Эргономические характеристики и показатели качества эргатических систем

Для описания и оценки качества человекомашинных систем и комплексов в настоящее время широко используются эргономические характеристики, которые составляют специфическую систему показателей качества. Эргономические характеристики описывают степень соответствия программно-технических компонентов и условий среды потенциальным возможностям человека в целях создания благоприятных условий эффективной деятельности, сохранения здоровья и развития личности — решения триединой задачи эргономики. Оценке и оптимизации подлежат характеристики внешних технических и инструментальных средств, санитарно-гигиенических условий и социального окружения, особенностей организации индивидуальной и совместной деятельности. Наиболее общими критериями эргономической оптимизации являются безопасность и комфортность, уровень которых определяет эффективность деятельности человека и функционирования систем. Необходимость учета особенностей человека зафиксирована в формулировке основного принципа эргономического проектирования — «человекоориентированное» проектирование.

Основу эргономической оценки составляет база данных о параметрах и факторах эффективного функционирования человека, уточнение и расширение которой обеспечивается эргономическими исследованиями. База данных включает не только сведения о закономерностях психических процессов, определяющих характеристики деятельности, но и данные о других особенностях и ограничениях человека, проявляющихся в деятельности. Не требует специальной аргументации выделение антропометрических, физиологических, психофизиологических, психологических и социально-психологических особенностей. Оценка соответствия параметров среды и технических средств особенностям человека может базироваться на частных показателях особенностей человека, например, таких как длина рук (для оценки характеристик зоны моторных действий), пороги чувствительности (для оценки средств отображения информации), объем оперативной памяти (для оценки информационной модели). Могут использоваться также групповые характеристики, отражающие степень соответствия элементов профессиональной среды антропометрическим, физиологическим или психологическим особенностям субъекта деятельности. Полная эргономическая оценка, таким образом, включает показатели (частные и групповые) перечисленных составляющих или уровней особенностей человека. В зависимости от характера назначения проектируемого объекта количество составляющих и показателей эргономической оценки может быть сокращено при соответствующем обосновании.

Кроме характеристик человека различных уровней (составляющих), необходим учет специфики выполняемых человеком функций и внутренних условий их реализации для достижения требуемого результата. При эксплуатации сложных объектов основные функции человека сводятся к управлению и обслуживанию (устранение неисправностей, модернизация отдельных составляющих технических средств и внешних условий). Эффективная эксплуатация объекта определяется также степенью соответствия внешних средовых условий возможностям и ограничениям человека и соответствием способов управления и обслуживания объекта возможностям их освоения субъектом. Эргономические характеристики по функциям и внутренним условиям сводятся к четырем группам общих свойств — управляемость, обслуживаемость, освояемость и обитаемость.

Управляемость — общая (комплексная) эргономическая характеристика, отражающая соответствие конструктивных особенностей объекта функциям управления. Показателями управляемости являются частные характеристики программных и технических средств информационного обеспечения (информационной модели, средств отображения информации) и органов управления, которые оцениваются по степени соответствия особенностям субъекта деятельности. В качестве основания оценки используются характеристики всех уровней или их сочетаний в зависимости от объекта эргономической оценки. Например, оценка средств отображения информации базируется на психофизиологических характеристиках зрительного анализатора и психологических характеристиках познавательных процессов. Если оценке подлежат СОИ коллективного пользования, то дополнительными характеристиками являются социально-психологические особенности взаимодействия и общения оперативного персонала. При оценке органов управления и рабочего места используются антропометрические, физиологические и психологические характеристики исполнительного действия и организации движения.

Обслуживаемость — общая эргономическая характеристика соответствия конструктивных особенностей объекта возможностям человека по обслуживанию, диагностике и ремонту (восстановлению) программных, инструментальных средств и технического оборудования. Например, одной из характеристик при оценке обслуживаемости является доступность узлов и элементов оборудования, определяемая антропометрическими характеристиками человека.

Освояемость — характеристика соответствия закономерностей функционирования системы возможностям человека по освоению функций управления и обслуживания. Формирование элементов опыта может быть связано с большими затратами времени, материально-технических ресурсов для обучения, внутренних ресурсов для достижения требуемого уровня компетентности. Если какой-то вариант организации и технического оснащения деятельности потенциально обеспечивает наилучшие показатели эффективности, но при этом требует несоразмерных затрат на подготовку, он не может быть признан оптимальным. «Соответствие возможностям человека» означает возможность использования имеющегося у человека опыта для формирования новых умений и навыков, в противном случае навыки могут интерферировать и быть причиной ошибок. Например, были попытки использовать искусственные языки с целью увеличения скорости ввода информации. Все испытуемые освоили систему кодов (с разными временными затратами), но эффективность ввода информации резко снизилась — возросло количество ошибок по причине постоянной интерференции с естественным языком.

Обитаемость — характеристика соответствия параметров внешней, в том числе и социальной, среды естественным характеристикам биологической и социальной природы человека. Понятно, что неблагоприятные санитарно-гигиенические условия отрицательно влияют на состояние человека и проявляются на всех показателях качества деятельности. Не менее важными являются социальные условия профессиональной деятельности. Например, в условиях конфликтных отношений или ограничения зрительных контактов (как способ ограничения доступа к секретной информации на индивидуальном рабочем месте оператора) резко повышаются уровни тревожности и эмоционального напряжения, меняются мотивация и целевые установки, что отражается на эффективности деятельности и грозит потерей психического здоровья.

Интегральной эргономической характеристикой систем профессиональной деятельности является эргономичность, отражающая степень соответствия системы возможностям и ограничениям человека разных уровней, функций и условий. Следует отметить, что для эргономической оценки используются те же частные показатели, что и при системотехнической оценке. Тождественность частных показателей функционирования сложных систем предполагает связи системотехнических и эргономических характеристик. Эффективность функционирования человекомашинных систем обеспечивается в основном за счет достижения высоких показателей их эргономичности в силу высокой динамичности «человеческой» составляющей. Эффективность автоматизированных систем полностью определяется характеристиками человека. Эффективность автоматических систем зависит от успешности деятельности персонала, обеспечивающего контроль и обслуживание технических устройств. Утвердившаяся идеология человекоориентированного проектирования и практика выявления факторов эффективности человекомашинных систем предполагает признание эргономических характеристик ведущими при оценке систем: высокие показатели эргономичности предполагают высокую эффективность деятельности и функционирования систем, но высокие потенциальные возможности (показатели эффективности) технических средств не являются гарантией эффективности деятельности и работы социотехнических систем. Примером использования эргономических характеристик в проектировании и оценке технических систем может служить деятельность специалистов отдела эргономики завода, выпускающего вертолеты [6; 7].

Все многообразие характеристик человека, определяющих эффективность функционирования систем, объединено понятием " человеческий фактор". В контексте деятельностного подхода «человеческий фактор» объединяет данные о характеристиках деятельности при влиянии разнообразных внешних и внутренних факторов. Хотя представления о структуре деятельности далеко не однозначны, основными ее компонентами признано считать когнитивные процессы, мотивационный компонент, процессы памяти (опыт), схемы поведения, а также процессы эмоциональной и сознательной (волевой) регуляции. Систематизация данных предполагает выделение психических составляющих деятельности и факторов, влияющих на их характеристики. За рубежом широко используется метод эргономического анализа работы — метод АЕТ, разработанный К. Landau в 1978 г. (см. ЭП-3−4).

К основным факторам внешней среды относят:

• 1) физические факторы: метеорологические — температура, движение и влажность воздуха; светотехнические — освещение, цвет, яркость, контраст; акустические — шумы, атмосферное давление; механические — ускорение, вибрация; электромагнитные и радиационные (ионизирующие, радиационные, тепловые) воздействия;
• 2) химические факторы, состав воздуха, примеси (пары, газы, аэрозоли);
• 3) эстетические факторы: гармоничность цветовой гаммы, звуковой среды, запахов, композиционная согласованность и целостность рабочих помещений, оборудования, природного окружения;
• 4) организационные условия: режим труда и отдыха, физическая нагрузка, угрозы травм, монотонность, рабочая поза;
• 5) социально-психологические: индивидуально-личностная совместимость, сплоченность коллектива, конфликтность, особенности коммуникации.

Интегральная оценка факторов внешней среды предполагает выделение четырех уровней (типов): 1) оптимальный; 2) эксплуатационный; 3) предельно допустимый; 4) предельно переносимый. Оптимальный уровень характеризуется соответствием ее параметров всем особенностям человека, факторы среды не вызывают напряжения систем организма. Этот уровень является ориентиром при проектировании жилых домов, школ, больниц. Эксплуатационный уровень относится к условиям профессиональной деятельности и предполагает высокий уровень активности функциональных систем. Предельно допустимый уровень характеризуются наличием факторов, вызывающих высокое напряжение и допустимое снижение эффективности деятельности. Предельно переносимый — наличие факторов-угроз жизни человека.

К внутренним факторам относят потенциальные и актуальные характеристики мотивации и опыта, особенности личностной регуляции деятельности, а также характеристики физиологических систем, определяющих психические процессы, и деятельности. Характеристики физиологических систем жизнеобеспечения — дыхательной, сердечнососудистой, нервной и др., могут оказаться полезными для мониторинга общего состояния организма в процессе деятельности, однако они не обеспечивают прогнозирования характеристик деятельности. Высокой прогностичностью обладают характеристики физиологических составляющих функциональных систем. Измерения характеристик зрения и движения глаз, мышечной активности, физиологических показателей эмоциональных проявлений предоставляют данные высокой информативности для оценки когнитивной и эмоциональной нагрузки, психического и физического напряжения, прогнозирования изменений и управления качеством деятельности.

Выводы

Измерение качества является одной из центральных проблем для всех сфер общественной практики, в частности проектирования и совершенствования средств и условий профессиональной деятельности человека. Мерами качества и его показателями выступают измеренные свойства объекта — характеристики функционирования, обусловленные влиянием внешних и внутренних факторов. При ориентации на результативность функционирования сложных объектов используются системотехнические показатели, позволяющие в одной системе мер оценивать программнотехнические элементы и человеческую деятельность. Интегральной мерой качества в этой системе является эффективность, определяемая совокупностью общих (надежность, устойчивость, готовность, оптимальность и др.) и частных показателей. Для эргатических (особенно для автоматизированных) систем эффективность определяется не столько потенциальными качествами программных и технических средств, сколько их соответствием возможностям человека. Потенциальная эффективность (надежность и др.) технической составляющей системы не может быть достигнута, если деятельность характеризуется высокой изменчивостью вероятностно-временных характеристик. Ориентация на обеспечение в первую очередь эффективности деятельности человека за счет достижения соответствия характеристик технических средств возможностям и особенностям человека предполагает, что обеспечение эргономичности является условием достижения эффективности эксплуатации человеко-машинных систем.

Следует отметить, что характеристики деятельности для эргономической оценки являются результатами исследований различных направлений и областей психологии. Но именно в инженерной психологии и эргономике характеристики и закономерности психических процессов и деятельности интегрированы в системные представления, подкрепленные концептуальными разработками. Комплексные эргономические исследования, а также разработка системных представлений и методов в инженерной психологии — это не только практическая реализация психологических исследований в целом, но и область постановки новых задач исследования. Появление новых технических возможностей требует исследования закономерностей, факторов и характеристик деятельности человека в новых условиях. Перспективными направлениями инженерной психологии являются, например, исследования интерфейса, виртуальной реальности, рефлексивного управления и других проявлений человеческой активности.