от человека машине с помощью биоэлектрических сигналов, формирующихся в нервных и мышечных тканях человека.

На основании анализа кибернетической модели и схемы решения задач управления в качестве основных составляющих деятельности можно выделить: мотив, цель, планирование, переработку информации,

формирование оперативного образа и концептуальной модели, при­нятие решения, действие, проверку результатов и коррекцию действий. 'Оти составляющие — не изолированные друг от друга блоки, которые последовательно включаются в ходе деятельности. Они раскрывают раз-личные аспекты и уровни регуляции функций в подготовке, организации и выполнении деятельности.

Мотив и цель. Всякая деятельность вызвана определенными мотивами и направлена на достижение конкретных целей. Вектор «мотив—цель» — недущий регулятор деятельности, от которого зависят строение и дина­мика всех ее составляющих. Мотив побуждает человека к деятельности. Цель определяет то, к чему он стремится в процессе ее выполнения.

Действительной основой мотива являются потребности человека в неществе, энергии, информации. Потребность — объективная необхо­димость. Мотив — это форма субъективного отражения не только ин­дивидуальных потребностей, но и потребностей общества, конкретного производства. Уровень мотивации определяется степенью совпадения индивидуальных потребностей с потребностями общества, производ­ства. Мотивационная сфера формируется системой мотивов, один из которых доминирует. В конкретной деятельности система мотивов «за­мыкается» на определении цели, которая формирует содержание этой деятельности.

Цель деятельности — это идеальный или мысленно представленный ее результат, то, чего еще реально нет, но что должно быть получено в i ггоге деятельности. Для перевозочного процесса результат деятельности операторов — это образ необходимого состояния объекта управления: loro состояния, в которое этот объект необходимо перевести.

Образ-цель — предпосылка деятельности. Форма образа-цели — про-мюзирование, целеполаганис. Образ-цель служит критерием выбора оператором информации о текущем состоянии объекта управления, ее оценки, формирования и принятия решения. Цель достигается через систему частных задач (во времени), каждая из которых реализуется i iy гем выполнения отдельных действий. Так, цель поездного диспетчера l остоит в том, чтобы обеспечить отправление, проследование поездов по участку и их прибытие в соответствии с графиком. Для реализации этой пели диспетчер решает частные задачи.

Образ-цель сохраняется оператором до конца деятельности и высту­пает в роли ведущего регулятора всей системы действий.

Задача эргономики состоит в разработке СЧМ, организации труда операторов и внутренних специальных средств, позволяющих оператору

сохранить образ-цель (например, расписание или график следования транспортных средств).

Планирование и регуляция деятельности.Связь между действиями, выполняемыми в процессе деятельности, обеспечивается через план деятельности, организующей ее во времени и пространстве. И план, и цель формируются в сознании человека или представляются оператору до начала деятельности. В зависимости от способа планирования раз­личают:

• 1-й уровень деятельности — работа по «ориентирам», т.е. без обду­манного и четкого плана, когда действия оператора строятся по принципу ответов на возникающие сигналы;

• 2-й уровень деятельности — работа по «образцу» или «шаблону», т.е. четкому, но стандартному (жесткому) плану, когда оператор стремится выполнять действия в одном и том же порядке; при возникновении неожиданных событий могут возникнуть нарушения деятельности;

• 3-й уровень деятельности — планирование с учетом вероятностей возникновения тех или иных событий, при этом оператор имеет общую стратегию деятельности, но без детализации, что позволяет ему в конкрет­ных условиях изменять харакгер и последовательность действий. План дея­тельности, сформировавшийся до начала ее выполнения, определяет лишь общую канву, в процессе деятельности он развивается и уточняется.

Вопрос о планировании деятельности с точки зрения эргономики имеет два важных аспекта:

• если при проектировании деятельности оператору навязывают жесткие и однозначные предписания, то действия становятся полностью алгоритмизированными. Это исключает возможность планирования дея­тельности, оператор работает по шаблону. Такая деятельность не всегда эффективна (быстро развивается утомление, теряется интерес к работе, снижается надежность);

• если информация об управляемом процессе передается в форме, которая не позволяет предвидеть его развитие, то отсутствует и воз­можность планировать деятельность. Это приводит к ошибкам в работе операторов.

При формировании цели и осуществлении деятельности реализуется процесс регуляции. В зависимости от способа выполнения различают три уровня регуляции:

1) уровень ощущений и восприятий, позволяющий формировать раз­личные траектории движения при выполнении одного и того же действия, выбирая любой темп и ритм;

2) уровень представлений, дающий возможность иметь наглядный образ тех предметов и явлений, которые в данный момент на органы чувств не действуют, но действовали в прошлом. Этот уровень позволяет формировать концептуальную модель и переносить приемы работы с одних ситуаций на другие;

3) уровень речемыслительных процессов, для которого характерно общее и непосредственное отражение действительности. Он формиру­ется в процессах усвоения знаний, проектирования методов, приемов и т.д.; является ведущим, так как на его базе формируются цель дея­тельности, критерии принятия решений, предвидение и планирование деятельности.

Информационная подготовка и принятие решения.Информационная подготовка решения — это совокупность действий и операций по приему и обработке информации о ходе управляемого процесса, внешней среде, состоянии системы управления, а также вспомогательной и служебной информации.

Выработка решений оператором включает следующие стадии:

1) анализ обстановки, представленной на средствах отображения информации, определение условия задачи и построение образно-концептуальной модели ситуации;

2) анализ и сопоставление ситуации с имеющейся у оператора и спе­циально выработанной системой оценочных критериев, определение необходимости ее преобразования;

3) построение программы решения;

4) собственно принятие решения;

5) реализация решения — стадия исполнительных действий (распоря­дительные команды, сообщения).

На рис. 2.3 показаны основные составляющие деятельности оператора.

Основой мыслительной деятельности оператора СЧМ в режиме реального времени является оперативно-психическая деятельность — концептуальная модель ситуации, формируемой в его сознании при решении оперативной задачи. Концептуальная модель представляет собой продукт осмысления оператором сложившейся ситуации с учетом стоящих перед ним задач. В отличие от информационной модели, она относится к внутренним психологическим способам — средствам дея­тельности оператора.

Концептуальная модель — совокупность существующей ситуации, имевшей место в прошлом, образов прогнозируемой ситуации и программ преобразования существующей ситуации в прогнозируемую.

Предмет труда

Окружа­ющая среда

«вход» (органы чувств)
ZJ3_______________

Дополнительная информация

Центральная нервная система

Уровень обобщения

Образ — цель

JL

Орудия труда

Моторный выход

Выбор

действия

Образ

отклонения

от цели

(образ задачи)

Отклонения

Неопреде­ленность возникшей задачи

Память

Из памяти

Метод решения

Ц Метод решения

Метод решения

Надежность

решения

подобных задач

в прошлом

Общие схемы действия

Правила, ограничения

Рис. 2.3. Схема организации предметного дейслвия в сфере информационных

процессов

В содержание концептуальной модели оператора входят некоторый набор, или алфавит образов и моделей реальной и прогнозируемой об­становки, в которой функционирует система управления, знание сово­купности возможных управляющих и исполнительных действий, свойств системы управления и объекта. Концептуальную модель формируют такие чисто субъективные аспекты, как представление о задачах системы, мотивы деятельности, знание (ощущение) последствий правильного и ошибочного действий, готовность к маловероятным событиям и тлт. Это обобщение схемы поведения, сформулированное в процессе обучения.

Концептуальная модель обладает огромной информационной из­быточностью, причем актуализируются, осознаются в тот или иной мо­мент лишь те образы и схемы поведения, которые связаны с решаемой задачей.

Различают постоянные образно-концептуальные модели, хранящиеся в долговременной памяти оператора, и оперативные, в высшей степени подвижные, хранящиеся в кратковременной, или оперативной, памя­ти (совокупность «оперативных образов»). Если ситуация знакома, то внешняя информационная модель лишь вызывает адекватную ситуацию, оперативную концептуальную модель, и оператор немедленно начинает реализацию соответствующей схемы поведения: реальная стратегия решения задачи управления совпала с априорной стратегией, заложен­ной в информационную модель при проектировании. При незнакомой, проблемной ситуации оперативная модель формируется в процессе управления. Оператор начинает активно формировать реальную страте­гию решения задачи управления. Тогда в ее содержание входят данные, извлекаемые оператором как из информационной, так и из постоянной концептуальной моделей.

Поиск по сайту: