Особенности и классификация систем «человек — машина» (СЧМ). Показатели качества СЧМ

Разными авторами предлагается общее представление о системе «человек-машина» — СЧМ. Система (в общей теории систем) — это «комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, предназначенных для решения единой задачи». Система нередко рассматривается как некий «организм», состоящий из отдельных органов. Интересно, что еще Н. А. Бернштейн говорил о том, что именно задача строит функциональный орган, таким образом — единая задача, общая цель строит систему.

Выделяются различные критерии классификации СЧМ.

A. По степени участия в работе системы человека: 1) автоматические (работающие практически без человека); 2) автоматизированные (человек работает вместе с техническими средствами); 3) неавтоматизированные (человек больше работает без применения сложных технических средств).

Б. По целевому назначению: 1) управляющие (основная задача — управление машиной или комплексом); 2) обслуживающие (человек контролирует состояние машины, ищет неисправности, осуществляет настройку); 3) обучающие (тренажеры, технические средства обучения — ТСО); 4) информационные (радиолокационные, телевизионные и т. п.); 5) исследовательские (моделирующие установки, макеты).

B. По характеристике «человеческого звена» («человеческого фактора»): 1) моносистемы (один человек — например, пилот или оператор станков с ЧПУ); 2) полисистемы (несколько человек, бригада), где выделяются «паритетные» (когда все операторы работают «на равных») и иерархические (с четкой соподчиненностью операторов).

Г. По типу взаимодействия человека и машины: 1) непрерывное, постоянное (например, система «водитель — автомобиль»); 2) частичное, стохастическое (например: система «оператор — компьютер, ЭВМ», «наладчик — станок с ЧПУ»); 3) эпизодическое взаимодействие.

Д. По типу и структуре машинного компонента в СЧМ: 1) инструментальные СЧМ (неотъемлемый компонент системы — инструменты и приборы, которые отличаются высокой точностью выполняемых самим человеком операций, т. е. важна роль самого человека); 2) простейшие человеко-машинные системы (включают стационарные и нестационарные технические устройства); 3) сложные человеко-машинные системы (включают целую систему взаимосвязанных аппаратов, различных по своему функциональному назначению); 4) системотехнические комплексы (часто система расширяется до «человек — человек — машина» — это как некая иерархия более простых систем).

Традиционно выделяются следующие показатели качества систем «человек — машина» (СЧМ).

• 1. Важнейшей характеристикой СЧМ является ее «эргономичность». В целом эргономичность СЧМ предполагает:
• 1) управляемость системы (социально-психологические и психологические характеристики; возможность контролировать систему); 2) обслуживаемость (соответствие физиологическим и психофизиологическим характеристикам оператора); 3) освояемость (соответствие системы антропометрическим характеристикам оператора); 4) обитаемость (соответствие гигиеническим требованиям).
• 2. Основные показатели работы систем «человек — машина» :
• 1) быстродействие (определяется временем прохождения информации по замкнутому контуру «человек — машина», т. е. время, отсчитываемое от момента приема сигнала до реакции на сигнал);
• 2) надежность и точность работы оператора (степень вероятности правильного решения задач оператором);
• 3) своевременность решения задачи (как вероятность того, что поставленная задача будет решена вовремя, т. е. не позже установленного времени);
• 4) безопасность труда оператора (как снижение вероятности травм и аварий);
• 5) степень автоматизированности СЧМ (как относительное количество информации, перерабатываемой автоматическими устройствами);
• 6) экономические показатели (полные затраты на проектирование, создание и эксплуатацию СЧМ).

Заметим, что по всем этим показателям возможно производить достаточно точные измерения, что позволяет использовать в инженерной психологии современные математико-статистические средства.

• 3. Классификация основных условий (элементов), определяющих эффективность труда:
• 1) санитарно-гигиенические условия: освещенность (естественная, искусственная); вредные вещества (пары, газы, аэрозоли); микроклимат (температура, влажность, скорость движения воздуха); механические колебания (вибрации, шум, ультразвук); излучения (инфракрасное, ультрафиолетовое, ионизирующее, электромагнитное, волны радиочастот); атмосферное давление (повышенное, пониженное); профессиональные инфекции и биологические агенты (микроорганизмы, профессиональные инфекции, макроорганизмы — растения, животные);
• 2) психофизилогические («трудовые») элементы: физическая нагрузка (энергозатраты — в ккал/ч; грузооборот за смену — в КГМ); рабочая поза; нервно-психическая нагрузка; монотонность трудового процесса; режим труда и отдыха (внутрисменные, суточный, недельный, годовой); травмоопасности
• 3) эстетические элементы: гармоничность светоцветовой композиции; гармоничность звуковой среды; ароматичность запахов; композиционная согласованность природного пейзажа; композиционная целостность интерьеров рабочих помещений; композиционная согласованность компонентов технологического оборудования; композиционная согласованность компонентов дополняющих объектов (объектов, не несущих функциональной нагрузки; временных объектов); гармоничность рабочих поз и трудовых движений;
• 4) социально-психологические элементы: сплоченность коллектива; характер межгрупповых отношений в коллективе (лидерство, производственные конфликты); внепрофессиональные факторы (бытовые условия, семейные отношения).