Принципы распределения функций

Категория:
Эргономика


Принципы распределения функций

Сложность проблемы распределения функций обусловлена тем, что человек не может быть приравнен ни к какому техническому элементу системы*. Даже при внешне минимальной доле участия в управлении человек остается субъектом труда, имеющим собственные мотивы действий, осознающим цели и задачи деятельности. Пока самая сложная машина — только объект, орудие труда, необходимое человеку для выполнения поставленной ему задачи.

Разработанная в советской психологии концепция трудовой деятельности оператора оложной автоматизированной системы подчеркивает значимость признания различий между человеком и техническими элементами системы для решения практических проблем эргономики,

Согласно этой концепции, характеристики человека не сводятся к характеристикам машины и не могут быть полностью описаны аппаратом технических наук. Отсюда вытекает вывод о том, что распределение функций — это не только техническая задача. Ее решение связано с проектированием как технических систем, так и деятельности человека-оператора, основанным, с одной стороны, на учете характеристик восприятия, внимания, памяти, мышления, двигательных актов оператора в конкретных условиях, возможных путей их совершенствования в процессе подготовки, и, с другой стороны, на поиске компромиссных решений для взаимного согласования возможностей человека-оператора и параметров технических средств системы.

Исходными данными для таких моделей являются количественные характеристики выполнения операций компонентами системы. Для правильного использования этих данных работу СЧМ целесообразно представить в виде многоуровневого процесса.

Уровень частных задач управления. Чтобы решить генеральную задачу (заданную в техническом задании на систему) с требуемой эффективностью, система в соответствии с целевым назначением должна осуществить ряд воздействий на внешнюю среду (управляющие объекты, другие подсистемы и т. д.) либо изменить свое состояние. Эти воздействия формируются в результате решения системой ряда одиночных типовых задач управления — частных задач управления (ЧЗУ) В некоторых случаях генеральная задача системы может совпадать с потоком ЧЗУ одного типа.

Уровень блоков операций. Каждая ЧЗУ может быть представлена в виде блоков операций. В этом случае блок операций представляет собой минимальную совокупность базисных операций, которая может законченно решаться одним оператором, т. е. комплексное действие. Как правило, функции распределяются между человеком и машиной и внутри коллектива операторов на уровне блоков операций.

Уровень базисных операций. Базисной операцией следует считать наименьший наблюдаемый элемент работы оператора, т. е. простое действие или элементарную технологическую операцию.

Уровень психологических операций. Операции этого уровня (см. гл. 2) входят в состав действий базисных операций, однако их характеристики не могут быть измерены обычным экспериментальным путем в процессе наблюдения за деятельностью оператора в системе. Анализ этих операций необходим потому, что в ряде случаев только он позволяет наиболее точно сформулировать требования к машинам как преобразователям информации, предъявляемой оператору.

При таком многоуровневом представлении процесса решения генеральной задачи СЧМ для выбора рационального варианта распределения функций целесообразно использовать следующие модели.

A. Модель распределения потоков ЧЗУ (блоков операций) внутри коллектива операторов, сформулированная в терминах массового обслуживания и теории расписаний. Предназначена для уточнения количества операторов, определения состава назначенных каждому из них ЧЗУ (блоков операций) и последовательности работы.

Б. Модель распределения операций, составляющих решение каждой ЧЗУ (блока операций) между одним оператором и машиной, сформулированная в – терминах теории графов. Модель определяет главным образом требования к машине по выполнению логических и вычислительных операций, обеспечивающих эффективную работу оператора по решению ЧЗУ с помощью информационной модели.

B. Модель деятельности на уровне психологических операций. В ней структура и характеристики процессов деятельности оператора исследуются специальными экспериментально-аналитическими методами, при этом в модель вводятся не только временные, точностные и надежностные характеристики деятельности, но и такие характеристики, как объем памяти, пространственно-временное распределение внимания и т. д. С помощью подобной модели можно получить необходимые данные для обоснования требований к необходимой оператору информации, способам ее предъявления и т. д. Таким образом, модель позволяет оценить возможности оператора по выполнению той или иной операции, учитывая психофизиологические характеристики человека.

Рис. 1. Состав моделей, необходимых при распределении функций

Все указанные модели реализуются, как правило, методами статистического моделирования на ЦВМ. Рассмотрим исходные данные, необходимые при распределении функций.

Для модели первого типа ими служат:
— закон распределения плотности потока ЧЗУ;
— закон распределения допустимых значений времени решения ЧЗУ г-го типа ft (^доп);
— влияние качества выполнения каждого 1-го типа ЧЗУ на характеристики потоков остальных ЧЗУ (эти характеристики определяются на основании генеральной задачи системы и параметров внешней среды — управляемых подсистем и возмущающих факторов);
— предполагаемый состав операторов для управления системой;
— ограничения, накладываемые на связи между операторами при решении каждой ЧЗУ (блоков операций);
— характеристики выполнения операций, назначенных машине: время tM, ошибки Дм и техническая надежность Ри (средние для данного класса машин в начале проектирования и уточняемые в его ходе);
— законы изменения качества работы оператора в зависимости от плотности потока задач 2А, продолжительности работы и времени ожидания: получаемые из опыта эксплуатации аналогичных систем;
— характеристики решения ЧЗУ (блока операций); одним оператором,

Исходными данными для модели второго типа являются:
— требуемые характеристики качества выполнения блока операций одним оператором при учете загрузки его потоками других задач;
— структура выполнения ЧЗУ (блока операций) оператором, получаемая на основании профессиографии его деятельности;
— временные фг (/раб), точностные фг (Д6) и надежностные pf характеристики выполнения человеком базисных операций, получаемые с помощью моделей третьего типа или специальных экспериментов;
— изменения характеристик качества выполнения отдельных операций человеком в зависимости от обученности, напряженности деятельности, ситуаций и условий обитаемости, получаемые из опыта эксплуатации систем аналогичного назначения;
— ограничения на технические средства сопряжения человека с машиной и на технические средства обработки информации, выдаваемые соответствующими специалистами в процессе разработки системы и учитывающие существующий уровень развития науки и техники, экономические, весовые, габаритные и другие требования к системе;
— характеристики качества выполнения операций, назначенных машине: время /м, ошибки Дм и техническая надежность рм (средние для данного класса машин в начале проектирования и уточняемые в его ходе).

Рис. 2. Схема оценки варианта распределения функций на макете системы с участием человека-оператора

Исходными данными для модели третьего типа являются:
— структура выполнения базисной операции на психологическом уровне;
— статические и динамические характеристики психологических процессов выполнения базисной операции человеком (углы зрения, объем внимания, характеристики оперативной и долговременной памяти человека, временнйе, точностнйе и надежностные характеристики перекодирования информации и т. д.), которые, являясь сравнительно устойчивыми данными для широкого класса деятельности операторов, заблаговременно получаются из фундаментальных исследований в области психологии;
— возможности технических средств сопряжения человека с машиной (яркость, контрастность сигналов, состав символов, возможные темпы предъявления информации, цветность и т. д.);
— характеристики входной информации (полезных и фоновых сигналов).

Кроме того, желательно при наличии данных учитывать изменения характеристик качества выполнения отдельных операций психологического уровня в зависимости от напряженности деятельности и условий обитаемости.

С помощью модели данного типа оценивается качество выполнения базисных операций.

На стадии развернутого проектирования обычно появляется возможность полного (или частичного) моделирования работы системы с участием оператора. Модель представляет, как правило, реальное рабочее место оператора, сопряженное с универсальной ЭВМ, в которой программируется поведение внешней среды (в том числе и условия обитаемости) и работа машинной части системы. С помощью такого моделирования уточняется качество первоначально рассчитанного варианта распределения функций.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум