ВВЕДЕНИЕ. В новых экономических условиях ни физические, ни физиологические факторы человека стали основными ограничивающими факторами успешности субъектности

ИНЖЕНЕРНАЯ ПСИХОЛОГИЯ И ЭГРОНОМИКА

(ЛЕКЦИИ)

Г

В новых экономических условиях ни физические, ни физиологические факторы человека стали основными ограничивающими факторами успешности субъектности, а его когнитивные функции и эмоциональное состояние. Всё это обусловило появление новой дисциплины Инженерной психологии.

Инженерная психология – научная дисциплина, изучающая объективные закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике проектирования, создание и эксплуатация систем «человек-машина». Основным субъектом труда выступает оператор, т.е. человек, взаимодействующий со сложной техникой через информационные процессы.

Эта наука не только изучает, но и преобразует труд оператора, выполняющего функции управления в сложной системе. Поэтому инженерная психология связана с системотехникой, технологией процессов и правоведением. Изучая труд операторов и его профессию в целом, эта дисциплина выходит на междисциплинарные границы и именно там обретает свою предметную определённость.

Инженерная психология развивалась в течение полувека и в ней можно выделить авиационную психолгию и космическую психология, которая изучает влияние на оператора космонавта факторов физических нагрузок, невесомости, длительной изоляции от привычной среды обитания, ограничения и вынужденной коммуникацией в замкнутой соц.группе.

Эргономика появилась раньше инженерной ψ. В нашей стране предложили понятие эргонологии. Довольно активно данная дисциплина получила развитие в Англии. В ней было проведено в 1949 году эргономического исследования. Это дата основания науки эргономики.

Становление эргономики произошло в 60-е годы и включила фактор среду в систему «человек-техника».

Эргономика является синтетической наукой. С её позиции трудовая деятельность рассматривается как преобразования информации и энергии, которая происходит в системе «человек - орудие труда - предмет труда - среда». Основывается на выявлении закономерностей психических и физиологических процессов, лежащих в основе определённых видов трудовой деятельности, на изучении особенностей взаимодействия человека с орудиями и предметами труда, а также с учётом окружающей среды.

Особым фактором эргономики можно считать социально-ψ эффект, порождаемый непосредственным взаимодействием людей.

Возникновению эргономики способствовали проблемы, связанные с внедрением и эксплуатации новой техники и технологии в середине XX века. Первой серьёзной проблемой стала недостаточная эффективность системы «человек-техника-среда». Оказалось, что человек-оператор по ряду причин недостаточно использует свои навыки. Несогласованность параметров оборудования и возможностей человека. Динамика работоспособности человека в условиях дефицита времени. Интенсивное воздействие факторов среды. Недооценка мотивации человека в овладении новой техники, уровня его интеллектуального и духовного развития.

 

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ

Г

Гл.производственной силой в обществе является человек. Используя средства труда, он преобразует природу. С развитием средств труда меняется и трудовая деятельность человека.

С давних пор при создании орудий и средств труда учитывались свойства и возможности человека. С начала учёт свойств происходило интуитивно, а потом стало научно. На первом этапе учитывали строение человеческого тела и динамику рабочих движений. Т.е. анализировались данные биомеханики и антропометрии. Поэтому разрабатывались рекомендации, касающиеся формы и размеров рабочего места. Рекомендации касались и используемого инструмента.

На втором этапе объектом исследования становятся физиологические свойства работающего человека. Поэтому рекомендации стали касаться и режима рабочего дня, организации рабочих движений, решались вопросы борьбы с утомлением.

Труд стал оцениваться с точки зрения тех требований, которые он предъявлял человеческому организму. На этапе научно-тех. революции существенно изменились условия средства и характер труд.процесса, т.е. произошло техническое перевооружение производства. Соответственно изменились функции и роль человека в процессе труд.деятельности:

· Многие функции были переданы машинам;

Труд остаётся достоянием человека, несмотря на то, что техника сильно усовершенствовалась. А машины являются лишь орудием труда.

Автоматизация производства ведёт к перестройке труд.деятельности человека. Причём с развитием техники роль человека в процессе производства неуклонно возрастает. Человек освобождается от выполнения частных операций, но он начинает регулировать и контролировать огромные потоки энергии и информации. Он управляет слож.системами технологических процессов. Это приводит к тому, что возрастает ответственность человека и растёт цена допускаемых ошибок.

С развитием и осложнением техники возрастает значение чел.фактора на производстве.

Функционирование тех.устройств и деятельность человека, которые пользуются этими устройствами должны рассматриваться во взаимосвязи. Отсюда появилось понятие «система-человек-машина». Эта система является объектом инженерной психологии. Причём любые изменения в состоянии управляемого объекта: 1) поступают в технические устройства системы; 2) эти изменения обрабатываются; 3) преобразованная информация отражается на приборах и индикаторах. То есть оператор воспринимает не непосредственное состояние управляемого объекта, а некий имитирующий его образ, который называется информационной моделью.

Требования к информационной модели:

1. Должна отображать с полнотой и точностью состояние управляемого объекта;

2. Должна соответствовать возможностям оператора по приёму и переработке информации.

С помощью органов чувств сознания оператора формируется состояние информационной модели. В сознании оператора должен храниться в памяти эталон, который отражает требуемые состояния управляемого объекта. Если идут сбои, то принимаются решения по исправлению сбоя управляемого объекта и приведению его в нужное состояние.

Информационная модель (ИМ) – организованная в соответствии с определённой системой правил совокупность информации о состоянии и функционировании объекта управления и внешней среды. ИМ помогает человеку сформировать образ реальной обстановки на объекте, проанализировать и оценить различные ситуации и в зависимости от ситуации принять какое-нибудь решение.

Различают два вида ИМ:

1. Первичная модель – изображение реальной обстановки зависит только от вида датчиков для сбора информации и выводится сразу человеку. Например, термопара, помещённая в нагреваемую камеру, преобразует изменение температуры в реальном объекте в изменении потенциалов, которые фиксируются в индикаторе. Первичные ИМ усиливают и расширяют органы человеческих чувств. Т.е. реальные процессы, протекающие в объекте, выдаются человеку в форме, приемлемой для восприятия. После этого информация становится объектом труда. Но иногда количество первич.информации так велико, что требуется её предварительная обработка и эту обработку осуществляет электронно-вычислительная машина;

2. Вторичная модель – ИМ, в которой первич.информация проходит предварительную обработку. Выдаёт главную информацию, опуская малейшие детали.

Система «человек-машина» представляет собой частный случай управляющих систем, в которых функционирование машины и деятельность человека связаны одним контуром регулирования. При организации взаимосвязи человека и машины в системе Ч-М основная роль принадлежит уже не столько анатомическим и физиологическим функциям, сколько психологическим свойствам человека (восприятии, памяти, внимание, мышление). Необходимость изучения этих свойств человека в системе Ч-М привело к появлению инженерной психологии.

 

Структурная схема системы «человек-машина»

 

 

 

Чтобы информация подавалась в удобной форме для запоминания и осмысления, а органы управления были бы удобными для организации соответствующих движений. Часто человек допускает ошибки не потому, что плохо усвоил профессию, а потому, что его психофизиологические возможности ограничены. В самой создаваемой технике закладывается человеческая ошибка.

Вклад русских учёных в инженерную психологию.

Идеи о необходимости комплексного изучения человека и тех.устройств высказывались русскими учёными ещё в XIX веке, т.е. ещё задолго до формирования инженерной психологии и эргономики как научной дисциплины. Например, в 1880 году Д.И. Менделеев говорил о необходимости реконструировании воздухоплавательных аппаратов, думать не только о двигателе, но и о человеке. В 1882 году русским метеорологом Рыхачёвым был поставлен вопрос о психологической пригодности к лётному делу. Он разработал перечень качеств, которые необходимы воздухоплавателю для управления летательным аппаратом: быстрая сообразительность, ловкость, внимательность, умение сохранять присутствие духа. Эти положения частично использовались при отборе пилотов в русской авиации, причём гораздо раньше, чем в других странах.

Большой вклад внёс Сеченов. Он поставил вопрос об использовании научных данных о человеке для рационализации трудовой деятельности. Изучал роль психических процессов при выполнении трудовых актов. Именно Сеченов поставил вопрос о формировании трудовых навыков, ввёл понятие активного отдыха.

В 1918 году под руководством В.М. Бехтерева в Петрограде организуется институт по изучению мозга и психической деятельности. В программе этого института одной из центральных становится проблема труда. Причём Бехтерев организует лабораторию труда и лично сам ведёт экспериментальное изучение влияния труда на личность, на её нервно-психическое состояние. Он неоднократно выступает с идеей о комплексном изучении трудовой деятельности человека.

В 1920 году был организован центр.институт труда под руководством учёного А.К. Гастева. В основу своих исследований положил идеи Павлова и Сеченова и разработал на этой основе разработал систему представлений об организации двиг.активности человека в процессе труда. Большой интерес представляла идея Гастева о создании социально-инженерной машины, т.е. такой техники, которая бы в полной мере соответствовала возможностям человека и которой проблемы повышения производительности труда решались бы одновременно с созданием гуманизированных условий на производстве, обеспечением комфорта в окружающей человека среде. Эта идея реализуется в сов.инженерной психологии при проведении инженерно-психологического проектирования.

В 20-е годы появляются лаборатории психотехники. Основное направление – это работа по проф.отбору, выбор наиболее рац.расположения букв на пишущей машинки с учётом времени двиг.реакции. Они занимались работой по рационализации шкал авиационных приборов и кабины самолёта, организация работы проводника.

Таким образом, реальные социально-экономические условия для развития инженерной психологии в нашей стране сложились только в конце 50-х годов: были созданы первые лаборатории по инженерной психологии.

В своём развитии в нашей стране инженерная психология прошла два основных этапа. Первоначально в ней преобладали исследования аналитического типа. Т.е. оценивали отдельно взятые тех.устройства и элементы с точки зрения их соответствия также отдельно взятым психологическим характеристикам человека. Эти исследования позволили разработать инженерно-психологические требования к различным типам средств отображения информации и органов управления к их взаимному расположению, последовательности использования и т.д. Однако реальная деятельность человека оператора сводится в них к элементарным реакциям и поэтому накопленные в исследованиях данные имеют ограниченное значение. Этот этап развития инженерной психологии называют коррективным. Использовался машиноцентрический подход, т.е. человек приспосабливался к машине. В этом случае человек рассматривался как простое звено в системе Ч-М.

По мере развития инженерной психологии стало очевидным ограниченность такого подхода и возникла необходимость психологического изучения деятельности человека-оператора в целом. Гл.упор в этом случае делается на человеке-операторе. Это второй этап. Т.е. проект деятельности выступает как основа решения всех др.задач, связанных с разработкой и построением системы Ч-М. Этот этап получил название проективного этапа. Характерным для него является антропоцентрический подход. Такой подход находится в стадии становления, он реализован не в полной мере.

Задачи инженерной психологии.

Инженерная психология возникла на стыке технических и психологических наук, поэтому для неё характерны черты обеих наук.

Как психологическая наука она изучает психические и психофизиологические процессы и свойства человека, выясняя какие требования к отдельным техническим устройствам и построения системы Ч-М в целом вытекают из особенностей человеческой деятельности. Т.е. решает задачу приспособления техники и условий труда к человеку.

Как тех.наука изучает принципы построения слож.систем, изучает посты и пульты управления, кабины машин, технологические процессы для выяснения требований, предъявляемым психологическим, психофизиологическим и другим свойствам человека-оператора. В более конкретном плане проблематику инженерной психологии можно разделить на ряд направлений:

· Методологические проблемы – идейные позиции. Они определяют значение, направление и содержание всех её исследований;

· Психофизиологические – изучение тех свойств человека, которые имеют наибольшее значение в процессах управления и обслуживания техники. Частными задачами здесь являются следующие: 1) изучение психологических и психофизиологических характеристик оператора, закономерности приёма и обработки информации человека, процессы памяти и мышления, особенности принятия решений человека и осуществления им управляющих воздействий; 2) включает психологический анализ в деятельности оператора в системе Ч-М. Здесь изучаются общие з-ти деятельности оператора, разрабатываются классификации видов операторской деятельности и выявляется роль разл.психических процессов в д-ти оператора; 3) оцениваются хар-ки выполнения оператором отд.действий. Это оценка быстродействия, точности, надёжности, эффективности выполнения операторов отдельных действий; 4) изучение функц.состояний оператора в процессе работы.

· Системотехнические – связано с изучением инженерно-психологических вопросов, построение системы Ч-М: 1) разработка требований и принципов построения и проектирования средств отображения информации, органов и пультов управления, рабочих мест, интерьеров операторских пунктов с учётом возможностей и ограничений человека; 2) проектирование и оценка системы Ч-М. Её составляющие – разработка принципов учёта чел.фактора при проектировании системы Ч-М. Распределение инженерно-психологических задач по стадиям проектирования системы Ч-М. Разработка принципов и методов проектирования д-ти человека или коллектива людей на разных уровнях системы управления; 3) разработка принципов организации системы Ч-М. Определение возможностей и целесообразности автоматизации функций человека. Распределяются функции между человеком и машиной; 4) оценка надёжности и эффективности системы Ч-М;

· Эксплуатационные.

Эффективная работа на технике требует всестороннего учёта псих.свойств и способностей человека. Большое число аварий, происшествий и отказов обусловлено эксплуатационными причинами. За ними часто кроются ошибки человека.

 

Г

Основные задачи при эксплуатационном направлении:

· Включает проф.подготовку оператора в системе ЧМ, включает вопросы проф.отбора, рекомендации по обучению, рекомендации по тренировке операторов, рекомендации по формированию операторского коллектива;

· Инженерно-психологическое обеспечение научной организации труда оператора. Сюда входят вопросы, касающиеся режима труда и отдыха, вопросы графика работы оператора, учёт псих.факторов для создания безопасных условий труда, разработки инженерно-псих.рекомендаций по построению и использованию эксплуатационной технической документации;

· Организация групп.д-ти. При комплектации групп операторов учитываются психологические особенности комплектования. Рассматриваются проблемы совместимости и взаимодействия операторов разного уровня управления;

· Медико-биологические и психологические методы повышения эффективности д-ти операторов. Включаются вопросы повышения работоспособности оператора, контроль за состояниями и результатами работы оператора.

 

 

Методологические принципы и системный подход в инженерной психологии.

1. Принцип гуманизации труда. Подчёркивает ведущую творческую роль человека в процессе труда. Технику необходимо приспособить к человеку.

2. Принцип активного оператора. Человек не должен превращаться в придаток машины, он должен осуществлять активные действия. Это вызвано тем, что при пассивной функции оператора его переход к активным действиям требует значительных затрат сил. Тем не менее эффективность работы при этом может быть низкой. При активной д-ти оператора эффективность его работы достигает более высокого значения при меньших психофизиологических затратах.

3. Принцип проектирования д-ти. Сначала надо спроектировать д-ть человека, а затем спроектировать устройства, которыми будет пользоваться человек, т.е. эти устройства должны разрабатываться на основе и с учётом проекта будущей д-ти человека оператора. Т.е. к техническим устройствам нужно подходить как к средствам сознательной д-ти человека.

4. Принцип последовательности. Проект д-ти операторов должен явиться не только основой построения системы ЧМ, но и основой для её правильного применения, включая такие вопросы как обучение, тренировка оператора, организация их труда, контроль и оценка результатов их д-ти. Реализация этого принципа позволяет разработать и внедрить единую систему инженерно-псих.обеспечения системы ЧМ на всех этапах её существования.

5. Принцип комплексности. Связь инженерной психологии с др.науками о человеке и технике. Основой для реализации этого подхода является применение системного подхода – психич.явления стоит рассматривать как многомерную и многоуровневую систему. Многомерность проявляется в том, что необходимо рассматривать различные характеристики психич.процессов (информационные, операционные, мотивационные и т.д.) причём, каждая хар-ка может быть рассмотрена на разных уровнях их изучения.

Процесс принятия решений – это и нейрофизиологический акт, и некоторые действия, и творческий процесс, и социально-псих.явление. При этом структура и механизм принятия решения будут различными на разных уровнях психич.регуляции д-ти. При изучении психич.свойств человека нужно учитывать ту множественность тех отношений, в которых он существует. Важно определить, какие свойства человека и в каких случаях нужно учитывать при проектировании системы ЧМ. Для этого нужна многомерная классификация свойств человека: свойства НС, способности, черты характера, мотивация, готовность к д-ти и т.д. Всё это свойства различного порядка и очевидно, что их следует учитывать по-разному при решении проблем оптимизации системы ЧМ. Т.е. надёжность человека в системе ЧМ в значительной степени определяется его надёжностью. Однако в ситуациях, опасных для жизни, иногда берут верх природные свойства человека, определяемые свойствами его НС.

Необходимо учитывать, что психические свойства не являются чем-то застывшим и неизменным. Системный подход требует рассматривать психику в динамике, т.к. в ходе обучения, тренировки и приобретения проф.навыка эта структура может меняться.

Из системного подхода вытекает необходимость и нового понимания детерминизма психич.процессов, т.е. на смену жёсткому линейному детерминизму приходит другое понимание. Т.е. воздействие на человека вызывает какой-либо эффект не прямо и не непосредственно, а опосредованно с учётом психич.склада личности. Например, новые сигналы не блокируются на входе оператора, а ведут к гибкой перестройке информационного процесса в мозгу оператора. Новый процесс, включаясь в систему протекающих псих.процессов, приводит к перестройке её в новую систему, а после этой перестройки изменяется и характер протекания психич.процессов.