Надежностные характеристики оператора

Человек-оператор допускает большое число ошибок при управлении сложными объектами. В среднем по статистическим оценкам вероятность отказов человека-оператора составляет половину вероятности отказов сложной системы в целом.

Надежность оператора зависит не только от индивидуальных особенностей и уровня его подготовки, но и от условий и методов работы, состояния нервной системы, особенно при воздействии стрессовых факторов и т. д.

По современным представлениям работоспособность человека изменяется в процессе труда по трем фазам:

1) вхождение в работу, когда скорость и точность действий сравнительно низки;

2) относительной устойчивости работоспособности и более высокой точности;

3) падение работоспособности, обусловленное утомлением.

Повышение надежности АСУ обеспечивается правильной организацией режима труда и отдыха, а также подготовкой операторов, обеспечивающей умение регулировать работоспособность в зависимости от требований, диктуемых различными этапами работы.

Надежность работы оператора в сложной системе автоматики удобнее всего характеризовать средней интенсивностью
ошибок

, (6.5)

где – плотность вероятности работы оператора до ошибки (отказа); t_р.с – длительность рабочей смены. Для справедливо соотношение

, (6.6)

где – общее число ошибок; N_р.с – число рабочих смен;
Δt_р – длительность рабочего интервала.

Использование величины средней интенсивности ошибок позволяет конструктору четко ставить задачи проектирования АСУ ТП. При этом справедливы следующие соотношения:

если , то A ≈ A₀, (6.7)

где – наименьшее число операций, при котором интенсивность ошибок остается постоянной, равной A₀; m – число операций;

если ,

то , (6.8)

где , – коэффициенты полинома, зависящие от сложности выполняемых операций; n – степень полинома.

Для особо ответственных человеко-машинных систем управления, когда ошибки операторов должны быть практически исключены, в систему вводится структурная избыточность. В частности, вместо одного оператора вводят двух, повторяющих одинаковые операции. В этом случае вероятность совершения ошибок сразу двумя операторами вычисляется по формуле

, (6.9)

где – время, необходимое для выполнения i-й операции;
, – вероятности ошибок операторов А и В соответственно; n – число типов ошибок.

Расчеты, подтвержденные экспериментом, показали, что если один оператор за 10 000 операций в среднем совершает
116 ошибок, то два оператора за 1 млн операций в среднем совершают одновременно лишь 37 ошибок, т. е. в 300 раз меньше.