Психофизиологическая сущность и структура трудовой деятельности

Категория:
Эргономика


Психофизиологическая сущность и структура трудовой деятельности

С позиций эргономики трудовая деятельность рассматривается как процесс преобразования информации и энергии, происходящий в системе «человек — орудие труда —предмет труда—окружающая среда». Следовательно, эргономические исследования и рекомендации должны основываться на выяснении закономерностей психических и физиологических процессов, лежащих в основе определенных видов трудовой деятельности, на изучении особенностей взаимодействия человека с орудием труда, с предметом труда и окружающей физико-химической и психологической средой.

Рассмотрим с этих позиций наиболее общие свойства трудовой деятельности. К- Маркс впервые научно обоснованно показал, что труд есть форма взаимодействия человека с окружающей средой. При этом человек проявляет себя как «деятельное природное существо», имеющее сознательную, существующую в идеальном плане цель.

Процесс трудового взаимодействия со средой осуществляет «живая личность человека», обладающая «совокупностью физических и духовных способностей». Этот процесс имеет двойственный характер: «Всякий труд есть, с одной стороны, расходование человеческой рабочей силы в физиологическом смысле, — и в этом своем качестве одинакового, или абстрактно человеческого, труд образует стоимость товаров. Всякий труд есть, с другой стороны, расходование человеческой рабочей силы в особо целесообразной форме, и в этом своем качестве конкретного полезного труда он создает потребительные стоимости»*. К- Маркс обращал внимание и на такие стороны деятельности, как волевое напряжение и эмоциональный эффект.

Одним из основных положений К- Маркса является мысль о том, что в процессе труда человек не только изменяет окружающую среду, но и переделывает свою собственную природу. Пересмотр ряда воззрений на психологическую природу деятельности, опираясь на перечисленные положения К.Маркса, сделали советские психологи. Существенно, что уже М. Я. Басов трактовал деятельность как структурное образование. Большую роль в становлении марксистской психологии вообще и в разработке теории деятельности, в частности, сыграл Л. С. Выготский. Он показал значение применения орудий труда как фактора, «конституирующего» психическую деятельность, ввел представление о «знаке» как внутреннем инструменте действия. Эти идеи были развиты и существенно дополнены А. Н. Леонтьевым, который сформулировал наиболее полную к настоящему моменту концепцию психологической организации деятельности. Важные данные о закономерностях преобразования информации человеком в процессе деятельности были получены К. Халлом, Дж. Хэббом, Ж. Пиаже, Д. А. Ошаниным и другими.

Одной из наиболее существенных особенностей развития теории деятельности в нашей стране является значительный вклад в эту теорию данных физиологии. Уже в работах И. М. Сеченова содержатся мысли о трансформации внешних действий в действия внутренние, психические, о гомеостатическом регулировании физиологических функций у работающего человека, о детерминированности психических актов.

Учение И. П. Павлова о высшей нервной деятельности, теория доминанты А. А. Ухтомского, теория активности и иерархии уровней регуляции движений Н. А. Бернштейна, представления об акцепторе действия, развитые П. К. Анохиным, и ряд других результатов и идей имеют большое значение для понимания психофизиологической сущности трудовой деятельности.

В последние годы много новых идей возникло в связи с рассмотрением трудовой деятельности как процесса взаимодействия человека с машиной и более сложными системами управления и др. Некоторые из этих идей конструктивны в смысле перехода от качественных к’структурно-количественным представлениям в разработке теории деятельности. Значительный вклад в понимание психофизиологического содержания трудовой деятельности внесли исследования по физиологии труда.

На основании изложенных в перечисленных работах взглядов, а также концепций, содержащихся в других источниках, общую структуру трудовой деятельности можно представить в виде схемы (рис. 1). Из схемы видно, что трудовая деятельность состоит из четырех компонентов: интенционального, операционального, акти-вационно-регуляторного и базового.

Деятельность — это реализация личностных^свойств“человека, оти свойства имеют также определенную структуру, рассматриваемую в теориях личности. Окружающая’среда’и сама деятельность могут приводить к изменению состояния человека. Процесс деятельности регулируется не только внутренними, но и внешними факторами, к которым относятся взаимодействующий субъект (или коллектив) и сам предмет труда. В качестве взаимодействующего компонента деятельности может выступать и орудие труда, если оно относится к классу автоматических устройств.

В более формализованном виде трудовую деятельность можно представить как динамическую структуру, осуществляющую преобразование информации и энергии (рис. 2).

Рис. 1.1. Схема структуры деятельности

Работающий человек имеет трудовую цель, т. е. субъективную модель (Qг) состояния предмета труда (Qz), в которое необходимо перевести этот предмет из исходного состояния (Qj) посредством трудовых — информационных (е) и (или) энергетических воздействий. Эти воздействия человек может осуществлять непосредственно на предмет труда или через промежуточное устройство—орудие труда (т). При этом человек воспринимает информацию через сигналы (S) от предмета труда, промежуточного устройства и среды. Цель труда у человека формируется на основе мотивов, потребностей, установок (своих или получаемых извне).

Воспринимаемая (S) и извлекаемая из памяти (М) информация преобразуется по одному из трех типов переработки информации человеком: я — прямого замыкания (прямая, закрепленная ассоциативная связь, автоматизированное действие), р — репродуктивного мышления (принятие решения путем пошагового преобразования информации по известным правилам), со — продуктивного (или творческого) мышления. С помощью этих преобразований формируется прогнозируемый результат трудового воздействия (QI) и программа (план, стратегия) действий для его достижения.

Существенное влияние на характер протекания процессов восприятия, мышления, воспроизведения сведений (знграмМ) в памяти оказывают активационные воздействия, обусловленные уровнем бодрствования, эмоциональным и волевым напряжением, функцией внимания. В основе информационных и энергетических преобразований, представляющих собой суть трудового воздействия на предмет труда, лежат физиологические процессы. В целом вся описанная функциональная структура представляет собой систему «человек — орудие труда—среда».

Предметом труда не обязательно может быть объект внешнего мира. Человек способен осуществлять преобразования информации, имеющие смысл трудового воздействия, целиком в сфере субъективного отражения, создавая «духовный продукт*. Деятельность, направленную на объекты внешнего мира, называют предметной, или экстериоризованной, а направленную на преобразование и формирование собственных энграмм (т. е. представлений, образов, понятий, планов) — интериоризованной. В чистом виде эти типы деятельности практически не встречаются. Речь может идти лишь о существенном преобладании одного из них.

Специфика взаимоотношений человека с предметом труда через промежуточное устройство определяется главным образом тем, какие свои функции как преобразователя информации и энергии человек передал этому устройству. Различают два типа систем «человек — орудие труда — среда»: с промежуточными устройствами в виде простых орудий труда; в виде машин.

При работе с простыми орудиями труда весь поток информации, необходимый для управления воздействием на предмет труда, преобразует человек и он, таким образом, во всех отношениях и в любой момент осуществляет и контролирует процесс воздействия. Машина в интересующем нас аспекте является преобразователем информации, а не только энергии, т. е. она частично без участия человека формирует Командные сигналы и регулирует воздействия. В результате принципиальная особенность работы человека с машиной заключается в неполном контроле с его стороны за протеканием процесса воздействия на предмет труда.

Рис. 2. Схема преобразования информации и энергии в процессе трудовой деятельности

Первый тип систем, которые можно называть системами «человек — инструмент», делится на четыре класса в зависимости от того, какую функцию человека реализует орудие труда.

1. С эфферентными орудиями (инструментами). Психофизиологическая особенность этого класса заключается в изменении характера воздействия на предмет труда по сравнению с естественными двигательными реакциями человека.

2. С афферентными орудиями. С помощью таких орудий естественный образ предмета труда превращается в измененный образ, который можно рассматривать как простейшую информационную модель предмета. Эта модель гомоморфна объекту. Искусственного кода здесь нет, а есть изменение масштаба, ракурса, выпадение отдельных признаков и появление новых (например, при работе с микроскопом). В результате человек должен в процессе обучения выработать специальный (отличный от жизненного опыта) набор энграмм-— эталонов, необходимых для восприятия.

3. С орудиями памяти (например, чертеж, фотография, запись). В этом случае используется искусственный код. Перекодирование как специфический психический процесс становится важным компонентом деятельности человека.

4. С орудиями преобразования информации (счеты, логарифмическая линейка и т. п.). В результате использования таких орудий происходит изменение психологической структуры принятия решений. Ряд операций репродуктивного мышления человек может превратить в простые операции прямого замыкания, высвобождая тем самым свой мозг для творческого мышления.

Второй тип систем, или систем «человек—машина» (СЧМ), делится на три класса:

1. С простой машин о-й, в которой совершается преобразование информации по элементарной линейной программе (передача от человека части реакций прямого замыкания). Обратная информация от предмета труда поступает почти полностью к человеку, и он сам вносит коррективы в программу машины.

2. С репродуктивно-преобразующей машиной (обычные ЭВМ). В этом классе характерным является существенное, почти полное, отчуждение человека от предмета труда и от процесса его преобразования. Если, человеку понадобится включиться в рабочий процесс, он должен будет по искусственному коду реконструировать как состояние предмета труда, так и процессы, которыми управляет машина.

3. С продуктивн о-п реобразующей машиной (самоорганизующиеся кибернетические устройства). Взаимодействие человека с такой машиной уже носит характер информационного обмена между относительно замкнутыми системами преобразования информации.

Человека, работающего с помощью машины, будем называть оператором. Ввиду того что именно этот тип деятельности является основным предметом эргономического исследования, рассмотрим его психофизиологическую сущность более подробно.

Наиболее характерной чертой деятельности оператора является то, что он лишен возможности непосредственно наблюдать за управляемыми объектами и вынуждел пользоваться информацией, которая поступает к нему по каналам связи. Деятельность человека, совершаемая не с реальными объектами, а с их заместителями или имитирующими их образами, называют деятельностью с информационными моделями реальных объектов.

Информационная модель — совокупность информации о состоянии и функционировании объекта управления и внешней среды. Она является для оператора своеобразным имитатором, отражающим все существенно важные для управления свойства реальных объектов, т. е. тех источников информации, на основе которого он формирует образ реальной обстановки, производит анализ и оценку сложившейся ситуации, планирует управляющие воздействия, принимает решения, обеспечивающие правильную работу системы и выполнение возложенных на нее задач, а также наблюдает и оценивает результаты их реализации.

Объем информации, включенной’в модель, и правила ее организации должны соответствовать задачам и способам управления. Физически информационная модель реализуется с помощью устройств отображения информации. Наиболее существенной особенностью деятельности человека с информационной моделью является необходимость соотнесения сведений, получаемых с помощью приборов, экранов, табло как между собой, так и с реальными управляемыми объектами. Именно на основании соотнесения этих сведений строится вся деятельность оператора. Рассмотрим основные этапы деятельности оператора при решении определенной технологической задачи или выполнении операции СЧМ.

Первый этап — восприятие информации — процесс, включающий следующие качественно различные операции: обнаружение объекта восприятия; выделение в объекте отдельных признаков, отвечающих стоящей перед оператором задаче; ознакомление с выделенными признаками и опознавание объекта восприятия.

Различия между операциями обнаружения и выделения информативных признаков определяются тем, что явления, связанные с обнаружением объекта восприятия, протекают на уровне рецепторных полей воспринимающих систем, в то время как способность к выделению информативного содержания формируется на основе прошлого опыта и требует специального обучения.

В процессе ознакомления с выделенными признаками оператор устанавливает связи между отдельными свойствами объекта восприятия, увязывает их в единую схему, формирует собственные системы эталонов, на основании которых он может впоследствии опознать объект или ситуацию. Процессам ознакомления и опознавания сопутствует обычно укрупнение признаков, объединение их в структуры, которые затем выступают как единые оперативные единицы восприятия.

Оперативная единица восприятия — это семантически целостное образование, формирующееся в результате перцептивного обучения и создающее возможность практически одномоментного, симультанного и целостного восприятия объектов внешнего мира, независимо от числа содержащихся в них признаков. Формирование оперативных единиц восприятия обеспечивает не только целостность и предметность восприятия, но и возможность в дальнейшем мысленного реконструирования ряда особенностей объекта, не нашедших непосредственного отражения в информации, предъявленной оператору, равно как и возможность выделения полезной информации в помехах.

Второй этап — оценка информации, ее анализ и обобщение на основе заранее заданных или сформированных критериев оценки. Оценка производится на основе сопоставления воспринятой информационной модели со сложившейся у оператора внутренней образно-концептуальной моделью обстановки (системы управления). Концептуальная модель представляет собой продукт осмысливания оператором сложившейся ситуации с учетом стоящих перед ним задач. В отличие от информационной модели она относится к внутренним психологическим способам — средствам деятельности оператора.

В содержание образно-концептуальной модели оператора входят образы и модели реальной и прогнозируемой обстановки, значение совокупности (программ) возможных управляющих действий и исполнительных реакций системы. В нее’входят также такие субъективные и часто нечетко определяемые элементы, как представление о целях и критериях функционирования системы, мотивы деятельности, знание (и ощущение) последствий принимаемых решений и т. п. Операция соотнесения элементов информационной модели с образами и представлениями, входящими в концептуальную модель, является важным этапом переработки информации человеком. Эту операцию в деятельности человека называют декодированием.

Процесс декодирования связан с потерей некоторого количества информации. Кроме того, возможно получение неполной или неточной информации из-за помех. Поэтому оператор должен не только соотносить информацию с управляемым объектом, но и реконструировать ряд особенностей или состояний объекта, не нашедших отражения в предьявленной ему информации. Большое значение при этом имеет опыт оператора и обученность его наиболее эффективным приемам декодирования.

Завершающей операцией переработки информации на втором этапе является синтез, т. е. организация полученных после декодирования сведений в целостную систему взаимосвязанных характеристик. Благодаря этому оператор имеет возможность дополнить прлученные текущие данные имеющимися у него знаниями о возможных состояниях и поведении объекта управления.

Следует различать постоянную (или медленно меняющуюся) образно-концептуальную модель (ПКМ), хранящуюся в долговременной памяти оператора, и оперативную, в высшей степени подвижную образно-концептуальную (ОКМ), хранящуюся в кратковременной, или оперативной памяти (совокупность «оперативных образов».

Если ситуация знакома, внешняя информационная модель лишь «провоцирует» адекватную ситуации оперативную концептуальную модель и оператор немедленно начинает реализацию соответствующей схемы- поведения. При незнакомой, проблемной ситуации оперативная модель начинает формироваться в процессе управления. Тогда в ее содержание входят данные, извлекаемые оператором как из информационной, так и из постоянной концептуальной модели. Однако функции оперативной концептуальной модели не исчерпываются ролью «смесителя» информации, поступающей из обоих указанных источников. В ней происходит детерминированное текущей задачей перекодирование и преобразование этой информации, т. е. приведение ее к виду, пригодному для принятия решения и сам процесс решения возникшей проблемной ситуации. Иными словами, формирование оперативной концептуальной модели в нестандартных условиях, по сути дела, совпадает с процессом принятия решения и формирования программы управляющих действий.

Третий этап — принятие решения о действиях — акт, формируемый на основе проведенного анализа информационной и образно-концептуальной моделей обстановки.

В ряде’случаев задача определяется заранее заданным и известным оператору алгоритмом решения. Тогда основой взаимодействия оператора с информационной моделью является по существу выбор наилучшего из имеющихся в его распоряжении средств.

Деятельность оператора с информационной моделью усложняется, если ситуация не предусмотрена заданным алгоритмом решения. В этом случае взаимодействие оператора с информационной моделью преследует уже две цели—постановку самой задачи и нахождение способа ее решения, что достигается посредством оперативного мышления.

В процессе принятия решения оператор манипулирует преобразованной входной информацией. Эти манипуляции с образами представляют собой, по существу, мысленный эксперимент. Одна и та же информация может служить объектом огромного числа самых различных преобразований. Но от оператора требуется формирование образа, адекватного не только реальной ситуации, но и Конкретной задаче, стоящей перед ним, а также имеющимся у него в памяти способам решения подобных задач. В нахождении адекватного способа преобразования входной информации, являющегося основой оптимального решения, большую роль играет рационально построенная информационная модель и постоянная концептуальная модель, формирующаяся в процессе обучения.

Четвертый этап — приведение принятого решения в исполнение посредством определенного действия (системы действий) или отдачи соответствующих распоряжений.

Пятый этап — контроль за результативностью исполнения принятого решения.

После завершения этого этапа оператор приступает к решению другой возникшей задачи. Существуют случаи, когда оператору приходится одновременно решать несколько задач. Тогда рассмотренные этапы бывают как бы сдвинуты относительно друг друга.

Первые два этапа называют информационным поиском, последние три объединяются понятием обслуживание.

Разумеется, четкую грань между информационным поиском и обслуживанием можно провести лишь условно, но для практических и исследовательских задач это весьма удобно.

В реальной работе оператора перечисленные этапы не обязательно представлены полностью и в указанной последовательности. Нередко они настолько переплетены, что трудно выделить каждый из них в отдельности. В некоторых видах деятельности оператора тот или иной этап оказывается редуцированным, в то время как другой сильно разрастается и начинает составлять главное содержание действия. Наконец, в реальной работе оператора информационный поиск и обслуживание взаимообусловлены, так как от принятого решения зависит направление следующего шага информационного поиска. В свою очередь результаты информационного поиска оказывают влияние на точность и скорость обслуживания.

Учитывая это, можно выделить два основных типа деятельности оператора по критерию особенностей переработки им информации.

Для первого типа характерен относительно небольшой алфавит сигналов, прочно ассоциированных с определенными реакциями. Информационное содержание сигналов ?можно воспринять – и оценить настолько быстро, что информационный поиск и процесс принятия решения могут практически отсутствовать. Оператор от восприятия сразу переходит к исполнительному действию, т. е. осуществляет немедленное обслуживание. При этом нет многозначности связей между стимулами и возможными ответными действиями, что позволяет рассматривать оператора как систему с фиксированными эталонами, соответствующими ограниченному классу стимулов, т. е. как систему, которая не использует в полной мере имеющиеся у нее блоки памяти, операции укрупнения, обобщения, трансформации и т. п. В этом случае оператор фактически переходит от первого этапа к четвертому, минуя два промежуточных, которые предельно упрощаются и свертываются. Этот тип деятельности называется обнаружением с немедленным обслуживанием; в нем ограничены возможности оперирования алфавитом образов и- алфавитом управляющих действий. Ограниченный характер имеет также использование оператором информационной модели. Осознавая и оценивая значение сигналов, с которыми ему -приходится работать, оператор не испытывает необходимости воссоздавать полностью всю совокупность и взаимозависимость данных, отраженных в информационной модели. С психологической точки зрения операторам этого типа деятельности нет нужды строить динамичные оперативные концептуальные модели: они действуют по закономерностям реакций прямого замыкания.

Для второго типа деятельности оператора характерна переработка большого количества информации как воспринимаемой с устройств отображения, так и извлекаемой из памяти. Процесс восприятия превращается в самостоятельное действие, развернутое во времени и осуществляемое по определенным, заранее заданным или выработанным правилам. В этом случае происходит сложный процесс информационного поиска, который сменяется процессом преобразования информации, приводящим к принятию решения о необходимом воздействии на систему, а затем реализацией этого решения. Этот тип деятельности назван информационным поиском с отсроченным обслуживанием.

Именно для этого типа деятельности характерно очень сложное взаимоотношение между информационной моделью и постоянной концептуальной моделью реальной обстановки. Оператор должен создавать временные оперативные концептуальные модели. При этом решение в форме оперативных моделей детерминируется и контролируется постоянной концептуальной моделью, в содержание которой входит и представление о конечном результате работы системы, о ее требуемой эффективности. В основе такой деятельности лежат процессы репродуктивного или продуктивного мышления.

Имеется существенное различие между двумя типами деятельности с точки зрения их измерения. Первый тип может, с известными ограничениями, количественно описываться, при помощи теоретико-информационных понятий и мер. Эта возможность обусловлена тем, что в процессе деятельности у оператора не происходит существенной смены алфавита стимулов и вероятностной модели ситуации, а сама деятельность включает в себя лишь один шаг осознанного преобразования информации.

В случае же информационного поиска с отсроченным обслуживанием оператор должен проводить группировку, обобщение, классификацию стимулов, — иными словами, ему приходится менять исходный алфавит стимулов, преобразуя его в различные оперативные единицы информации по самым разным алгоритмам. Следует иметь в виду, что в процессе обучения и тренировки второй тип деятельности оператора может переходить в первый.

Итак, в процессе трудового взаимодействия человека с предметом труда сначала происходит отражение этого предмета в концептуальной (психической) сфере, а затем его информационное и физическое (если предмет труда материален) преобразование.

Структура (или- функциональная организация) СЧМ определяется составом и взаимосвязью отдельных частей, блоков и элементов. Частью СЧМ является и человек. Однако эта «часть» обладает рядом свойств, принципиально отличных от свойств промежуточного устройства, т. е. машинной или инструментальной части системы. Для человека, выполняющего даже частные и простые задачи, самая сложная машина всегда остается орудием труда, с помощью которого он решает эти задачи. Человек может произвольно (а иногда и непроизвольно) изменять свои цели или способы их достижения и соответствующим образом изменять функционирование машины. Кроме того, «внутри» человека есть своя иерархия «функциональных блоков» и реализующих их специфических психологических и физиологических механизмов, сложность которых несравнима со сложностью машин.

Рис. 3. Схема иерархической организации деятельности

Иерархия этапности достижения цели заключается в последовательном выполнении человеком ряда действий разных порядков (уровней). Действием является поведенческий акт, имеющий осознанную цель, а совокупность действий, объединенных единым мотивом, представляет собой деятельность. Относительно стабильные компоненты действия называют операциями. Целесообразно ввести дополнительно понятие «цикл деятельности», а также разделить действия по иерархическим уровням. Циклом деятельности следует считать совокупность действий, завершающихся выполнением трудовой задачи или ограниченных заданным временем непрерывной работы (один полет, вахта, смена и т. п.). Иерархическую структуру действий и операций иллюстрирует рис. 3. Действия, как процессы, ограниченные осознанными целями, как правило, осуществляются человеком последовательно и потому образуют этапную иерархическую развертку во времени. Операции могут иметь как структурную, так и этапную иерархическую организацию.

Аналогом деятельности в машинной части СЧМ является функционирование, а аналогом действия—функция. Если критерием действия является элементарная для данного уровня рассмотрения цель, то критерием функции — решение запрограммированной задачи. Нередко термин «задача» применяют и к действиям человека. В этом случае обычно имеют в виду цель, заданную в определенных условиях. Совместный акт человека и машины, направленный на решение какой-то задачи, называют операцией СЧМ.

СЧМ в отличие от других чисто технических систем характеризуется рядом особенностей, вносимых в нее свойствами, присущими человеческой деятельности. А именно:

1. Универсализм. Каждая конкретная машина предназначена для выполнения ограниченного числа заранее известных задач. Человек в принципе может выполнять множество разных задач и различными способами, хотя, конечно, для индивидуума имеются ограничения, накладываемые его способностями и объемом знаний. Поэтому и СЧМ также обладает более широкой универсальностью, которая проявляется в том, что человек может, используя по-новому те или иные свойства системы, применять ее для решения других задач, которые не планировались при проектировании системы и не предусматривались инструкцией.

2. Адаптивность. Адаптивность СЧМ заключается в значительно большем диапазоне приспосабливаемости системы к изменяющимся условиям ее функционирования. Эта приспосабливаемость осуществляется двумя путями — изменениями алгоритмов работы системы и изменениями характеристик системы по отношению к входным сигналам.

Наличие первого пути позволяет человеку с помощью машины решать одну и ту же задачу посредством разных алгоритмов. Второй путь характеризуется значительным диапазоном приспособления анализаторов человека к вариативным изменениям сигналов, поступающих на вход системы. Выделение инвариантных признаков большого числа звуковых и световых сигналоь производится человеком значительно полнее и лучше, чем машиной. Человек ‘обладает уникальной способностью распознавать сигналы, представляющие собой сложные образы.

3. Помехоустойчивость. Благодаря наличию у человека информационных каналов с разными механизмами помехоустойчивости (зрение, слух и т. д.) возможно использование дублирующего восприятия для повышения помехоустойчивости и помехозащищенности систем.

4. Резервирование. Особенностью резервирования у человека является возможность компенсации непредусмотренных отказов, действия при которых заранее не известны. Естественно, что возможности резервирования замещением, т. е. выполнением работы вместо отказавшего элемента машин, у человека ограничены объемом его “физических возможностей. Однако функциональное резервирование возможно в широких пределах. Хорошо обученный, эмоционально устойчивый оператор контролирует работу автоматических устройств и ликвидирует отказы техники, тем самым повышая надежность системы.

5. Изменчивость. Изменение состояния человека под влиянием различных факторов обусловливает как положительные, так и отрицательные стороны СЧМ. Положительным является возможность широкого приспособления к темповым, интенсивностным и экстенсив-ностным требованиям к работе системы. Отрицательным является зависимость качества деятельности от факторов, способных ухудшать его состояние — утомление, болезнь и т. п.

Из отмеченных особенностей СЧМ вытекает, что эти системы описываются значительно большим числом параметров, влияющих на эффективность, чем автоматические устройства, причем их влияние на эффективность системы во многих случаях можно оценить только экспериментальным путем. Структура основных понятий, характеризующих СЧМ, показана на рис. 4.

Рис. 4. Структура понятий, характеризующих СЧМM

Общепринятым является определение эффективности как свойства, характеризующего приспособленность системы к достижению поставленной перед ней задачи. Однако помимо этого понятия, которое можно назвать производственной эффективностью, следует иметь в виду другой вид эффективности, свойственный только системам, где работает человек, социально-личностную эффективность. Введение этого понятия обусловлено тем, что в процессе трудовой деятельности человек не только воздействует на предмет труда, но и сам измёняется. Изменения могут выражаться в формировании навыков, в сдвигах функционального состояния организма, в изменении установки (отношения) к цели деятельности и т. п. В настоящее время нет количественных показателей социально-личностной эффективности СЧМ. Однако учет этой характеристики, даже в ориентировочном качественном выражении, является существенной задачей при разработке и эксплуатации конкретных СЧМ*.

На любом уровне рассмотрения СЧМ в основе показателей, выбираемых для оценки эффективности, лежит характеристика изменений свойств предмета труда. Эти свойства можно сгруппировать в три класса: материальные, энергетические, информационные. Особым свойством является время, необходимое для изменения перечисленных выше свойств предмета труда на требуемую величину. Для того чтобы СЧМ могла решать поставленную задачу, она должна обладать рядом свойств, характеризующих ее приспособленность к выполнению данной задачи. Эту совокупность свойств назовем адекватностью системы.

Адекватность определяется:
1) информационной организацией СЧМ (наличие в структуре системы необходимых блоков, программ переработки информации, каналов связи, обученного соответствующим образом персонала и т. п.);
2) физическими характеристиками (механическими, энергетическими и т. п.);
3) средствами активации функционирования (устройства приведения в готовность, переключения работы с одного режима на другой и т. п.);
4) обеспечивающими процессами (материально-энергетическое обеспечение поддержания структуры и целенаправленного информационно-энергетического функционирования и т. п.).

Применительно к человеку информационная адекватность определяется свойствами концептуальной модели, в содержание которой входит некоторый набор, или алфавит образов и моделей реальной и прогнозируемой обстановки, в которой функционирует система управления, и знание совокупности возможных управляющих и исполнительных действий и свойств системы управления. В основе этой группы качеств лежит функциональная организация и свойства анализаторов, центральной нервной системы, психофизиологические законы преобразования информации человеком в процессе деятельности. Физическая адекватность характеризует антропометрическое и ^иловое соответствие человека решаемым задачам.

Активационная адекватность определяется мотивами, установками, потребностями, заинтересованностью человека в выполнении данного вида деятельности, характером эмоциональных реакций, свойствами внимания.

Базовая адекватность определяется функционированием сердечнососудистой и дыхательной систем (в целом — вегетативных систем организма), особенностями биохимических процессов и психическими состояниями.

Разумеется, указанные четыре группы свойств не являются независимыми.

Активационная, физическая и базовая адекватности определяют в целом работоспособность человека. В такой трактовке понятие «работоспособность» характеризует возможности человека реализовать имеющийся у него в виде концептуальной модели «внутренний инструмент» и в виде эффекторов—«внешний инструмент» выполнения определенного вида трудовой деятельности.

Существует еще ряд понятий, определяющих по разным показателям группы свойств СЧМ. Наиболее употребительны понятия, определяющие:
1) состояние СЧМ и ее составных частей: готовность, врабатывае-мость, рабочее состояние, состояние хранения —- покоя и т. д.;
2) переходные свойства, т. е. возможности преднамеренного перевода СЧМ из состояния хранения в рабочее состояние и обратно, one ративность, мобильность и т. д.;
3) устойчивость, восстанавливаемость и т. д.

Особое значение имеют такие характеристики СЧМ и ее составных частей, как выходные показатели и цена функционирования. По выходным показателям определяют качество функционирования СЧМ (в том числе и качество деятельности человека как компонента системы). К выходным показателям относится также надежность. Под надежностью понимают «свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки». Таким образом, понятие надежности, поскольку оно определяется через «заданные функции», следует считать производным от понятия эффективности. Это значит, что надежность связана со всеми свойствами системы, обеспечивающими ее адекватность, и проявляется через выполнение или невыполнение задачи за счет того или иного качества функционирования. Основой для получения меры надежности являются показатели, характеризующие возникновение таких событий в СЧМ, которые проявляются как невыполнение заданной функции. Эти события называются «отказом». Отказом следует считать любое изменение функционирования СЧМ или ее частей, приводящее к невыполнению задачи на данном уровне рассмотрения системы. Все сказанное относится и к деятельности (действиям, операциям) человека. Временные отказы, обусловленные не потерей работоспособности психофизиологических систем, а неадекватностью информационных преобразований, являются ошибками.

Ценой (или величиной расходов) назовем затраты материальных, энергетических или структурно-информационных средств на функционирование. Применительно к деятельности человека под «ценой» очевидно, следует понимать напряженность физиологических функций и психических процессов, обеспечивающих реализацию определенного качества деятельности человеком.

Эргономическая оптимизация конкретной СЧМ невозможна без знания функциональной организации этой системы, включающей человека как основной компонент. Поэтому выявление структуры трудовой деятельности человека является необходимым этапом в любой эргономической работе. *

Под структурой трудовой деятельности понимается динамическая организация действий и операций, выполняемых человеком в процессе достижения определенной трудовой цели. Это организация складывается из двух групп процессов, существенно отличающихся по их роли в деятельности оператора. Первая группа—поведенческие информационные и биомеханические преобразования, представляющие собой суть трудового процесса и лежащие в основе информационной и физической адекватности; вторая группа—функции, обеспечивающие эти преобразования в биохимическом, энергетическом и психическом (психические состояния) отношениях и лежащие в основе активационной и базовой адекватности.

В определенной полосе физиологической и психологической нормы первая группа процессов протекает относительно независимо от второй группы, и влияние факторов, непосредственно обеспечивающих повышение качества трудовой деятельности, практически не связано с влиянием факторов, обеспечивающих оптимизацию функционального состояния организма человека. Иначе говоря, при нормальном физиологическом и психическом состоянии человека можно в широчайших пределах варьировать характеристики сигналов, поступающих на пульт оператора, нагрузку на органы управления, формировать те или иные навыки или способы действия и тому подобное, изменяя качество его деятельности от максимального до нулевого. В то же время человек с помощью психофизиологических механизмов, лежащих в основе активационной адекватности, обладает способностью поддерживать трудовую деятельность на необходимом уровне, несмотря на довольно значительные изменения состояния организма.

В ряде случаев (особенно при работе в необычных условиях среды) функциональное состояние организма человека может значительно отклониться от диапазона нормы. Для таких случаев принцип независимости обеспечивающих процессов и процессов целенаправленного преобразования информации становится несправедливым. Поэтому эргономическое нормирование «запредельной» зоны должно предусматривать определение зависимостей параметров концептуальной модели и всего процесса деятельности от физиологического и психического состояния организма. Специфика нормирования в этой зоне состоит в том, что критерии становятся подвижными. То есть здесь уже нельзя ограничиться одним-двумя уровнями значений критерия типа «допустимо» или «предельно допустимо» (как это принято сейчас в физиологии труда и гигиене). Зависимости следует представлять в виде номограмм или таблиц, показывающих, как изменяются свойства концептуальной модели и показатели качества деятельности и как меняются физиологические и психические показатели, непосредственно связанные со здоровьем, физическим и психическим состоянием человека. Такого рода «динамическое» нормирование в эргономике совершенно необходимо, поскольку любые конструкторские и эксплуатационные решения связаны с выбором в многомерной системе показателей того из них (или нескольких), который лежит в основе оптимизации по отношению к выбранному показателю эффективности системы при неизбежной неоптимальности по другим показателям.

Из рассмотренной схемы трудовой деятельности вытекает наличие трех групп признаков, по которым следует описывать структуру деятельности человека в СЧМ:
1) системные свойства и состав трудового процесса, т. е. характеристика совокупности свойств системы «человек — машина», психических и физиологических процессов;
2) специфическая напряженность, определяющая динамику и интенсивность психофизиологических процессов, лежащих в основе выполняемых человеком действий;
3) неспецифическая напряженность, которая характеризует состояние физиологических и психических функций, обеспечивающих работу организма при выполнении трудового процесса.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум