Определение инженерной психологии

V. Достижение заданных  надежности и эффективности функционирования  системы

23. Синтез системы.

24. Требования к системе, обусловленные участием в ней человека (последовательность действий во времени, продолжительность и частота отдельных действий и т. д.).

25. Синтез всех  требований к функционированию  эргатической системы.

26. Оценка общей  надежности и эффективности деятельности  человека в локальной подсистеме.

VI. Разработка дистанционной  подсистемы

27. Описание экологических  требований и ограничений для  дистанционных подсистем.

28. Проверка совместимости требований со стороны человека и экологических требований.

29. Поиск путей  компенсации (в случае их несоответствия).

30. Описание антропометрических требований и ограничений для дистанционной подсистемы.

31. Принятие решения об использовании человека в дистанционной подсистеме.

После того как позиция  человека в эргатической системе  будет определена, на второй фазе проектирования деятельности определяется коммуникативная структура (целостное единство компонентов, определяющих закономерности циркуляции информации в системе) ЭС относительно человека, т. е. вычленяются содержание и направление потоков информации, циркулирующих в системе и проходящих через человека. Диапазон участия человека в системе чрезвычайно широк. В условиях высокоавтоматизированного производства большинство функций по переработке информации передается техническим устройствам, а за человеком могут остаться функции прогнозирования, программирования, контроля и обслуживания. С другой стороны, многие функции по переработке информации могут быть по тем или иным причинам поручены человеку. Между этими полюсами имеется много переходных ступеней. Поэтому, как правило, удается разработать несколько вариантов коммуникативных структур, что позволяет выбирать такой вариант, который обеспечивает наилучшее функционирование системы в целом с точки зрения принятых на первом этапе системного проектирования критериев. Каждый вариант коммуникативной структуры отличается различными функциями человеческого и технического компонентов эргатической системы, и, следовательно, данная фаза проектирования деятельности может быть названа фазой распределения функций между человеком и автоматическими устройствами.

К задачам оценки вариантов коммуникативных структур ЭС близко примыкают задачи выбора тех параметров (параметры – это количественные и качественные характеристики функционирования системы) ЭС, которые обеспечивают согласование их элементов между собой в процессе функционирования. Эти задачи решаются на третьей фазе процесса решения ППД. Третья фаза связана с разработкой средств осуществления деятельности, с помощью которых человек может от системы сигналов осведомительной и вспомогательной информации переходить к рациональной системе сигналов, составляющих управляющую информацию, и, следовательно, она может быть названа фазой организации рационального сопряжения человека с техническими средствами.

Из сказанного выше также не следует делать вывод, что  процесс ИПП имеет строгую  последовательность, так что каждая дальнейшая фаза может осуществляться лишь после того, как полностью  завершается предыдущая. Разумеется, эти фазы перекрещиваются. Однако, как  правило, приведенная логическая последовательность отражает ту последовательность действий, которая сложилась на практике.

Очерченная выше схема процесса проектирования деятельности не должна вводить в заблуждение  своей кажущейся простотой. Стоит  лишь обратиться к раскрытию реального  содержания введенных понятий, как  мы столкнемся с такими сложнейшими  вопросами, как классификация ЭС, критерии эффективности ЭС, описание ЭС, возможность стандартизации в  инженерной психологии и т. д. В инженерной психологии еще нет суммы готовых  ответов на эти вопросы, хотя широкий  поиск таких ответов уже начат. В значительной степени результат  этого поиска будет определяться инструментарием, методами, которые  привлекались для исследования. Поэтому  анализ процесса ИПП является лишь одной (хотя и важной) стороной исследования проблемы инженерно-психологического проектирования.

Второй существенной стороной любой концепции ИПП  является изучение методов, посредством  которых могут быть разрешены  задачи в работе по проектированию деятельности. Решение этого вопроса  предполагает как исследование и  оценку существующих методов, так и  обоснованное предложение о перспективных  методах решения ИПП.

Качественные методы

Внимательный анализ литературы, посвященной проектированию деятельности, обнаруживает, что в  процессе проектирования используются методы, заимствованные из арсенала, сложившегося еще до постановки проблемы проектирования деятельности.

Системно-антропоцентрическая  концепция ИПП привела к необходимости  более широкого, чем ранее, привлечения  к исследованию методов моделирования, алгоритмизации (группа методов решения задач, точно предписывающих, как и в какой последовательности получить результат, однозначно определяемый исходными данными), формализации (методы формализации – группа методов, связанная с усилением роли формальной логики и математических методов в научных исследованиях) и связанных с ними понятий. Мы не будем подробно рассматривать все те методы, которые нашли применение при ИПП (в рамках системно-антропоцентрической концепции). Некоторые из них широко использовались еще на коррективном этапе развития инженерной психологии и достаточно известны. Поэтому рассматривать их специально нет необходимости. Они будут описаны только схематично. Более подробно мы опишем те методы, которые, по-видимому, найдут самую широкую область приложений при проектировании деятельности. Формирование методов решения ППД зависело не только от особенностей деятельности человека как объекта исследования и проектирования, но и от методологической и технической вооруженности исследователя.

Для удобства дальнейшего  изложения целесообразно подразделить рассматриваемые методы по признаку характера результата, поступающего в распоряжение исследователя, на качественные и количественные. Конечно, эти два  типа методов – не взаимоисключающие. На практике каждый из методов допускает  как качественную, так и количественную интерпретацию результатов. Принятое деление подчеркивает особенности  и возможности приложения того или  иного метода.

Можно выделить по меньшей мере четыре качественных метода.

Первый метод  – метод традиций – предполагает, что всегда можно найти прототип если не всей системы, то отдельных ее подсистем. Следовательно, на человека нужно возложить те функции, которые он традиционно выполнял в других подобных эргатических системах. Обоснованность этого предположения вытекает из известного тезиса, что разработка любой системы на 90% представляет эволюцию и лишь на 10% революцию. Этот метод нашел довольно широкое  приложение в современных инженерно-психологических исследованиях.

По сути дела метод  традиций является отправным для  процессуальной концепции ИПП. В  определенной мере он повлиял на развитие структурно-обобщенного метода расчета  надежности системы “человек –  машина”, разрабатываемого А. И. Губинским  и его сотрудниками. Влияние идей метода традиций достаточно ясно прослеживается и в таких инженерно-психологических  подходах к разработке системы “человек – машина”, как метод статистического  эталона Ю. Г. Фокина и операционно-алгоритмический  метод, сформулированный Г. М. Зараковским  и его сотрудниками.

Второй метод  основывается на том предположении, что оператору следует поручать только те функции, которые нельзя формализовать  для их технической реализации. При  этом не учитывается, что человек  мог бы (или не мог бы) выполнить  их более эффективно. Считается, что  в качестве исходных данных для проектирования в этом случае необходимо иметь полную информацию об объекте, его составе, а также алгоритмы функционирования и управления как всем объектом, так и отдельными его звеньями. Распределение функций осуществляется, исходя из концепции максимальной автоматизации, на основе которой автомат должен выполнить все принципиально  возможные для него функции.

Третий метод  основан на использовании принципа ответственности. Согласно этому принципу, человеку должны поручаться те функции, которые имеют наибольшую значимость и выполнение которых связано  с наибольшей ответственностью. В  пользу такого подхода свидетельствуют  эмпирические данные о том, что: 1) если предоставленный человеку уровень  ответственности или значимости будет меньше, чем тот, который  он может оправдать, то надежность всей системы может значительно снизиться; 2) если необходимо использовать способность  человека осуществить перестройку  своей деятельности в связи с  непредвиденными обстоятельствами, то разрешение новых проблем бывает более эффективным в случае предоставления человеку относительной свободы  в выборе действий при соответствующей  ответственности за их исход.

На этих отправных  положениях в инженерной психологии основан описательный метод решения  проблемы проектирования деятельности на фазе распределения функций и  получены удовлетворительные результаты его приложения при предварительной  разработке структуры одной из систем, предназначенной для космических  исследований.

Четвертый метод  – метод сравнения – в инженерной психологии получил широкое распространение.  Это  метод логического сопоставления преимущественных возможностей по тем или иным показателям человека и технического устройства при выполнении конкретных функций. На основе этого метода был получен ряд важных результатов. В частности, метод сравнения явился отправной точкой для чрезвычайно интенсивных исследований, результатом которых явилось создание так называемых индикаторов с убыстрением. В результате использования таких индикаторов было достигнуто резкое улучшение характеристик деятельности оператора. Однако данный метод не учитывает тех свойств, которые появляются при взаимодействии человека и технического устройства.

Все рассмотренные  качественные методы в значительной мере субъективны. Вследствие этого  они могут быть применены лишь для приближенного определения  структур эргатических систем, так  как полученные результаты дают основание  для решения лишь частных задач  согласования характеристик машин  и человека в системах управления. В настоящий момент ясно, что решение  ППД возможно лишь при использовании  и внедрении объективных количественных методов.

Внутренние закономерности развития инженерной психологии как  науки, связанные с общим техническим  прогрессом, требуют перехода от общих  описательных методов к определению  более точных характеристик деятельности человека-оператора. “В современных  условиях автоматизации, – отмечал  в этой связи Б. Г. Ананьев, – качественно  изменяются связи между человеком  и машиной... При изучении этих взаимосвязей между человеком и машиной  в одной системе управления необходимо использовать количественные методы новейшей теории информации и общие законы управления и регулирования, составляющие предмет кибернетики”.

Количественные методы

В рамках разработки эргатических систем правомерность  тех или иных методов количественного  исследования определяется возможностями, которые получает исследователь  для описания и анализа процессов  в элементах различной физической природы при помощи единой количественной меры. В этом смысле познавательные возможности предложенных методов  далеко не одинаковы. Ряд методов  позволяет получить приближенные, не претендующие на абсолютную точность, характеристики и допускает лишь сравнительные оценки вариантов. Сюда можно отнести методы, основанные на подсчете некоторых критериев  для отдельных классов функций  или на вычислении некоторой номинальной  оценки деятельности, учитывающей ее частные оценки по отдельным показателям  и их относительную значимость.

Известное самостоятельное  значение в инженерной психологии в  последнее время приобрел так  называемый экспертный метод. Экспертный метод – это большая группа процедур, основанных на переработке эвристической информации, полученной от специалистов. Сторонники этого метода опираются на интуицию, опыт и знания человека в той области, в которой его можно считать специалистом. Опыт и знание экспертов не могут быть в полной мере формализованы, но, безусловно, они представляют несомненную ценность при решении задач ИПП. К сожалению, при решении сложных задач ИПП, где приходится иметь дело с обширной областью данных, подбор экспертов сам по себе представляет задачу значительной трудности.

При получении экспертных оценок принято рассматривать следующие  этапы:

- формулирование цели работы и набора альтернативных вариантов оцениваемых событий;

- формирование экспертной группы в соответствии с целью работы;

- формирование правил работы экспертной группы в соответствии с определенными принципами;

- формирование правил  выработки коллективного суждения  группы;

- формирование правил  оценки компетентности экспертов;

- проведение экспертного  опроса и коррекция коллективного  суждения групп.

К числу основных принципов построения системы экспертных оценок относят:

- ограничение разнообразия  суждений экспертов за счет  выравнивания информационной неоднородности, присущей экспертной группе, на  этапе формирования каждым экспертом  собственной модели причинно-следственных  связей анализируемого явления;

- ограничение разнообразия  суждений экспертов за счет  итеративного подхода к формированию  коллективного мнения группы, периодически  уточняемого на основе поступления  новой информации из внешней  среды;

- обеспечение циркуляции  информации без искажений внутри  экспертной группы за счет  создания благоприятного психологического  климата;

- количественную  измеримость оцениваемых явлений,  характеризуемую устойчивым набором  признаков, состояния которых  могут быть обозначены некоторыми  числами.

Приведенный перечень этапов и принципов экспертного  метода свидетельствует о необходимости  проведения значительной подготовительной работы перед его непосредственным использованием. Анализ литературы показывает, что основное внимание сейчас обращается на математическую обработку экспертных оценок. Центральный вопрос здесь  – формализация степени согласованности  мнений экспертов, которая определяется коэффициентом согласованности. Этот коэффициент служит мерой величины существующей неопределенности и степени  достоверности получаемых количественных оценок.