книги из ГПНТБ / Рузавина, Е. И. Личный фактор в автоматизированном производстве

тальных теоретических дисциплин соответствует духу сов­ ременной научно-технической революции. Замена жестко­

го однозначного детерминизма стохастической детермина­ цией позволила современной науке перейти от изучения единичных объектов к массовым совокупностям, когда результируется общий эффект основной массы событий.

C другой стороны, само поведение человека в систе­ ме «человек—кибернетическая машина» носит вероятно­ стный характер и описывается методами теории надеж­ ности. В терминах инженерной психологии динамиче­ ские характеристики человека-оператора раскрываются

следующим образом: «... следящая система оператора относится к классу нестационарных, самонастраиваю­ щихся и самоорганизующихся вероятностных автоматов,

динамические характеристики которых не могут быть описаны с помощью линейных передаточных функции.

Адекватное описание характеристик надежности такой системы может быть осуществлено методами теории на­ дежности самонастраивающихся вероятностных автома­

тов» 7.

Применительно к работе оператора под надеж­ ностью понимается его способность безотказно и точно

никают неисправности системы, и в ограниченное по

продолжительности время.

зированных системах, свидетельствуют данные как за­ рубежной, так и отечественной статистики. По данным американской статистики, от 20 до 50% отказов и сбоев

в работе технических систем были вызваны ошибками операторов8.

По данным Г. Б. Якуши, за 1950—1955 гг. около 3A всех аварий на энергосистемах приходилось на элек­ трическую часть, в том числе больше половины—на элек­

трические цехи, станции и подстанции. Из общего числа

7 Г. А. Сергеев, А. Ф. Романенко. Использование прин­ ципов стохастического моделирования для исследования надежности человека-оператора. Сб. «Проблемы инженерной психологии». Μ., «Наука», 1967, стр. 181.

8 «Коммунист», 1964, № 16, стр. 66.

40

аварий лишь меньшая доля приходилась на ремонтный персонал, большая доля — на руководящий и оператив­ ный 9.'

По мере развития автоматизации, по мере перехода автоматизированных систем на более и более высокие уровни соответственно происходит их превращение из одного класса систем в другой — происходит переход к

«большим системам». Характерным признаком «боль­ шой системы» является отсутствие алгоритма управле­ ния для всех возможных состояний системы. Более того, часто вообще отсутствует перечень всех регулирую­ щих воздействий, поскольку число возможных состояний системы не поддается описанию. Здесь регулирующее воздействие, преодолевающее рассогласование между динамикой объекта управления и программой, выраба­ тывается применительно к каждому данному случаю специально. Признаком класса «больших систем» яв­

ляется способность регулятора вырабатывать не запро­ граммированные ранее воздействия 10.

По мере усложнения систем возникает тенденция к отставанию в степени разнообразия подсистемы авто­

мата-регулятора от всей системы в целом. Возможность

возникновения критических аварийных ситуаций, когда человек в исключительных условиях становится единст­ венным регулятором системы, увеличивается. И чем сложнее система, тем больше вероятность возникнове­ ния аварийных ситуаций. Соответственно функции че­ ловека, занятого в автоматизированных системах, изме­ няются в сторону их усложнения.

— На первой ступени развития средств автоматиза­ ции, когда они еще не перешли в класс «больших систем»,

т. е. когда существует полное алгоритмическое описание процесса управления ими, человек работает как инфор­ мационный канал связи.

— Затем (работая с классом «больших» автомати­ зированных систем) человек «присутствует» в роли ава­ рийного канала связи.

9 См. Г. Б. Я к у ш а. Работа с персоналом электрических ус­ тановок. Μ.— Л., Госэнергоиздат, 1956, стр. 10.

10 См. Г. X. Гуд, Р. Э. M а ко л. Системотехника. Μ., «Совет­ ское раднот, 1065,

41

— И наконец (это относится по преимуществу к ор­ ганизационным системам управления), человек высту­

интенсивность его труда в новом качестве по сравне­ нию с «доавтоматизированным» производством. Она об­ наруживается в высокой скорости, переключаемое™, подвижности интеллектуальных процессов, в неожидан­ ности их возникновения, в их принудительном для че­ ловека темпе.

Это объясняется высокой скоростью протекания про­ цессов в автоматизированных системах, а главное — стремительной скоростью протекания процессов в ава­ рийных ситуациях и соответственно — необходимостью еще более высокой скорости их устранения.

Понятие аварии в автоматизированном производстве приобретает качественно иную природу. Авария — это такое состояние системы, которое приводит к невыпол­ нению поставленной задачи. От «доавтоматизированно-

го» производства она отличается своей динамичностью;

авария при отсутствии надлежащего вмешательства человека-оператора имеет тенденцию к «лавинообраз­

ному» расширению с поражением все новых и новых

элементов системы. Характер аварии по-разному про­ является на различных уровнях развития систем.

Вдетерминированных системах, где человек высту­ пает в роли обычного канала связи, авария вызывается ошибками оператора. В этом случае логика развития аварии определяется этими аварийными ошибками.

Внедетерминированных «больших системах» человек

активно включается в работу систем лишь в случае воз­ никновения аварии. Он уже не является «изначальной» причиной аварии, а выступает «сверхрегулятором» в ее устранении. Авария в данном случае имеет свою собст­ венную логику развития, и задача оператора состоит в том, чтобы вскрыть неизвестную ему причину аварии и на этой основе принять правильное решение. Напротив, ошибка в определении причины аварии будет способст­ вовать ее расширению.

Сложность автоматизированной системы вызывает

при нарушениях ее функционирования «надвигание»

42

одних составных частей процесса па другие и как следствие при выработке управляющего воздействия человеком — надвигание одной операции на другую.

Очевидно, при таком положении успешность регулирую­ щего воздействия оператора будет также зависеть и от скорости этого воздействия. Последствия недостаточ­ ной скорости равноценны ошибке в определении причи­ ны аварии: проблемная ситуация обостряется, и это грозит частичным или полным разрушением системы.

При участии человека в работе с автоматизирован­ ными системами в момент возникновения аварийной си­

туации из тех «сверхвысоких» требований, которые

предъявляет к человеку-оператору аварийная ситуация, возникают стрессовые состояния оператора как крайние формы психической напряженности под влиянием са­ мого производственного процесса (ответственность за устранение аварии, возникновение проблемной ситуа­ ции при «непроясненности» породивших ее причин, дав­ ление времени и т. д.).

Крайняя напряженность работы оператора вызывает отрицательные сдвиги в функциях центральной нервной

системы: нарушается интеграция процессов психической

деятельности, возникает состояние психологического

дискомфорта. «С точки зрения физиологии высшей нер­

вной деятельности, это означает, что образуемые в про­ цессе работы и постоянно сменяющие друг друга доми­ нантные очаги возбуждения носят застойный характер и обнаруживают явления перехода к тормозному состоя­ нию...» п. Восстановление баланса и целостности чело­ века— участника систем управления — становится вели­ чайшей проблемой нашего времени *12.

Как противоположный полюс стрессовому состоя­ нию в работе оператора противостоит состояние опера­ тивного покоя. Состояние оперативного покоя — это есть напряженное состояние готовности к экстренному дейст­ вию в условиях ожидания аварийной ситуации. И в этом смысле оперативный покой ни в коем случае нель­ зя отождествлять с отдыхом. «Оперативный покой есть

и В. Н. Пушкин. Оперативное мышление в больших систе­

мах, стр. 35.

12 См. Μ. Н. Б о б н е в а. Техника и человек. «Коммунист», 1964, № 16, стр. 62.

43

готовность к действию, могущая устанавливаться на различные степени высоты. Более высокоорганизован­ ная способность к оперативному покою, вместе и более организованная, срочная готовность к действию»13.

Таким образом, в спокойном, безаварийном, состоя­ нии работа оператора представляет собой весьма уто­

проблемная ситуация, в которую он должен экстренно включиться, а само время возникновения такой ситуа­ ции есть величина случайная и, следовательно, им не

человеческого организма и требует волевого усилия для его поддержания на необходимом уровне.

§6. Содержание трудовых функций человека

вавтоматизированных системах

Вразвитых формах автоматизированного производ­ ства основное содержание трудовой деятельности опе­

ратора сводится к мыслительным процессам; при этом в совокупности его действий удельный вес мыслитель­

ных процессов становится все большим и большим. Спе­ цифика мыслительных процессов оператора состоит в

том, что он осуществляет вполне определенный тип

мышления — а именно оперативное мышление.

Под оперативным мышлением понимается «...такой процесс решения практических задач, который осущест­ вляется на основе моделирования человеком объектов трудовой деятельности и который приводит к формиро­ ванию в данной ситуации модели предполагаемой со­

вокупности действий (плана операции) с реальными объектами и процессами» 14.

Само понятие «оперативное» употребляется в до­

вольно широком смысле. Им обозначается, во-первых,

13 А. Н. Ухтомский. Физиологический покой и лабильность как физиологические факторы. Соч., т. II. Изд-во ЛГУ, 1951, стр. 129.

'4 В. Н. Пу ш кин. Оперативное мышление в больших системах,

стр. 125.

44

Деятельность, состоящая из операций; во-вторых, дейтельность с высокой скоростью протекания и, в-третьих, мыслительная деятельность, вплетенная в трудовую (от латинского opera — труд). Психологи отмечают, что все эти моменты присущи в той или иной степени оператив­ ному мышлению 15.

До какого-то периода времени в психологии законо­ мерности практического мышления противопоставля­

лись теоретическому мышлению. Причем в качестве бо­ лее высокого типа оценивался теоретический интеллект;

практическое мышление расценивалось как ранняя, примитивная форма мышления, свойственная детям и

животным. Советской психологической наукой в лице таких ее представителей, как С. Л. Рубинштейн,

Б. Μ. Теплов, А. Н. Леонтьев 16, был выдвинут принцип единства механизмов практического и теоретического (оперативного и продуктивного) мышления. Различия

между двумя типами мышления сводятся не к уровне-

вым различиям «более высокого» и «менее высокого», а к различию форм мыслительной деятельности при един­ стве механизмов мышления. Наличие модели управляе­

мого объекта при оперативной деятельности служит критерием того, что эта деятельность есть мышление.

«Интеллект человека один, и едины основные механиз­ мы мышления, но различны формы мыслительной дея­ тельности, поскольку различны задачи, стоящие в том и другом случае перед умом человека»17.

Вместе с тем существует объективное различие практического и теоретического мышления. Теоретиче­ ское мышление «работает» с неизвестным и неосвоен­ ным массивом информации; его продуктом является что-то абсолютно новое, неизвестное ранее. Оператив­ ное мышление вплетено в заранее запрограммирован­ ную производственную деятельность, целью которой является получение заранее известного результата. Од­

1sCm. В. Н. Пушкин. Оперативное мышление в больших системах, стр. 24.

16 См. С. Л. Рубинштейн. Основы общей психологии. Μ., Учпедгиз, 1946; Б. Μ. Теплов. К вопросу о практическом мышле­

нии. «Уч. зап. МГУ», 1945, № 90; А. Н. Леонтьев. Проблемы развития психики. Изд-во МГУ, 1972.

17 Б. Μ. T е п л о в. К вопросу о практическом мышлении. «Уч.

зап. МГУ», 1945, № 90, стр. 150.

45

нако существует взаимное проникновение этих двух от­ носительно самостоятельных форм мышления. Извест­ ны случаи, когда оперативная деятельность дает про­ дуктивный результат и, наоборот, успешное осуществ­ ление теоретической деятельности предполагает наличие в ней элементов оперативного мышления, в частности

связанных с ее организацией.

Деятельность оператора, в ходе которой вырабаты­ вается регулирующее воздействие, складывается из раз­ личных компонентов. В ней, как в любом мыслительном процессе, независимо от подходов и классификаций, от­ четливо выделяются операции обнаружения и приема информации, принятия решения и исполнения решения. Условно эти операции можно разделить на две группы:

1.Информационный поиск (поиск информации и ее преобразование для принятия решения).

2.Непосредственное обслуживание системы (приня­ тие и исполнение решения).

Мыслительная деятельность оператора в операциях 1-й и 2-й группы будет различаться.

В первом случае — это процесс декодирования ин­ формации, а во втором — ее переработка с повышением кода. Процесс декодирования информации в автомати­ зированных системах связан с выработкой информаци­ онной модели. «Информационная модель есть совокуп­ ность информации о состоянии и функционировании объекта управления и внешней среды» 18. Информацион­ ную модель обычно связывают с отображением состоя­ ния управляемого объекта на устройства индикации пульта управления19. Однако по мере перехода систем на более высокие уровни производственные представ­

ления будут становиться все более и более отвлеченными. На самых высоких ступенях развития «больших си­ стем»—в организационных системах управления — ин­ формационная модель может существовать лишь только в сознании оператора в виде обобщенных представле­ ний без каких-то бы ни было условных зрительных или

18 «Эргономика», под ред. В. П. Зинченко, вып. 1. Μ., Изд. Bce-

союзн. научно-исследовательского ин-та технической эстетики Гос. комитета Совета Министров СССР по науке и технике, 1970, стр. 55.

19 Сб. «Проблемы инженерной психологии», вып. 3 (Ленин­ градское и Харьковское отделение общества психологов при Акаде­ мии педагогических наук РСФСР), 1965, стр. 4.

46

слуховых сигналов. Поэтому понятие информационной

модели, так существенно характеризующей первую часть работы оператора, видимо, надо дать в более об­ щем виде с тем, чтобы оно «работало» на всех уровнях усложнения систем. Функция информационной моде­

ли— адекватно отразить фактическое состояние управ­ ляемого объекта на базе исходной информации, переве­ сти сигналы в образы. (Перевести полученные сигналы

в наглядную «мысленную картину» ситуации.) Выра­ ботка информационной модели не является самоцелью, это предпосылка для успешного прохождения второго этапа — принятия решения.

Процесс решения задачи, возникающей в ходе уп­ равления системой, составляет ядро деятельности опе­ ратора. Важнейшей характеристикой этого этапа мысли­

тельной деятельности оператора является выработка концептуальной модели — опережающей модели воз­

можных состояний системы. На ее основе формируется совокупность действий оператора с целью решения по­ ставленной задачи20.

При включении человека в автоматизированные си­

стемы успешность функционирования системы будет за­

висеть от качества вырабатываемых им моделей. В то же время человек не является машинной подсистемой

контура регулирования, и закономерности построения

им информационных и концептуальных моделей неотде­ лимы от его внутренних психических процессов. Поэтому

20 Очень часто этот класс моделей обозначает как динамическую мозговую информационную модель. Так, в цитировавшейся раньше работе В. Н. Пушкина на стр. 332 мы читаем: «...динамическую мозговую модель можно определить как систему, специально соз­ даваемую для решения того или иного класса задач, обладающую свойством отображать элементы проблемы и осуществлять дальнейщие преобразования с отображениями в направлении решения стоя­ щей задачи». В этом определении слиты в единое целое инфор­ мационная и концептуальная модели (в нашем понимании). Это определение правомерно, ибо существуют такие классы систем, где декодирование информации и принятие решения протекают одновре­

системы, в которых осуществляется только информационный поиск). Целесообразность расчленения информационной динамической моде­ ли (в понимании В. Н. Пушкина) на информационную и концеп­ туальную вытекает из относительной самостоятельности процессов декодирования информации и принятия решения.

47

ГЛАВА ПІ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВЕЩЕСТВЕННОГО И ЛИЧНОГО ФАКТОРОВ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

§ 7. Значение личного фактора в автоматизированном производстве

C появлением регулирующих приборов, использую­ щих механизм обратной связи, система машины начинает работать в замкнутой цепи. Такая система внешне вы­

глядит независимой от вмешательства человека. Это да­ ло повод появиться таким взглядам на автоматизирован­ ное производство, будто оно перестает зависеть от вся­ кого вмешательства человека.

Об этом, например, пишут известные французские

исследователи проблем автоматизации К. Венсан и

В. Гроссен: «С появлением приборов, осуществляющих

«функцию обратной связи», машина... перестает зависеть от всякого вмешательства человека. Она как бы приоб­ рела определенную независимость» 1.

По мнению этих авторов, автоматизация полностью не устраняет человека из производства (но все же значительно сокращает масштабы его вмешательства) только лишь потому, что 100% автоматизация еще не стала нашей каждодневной практикой и представляется делом весьма отдаленного фантастического будущего2.

Аналогичные высказывания (об «исчезновении» че­ ловека в случае полностью автоматизированного про-

1 К. Венсан, В. Гроссен. Курс на автоматизацию. Μ., ИЛ, 1959, стр. 38—39.

2 Там же, стр. 42.