Полная версия

Главная arrow Этика и эстетика arrow Основы технической эстетики

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

НАДЕЖНОСТЬ РАБОТЫ ЧЕЛОВЕКА (ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР)

В 1961 г. Американский институт промышленных инженеров выдвинул тезис о том, что промышленная инженерия должна обеспечить интегрирование в системе производства людей, материалов, оборудования и энергии. И в настоящее время не потеряли актуальности причины, по которым Министерство обороны США было заинтересованно в субсидировании эргономических исследований. Причины следующие:

  • • возросла сложность оборудования, но в армии не могут служить самые способные, следовательно, с помощью эргономики нужно повысить возможности работы персонала на сложном оборудовании;
  • • нехватка персонала, следовательно, нужно упростить эксплуатацию оборудования и сократить количество персонала;
  • • большие расходы, следовательно, необходимо снизить уровень подготовки и число персонала.

Выводы комиссии о состоянии промышленности США в 1986 г. были связаны с целым рядом императивов перестройки подходов в области промышленного производства:

  • • долгосрочные капиталовложения — в национальную систему среднего образования;
  • • работники компаний должны стать не просто работниками, а партнерами в общем деле;
  • • особое внимание необходимо уделять производственному процессу, включая в него проектирование изделия, планирование рекламы, сбыта, обслуживание потребителей (прообраз логистического подхода);
  • • принципы сотрудничества должны сочетаться с принципами индивидуальной деятельности;
  • • следует уделять внимание другим странам (языки, культура, традиции).

Американский институт промышленных инженеров принял следующее определение: «Промышленная инженерия имеет дело с проектированием, усовершенствованием и монтажом комплексных систем, в состав которых входят люди, материалы, оборудование и энергия. Она опирается на понятия и методы математических, физических и социальных наук вместе с принципами и методами инженерного анализа и проектирования для того, чтобы уточнять, предсказывать и оценивать результаты, которые могут быть получены с помощью таких систем».

Понимание роли человеческого фактора весьма ясно выражено в изречении, которое предписывают одному из английских генералов, наблюдавшему ход войсковых учений: «Джентльмены, самый лучший танк в поле — это танк с наилучшим экипажем».

К концу 1960-х гг. вопрос о роли социальных наук (наряду с техническими) для эффективного развития промышленности становится настоятельной необходимостью. Как результат, надежность работы человека стала соотноситься с опасностью деятельности (О), как комбинации случайности (С) и риска (Р): О = С • Р. Случайность была определена как ряд обстоятельств, которые могут быть причиной нанесения ущерба здоровью или смерти. Риском же традиционно принято считать вероятность наступления опасного события.

Но прежде, чем переходить к вопросам проектирования и разработки, необходимо под новым углом зрения посмотреть на рассматриваемую нами систему «человек — машина». Это организация, состоящая из операторов мужского или женского пола (пол оператора имеет значение с точки зрения психологов) и машин, на которых они выполняют определенные действия, обеспечивающие реализацию тех целей, ради которых и была разработана система. Ее главные элементы включают технические и программные средства, рабочие процедуры и техническую информацию. Исследователь в области инженерной психологи по оси абсцисс откладывает те величины или факторы, которыми проектировщик может манипулировать непосредственно: размер шкалы, величину освещенности, сопротивление органа управления и т. д. Ось ординат, как правило, предназначена для оценки реакции (поведения) человека.

Поведенческие вопросы, возникающие при проектировании систем, связаны с рядом этапов и решения соответствующих вопросов.

I этап. Анализ возможностей выполнения принятой программы:

  • 1. Какие изменения в новой системе потребуют изменений численности персонала, если существует прототип?
  • 2. Какие изменения задач потребуют изменений персонала, его отбора, подготовки к операторской деятельности?

II этап. Обоснование и утверждение программы:

  • 1. Какой из предложенных вариантов проекта наиболее эффективен с точки зрения человеческого фактора?
  • 2. Сможет ли персонал, обслуживающий систему, эффективно выполнять все требуемые функции?
  • 3. Не будет ли рабочая нагрузка чрезмерной для персонала?
  • 4. Какие факторы могут вызвать ошибки? Можно ли их устранить или скомпенсировать в проекте?

III этап. Полномасштабная инженерная проработка:

  • 1. Какой из предложенных вариантов подсистем (оборудования) лучший?
  • 2. Какой уровень подготовки персонала должен быть достигнут при выбранном варианте, и удовлетворяет ли этот уровень требованиям системы?
  • 3. Не будет ли рабочая нагрузка чрезмерной для персонала и что можно предпринять в этом случае?
  • 4. Какую подготовку должен пройти персонал?
  • 5. Соответствуют ли требованиям эргономики следующие элементы проекта: технические и программные средства, процессы производства, технические данные, проект работ в целом?

IV этап. Производство и внедрение:

  • 1. Все ли размеры системы, связанные с поведенческими характеристиками, определены в соответствии с эргономикой?
  • 2. Способен ли персонал, обслуживающий систему, эффективно выполнять свои функции?
  • 3. Удовлетворяет ли система требованиям обслуживающего персонала?
  • 4. Какие несоответствия в проекте могут быть исправлены?

Для лучшего и конкретного понимания уровня надежности

человека, необходимо познакомиться с его реальными возможностями. В таблице 9.1 приведены ощущения человека и стимулы, вызывающие соответствующую реакцию.

Рассмотрим наиболее существенные для производственной деятельности механизмы восприятия человека.

Таблица 9.1

Взаимосвязи видов ощущений человека и видов физического воздействия на органы чувств

Ощущение

Орган

чувств

Стимул

Min

Мах

Зрение

Глаз

Электромагнитные

волны,

давление

(2,2—5,7) — 10~10 эрг

Яркость снега на солнце

Слух

Ухо

Колебания

Г10-9 эрг/см2

Реактивный

самолет

Вращение, падение, прямолинейное движение

Полукружные

каналы

Давление жидкости во внутреннем ухе; изменения косточки во внутреннем ухе

Вкус

Клетки языка и рта

Химические вещества в слюне

Запах

Мембрана слизистой облочки в верхней части носа

Химические вещества в воздухе

Ванилин 22-10-7 мг/м2

Осязание

Кожа

Деформация

Вибрация

Амплитуда и частота механического давления

Амплитуда 0,00025 мм

боль

Давление

Кожа и ткани под ней

Деформация

боль

Температура

Кожа и ткани под ней

Изменение температуры окружающей среды

Ощущение

Орган

чувств

Стимул

Min

Мах

Кожная боль

Давление, нагрев, охлаждение, удар, химические вещества

Подкожная

боль

Сво

бодные

нервные

окончания

Давление,

нагревание

Положение и движение

Окончания нервных клеток в мышцах и сухожилиях

Растяжение мышц Сокращение мышц

Кинестезия

Суставы

1. Врожденные механизмы образования «гештальтов».

Гештальтпсихология — направление в психологии, исходящее из целостности человеческой психики, не сводимой к простейшим формам. Гештальтпсихология исследует психическую деятельность субъекта, строящуюся на основе восприятия окружающего мира в виде гештальтов.

Гештальт — основное понятие гештальтпсихологии в качестве единицы анализа сознания и психики, которое обозначает целостные, несводимые к сумме своих частей, образования сознания (кажущееся движение, инсайт, восприятие мелодии).

Гештальт-терапия (от нем. gestalt — «форма», «структура», здесь: «целостный образ») — гуманистическое направление в психотерапии, основанное на экспериментально-феноменологическом и экзистенциальном подходах. Зародилось в 1950-х гг. и получило большое распространение, начиная с 1960-х.

В отличие от психоанализа, гештальт-терапевт не занимается интерпретацией бессознательного пациента, а помогает клиенту развить самоосознавание, и играет роль не пассивного стороннего наблюдателя, как психоаналитик, а активного участника, раскрываясь, взаимодействуя с пациентом как личность с личностью, как это предполагает гуманистический подход. Гештальт-терапия не является прикладной отраслью гештальтпсихологии, хотя и вобрала в себя некоторые идеи последней.

Образование гештальтов обусловлено действиями законов «расчленения психологического поля». На рисунке 9.1 линии в точке пересечения традиционно воспринимаются в том же направлении, что и до пересечения, а не как линии, которые касаются друг друга в этой точке, а затем их направление и способ символического представления резко меняются.

Гештальт как принципы в восприятии

Рис. 9.1. Гештальт как принципы в восприятии

В чем же заключаются основные принципы гештальта? Свойства восприятия, присущие человеку, — константы, фигура, фон — вступают в отношения между собой и являют новое свойство. Это и есть гештальт, качество формы.

Целостность восприятия и его упорядоченность достигаются благодаря следующим принципам:

  • • близость — стимулы, расположенные рядом, имеют тенденцию восприниматься вместе;
  • • схожесть — стимулы, схожие по размеру, очертаниям, цвету или форме имеют тенденцию восприниматься вместе;
  • • целостность — восприятие имеет тенденцию к упрощению и целостности;
  • • замкнутость — отражает тенденцию завершать фигуру так, что она приобретает полную форму;
  • • смежность — близость стимулов во времени и пространстве. Смежность может предопределять восприятие, когда одно событие вызывает другое.
  • • общая зона — гештальт-принципы формируют наше повседневное восприятие, наравне с обучением и прошлым опытом; предвосхищающие мысли и ожидания также активно руководят нашей интерпретацией ощущений.

Важность гештальт-принципов заключается в том, что они лежат в основе естественного режима восприятия. Если информация предъявляется в соответствии с гештальт-принципами, то ее легко считывать и правильно воспринимать.

На рисунке 9.2 показано использование гештальт-принципов для быстрого обнаружения отклонений показаний индикатора от нормы, не требующее считывания показаний каждого индикатора.

Использование гештальт-принципов

Рис. 9.2. Использование гештальт-принципов

2. Долговременные ожидания и установки, включая перцептивные «стереотипы». Стереотипы «стимулреакция».

Примеры, связанные с восприятием цвета, показаны в табл. 9.2.

В круговом индикаторе направление по часовой стрелке связывают с возрастанием измеряемой величины, против — с уменьшением потока. Но так бывает не всегда. У вентилей и кранов движение по часовой стрелке ассоциируется с закрыванием, с уменьшением потока. Оператор из США или Канады проверяет, включена ли аппаратура, если все тумблеры смотрят вниз, в Великобритании — наоборот. То же в командах «огонь!» для стрелка и пожарного. Эргономист-проектировщик должен подстраиваться под стереотипы пользователя.

Таблица 9.2

Стереотипы «цвет — реакция»

Цвет

Реакция

красный

теплый

синий

холодный

красный

опасность

зеленый

безопасность

красный

стоп

зеленый

идите

3. Кратковременные установки и ожидания.

На суждение об увиденном влияет состояние ожидания наблюдателя и сумма штрафа (наказания), связанного с результатом принятого решения. На практике установки и ожидания могут быть связаны с серьезными противоречиями, затрудняющими принятие решения.

Например, на конвейере появляется плата с интегральной схемой, в которой имеется узел, несколько отличающийся от стандарта. Воспримет ли оператор такой узел как дефектный? Если он забракует хорошую микросхему, то компания понесет убыток. Если же он пропустит бракованную схему, то компания тоже понесет убыток. Поэтому у работника появляется собственная «внутренняя шкала стоимости».

4. Внимание.

На практике зрительное внимание — доминирующий механизм переработки информации. Внимание к стимулу могут привлекать следующие характеристики:

  • • значительная интенсивность;
  • • внезапные изменения;
  • • смещение;
  • • эмоциональная значимость.

Чтобы оценить задачи, с которыми сталкивается оператор в системе ЧМ, необходимо понимание основ анатомии, физиологии, психофизики, а также принципов восприятия и внимания. Переработка информации, принятие решения и познавательные процессы связаны, прежде всего, с восприятием и памятью.

Испытуемым предлагалась для прочтения фраза: «Я закончу свою учебу в...». Конечное слово высвечивалось на экране очень короткое время. На рисунке 3 показано влияние объема предшествующего числу текста (1 — восемь слов; 2 — четыре слова; 3 — без слов) и качества стимула на количество правильных ответов.

Опознание слова

Рис. 93. Опознание слова:

1 — восемь слов; 2 — четыре слова; 3 — без слов

Испытуемые должны были классифицировать паттерны (англ, pattern — шаблон, система, структура, принцип, модель), отличающиеся по девяти параметрам (см. табл. 9.3). Работа выполнялась быстрее и точнее, если применялся образ лица.

Таблица 9.3

Три стимульных паттерна для отображения многомерных данных

Тип паттерна

Числа

Рисунок

Образ

  • 333
  • 333
  • 333
  • 345
  • 214
  • 343
  • 633
  • 633
  • 636
  • 644
  • 532
  • 856

На рисунке 9.4 показано гипотетическое соотношение между временем хранения, количеством элементов, удерживаемых в памяти, и воспроизведением. Кривая Л показывает количество элементов, которое превышает объем оперативной памяти, так как воспроизведение оказывается плохим даже при отсутствии задержки во времени.

Уровень запоминания

Рис. 9.4. Уровень запоминания

5. Степень неопределенности.

Люди обычно не рассматривают субъективную величину, известную как полезность, в качестве линейной функции объективной величины. Так, например, 10 $, добавленные к 1000 $, дают, по их мнению, меньшую пользу, чем 10 $, добавленные к 100$ (рис. 9.5). Таким образом, постоянный прирост дает тем меньшую пользу, чем больше величина, к которой он добавляется.

Соотношение между величиной и полезностью

Рис. 9.5. Соотношение между величиной и полезностью

С помощью рисунка 9.6 иллюстрируются общие принципы соответствия (стереотипы) между органами управления и индикацией:

  • • стереотип «по ходу часовой стрелки»;
  • • стереотип увеличения по ходу часовой стрелки (рис. 9.6в, 9.6г);
  • • стереотип близости движений (шкала на рис. 9.6в — соответствует этому принципу, шкала на рис. 9.6г — нейтральна, шкала на рис. 9.6д — нарушает принцип);
  • • принцип соответствия (как линейные (рис 9.6е), так и вращательные (рис. 9.66, 9.6з) движения органа управления и указателя на индикаторе должны осуществляться в одном направлении. На рис. 9.6з принцип соответствия входит в противоречие с принципом близости движений);
  • • соответствие местоположений (например, неправильная связь ручек управления и газовых горелок на кухонной плите).
Органы управления и их индикация

Рис. 9.6. Органы управления и их индикация

Еще одно испытание связано с этапами переработки информации. Оператору предлагают набор из двух-пяти несвязанных между собой букв для удержания их в оперативной памяти. М — количество элементов для запоминания. Задача испытуемого — ответить на вопрос: входил (положительная реакция) или не входил (отрицательная реакция) текстовый стимул в набор для запоминания. На рис. 9.7 показана зависимость времени реакции от величины набора элементов.

Постоянный наклон прямой показывает, что время реакции (ВР) возрастает на одну и ту же величину при одинаковом приросте М (рис. 9.7а). При этом отрезок, отсекаемый на оси ординат (с), не зависит от М.

Рис. 9.7. Зависимость времени реакции от количества элементов:

М — набор для запоминания; в — величина наклона; с — отрезок на оси ординат

Однако если в условия испытания внесены существенные изменения (стресс, перегрузка, значительный возраст оператора), то характер зависимости может иметь следующий вид:

  • • увеличение времени реакции (рис. 9.7 б);
  • • торможение процесса (рис. 9.7в);
  • • увеличение времени реакции и торможение процесса (рис. 9.7в).

Внимание как ресурс связано с уровнем напряженности работы. На рисунке 9.8 показана схема, отражающая процесс принятия решений и помогающая выявить различные уровни нагрузки, указанные в табл. 9.4.

Одно из наиболее важных направлений деятельности специалиста по человеческим факторам заключается в том, чтобы распределить функции между человеком-оператором и машиной. Чаще всего такое распределение производится с учетом функциональных свойств рассматриваемых подсистем. Однако распределение функций затрагивает также и вопросы мотивации. Человек-оператор может выполнять определенные задачи лучше, чем машина, но при этом задача должна быть для него привлекательной и предоставлять возможность для развития его способностей.

Уровни сложности принятия решения

Таблица 9.4

Уровень

сложности

Характеристика уровня

1-й

Умственное усилие оператора нормальное, желаемая деятельность легко достижима

2-й

Умственное усилие оператора небольшое и желаемая деятельность достижима

3-й

Для достижения адекватной работы системы необходимо повышенное умственное усилие оператора

4-й

Для достижения адекватной работы системы необходимо умеренно высокое умственное усилие оператора

5-й

Для достижения адекватной работы системы необходимо большое умственное усилие оператора

6-й

Для достижения адекватной работы системы требуется максимальное умственное усилие оператора

7-й

Чтобы работать с умеренными ошибками, требуется максимальное умственное усилие оператора

8-й

Чтобы избежать при работе больших или многочисленных ошибок, требуется максимальное умственное усилие оператора

9-й

Для завершения задачи (но с частыми и многочисленными ошибками) требуется интенсивное умственное усилие оператора

10-й

Поставленная задача не может быть надежно завершена

Правила, помогающие реализовать основные принципы обучения:

  • при изучении материала ищите главный смысл;
  • используйте приемы, минимизирующие объем запоминаемого материала;
  • избегайте отвлечения на посторонние детали;
  • отводите время для самостоятельного воспроизведения изучаемого материала;
  • • проводите обучение частями и делайте перерывы;
  • • тщательно изучайте элементы навыков, ищите аналогичные модели;
  • • концентрируйте внимание на изучаемом, но не забывайте о релаксации и хорошем настроении;
  • • поддерживайте интерес к задачам обучения и активное участие;
  • • поощряйте использование универсальных подходов к решению задач;
  • • избегайте изменений правил в процессе обучения;
  • • добивайтесь высокого качества проведения операций; используйте многократную отработку навыков;
  • • отрабатывайте навыки со скоростью, требующей умеренного напряжения;
  • • допускайте исправление ошибок.

Рис. 9.8. Дерево принятия решений

Правила, помогающие проектированию систем:

  • выделите основные задачи в изучаемом предмете;
  • сформулируйте цели проектирования в соответствии с целями поведения;
  • разработайте структуру целей для рассматриваемых задач;
  • минимизируйте загрузку памяти;
  • обеспечьте сигналы обратной связи об ошибках;
  • рассмотрите другие способы решения задач;
  • используйте цвет и графику для выделения меняющейся информации;
  • освобождайте дисплеи от несущественной информации;
  • избегайте подавать информацию в абстрактной форме, используйте конкретные данные;
  • избегайте сложных инструкций;
  • создавайте условия для тестирования.

Ошибка оператора — это любое конкретное действие человека в процессе его деятельности, которое выходит за некоторые допускаемые границы, то есть превышает допуск, границы которого определены режимами работы системы. Вероятность ошибки че- ловека-оператора (ВОЧ) может быть определена как отношение числа имеющихся ошибок к общему числу возможных ошибок. Надежность человека — это вероятность, что работа или задача будут успешно выполнены на любом требуемом уровне работы системы в течение требуемого промежутка времени.

На рисунке 9.9 показан социотехнический подход к оценке надежности человека.

Система может быть сконструирована таким образом, чтобы в ней происходили незначительные поломки, а не полный выход из строя в ответ на ошибки человека (использование предохранителей, шпонок и т. п.). В таблице 9.5 показано минимальное время реакции для сигналов разных сенсорных модальностей.

Таблица 9.5

Время реакции

Модальность

Время реакции, мс

Зрение

180

Слух

140

Осязание

155

Проприоцепция (вращение тела)

520

Рис. 9.9. Пример диаграммы влияния различных факторов на надежность работы человека

Вопросы и задания

  • 1. Дайте определение понятию «система “человек — машина”».
  • 2. Из каких этапов и вопросов состоит подготовка проекта с позиций инженерной психологии?
  • 3. Опишите механизмы восприятия человеком окружающей действительности с позиций гештальтпсихологии.
  • 4. Приведите конкретные примеры использования гештальт-принципов (стереотипы, паттерны, способы индикации и др.).
  • 5. Приведите конкретные примеры различных уровней сложности решений (по табл. 9.7).
  • 6. Составьте собственную диаграмму влияния различных факторов на надежность работы человека (см. рис. 9.9).

Литература

1. Мунипов В. М., Зинченко В. 77. Эргономика: человекоориентированное проектирование техники, программных средств и среды : учебник. — М. : Логос, 2001. — 356 с.

  • 2. Эргономика — комплексная научно-техническая дисциплина // Человеческий фактор. В 6 т. Том 1 / пер. с англ. — М. : Мир, 1991. — 599 с.
  • 3. Профессиональное обучение и отбор операторов // Человеческий фактор. В 6 т. Т. 3, ч. II / пер. с англ. — М.: Мир, 1991.
 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>