Основные инженерно-психологические концепции проектирования систем «человек-машина».

В настоящее время в инженерной психологии, а также в смежных с нею научных дисциплинах и на­правлениях (эргономика, психология труда и управле­ния, теория эргатических систем, теория надежности и эффективности СЧМ и др.) разработан целый ряд концепций анализа, описания и проектирования сис­тем «человек—машина». Эти концепции условно делятся на две большие группы: психологические и кибернетические.

Психологические: Деятельностного подхода Проектирования деятельности Структурно-психологическая

Психологического обеспечения АСУ Идеализированных структур деятельности Проектирование полуавтоматических систем

Кибернетические: ОрганомическаяОбеспечение качества функционирования СЧМФункционально структурная Системная Системно лингвистическая Процессов выполнения работы СовместимостиАнализ и проектирование АС МО

Наиболее общей из них является концепция, осно­ванная на использовании деятельностного подхода. С ее позиций категория деятельности выступает как начало, содержание и завершение процессов ана­лиза, организации, проектирования и оценки СЧМ. При этом категория деятельности выступает в качестве предмета: ■ объективного научного изучения; ■ управления, т. е. того, что подлежит организации в слож­ную систему функционирования и оценки; ■ проектирования, основной задачей которого является вы­явление способов и условий оптимальной реализации оп­ределенных видов деятельности;

■ многоплановой оценки, осуществляемой в соответ­ствии с различными критериями (надежность, быстро­действие, удовлетворенность трудом, комфортность и т. п.).

В рамках этой концепции разработан микрострук­турный подход (от греч. mikros — малый и лат. stru­cture — строение) к анализу деятельности.

Одной из первых психологических концепций была предложенная в 1967 году Б.Ф. Ломовым кон­цепция проектирования деятельности. Суть ее состоит в том, что проект деятельности опе­ратора (и вообще любого работника) должен высту­пать как основа решения всех остальных задач про­ектирования СЧМ. Эта концепция базируется на рассмотренных в первой главе методологических принципах (гуманизации труда, активного оператора, комплексности и др.).

Основной смысл структурно-психологической концепции состоит в соотнесении структуры технических средств деятельности оператора и психо­логических факторов сложности (ПФС) выполнения им своих функций, в частности сложности решения опе­ративных задач. С позиций данной концепции проек­тирование технических средств рассматривается как процесс анализа и материализации априорных стра­тегий решения задач с целью оптимизации ПФС.

При разработке автоматизированных систем орга­низационного типа (АСУП, ОАСУ и т. п.) весьма плодотворным оказывается использование концепции психо­логического обеспечения (ПО) АСУ. Под ним по­нимается планирование, разработка, организация и реализация комплекса мероприятий по учету психоло­гических факторов на всех этапах создания, внедрения и эксплуатации АСУ.

Для анализа, описания и проектирования следящих систем может быть использована концепция инженер­но-психологического проектирования полуавтомати­ческих систем управления, использующих принцип слежения. Практическая реализация концеп­ции связана с решением ряда проблем:

■ создание единого подхода к описанию функционирования технической части системы и деятельности оператора;

■ учет индивидуальных психофизиологических характери­стик деятельности, различия между которыми носят, как правило, случайный характер;

■ учет динамики характеристик деятельности в процессе обучения;

■ отбор операторов, обладающих качествами, необходи­мыми для работы на конкретном объекте управления; из этого следует, что вопросы обучения и профессионально­го отбора выступают как этапы системного подхода к проектированию деятельности.

Кибернетический подход к анализу и проектированию СЧМ:

Одна из таких концепций носит название организмической. Концепция основывается на двух основных по­ложениях: 1) организм представляет собой соответствую­щим образом организованную совокупность функциональ­ных систем; 2) основные закономерности организации и функционирования каж­дой системы и всего организма и СЧМ в целом — одни и те же. Основное смысловое содержание организмического постулата формулируется следующим образом: созда­ние оптимальных СЧМ в функциональном смысле экви­валентно оптимальной «достройке» организма оператора машинами как орудиями труда.

В рамках концепции предлагается определенная система принципов поведения биосистем. К их числу относятся принципы: активности, гомеостаза, автоном­ности, иерархичности, доминанты, целостности, эволю­ции.

Сущность организмической концепции сводится к синтезу эргамата — системы, состоящей из человека и машины и выполняющей определенную работу действи­ями человека внутри системы.

Концепция обеспечения качества функционирования (ОКФ) эргатических систем выполняет задачу обеспе­чения требуемого уровня качества заключается в оцен­ке (с помощью процедуры контроля) и устранении (путем проведения профилактического обслуживания) причин и условий, которые его снижают (не обеспечи­вают). При этом возникает задача по определению, когда и какие мероприятия следует проводить, чтобы получать максимально возможный эффект от приме­нения СЧМ по своему назначению в течение заданно­го времени ее функционирования.

Ос­нову функцио­нально-структурная теория эргатических систем составляет обобщенный структурный метод (ОСМ) оценки эффективности, качества и надежнос­ти СЧМ. Сущность метода заключается в том, что любую деятельность можно расчленить на мель­чайшие элементы — типовые функциональные едини­цы (ТФЕ).

В рамках кибернетического направления разра­ботана и успешно применяется на практике и сис­темно-лингвистическая концепция. Сущность концепции состоит в том, что на ранних этапах про­ектирования используется классификация систем ото­бражения информации по внешним характеристикам, языкам обмена и методам технической реализации. На последующих этапах применяются специальные ме­тоды и языки описания действий человека.

В рамках кибернетического направления В.Г. Де­нисовым разработана концепция совместимости опе­ратора, машин и среды в рамках единой системы «че­ловек—машина». Согласно концепции основным системообразующим фактором в СЧМ является совме­стимость составляющих систему компонентов. Рас­сматриваются следующие виды совместимости:

■ информационная, предполагающая соответствие цирку­лирующих в системе информационных потоков возмож­ностям отдельных ее компонентов по приему и перера­ботке этих потоков;

■ энергетическая, предусматривающая совместимость от­дельных компонентов СЧМ с точки зрения производи­мых усилий;

■ пространственно-антропометрическая, определяемая со­ответствием компонентов системы пространственным характеристикам (размеры, расположение в простран­стве, досягаемость и т. п.);■ технико-эстетическая, заключающаяся в соответствии внешнего вида и удобства работы с изделием эстетичес­ким вкусам человека;■ биофизическая, предусматривающая совместимость компонентов системы с точки зрения осуществления уп­равляющих движений.

В дальнейшем на основе этой концепции Е.М. Хохловым была выдвинута в качестве центральной пробле­мы категория «взаимодействие»; с помощью которой решалась задача учета большого количества факторов, влияющих на деятельность оператора. При этом автор отрицательно относится к идее выделения пси­хологических факторов сложности, считая ее неплодотворной. На основе проблемы взаимодействия разработан комплексный операционный анализ эксп­луатационных процессов, основу которого составляет кольцевой (спиральный) анализ отрицательных про­цессов в СЧМ. К отрицательным процессам относятся потоки отказов и дефектов техники, поток ошибок опе­раторов, поток эксплуатационных замечаний. Выявлен­ные такие потоки в ряде СЧМ (на воздушном транс­порте, в прессово-кузнечном оборудовании и др.) были обработаны методом логического центрирования, на основании чего построены статистические ряды дина­мики, столбиковые диаграммы, определены основные статистические индексы. Полученные данные используются при модернизации существующих и проектировании вновь создаваемых СЧМ аналогично­го назначения.

Рассмотренные концепции, несмотря на их разли­чия между собой, нашли в той или иной степени приме­нение при решении ряда практических задач. Их при­менение дало и существенный экономический эффект. Однако в них вне поля зрения остались особенности функционирования систем «человек—машина», деятельность оператора в которых протекает по схеме массового обслуживания. Этот класс СЧМ условно называется автоматизирован­ными системами массового обслуживания (АСМО). Их особенности рассматриваются в специальной концеп­ции анализа и проектирования АСМО.

Эта концепция, не отвергая и не противореча рас­смотренным выше концепциям, дополняет их учетом особенностей деятельности оператора в условиях по­тока сигналов, что является отличительной чертой си­стем массового обслуживания. В основе концепции лежит положение, выдвинутое Ю.М. Забродиным о том, что основная проблема в проектировании деятельности оператора состоит в оценке возможностей ее вы­полнения. Тем самым подчеркивается, что основ­ные проектные решения принимаются в результате инженерно-психологической оценки. Учитывая специ­фику деятельности оператора в АСМО (работа в усло­виях потока сигналов) основное внимание в концепции уделяется динамической оценке показателей деятельности и состояния оператора.

На основании анализа проводится инженерно-психологическая оценка деятельности, по результатам которой и принимаются основные проектные решения. Оценка является важнейшим и завершающим этапом каждой из стадий проектирования системы.