ТЕМА 11. ЭРГОНОМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПОКАЗАТЕЛИ. ИНЖЕНЕРНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЕ И ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭРГАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

 

Эргономические характеристики включают в себя показатели качества, которые предполагают особенности качества человекомашинных систем и комплексов.

С помощью эргономических характеристик определяются особенности соответствия программно-технических компонентов и условий среды потенциальным возможностям человека. И на основе этих данных создаются наиболее благоприятные условия эффективной деятельности, сохранения здоровья и развития личности.

В данном случае оцениваются и оптимизируются характеристики внешних технических и инструментальных средств, санитарно-гигиенических условий и социального окружения, особенностей организации индивидуальной и совместной деятельности.

Среди важнейших критерий эргономической оптимизации выделяют безопасность и комфортность. Уровень данных показателей позволяет определить эффективность деятельности человека и функционирования систем. В данном случае следует отметить принцип эргономического проектирования - «человекоориентированное» проектирование, который как раз рассматривает необходимость учета особенностей человека.

В структуру эргономической системы входят данные о параметрах и факторах эффективного функционирования человека: данные о закономерностях психических процессов, которые определяют характеристики деятельности, данные о других особенностях и ограничениях человека, которые проявляются в деятельности.

Оценка соответствия параметров среды и технических средств особенностям человека происходит на основе анализа таких показателей, как: особенностей длины рук (так определяются особенности зоны моторных действий), особенностей порогов чувствительности (на основе чего делаются выводы о средствах отображения информации), характеристики объема оперативной памяти. Кроме того подвергаются анализу групповые характеристики, которые позволяют определить степень соответствия элементов профессиональной среды антропометрическим, физиологическим или психологическим особенностям субъекта деятельности.

Помимо рассмотренных характеристик, которые касаются субъекта деятельности, необходимо также учитывать особенности внешней среды.

Эргономические характеристики можно разделить на: управляемость, обслуживаемость, освояемость и обитаемость.

Управляемость является общей эргономической характеристикой, которая показывает соответствие конструктивных особенностей объекта функциям управления. Показатели управляемости - это частные характеристики программных и технических средств информационного обеспечения (информационной модели, средств отображения информации) и органов управления, которые оцениваются по степени соответствия особенностям субъекта деятельности. В этом случае оценка производится на основе анализа характеристики всех уровней или их сочетаний в зависимости от объекта эргономической оценки.

Другой критерий - обслуживаемость – определяет соответствие конструктивных особенностей объекта возможностям человека по обслуживанию, диагностике и ремонту (восстановлению) программных, инструментальных средств и технического оборудования.

Освояемость при этом, определяет степень соответствия закономерностей функционирования системы возможностям человека по освоению функций управления и обслуживания. Формирование элементов опыта может быть связано с большими затратами времени, материально-технических ресурсов для обучения, внутренних ресурсов для достижения требуемого уровня компетентности. Так, оптимальным не будет тот вариант, который потенциально предполагает обеспечение высоких показателей эффективности, но при этом требует больших затрат на подготовку.

Обитаемость – характеристика соответствия параметров внешней, в том числе и социальной, среды естественным характеристикам биологической и социальной природы человека. Эта характеристика отражает тот факт, что неблагоприятные санитарно-гигиенические условия отрицательно влияют на состояние человека и проявляются на всех показателях качества деятельности. Важное значение имеют также социальные условия профессиональной деятельности.

Интегральной эргономической характеристикой систем профессиональной деятельности является эргономичность, которая отражает степень соответствия системы возможностям и ограничениям человека разных уровней, функций и условий.

При этом важно отметить, что для эргономической оценки используются те же частные показатели, что и при системотехнической оценке. Тождественность частных показателей функционирования сложных систем предполагает связи системотехнических и эргономических характеристик.

Именно человеческий фактор является определяющим в эффективности функционирования человекомашинных систем. Очень многое зависит от характеристик самого человека, от успешности деятельности персонала, обеспечивающего контроль и обслуживание технических устройств.

Характеристики человека, которые определяют эффективность функционирования систем называют по-другому «человеческий фактор». При этом здесь имеют значение как внешние, так и внутренние факторы оказывающие влияние на характер деятельности. Основными компонентами деятельности являются: когнитивные процессы, мотивационный компонент, особенности памяти (опыт), схемы поведения, а также процессы эмоциональной и волевой регуляции. Систематизация данных предполагает выделение психических составляющих деятельности и факторов, влияющих на их характеристики.

Среди факторов внешней среды выделяют:

1. Физические факторы. К которым относятся метеорологические особенности; светотехнические особенности; акустические особенности; механические особенности; электромагнитные и радиационные особенности воздействия;

2. Другой внешний фактор – химический (например, состав воздуха);

3. Также фактором оказывающим немаловажное влияние является – эстетический (сюда относятся: гармоничность цвета, звука, запахов и т.д.);

4. Организационные условия (выделяют: режим труда и отдыха, физическая нагрузка, угрозы травм, монотонность, рабочая поза);

5. Социально-психологические предполагают индивидуально-личностную совместимость участников коллектива, их конфликтность, и особенности коммуникации.

Интегральная оценка факторов внешней среды предполагает следующие уровни: оптимальный; эксплуатационный; предельно допустимый; предельно переносимый. Оптимальный уровень отражает соответствие ее параметров всем особенностям человека, факторы среды не вызывают напряжения систем организма. Эксплуатационный уровень включает в себя условия профессиональной деятельности и предполагает высокий уровень активности функциональных систем. Предельно допустимый уровень включает в себя наличие факторов, вызывающих высокое напряжение и допустимое снижение эффективности деятельности. Предельно переносимый предполагает наличие факторов-угроз жизни человека.

Внутренние факторы включают в себя: особенности мотивации и опыта, особенности личностной регуляции деятельности, а также характеристики физиологических систем, определяющих психические процессы, и деятельности.

К особенностям физиологических систем жизнеобеспечения относятся особенности дыхательной, сердечнососудистой, нервной и других систем. Они могут быть важными для анализа общего состояния организма в процессе деятельности. Высокой прогностичностью обладают характеристики физиологических составляющих функциональных систем (анализ характеристик зрения и движения глаз, мышечной активности, физиологических показателей эмоциональных проявлений), с помощью которых можно оценивать когнитивную и эмоциональную нагрузки, особенности психического и физического напряжения, и управлять таким образом качеством деятельности.

Анализируя особенности работы человека с машиной, следует рассмотреть особенности распределения функций между человеком и машиной. В этом случае необходимо учитывать прежде всего стоимость осуществления данной функции. А также временные характеристики, эксплуатационные.

Рациональное распределение функций между человеком и машиной реализуется на основе следующих принципов:

• Принцип преимущественных возможностей, который позволяет определить особенности распределения функций между человеком и техническим средством.

• Принцип эквивалентности входных и выходных характеристик человека и технических устройств. Данный принцип позволяет оценить количество информации, которое необходимо предоставлять человеку для обеспечения высокой и устойчивой работоспособности в течение длительного времени, выбор сенсорного канала и качеств сигнала.

• Принцип резервирования, который отражает необходимость реализации творческих возможностей человека, что обеспечивает поддержание высокой готовности к действию и сохранение работоспособности.

• Принцип максимизации показателей. В данном случае происходит выделение ведущего параметра деятельности и обеспечение условий его реализации.

• Принцип ответственности. Данный принцип предполагает распределение функций, исходя из их значимости в процессе управления.

Другое важное понятие, которое нам следует рассмотреть, это - математическое моделирование деятельности оператора – процесс исследования деятельности оператора с помощью математической модели. В этом случае применяются различные математические методы.

Рассмотрим схему инженерно-психологического проектирования:

1. Сначала анализируются характеристики объекта управления (статистические; динамические; определяются цели и задачи системы).

2. Затем анализируются возможности человека и техники, определяются особенности эффективности системы, ограничивающие условия и особенности оптимизации критерия эффективности.

3. В рамках распределения функций между операторами учитываются: выбор структуры группы; определение числа рабочих мест; определение задач на каждом рабочем месте; организация связи между операторами.

4. Проектирование деятельности конкретного оператора: определение структуры и алгоритма деятельности; определение требований к характеристикам человека (ПВК); определение требований к обученности; определение допустимых норм деятельности.

5. Затем осуществляется проектирование технических средств деятельности операторов (анализ и синтез информационных моделей; конструирование органов управления; общая компоновка рабочего места).

6. После этого оценивается рабочее место и условия деятельности, характеристики деятельности оператора и эффективность системы в целом.

Важным для проектирования различных социотехнических систем является учет индивидуальных характеристик оператора. Для оценки особенностей оператора выделяются 15 групп характеристик:

Особенности биографических показателей. Среди которых выделяют: пол, возраст, опыт работы, национальность, выполняемая ранее работа.

Особенности физических и физиологических показателей, среди которых выделяются: здоровье, физическая сила, выносливость, стрессоустойчивость.

Особенности сенсорной системы.

Особенности когнитивной сферы, а именно: скорость, точность, способность к опознаванию в различных сенсорных модальностях.

Особенности обработки информации.

Характеристики психомоторики, в виде особенностей мышечной координации, ловкости, манипулятивных способностей и реакции на стимул.

Особенности семантических систем (умение говорить и понимать речь, беглость речи, особенности выражения мысли).

Учитываются также фундаментальные знания, практические знания, обучаемость, способность применять знания, мастерство в работе, практические суждения.

Образование необходимо чтобы было базовым и квалификационным. Учитываются особенности дополнительной квалификации, последних достижений, курсов переподготовки, планов на будущее.

Среди требований к познавательным и мыслительным процессам выделяют: общую культуру; вербальные, числовые, пространственные, механические способности и склонности; умение извлекать опыт из ошибок, не обидчивость.

При анализе качества исполнения анализируются: скорость и точность ассоциаций; перцептивные, интеллектуальные, психомоторные функции; целеполагание.

К индивидуальным требованиям относятся: особенности базовых черт личности, специфических, особенности индивидуального профиля, внешнего вида и наличие привычек.

При этом человек должен уметь работать в команде, быть тактичным, готовым к лидерству, хорошо относится к руководству и подчиненным.

В качестве мотиваций и интересов выделяют: поведение, потребность в сложных задачах, готовность прилагать дополнительные усилия в работе.

Что касается эмоциональной сферы, человек должен быть эмоционально стабильным, настойчивым, устойчивым к смене условий труда, проявлять адекватную реакцию на стресс и скуку (быть устойчивым в этом плане).

К основным направлениям эксплуатации СЧМ:

Профессиональная подготовка и постоянная переподготовка операторов (сюда относятся: профотбор, обучение, тренировка), а также формирование бригад операторов;

Организация группового взаимодействия;

Организация особенностей труда операторов: режим труда и отдыха, необходим контроль за состоянием операторов, охрана и психогигиена труда, оценка результатов труда, применение поощрения и порицания.

Профотбор и формирование рабочих групп операторов предполагает следующие этапы:

1. Определение численности группы (на основе анализа трудозатрат, т.е. объема работы данной группы);

2. Определение организационной структуры группы.

3. Выделение ПВК по каждой операторской должности.

Что касается группообразования, то здесь отбор операторов в рабочую группу (бригаду) предполагает:

· анализ индивидуально-психологических особенностей претендентов (тестирование, наблюдение и собеседование);

· выявление спонтанных контактов внутри группы;

· изучается поведение группы в экстремальных условиях;

· проводится интегративная оценка группы;

· продолжается формирование группы в процессе группового обучения.

При управлении рабочей группой операторов необходимо организовывать оптимальное распределение функциональных обязанностей между членами группы. Также проводить специальную подготовку и обучение руководителей группы навыкам управления малой группой. Помимо это необходимо формировать групповые нормы и ценносты, которые способствуют успешной деятельности. кроме того, важно проведение мероприятий, препятствующих образованию замкнутых подгрупп (при общих размерах группы более 4-5 человек).

Таким образом, при организации труда операторов важно отметить следующие параметры:

- разработку режима труда и отдыха;

- контроль за состоянием операторов;

- охрану и психогигиену труда;

- оценку результатов труда;

- использование способов поощрения и порицания и т.п.

Контрольные вопросы

1. Что включают в себя эргономические характеристики?

2. Назовите критерии эргономической оптимизации.

3. Что включает в себя эргономическая система?

4. Что способствует эффективности автоматизированных систем?

5. Назовите психологические особенности работы человека с машиной.

6. Проблема распределения функций между человеком и машиной.

7. Что такое математическое моделирование деятельности?

8. Характеристики и показатели деятельности человека в эргатических системах.

ТЕМА 12. ИНЖЕНЕРНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОЕ И ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАБОЧЕГО ПРОСТРАНСТВА РУЧНОГО ИНСТРУМЕНТА, СПЕЦСНАРЯЖЕНИЯ И РАБОЧЕЙ ОДЕЖДЫ, ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ В СЧМ, ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ В ЭРГАТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ. ЭРГОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭРГАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Проектирование систем «человек – машина» предполагает включает в себя: средства отображения информации, органы управления или средства ввода информации, рабочее место оператора.

Существуют следующие подходы в совершенствовании средств отображения информации:

- структурно-психологический (в основе - статистика, позволяющая выбирать наиболее оптимальные стратегии, совершать предпочтительные выборы при построении информационных образов объекта);

- системно-лингвистический (построение оптимальных языков, диалоговых систем);

- графоаналитический (табличное программирование, экспертная оценка, теория графов - строится «картинка» распределения потоков информации).

В свою очередь средства ввода информации предполагает следующие общие требования: клавиши должны соответствовать характеру решаемых задач и соответствовать психофизиологическим характеристикам человека-оператора; расположение клавиш - оптимальное (минимум рабочих движений оператора); компактность клавиатуры и ее умещаемость в зоне моторного контроля (даже в условиях постоянного усложнения СЧМ и увеличения алфавита вводимых символов).

Выделяются также основные правила экономии рабочих движений, которые важно учитывать при проектировании разнообразных органов управления: при движении двумя руками - одновременность, симметричность и противоположность по своей направленности (все это обеспечивает равновесие тела); простота движений, их плавность и закругленность; необходима минимизация самого количества движений; и т.д.

Определена также более оптимальная организация при выполнении различных рабочих движений. Так, например, где требуются быстрые движения, рекомендуется учитывать следующие особенности: более предпочтительны движения к себе; в горизонтальной плоскости скорость рук быстрее, чем в вертикальной; наибольшая скорость руки - сверху вниз, наименьшая - от себя снизу вверх; и т.д.

Важно учитывать основные условия проектирования рабочего места оператора: необходимо, чтобы рабочее пространство для оператора было достаточным; физические, зрительные и слуховые связи между работниками также должны быть достаточными; размещение рабочих мест в помещении, а также безопасные и удобные проходы должны быть оптимальными; естественное и искусственное освещение должно соответствовать требованиям; акустический шум и вибрации должны иметь допустимый уровень; также важно отметить наличие необходимых средств защиты от опасных и вредных производственных факторов.

Оптимизация рабочего места оператора предполагает:

·  Определение необходимого рабочего положения (сидя, стоя);

·  Рациональное размещение индикаторов и органов управления;

·  Обзор элементов рабочего места должен быть оптимальным;

·  Рабочее место должно соответствовать особенностям работника;

·  Информационные потоки должны соответствовать возможностям человека по их приему и переработке;

·  Также необходимо, чтобы были обеспечены условия для кратковременного отдыха в процессе работы.

Выделяются также оптимальные рабочие позы оператора: положение «стоя» более естественно для человека, поэтому необходимо предусмотреть возможность изменения рабочей позы; наклоны назад и в сторону (при работе стоя) нежелательны; и т.д.

Основные требования к рабочему сиденью оператора: сиденье оператора должно обеспечивать позу, способствующую уменьшению статичной работы мышц; сиденье должно обеспечивать возможность для изменения рабочей позы; и т.д.

В целом, при взаимодействии человека с компьютером могут возникнуть следующие проблемы:

 1.  Гигиенические, медицинские, связанные с вредным воздействием компьютера на организм и нервную систему человека.

2.   Высокая цена сбоев и ошибок при эксплуатации ЭВМ.

3.   Быстрая смена поколений ЭВМ, вызывающая необходимость постоянного поиска более совершенных компьютеров и программ.

4.   Сложности ремонта и обслуживания компьютерной техники.

5.   Тотальное проникновение ЭВМ в частную жизнь человека.

6.   Компьютеризация человеческого мышления, ограниченность компьютера ведет и к ограниченности человека-пользователя.

Рассмотрим понятие «интеллектуальный интерфейс», которое является разновидностью операторского интерфейса, существенно расширяющего возможности взаимодействия человека и ЭВМ за счет: увеличения диапазона способов ввода и вывода, посредством которых происходит взаимодействие; обогащения грамматики ввода и вывода; попытки кооперации с пользователем в достижении цели.

Что касается организации эргономической экспертизы конкретной СЧМ, здесь необходимо:

— определить перечень задач СЧМ и подробно описать способы (алгоритмы) их решения оператором в процессе деятельности;

— разработать типовые программы и методики эргономической экспертизы;

— обосновать частные и интегральные показатели эргономичности СЧМ и методы их получения и анализа;

— подготовить (или выбрать) нормативные значения показателей и допустимые пределы их изменений (критерии пригодности и непригодности СЧМ или ее элементов);

— обеспечить экспертов комплектом типовой аппаратуры для проведения эргономической экспертизы;

— разработать положение об эргономической экспертизе с указанием ее юридического статуса, состава экспертных групп, прав и обязанностей экспертов и т. д.

Эргономическая экспертиза должна объективно оценивать реализованный в СЧМ уровень учета возможностей человека на всех стадиях создания и в процессе эксплуатации системы. Уровень экспертизы, а также методы ее проведения зависят от стадии разработки системы. Как правило, на начальных стадиях используют теоретические методы, а на более поздних — экспериментальные. Одним из основных требований к единой системе эргономической экспертизы можно назвать обеспечение единства и преемственности различных методов ее проведения.

Эргономическая экспертиза также должна предусматривать оценку различных сторон системы (ее конструкцию, методы подготовки операторов, режимы труда и отдыха операторов и т. д.).

Таким образом, эргономическая экспертиза - это непрерывный процесс, являющийся неотъемлемой частью создания и эксплуатации СЧМ. В процессе движения проекта системы от стадии к стадии его следует постоянно оценивать (а на основе этого и корректировать) на соответствие эргономическим требованиям, предъявляемым к системе в интересах достижения более высокого уровня реализации ее потенциальных возможностей.

Контрольные вопросы

1. Дайте характеристику рабочих мест в эргатической системе.

2.  Особенности проектирования жизненного пространства.

3. Назовите особенности средств отображения информации (СОИ).

4. Какие проблемы могут возникнуть при взаимодействии человека и машины?

5. Что такое интеллектуальный интерфейс?

6. Что предполагает эргономическая экспертиза?

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1.

Принципы и место психологии труда в структуре психологии