Психологічний аналіз помилок оператора в системі «людина-машина» і заходи з їх усунення

Вступ

Технічний прогрес у промисловості, транспортній галузі, енергетиці, військовій справі супроводжується зростанням ролі людини у забезпеченні високої ефективності виробництва. Механізація та автоматизація виробничих процесів, упровадження обчислювальної техніки та інформаційних технологій докорінно змінюють діяльність людини, висуваючи до неї нові, більш високі, вимоги, збільшуючи при цьому економічну та соціальну значущість результатів її діяльності. Одночасно принцип гуманізації трудової діяльності визначає необхідність створення нормальних умов для підвищення працездатності людини, збереження її здоров’я, гармонійного розвитку особистості професіонала. Для досягнення цієї мети потрібно володіти певною інформацією про взаємодію людини і техніки в різних умовах зовнішнього середовища та цілеспрямовано її застосовувати в практиці проектування, створення та експлуатації систем «людина — машина».

Різні види діяльності людини формуються і розвиваються у процесі історичного розвитку суспільства, а форма їхнього прояву залежить від характеру суспільних відносин.

Процеси приймання, переробки інформації, прийняття рішень і виконання оператором керуючих дій певним чином поєднані в цілісну діяльність.

Мета діяльності людині-оператору задається, як правило, іззовні і полягає в забезпеченні функціонування СЛМ (до якої він сам і належить) щодо встановленої програми для отримання необхідного кінцевого продукту. Об'єктом діяльності людини-оператора виступає машина. Залежно від характеру поставленої мети діяльність людини-опера-тора може розглядатися на різних етапах управління об'єктом. Для уточнення меж діяльності використовують термін цикл діяльності, який визначається сукупністю дій для виконання повної трудової задачі (наприклад, провести потяг між двома станціями або витримати швидкість потягу на окремому відтинку шляху) або періодом безперервної роботи (вахта, зміна). Для того щоб зовнішня мета стала особистісною, вона повинна відповідати його потребам. Але при розподілі праці оператор може виконувати такі функції, які самі по собі не задовольняють його потреби. В цих випадках людина задовольняє потреби тільки завдяки своїй участі в колективній праці. Мотиви останньої тісно пов’язані з особистісними мотивами діяльності оператора.

Інженерна психологія — це порівняно молода галузь психології, яка має взаємозв'язки з технічними науками і наразі стрімко розвивається. Її поява зумовлена соціально-економічними потребами суспільства, рівнем його науково-технічного розвитку, а також досягненнями в інших сферах психології, фізіології, системотехніки, кібернетики тощо.

1. Діяльність оператора в системі «людина-машина»

Діяльність як специфічна форма відношення до навколишнього середовища може мати різні прояви: предметно-практичний, виробничий, пізнавальний і управлінський. Для людини об'єкти природи втрачають свою безпосередність і стають предметами, та, перш за все, засобами виготовлення знарядь праці, використання яких допускає формування мети діяльності як образу потрібного продукту.

Операторська діяльність як особливий вид діяльності сформувалась у зв’язку з досягненнями науково-технічного прогресу, розвитком технічних систем і систем управління ними. Останнє висуває нові вимоги до людини-оператора, які пов’язані з прийманням і переробкою інформації, прийняттям відповідальних рішень у ситуаціях дефіциту часу.

Діяльність в інженерній психології розглядається як предмет об'єктивного наукового пізнання. Вона розкривається і відтворюється в теоретичних схемах і моделях відповідно до методологічних принципів і залежно від конкретних завдань.

Але діяльність не може бути описана як система послідовно виконаних дій. Тільки стереотипну, доведену до автоматизму діяльність можна умовно представити як суму послідовно виконаних дій. У цьому разі варто замість людини використати автоматизований пристрій.

Діяльність — це складна, багаторівнева, динамічна структура зі значними можливостями переходу від одного рівня до іншого. Кожний момент виконання певної дії характеризується значною мірою адекватності предметові, знаряддям та умовам праці за рахунок оперативності суб'єктивного образу, який виступає регулятором самих дій. Завдяки оперативному образові окремі рухи органів людського тіла організуються в єдину систему — дію*

Важливу роль відіграють сигнали зворотного зв’язку, які належать оперативному образові і водночас коригують його, забезпечуючи тим самим адекватність наступних дій.

В інженерній психології сучасна праця розглядається як форма функціонування систем «людина-машина» і визначається, по-перше, технічним рівнем знарядь праці (від простих механізмів до автоматичних засобів і ЕОМ), по-друге, — дистанційним характером управління. Процес трудової діяльності розглядається як циклічний процес приймання, переробки і видачі інформації, а також її контролю на основі довготривалих і оперативних концептуальних моделей, які формуються на базі інформаційних моделей предмета, умов і процесу праці.

Таким чином, трудова діяльність людини складається не тільки із зовнішніх, а й із внутрішніх, розумових дій. У трудовій діяльності має місце не тільки інтеріоризація, а й екстеріоризація дій оператора.

З психологічної точки зору трудову діяльність можна розглядати удвох пов’язаних між собою планах: зовнішньому і внутрішньому. В зовнішньому плані для інженерного психолога праця — це процес матеріальної, енергетичної та інформаційної взаємодії суб'єкта з предметом праці. Ці взаємодії опосередковані знаряддями праці і розгортаються в часі і просторі відповідно до певної технології, організації та умов праці. У процесі технологічних перетворень предмета виробляються різні продукти (результати праці), які певною мірою задовольняють особистісні або суспільні потреби. Суб'єкт праці постає рушійною силою і організатором усього процесу праці і, залежно від своєї кваліфікації і працездатності, таким, що забезпечує відповідну ефективність праці.

У внутрішньому плані праця є суб'єктивним відображенням суб'єктом праці зовнішнього плану діяльності, тобто у внутрішньому плані праця являє собою функціонуючу образно-поняттєву модель зовнішнього плану. У внутрішньому плані об'єктивні суспільні потреби перетворюються і поєднуються з особистісними потребами, опредметнюються у вигляді загальнотрудових і конкретно-професійних мотивів, потім конкретизуються як цілі діяльності, що пізніше порівнюються з результатами і коригуються до необхідної якості.

Сам механізм психічної регуляції має складну побудову, в якій виділяють декілька рівнів:

· рівень відчуття і сприймання;

· рівень уявлень;

· мовно-мисленнєвий рівень.

Перший рівень (відчуття і сприймання) належить до окремих дій і переважно забезпечує регуляцію зовнішніх дій відповідно до конкретного плану, умов, предмета та знарядь праці.

Другий рівень (уявлень) забезпечує можливість перенесення прийомів виконання дій з одних умов на інші, тобто узагальненість і панорамність вторинного образу надає можливість гнучко діяти операторові.

Третій рівень (мовно-мисленнєвий) належить, головним чином, до внутрішніх дій, до розумового плану діяльності, оскільки в мовно-мисленнєвих процесах відображаються загальні і суттєві зв’язки між явищами. Цей рівень забезпечує можливість передбачати розвиток подій і планувати діяльність у цілому.

В реальній трудовій діяльності ці рівні пов’язані між собою, але залежно від її специфіки кожен із них може домінувати. До того ж співвідношення між ними може змінюватися завдяки навчанню, тренуванням у процесі формування певних навичок. Різні стадії формування навичок пов’язані зі зміною рівнів регуляції діяльності оператора.

Нейрофізіологічною основою діяльності є функціональна система, теорія якої розроблена академіком П.К. Анохіним.

Функціональна система являє собою організацію, що динамічно формується і вибірково поєднує різні центральні і периферійні апарати на основі їхньої взаємодії для отримання необхідного для організму результату. Структура операторської діяльності має певні специфічні особливості, які полягають в тому, що оператор взаємодіє з предметом праці (об'єктом управління) через інформаційну модель, тобто через систему технічних засобів, і впливає на об'єкт через систему технічних засобів (органів управління).

Слід зауважити, що діяльність людини залежить не тільки від нервової системи, а й усього організму — кровоносно-судинної, дихальної, м’язової та інших систем. Функціональна система організує працездатність усіх органів тіла, підпорядковуючи їх основному завданню управління, і тому в усіх функціях організму певним чином відображаються всі її властивості. Ось чому параметри пульсу, артеріального тиску, дихання, м’язового напруження тощо є важливими для розуміння психологічних особливостей діяльності та її нейрофізіологічних основ. Тому ці показники широко використовують в інженерно-психологічних дослідженнях.

2. Основні хараутеристики і види діяльності оператора

оператор груповий функціональний діяльність Людина-оператор у СЛМ розглядається як найважливіший компонент системи, який не тільки визначає мету діяльності, а й організовує всю систему для досягнення заздалегідь визначеного результату. Тільки людина-оператор, маючи мету, визначає і завдання, вирішення яких забезпечує її досягнення. Технічні засоби, котрі використовує оператор, сприяють виконанню його дій і в той самий час несуть інформацію про їхні результати. Формування у свідомості оператора образу-мети пов’язане з прогнозуванням змін у стані об'єкта управління. Якщо технічні засоби відображення інформації не сприяють розгортанню цього процесу або йому перешкоджають, то це призводить до порушень у діяльності оператора, зокрема — до помилок, відмов, затримок виконання дій тощо. До того ж формування оперативного образу поточного стану об'єкта теж залежить від особливостей інформаційної моделі, її структури і конкретних технічних засобів. Подальше формування концептуальної моделі управління визначає спрямованість пошуку адекватного рішення і впровадження його у систему через сформовану програму дій. Сама програма дій, як і всі інші компоненти механізму регуляції операторської діяльності, будується з урахуванням конкретних технічних пристроїв, за допомогою яких вона реалізується. Про результати виконаних дій оператор отримує інформацію через інформаційну модель, а сформований образ об'єкта порівнює з образом-метою.

Діяльність в інженерній психології є об'єктом управління, предметом проектування і предметом оцінки і, крім цього, відображає початок, зміст і завершення інженерно-психологічного аналізу, проектування, організації та оцінки самої діяльності.

Основними психологічними складовими операторської діяльності є образ-мета, оперативний образ, прогнозування розвитку ситуації, прийняття рішень, програма дій, зворотний зв’язок.

Незважаючи на те, що діяльність оператора в різних системах має ряд загальних властивостей, кожній з них притаманна і певна специфічність. Специфіка діяльності оператора пов’язана зі спрямованістю СЛМ, характером її використання, ступенем участі і кількістю операторів, умовами її експлуатації. Виходячи з цього, спочатку класифікуємо системи «людина-машина» і на цій основі розглянемо класифікацію операторської діяльності.

СЛМ можна класифікувати за різними ознаками.

В історичному аспекті виділяють три основні стадії розвитку техніки і відповідно трудової діяльності:

· ручна праця;

· механізована праця;

· автоматизована праця.

В інженерній психології переважно розглядається діяльність людини в автоматизованих системах, яку поділяють на п’ять видів:

оператор-маніпулятор, що керує роботами, маніпуляторами, тобто технічними системами, які підсилюють м’язову енергетику людини або дублюють її рухи. В цих видах діяльності основну роль відіграють механізми сенсомоторної діяльності, а також, хоча і меншу, образного і поняттєвого мислення;

оператор-наглядач — контролер за роботою технічних систем, котрі працюють у реальному масштабі часу. Це класичний тип, до якого належать оператори спостереження за роботою радіолокаційної станції, диспетчери енергосистем і транспортних систем. Для даного типу діяльності характерна праця з інформаційними і концептуальними моделями, при цьому редукуються навички управління;

оператор-технолог, який безпосередньо керує технологічним процесом, працює в режимі негайного обслуговування, виконуючи керуючі дії згідно з розробленими інструкціями, правилами, алгоритмами. Відповідні документи, зазвичай, містять усі можливі ситуації і їхні рішення;

оператор-дослідиик різних профілів, який може використовувати сучасні комп’ютерні системи або дешифровувати зображення об'єктів. Органи управління відіграють незначну роль (введення інформації), оператор у своїй діяльності значною мірою використовує апарат поняттєвого мислення, а також досвід, що закладений в образно-концептуальних моделях. Суттєве значення має побудова інформаційних моделей, систем кодування;

оператор-керівник, який управляє соціотехнічними системами. В його діяльності головна роль відводиться процесам керування людьми, групами людей. При цьому цей процес може здійснюватись як безпосередньо, так і опосередковано, через технічні системи, канали зв’язку. Провідним психічним процесом у цій діяльності є оперативне мислення. Оператор-керівник, організатор повинні не тільки досконало знати можливості технічних компонентів системи, а й ураховувати психологічний портрет підлеглих, їхній стан, настрій тощо.

Щодо характеру перебігу процесу управління СЛМ можуть бути детерміновані, недетерміновані та ігрові.

Детерміновані системи функціонують за попередньо розробленим алгоритмом, і тому діяльність оператора підпорядкована прийнятим нормам, правилам, інструкціям. Оператору відома послідовність надходження інформації, її форма, а також необхідні дії та їхня послідовність. Діяльність оператора здійснюється згідно з технологічним графіком, а сам оператор, як правило, виконує роль наглядача або виконавця. Сама діяльність дуже часто характеризується монотонністю.

У недетермінованих системах діяльність оператора теж підпорядкована відомим правилам, але момент появи сигналів і самі сигнали, а також їхня послідовність заздалегідь не відомі оператору. В той же час зміст керуючих лій з появою певного сигналу оператору відомий.

Через те що характер надходження сигналів є випадковим, діяльність оператора складніша, і до того ж не створюються умови для формування динамічного стереотипу лій, тобто звичної їхньої послідовності. Людина, очікуючи сигнал, повинна зберігати стан «оперативного спокою», тобто бути постійно напоготові до термінових дій.

В ігрових системах операторові заздалегідь не відомі ситуації, що можуть виникати у процесі управління, бо кількість таких ситуацій велика, і тому неможливо їх зберігати в пам’яті. З виникненням ситуації оператор повинен кожен раз створювати (відшукувати) новий варіант рішення. Діяльність оператора в таких системах має евристичний характер і висуває підвищені вимоги до інтелектуальних здібностей і емоційно-вольових якостей людини, до її пам’яті і уваги.

За ступенем безперервності участі людини в процесі управління СЛМ поділяються на:

· неперервні;

· дискретні;

· змішаного типу.

Неперервні системи характеризуються тим. що технологічний процес триває безперервно, і за нормальної роботи оператор тільки спостерігає за ним. У разі відхилення цього процесу від норми оператор активно втручається у хід управління і за певний час повинен його відновити. Для таких систем характерний високий рівень автоматизації виробничих процесів (наприклад, не можна спостерігати в енергетичній, хімічній, металургійній промисловості).

У дискретних системах оператор дискретно втручається у процес управління, вирішуючи певні задачі в певний час. У перервах між ними оператор перебуває у стані очікування і підготовки до вирішення наступної задачі. Час роботи технічної системи і діяльності оператора збігається.

У змішаних системах технологічний процес триває безперервно, а діяльність оператора — дискретно, тобто він періодично вирішує задачі, послідовність яких йому відома. До таких систем належать системи автоматизованого зв’язку, радіолокаційні, транспортні, системи передавання даних.

Залежно від домінування певного психологічного процесу діяльність оператора може бути:

· сенсорно-перцептивна;

· моторна;

· інтелектуальна.

У сенсорно-перцептивній діяльності основне завдання оператора полягає у прийманні інформації та її оцінці. Логічна обробка інформації і прийняття рішення зливаються з процесом сприймання повідомлення. Виконавчі дії суттєво спрощені. Така діяльність характерна для операторів-наглядач і в.

Для моторної діяльності властивий значний обсяг виконавчих дій. Цій меті підпорядковані процеси приймання, переробки інформації та прийняття рішень. Прикладом такої діяльності може бути діяльність телеграфістів, операторів введення даних в ЕОМ.

Інтелектуальний тип діяльності характеризується тим, що головними є процеси обробки інформації та прийняття рішень. Така діяльність характерна для опера-торів-дослідників, диспетчерів.

Залежно від часу між моментами отримання інформації і виконання відповідних керуючих дій вирізняють діяльність оператора з негайним і відстроченим обслуговуванням.

За негайного обслуговування з технічних систем надходить незначна кількість доволі простих сигналів, що забезпечує їх симультанне сприймання і негайне виконання керуючих дій. Між сигналами і керуючими діями при цьому існує жорсткий зв’язок, який значно спрощує процес прийняття рішень.

За відстроченого обслуговування з технічних систем надходить складна інформація, що розтягує процес її сприймання і обробки. Завдяки розгорнутому процесові інформаційного пошуку необхідної інформації її обробка дещо затримується. Сама обробка і підготовка інформації до прийняття рішень теж потребують певного часу, тому що функціонують або за відомими алгоритмами діяльності, або за створеними у процесі роботи правилами-евристиками.

Таким чином, опис структури та класифікація діяльності операторів сприяє визначенню ролі та місця людини-оператора у СЛМ, розподілу функцій у системі, організації процесу навчання і тренувань, а також визначенню факторів, від яких залежить ефективність і надійність СЛМ.

3. Фактори впливу на операторську діяльність

Вивчення операторської діяльності пов’язане з виявленням і класифікацією факторів, що впливають на її ефективність.

Одна з можливих класифікацій факторів наведена на схемі 7.

Як бачимо, всі фактори поділені на дві основні групи — суб'єктивні і об'єктивні.

Суб'єктивні фактории Суб'єктивні фактори залежать від стану оператора, його індивідуальних особливостей (психофізіологічних властивостей, морально-психологічних якостей, медичних показників), а також рівня підготовки до даного виду діяльності. Особливості цих факторів мають ураховуватися при організації трудової діяльності операторів.

Об'єктивні фактори Об'єктивні фактори поділяються на дві підгрупи: середо-вищи і й апаратурні.

До середовищних факторів належать фактори зовнішнього середовища (заселеність), умови ситуації та організації діяльності оператора. Фактори зовнішнього середовища мають ураховуватися вже на етапах проектування СЛМ і тривати на етапах її експлуатації. Якщо неможливо забезпечити умови нормальної життєдіяльності оператора, то необхідно розробити систему профілактичних засобів захисту або реабілітації людини від упливу цих факторів. Цьому може сприяти врахування організаційних факторів, які пов’язані з розробкою режимів діяльності, встановлення кількості і тривалості робочих змін у різні пори року і т. п. Ця група факторів береться до уваги переважно в процесі експлуатації СЛМ.

Об'єктивні умови ситуації не завжди залежать від діяльності організаторів виробництва. Вони охоплюють фактори, пов’язані зі ступенем відповідальності оператора за ефективність вирішення завдань у різних обставинах — нічній зміні, аварійних ситуаціях тощо.

Апаратурні фактори важливі уже на етапах проектування СЛМ, оскільки сприяють їх ефективному функціонуванню, їх урахування впливає на організацію робочого місця оператора: виважений підхід до анатомічних, біологічних, фізіологічних і психологічних властивостей людини дає змогу забезпечити певну відповідність потоку інформації можливостям людини з її приймання і переробки. Контроль за станом оператора сприяє надійності його роботи.

Виявлення та розкриття ступеня впливу факторів на ефективність діяльності оператора СЛМ уможливлює розробку системи заходів з оптимізації операторської діяльності вже на стадіях проектування, а потім і експлуатації.

Оптимізація взаємодії факторів (суб'єктних і об'єктних), які є складовими цих контурів, сприяє виникненню таких психологічних ефектів, як інтелектуальна ініціатива, емоційний тонус, соціальна активність.

Значна роль у формуванні такого відношення людини до об'єктів природи і техносфери належить не тільки цілеспрямованому навчанню і прилученню до культурних цінностей суспільства, а й самопізнанню, самооцінці, самоконтролю, саморегуляції, тобто системі самовідношень особистості. На ефективність соціально-ціннісного регулювання впливають і особливості технічних засобів СЛМ. Так, технологічний, соціально-економічний і організаційно-правовий взаємозв'язки зумовлюють специфіку взаємодії операторів, особливості реалізації комунікативної функції, а також форму і зміст оперативного контролю, який сприяє координації і коригуванню дій оператора. Все це впливає на відношення оператора до самої діяльності, технічних засобів діяльності і до себе.

Усі три контури регулювання індивідуальної діяльності пов’язані між собою, а оптимізація їхньої взаємодії сприяє формуванню позитивних психологічних ефектів, зокрема таких, як висока інтелектуальна і соціальна активність, стійкість інтересів і вольова спрямованість на досягнення високих результатів діяльності, задоволення своєю працею і бажання підвищити професійну майстерність.

Урахування психологічних факторів, які мають вплив на ефективність діяльності операторів, є важливими як на стадії проектування, так і на стадії експлуатації СЛМ. Воно може бути здійснене за рахунок розробленої системи інженерно-психологічних заходів (вимог, рекомендацій) щодо оптимізації операторської діяльності.

4. Методи відображення, опису й аналізу діяльності оператора

Останнім часом в інженерній психології здійснюється активний пошук шляхів збору, систематизації і аналізу інженерно-психологічних даних про діяльність оператора та системи «людина-машина» з метою подальшого їх використання у процесі проектування і оцінки СЛМ.

Сьогодні застосовується надзвичайно велика кількість методів, зокрема:

· вивчення технічної документації і обладнання системи;

· спостереження за діяльністю оператора;

· реєстрація об'єктивних показників діяльності;

· експериментальне дослідження елементів діяльності;

· аналіз помилок оператора;

· експертна оцінка окремих показників діяльності;

· бесіда з операторами.

Розглянемо сутність кожного з наведених методів.

Метод вивчення технічної документації і обладнання дає змогу ознайомитися з завданнями, котрі повинен вирішувати оператор, та умовами його діяльності. На основі вивчення технічної документації та інструкцій з обслуговування системи складається перелік функцій та обмежень її використання. Виходячи з цього, визначаються функціональні обов’язки оператора, його підпорядкованість вимогам і обмеження Його дій. До того ж з’ясовуються режими роботи оператора, деталізуються правила і спеціальні вказівки, яких він повинен дотримуватись у процесі діяльності, наводяться певні запобіжні заходи проти помилок. Крім відомостей із технічної документації, можуть бути отримані додаткові відомості з робочих журналів та іншої звітної документації.

З допомогою цього методу можна скласти загальне уявлення про завдання оператора, ступінь їхньої складності, умови діяльності, режими роботи, характер помилок і професійних захворювань.

Метод спостереження за діяльністю оператора найефективніший тоді, коли діяльність оператора має переважно руховий характер. Він дає змогу отримати відомості щодо таких аспектів діяльності оператора:

· джерел інформації;

· характеру наведеної інформації: модальностей сигналів, систем кодування, значущості, інформаційного навантаження, особливостей сприймання, впливу різних перешкод тощо;

· характеру введення керуючих дій: особливостей моторного входу, антропометричних і біомеханічних характеристик, опору органів управління і необхідних зусиль оператора в його робочій позі;

· рівня напруженості і втомленості оператора за його емоційними реакціями, поведінкою, рухами, концентрацією уваги тощо;

· зовнішніх умов діяльності, які характеризуються ступенем впливу різних факторів — від санітарно-гігієнічних до розмірів функціональних приміщень.

Спостереження може проводитися візуально і за допомогою спеціальної апаратури.

Слід зауважити, що присутність спостерігача впливає на структуру діяльності оператора.

Метод реєстрації об'єктивних показників діяльності потребує застосування спеціальної апаратури, яка фіксує різні дії, рухи оператора і пов’язані з цим технічні параметри системи, а також психофізіологічні характеристики самого оператора.

За допомогою цього методу можна отримати різні показники роботи і життєдіяльності оператора, і що дуже важливо — в реальних умовах його діяльності. Втручання дослідника в роботу оператора (підключення датчиків) може бути зведене до мінімуму за рахунок використання сучасних записувальних систем.

Метод експериментального дослідження елементів діяльності відрізняється від попереднього тим, що експериментатор не фіксує процес (метод спостереження) або результати діяльності, а сам задає програму дій, котра відрізняється від робочої програми. Такі дослідження переважно здійснюються в лабораторних умовах, тому що мета їх полягає у з’ясуванні окремих залежностей, закономірностей між певними показниками роботи оператора. Якщо ці дослідження проводяться під час основної роботи оператора — професійних завдань з управління СЛМ, — то використовується метод додаткових завдань — вирішення додаткових, експериментальних задач, пов’язаних із сенсомоторними реакціями, арифметичними або логічними діями. При цьому його діяльність оцінюється за результатами вирішення основних і додаткових завдань.

Метод аналізу помилок оператора побудований на систематизації та аналізі помилок і відмов оператора. Для цього необхідним є визначення змісту помилок, причин їхнього виникнення, місця цих помилок у структурі діяльності, можливостей оператора щодо своєчасного їх виявлення і подальшого виправлення, а також нейтралізації їх негативного впливу. Під час аналізу помилок спеціально виділяють ті, що пов’язані з роботою технічних систем, і окремо — пов’язані з діяльністю оператора. На наступних етапах отримані дані підлягають статистичній обробці і використовуються при аналізі діяльності оператора.

Метод експертних оцінок застосовують, коли неможливо послуговуватись об'єктивними методами. Для експертних оцінок вибирають досвідчених операторів, які мають відповісти на серію стандартних, спеціально розроблених питань. До того ж передбачені різні системи відповідей: довільна форма, вибір одного з варіантів або кількісна оцінка в межах заданої шкали. Останні два варіанти відповідей більш бажані, оскільки отримані однорідні дані підлягають статистичній і машинній обробці.

Метод бесіди з оператором використовується тоді, коли певні елементи діяльності не піддаються інструментальній об'єктивній оцінці, але виразно відображені у свідомості оператора. В бесіді беруть участь різні за професійною підготовкою оператори, завдання яких відповісти на конкретні запитання. У цих випадках відповіді можуть стандартизуватися і піддаватися подальшій статистичній обробці. У «вільній» бесіді кожне наступне запитання може залежати від відповіді на попереднє. До того ж сама відповідь оператора не обмежена стандартними «рамками», які натякають на певну відповідь. Такі умови сприяють відтворенню елементів діяльності оператора, хоча і створюють певні труднощі при обробці даних.

Варто зауважити, що метод бесіди застосовують і як допоміжний до всіх описаних вище методів.

При здійсненні аналізу діяльності вона поділяється на окремі компоненти за відповідними спеціально обраними критеріями і ознаками залежно від поставленої мети. Щодо операторської діяльності передбачається:

· аналіз існуючої діяльності для її оцінки і оптимізації;

· аналіз існуючої або гіпотетичної діяльності для її оновлення, удосконалення;

· аналіз існуючої або формуючої діяльності з метою її моделювання.

Щоб проаналізувати той чи інший вид діяльності оператора, необхідно зробити її опис як на рівні системи, так і на рівні окремих операцій.

Опис діяльності оператора на рівні системи застосовується за необхідності розкриття і відображення тільки загальних психологічних особливостей, які характеризують діяльність у цілому: її організацію, композицію, структуру, склад тощо. Для опису на цьому рівні характерні різні методи відображення переліку функцій оператора, характеру його зв’язків з технічною системою, а також умов, у яких виконуються ці функції і відбувається взаємозв'язок.

Розглянемо деякі з цих методів.

Метод опису переліку функцій в основі своїй має вербальний перелік і опис дій оператора, їхніх зовнішніх проявів і пов’язаних з ними психологічних процесів. Для отримання необхідних даних спочатку складається загальний, стандартизований перелік функцій, які, можливо, виконуватиме оператор у системі управління.

Потім для кожної задачі, з урахуванням режиму роботи СЛМ, відзначаються ті функції, які фактично буде виконувати оператор. На основі проведеного аналізу складається перелік основних функцій, що їх частіше за все виконує оператор.

У спеціальних таблицях указують основні функції, ймовірність їх виконання, часові й точнісні показники, характер помилок, а також рівень напруженості роботи оператора.

Приклад можливого розподілу функцій було запропоновано Дж. Рабідо, згідно з яким функції оператора були поділені на такі групи: перцептивні, опосередковані, комунікативні і моторні.

Метод багатомірно-вагового опису розроблений В. О. Бодровим, Г. М. Зараковським та В. І. Медведєвим і спрямований теж на опис функцій оператора, але з урахуванням їхньої значущості у діяльності оператора і характеру їхнього взаємозв'язку.

Для застосування цього методу потрібно виділити всі показники діяльності та всі фактори, які суттєво впливають на її перебіг, і ввести їх у єдину схему.

При цьому ступінь впливу цих показників і факторів необхідно представити в єдиних безрозмірних величинах, наприклад у вагових коефіцієнтах або балах. Тільки за такою схемою можна зробити багатомірно-ваговий опис діяльності оператора.

Метод просторово-організаційного опису базується на встановленні та аналізі взаємозв'язків між операторами і технічними елементами системи. Такий аналіз здійснюється за схемою, на якій з одного боку зображені технічні еле-менти системи, а з другого — оператори. За допомогою різного виду стрілок кодується характер зв’язків, їхня спрямованість, значущість, а цифри біля стрілок — частота використання даного зв’язку.

За допомогою подібних схем можна визначити окремі групи або блоки, більш «завантажені», характер зв’язку, а також послідовність використання технічних засобів. До того ж картина інформаційного обміну може бути розгорнута у часі, що дає можливість аналізувати діяльність оператора на різних етапах функціонування СЛМ.

Опис діяльності на рівні операцій передбачає, що період діяльності, який розглядається, або задача розкладаються на окремі елементи, прості дії, операції та визначається характер функціональних зв’язків між ними. При цьому основна увага звертається не стільки на окремі стани елементів системи, скільки на закономірності переходу їх з одного стану в інший. Методи, які належать до цього способу опису діяльності оператора, побудовані, головним чином, на аналізі послідовності переробки інформації і виконання керуючих дій. Такі описи допомагають розкрити операціональну структуру окремих етапів діяльності або окремих задач. Слід зауважити, що в описі діяльності оператора можуть бути представлені і процеси переробки інформації в технічних елементах системи, якщо від цього залежать результати діяльності оператора.

Одним із найрозповсюдженіших уважається метод алгоритмічного опису діяльності оператора. В його основу було покладено принцип алгоритмічного опису управління, розроблений для технічних систем О. О. Ляпуновим і Г. О. Шестопалом. Пізніше з метою опису й аналізу психофізіологічних особливостей діяльності людини-оператора цей метод був перероблений Г. М. Зараковським.

Алгоритмом будь-якої системи управління, в тому числі і біологічної, є сукупність елементарних операцій переробки інформації і логічних умов, що визначають їх послідовність і забезпечують вирішення поставленого завдання.

Складовими алгоритмічного опису є оперативні одиниці діяльності людини. Такими одиницями можуть бути образи сприймання і пам’яті, поняття і судження, а також прості та складні дії оператора (сприймання інформації з приладів, виконання розрахункових дій, ввімкнення тумблерів тощо).

Склад оперативних одиниць для конкретного виду діяльності оператора є більш-менш незмінним. Оперативні одиниці можуть бути двох видів:

· логічні умови (образи, поняття, судження), які пропонують вибір певного шляху дій оператора;

· «оператори», тобто певні, конкретні дії оператора.

Для запису алгоритму використовується його логічна схема (ЛСА), в якій застосовується система символічних позначень.

Великими латинськими літерами (А, 2?, С.) позначаються «оператори» — певні, конкретні дії, а маленькими літерами (я, с, сі…) — логічні умови. Серед типових дій оператора розрізняють аферентні акти (сприймання інформації, отримання команд тощо), які позначаються індексом а, і еферентні дії (натискання кнопок, подання команд тощо), які позначаються індексом є.

Виконання логічної умови позначається індексом 1, а невиконання — індексом 0. Алгоритмічний опис прочитується як звичайний вербальний текст — зліва направо. Великі літери читаються послідовно одна за одною.

Якщо в схемі трапляється мала літера, котра позначає логічну умову, то після неї ставиться вихідна стрілка з номером, який указує на можливу спрямованість дій оператора. Але тут можливі два варіанти:

· якщо умова виконана, то, незважаючи на стрілку, алгоритм прочитується далі, тобто переходить до наступного елемента діяльності;

· якщо умова не виконана, то необхідно продовжувати читання алгоритму за стрілкою, яка вказує, до якого елемента алгоритму треба переходити.

Про це свідчить вхідна стрілка з таким самим номером.

Наприклад, візьмемо фрагмент алгоритму Розглянемо застосування алгоритмічного методу для опису й аналізу діяльності пілота, який повинен підтримувати горизонтальний політ літака.

Застосовуючи цей метод, діяльність оператора можна оцінювати за такими показниками, як показник стереотипності, показник логічної складності, середня швидкість переробки інформації, динамічна інтенсивність виконання алгоритму.

Показник стереотипності оцінюється за кількістю послідовних дій оператора в загальній структурі алгоритму без логічних умов, а також довжини цих послідовностей (груп).

Цей метод — алгоритмічного опису — може бути застосований також в інженерно-психологічній експертизі вже діючих СЛМ. Підрахування наведених вище показників проводиться для всіх режимів роботи оператора, оскільки режим суттєво впливає на структуру (алгоритм) його діяльності.

Слід зазначити, що при проектуванні та оцінці діяльності оператора і системи використовуються такі інженерно-психологічні характеристики: швидкодія, точність, надійність, напруженість діяльності оператора.

5. Функціональні стани оператора

Умови, в яких працюють оператори, можуть бути різними, тому що: по-перше, збільшується кількість компонентів довколишнього середовища, які впливають на людину, по-друге, — кількість можливих варіантів поєднання цих компонентів вельми значна.

Оператор може працювати за підвищеного або зниженого атмосферного тиску, різних температур, шумів, випромінювань, вібрації, освітлення, умов ізоляції від соціального середовища, обмеженого простору тощо.

До того ж завдання, які виконує оператор, теж різні. Одні з них потребують переробки значної кількості інформації за обмежений час, прийняття відповідальних рішень у ситуаціях дефіциту часу, а інші вимагають монотонного спостереження без отримання інформації протягом тривалого часу. Зрозуміло, що характер задач і умов, у яких вони вирішуються, визначає динаміку психофізіологічних станів людини-оператора, тобто комплекс «довколишні умови і задачі» визначає психофізіологічну структуру діяльності оператора і в той самий час впливає на компоненти цієї структури, породжуючи в деяких випадках зниження уваги, втомлення, сонливість, що, в результаті, знижує ефективність діяльності оператора.

Функціональні стани оператора — це комплекс характеристик тих функцій і якостей людини, які безпосередньо або опосеред-I ковано зумовлюють її трудову діяльність.

Визначати функціональні стани оператора можна не за окремими показниками певних фізіологічних і психологічних функцій, а враховуючи характер їхнього взаємовпливу і взаємодії у процесі діяльності. Крім цього, важливі тільки ті зміни, які стосуються трудової діяльності. В зв’язку з цим використовують такі поняття, як зрушення стану і зміни стану.

Зрушення стану характеризується будь-якими відхиленнями інтегральних або часткових характеристик від початкового їх значення. Якщо ці зрушення призводять до зміни якості діяльності оператора, то вживають термін зміни стану.

Функціональні стани оператора залежать від сукупності специфічних властивостей у структурі особистості:

· особливостей темпераменту, які відображаються у динамічних характеристиках перебігу психічних процесів і в котрих проявляються потужність, рухливість і врівноваженість нервових процесів;

· мотивації до операторської діяльності, бажання вдосконалювати свою професійну майстерність;

· здатності до короткотривалого значного напруження при виникненні стресових ситуацій;

· емоційної стійкості, особливо емоційно-моторної і емоційно-сенсорної;

· швидкості переключення, стійкості та обсягу уваги;

· швидкості і точності складних видів рухових реакцій, координації рухів, легкості створення і перетворення рухових стереотипів;

· наполегливості і рішучості в поєднанні з ініціативністю і самокритичністю.

Зміни функціональних станів оператора у процесі виконання ним певної діяльності проходять такі фази, які характеризуються і певними змінами працездатності. Це, зокрема:

1. мобілізація;

2. первинна реакція;

3. гіперкомпенсація;

4. компенсація;

5. субкомпенсація;

6. декомпенсація;

7. зрив або перенапруження Такий поділ на фази зумовлений тим, що для кожної з них характерні закономірні зміни фізіологічних функцій і відповідна якість виконання робіт. Вихідним для такої класифікації є стан оператора, визначений як оперативний спокій, тобто стан, котрий забезпечує операторові його входження в робочий процес. Під час трудової діяльності в оператора цей стан замінюється іншими залежно від особливостей самої діяльності, факторів виробничого середовища, а також віл вихідних фізіологічних і психологічних характеристик людини.

1. Фаза мобілізації - це передстартова фаза, під час якої організм мобілізується ще до початку роботи, коли умовнорефлекторним шляхом підвищується тонус центральної нервової системи та функціональна активність певних органів і систем. Як було встановлено Л. Орбелі, таке підсилення відбувається завдяки адаптаційно-трофічному впливу центральної нервової системи на самі органи, що виконують певні функції, та їх регулювальні центри. Підвищення тонусу пов’язане з неспецифічною активізацією серцево-судинної і дихальної систем, шерегу ендокринних органів, підсиленням процесів збудження і гальмування у центральній нервовій системі, а також із специфічними зрушеннями, які полегшують функціонування так званих «робочих» систем. Характер специфічних зрушень визначається сформованими навичками, ступенем підготовки організму та всіма функціональними тимчасовими зв’язками, які є в людини. Безпосереднім вираженням цієї фази є підвищення діяльності серця та органів дихання. Суб'єктивно ця фаза віддзеркалюється у відволіканні уваги від зайвих подразників, у зібраності, уявленні про особливості майбутньої роботи тощо.

2. Фаза первинної реакції проявляється в незначному зниженні майже всіх показників функціонального стану. Фізіологічний механізм цієї фази пов’язаний із зовнішнім гальмуванням, шо виникає через зміни подразників, які надходять у центральну нервову систему. Ця фаза триває всього декілька хвилин, і залежить вона, в першу чергу, від ступеня підготовки оператора, його досвіду і знань. В окремих випадках ця фаза може зовсім не спостерігатись, і після фази мобілізації починається третя фаза.

3. Фаза гіперкомпенсації - одна з найскладніших фаз зміни працездатності, яка характерна для всього початкового періоду роботи. Особливістю цієї фази, як і фази мобілізації організму, є підвищення тонусу центральної нервової системи. Однак тут існує суттєва різниця. Якщо перша фаза відповідає за підготовку організму до роботи взагалі, то впродовж цієї фази людина пристосовується до оптимального режиму її виконання. При цьому процеси генералізації, які домінували в період пристосування, поступово змінюються виробленим, чітким динамічним стереотипом. У цей період відбувається пошук оптимального режиму роботи за рахунок зворотного зв’язку між відповідністю реакцій організму необхідним умовам роботи.

Зовнішнім проявом цієї фази є початкове підвищення всіх показників функціонального стану системи, особливо в руховій сфері, але ще немає необхідної відповідності реакцій організму характерові роботи, певному навантаженню. Ця фаза динамічна, показники її нестабільні і можуть різко змінюватися протягом незначного періоду залежно від підготовки оператора.

4. Фаза компенсації сприяє мобілізації організму до встановлення оптимального режиму роботи його органів і систем. Стабілізуються показники функціонального стану організму, що забезпечує максимальну ефективність роботи операторів. Фізіологічний рівень активності систем і органів є оптимальним, необхідна мобілізація основних реакцій і компенсаторних можливостей уже відбулася, режим роботи — найбільш економний. У процесі підготовки спеціалістів потрібно прагнути до того, щоб тривалість цієї фази була максимальна.

5. Фаза субкомпенсації характеризується незначним зниженням рівня фізіологічних реакцій, і тому показники функціонального стану дещо погіршуються. Організм певним чином перебудовується: необхідний рівень роботи підтримується через послаблення важливих функцій. Якісно змінюється характер компенсаторних реакцій: компенсація відбувається завдяки процесам, які енергетично і функціонально менш корисні. І хоча за допомогою додаткових форм компенсації підтримується відносно стабільний функціональний стан робочих систем організму, та рівень їхнього функціонування значно знижений і, відповідно, знижена ефективність праці. Найслабше реагує організм на підвищення інтенсивності праці, що зумовлює виникнення наступної фази.

6. Фаза декомпенсації спричиняє погіршення функціонального стану організму і зміни найважливіших для даного виду діяльності функцій. Під час цієї фази порушуються і вегетативні функції (тахікардія, частішає дихання), точність і координація рухів, що призводить до збільшення помилок у роботі. Як наслідок — знижується ефективність праці. За тривалої роботи ця фаза може дуже швидко перерости у наступну — фазу зриву.

7. Фаза зриву характеризується значним розладом регулювальних механізмів, неадекватністю реакцій організму на сигнали зовнішнього середовища, різким зниженням працездатності, а інколи й неспроможністю продовжувати роботу. Порушення діяльності внутрішніх органів, які виконують вегетативні функції, викликають колаптоїдний стан і непритомність.

У літературі другу і третю фази дуже часто поєднують в одну, називаючи фазою входження у роботу, а п’яту і шосту — фазою втомлювання.

У деяких випадках, коли тривала робота призводить до появи четвертої або п’ятої фази, перед закінченням роботи виникає специфічний стан, що дістав назву кінцевого пориву.

На фазі кінцевого пориву швидко мобілізуються додаткові резерви організму через другу сигнальну систему. Це забезпечує різке підвищення працездатності. Найбільший ефект досягається тоді, коли подразнення другої сигнальної системи пов’язані зі стимулами великого соціального значення — почуттям відповідальності, усвідомленням важливості вирішуваних завдань тощо.

З наведеними вище загальними функціональними станами, особливо зі станами адекватної мобілізації і динамічної компенсації, а також із особистісними характеристиками людини пов’язані емоційні стани оператора.

Емоційні стани це стани, що виникають через переживання людиною її відношення до зовнішнього світу, до самої себе, до характеру змін кількісних і якісних параметрів відповіді на сигнали зовнішнього середовища і пов’язані з індивідуальною семантичною значущістю інформації, яку отримує людина-оператор.

Було доведено: підсилення емоційного стану оператора узалежнене «вартістю» рішення, що приймається. Сама «вартість» рішення залежить від показника ентропії на момент його прийняття. Ось чому будь-яка свідома діяльність людини певною мірою пов’язана з розвитком емоційних станів.

Стани людини-оператора можна класифікувати за різними ознаками.

В. Асєєв поділяє стани, що виникають у процесі трудової діяльності, на такі групи: Відносно стійкі і довготривалі стани характеризують відношення людини до діяльності, до професії і до життя й відповідають загальному психологічному настрою людини, групи людей, який проявляється у задоволенні або незадоволенні працею, зацікавленості або байдужості до неї тощо.

Ситуативні, короткочасні стани спричинені впливом різних ситуативних факторів — помилок оператора, непорозумінь між операторами, негараздів у виробництві. Періодичні стани — це стани, які виникають протягом трудової зміни, вахти (підвищена працездатність, утома, кінцевий порив), а також психічні стани, які визначаються змістом і характером роботи (сонливість, апатія, нудьга, підвищена активність тощо). За ознакою домінування однієї зі сторін психіки розрізняють стани, у яких домінують процеси відчуття і сприймання, уваги (стан розпорошення або зосередження, натхнення), емоційні і вольові стани.

Найбільш важливою, з точки зору впливу на ефективність діяльності оператора, є класифікація станів за рівнем напруженості. Вони поділяються на:

· емоційне збудження;

· емоційну напруженість;

· стрес як стан підвищеної емоційної напруженості.

Емоційне збудження характеризується активацією різних функцій організму, підвищеною готовністю до різних неочікуваних дій у відповідь на дію емоціогенних факторів, але без застосування цілеспрямованих, вольових актів.

Емоційна напруженість характеризується активацією різних функцій організму в зв’язку з конкретними вольовими актами або виконанням цілеспрямованої діяльності, або підготовкою до неї, або очікуванням якої-небудь небезпеки. Цей стан психічної активності - запорука успішного виконання дій оператором. Він супроводжується помірними змінами фізіологічних реакцій організму і проявляється у хорошому самопочутті, стабільному і впевненому виконанні дій. Проміжних та кінцевих цілей досягають за незначного нервово-психічного напруження. Спостерігаються довготривала працездатність, відсутність помилкових дій, відмов, зривів та інших відхилень. Діяльність оператора характеризується високою надійністю і ефективністю.

Стрес (підвищена напруженість) характеризується частковим зниженням ефективності психічних функцій, координації рухів і працездатності. Підвищення емоційної напруженості може спричинюватись дією таких груп факторів, як:

· фізіологічний дискомфорт;

· біологічний страх;

· дефіцит часу;

· підвищена складність задач;

· значна відповідальність за правильне рішення;

· наявність релевантних перешкод;

· дефіцит інформації для прийняття адекватного рішення;

· сенсорна депривація;

· нечіткість вимог до системи.

На підставі наведеної класифікації можна дійти висновку, що розвиток емоційних станів визначають дві групи факторів — зовнішні і внутрішні.

Зовнішні емоціогенні фактори — це, перш за все, екстремальні фактори, тобто такі фізичні та інформаційні характеристики, які призводять до розвитку «межової» напруженості фізіологічних і психологічних функцій за повної вичерпаності всіх фізіологічних резервів. Формування адекватної реакції на дії зовнішніх факторів і тривалість дії екстремальності, як правило, спричиняють певний ступінь емоційної напруженості. При уникненні екстремального фактора, неспроможності мобілізації функції організму та розвитку реакцій тривожності спостерігаються різні ступені підвищеної емоційної напруженості з проявом негативних емоцій.

До цієї ж групи факторів належать фактори, пов’язані зі значущістю вирішуваних завдань. При цьому знак, спрямованість і сила емоційної реакції визначаються особливостями поєднання низки внутрішніх факторів.

Внутрішні емоціогенні ф актори надають тому чи тому зовнішньому фактору необхідний ступінь емоційності. До цих факторів належать характеристики нервової діяльності людини, темперамент, особистісні психологічні характеристики (тривожність, ригідність), мотиви, установки, рівень домагань. Усі ці фактори, як правило, визначають рівень реакцій, а також ступінь розвитку і характер емоційних станів.

Психічні стани — це складні явища психічної діяльності, для вивчення яких застосовують різні методи, зокрема:

· поведінкові (поза, міміка, пантоміміка, характер рухової діяльності і мовної поведінки);

· комунікативно-поведінкові (стиль і характер спілкування з іншими людьми);

· вегетативні (реакції серцево-судинної і дихальної систем та внутрішніх органів);

· біохімічні (обмін речовин, ферментні й ендокринні реакції).

Методи дослідження, що сьогодні використовують, можуть бути умовно поділені на дві основні групи: фізіологічні і психологічні.

До фізіологічних належать методи дослідження фізіології м’язів (електроміографія), центральної нервової системи (ЕЕГ), вегетативної нервової системи (пульс, КГР, рефлекс зіниць тощо). До психологічних — тести, які характеризують психічні функції людини. Основні з них: тахістоскопічні методи, методи Шульте-Платонова, Нєнаєва, БернштеЙна, Крапелина-Шульце, Пьєро-Рузера та ін.