книги из ГПНТБ / Сакман Г. Решение задач в системе человек - ЭВМ пер. с англ
.pdf168 |
Глава б |
малыше решающее правило» (24) во всех трех экспери ментальных группах. Этот результат может быть связан также и с ложностью фактора, поскольку обе перемен ные представляют по существу одну и ту же оценку в соотношении, связывающем общин и частный факто ры. Дело в том, что большинство студентов считало са мым удачным последнее решающее правило.
Шестой фактор для объединенной группы и группы разделения времени получил название «Принципиальное
осмысление |
задачи», а для группы |
пакетной |
обработ |
ки — «Поиск |
п реализация решения». |
Во всех |
трех экс |
периментальных группах большие факторные нагрузки соответствуют каждой из четырех отметок, выставлен ных преподавателями за выполнение экспериментального задания. Только в группе пакетной обработки фактор ная нагрузка по переменной «Лучший результат» (41) колеблется от умеренной до большой. Трудно объяснить, почему параметр «Лучший результат» важен для пакет ной обработки и не имеет значения для режима разде ления времени. Возможно, эти результаты отражают фактически довольно умеренную взаимосвязь эффектив ности решения задачи и отметок преподавателей, специ фичную для сравнительного анализа открытого и за крытого вариантов решения. Такая трактовка вытекает из умеренности связи между эффективностью решения задачи и соответствующими отметками, выявленной при анализе генерального фактора.
Действие фактора «Стратегия решения задачи» обна ружено только в группе разделения времени и объеди ненной группе. Его основными отличительными призна ками являются увеличение относительной продолжитель
ности |
«Времени поиска общего' решения» (перемен |
ная 29) |
и уменьшение затрат времени на остальные со |
ставляющие процесса решения. Создается впечатление, что, прежде чем успешно двигаться вперед, испытуемый должен пройти необходимый предварительный этап — осмыслить задачу в целом. Непонятно, почему этот фак тор не проявляется в группе пакетной обработки, если не согласиться с тем, что в известной степени он являет ся маргинальным и его вклад в общую дисперсию весь ма незначителен (всего около 2% в отличие от осталь-
Поведение при решении задали |
169 |
кых групповых факторов, вклад которых обычно состав ляет 3—5%).
Следующий фактор связан с отношениями пользова телей к методу пакетной обработки. Действие этого фак-i тора обнаруживается только в отдельных эксперимен тальных группах, а в объединенной группе он не прояв ляется. Фактор «Отношение к методу пакетной обработ ки» характеризуется в группе пакетной обработки очень высокой нагрузкой по переменной «Время ожидания ре зультатов» (33), с одной стороны, и умеренными на грузками по переменным «Качество второй вычислитель ной системы» (12) и «Оценка режима разделения вре мени» (18), с другой стороны. Эти данные означают, что
студенты, принадлежащие к группе пакетной |
обработки |
и вынужденные дольше ожидать результатов |
исполнения |
программы, склонны отдавать предпочтение разделению времени: чем больше приходится ждать, тем слаще начинает казаться запретный плод. В группе разделения времени фактор «Отношение к методу пакетной обра ботки» предстает в виде сочетания довольно положи тельного отношения к пакетной обработке — нагрузки по
переменным |
«Качество |
второй вычислительной |
систе |
|
мы» (12) и «Оценка режима пакетной обработки» |
(16) |
|||
достаточно |
велики •— с |
отрицательной нагрузкой |
по |
пе |
ременной «Время ожидания результатов» (33). |
Увели |
чение быстродействия СРВ приводит к более благопри ятному отношению к пакетной обработке. Этот устано вочный фактор, если только он действительно проявляет ся, отражает причуды психологического феномена «проекции» — негативный опыт, связанный с ожиданием результатов при использовании режима пакетной обра ботки, делает более привлекательным разделение време ни, и в то же время благоприятная ситуация с точки зрения продолжительности ожидания результатов, воз никающая при использовании режима разделения вре мени, увеличивает притягательную силу пакетной обра ботки;
Последний из представленных в табл. 6.4 факторов получил название «Ловля блох». Его действие прояв ляется лишь в объединенной группе и в группе пакетной обработки. Этот фактор является маргинальным, и его
170 Глава 6
вклад едва достигает 2% общей дисперсии. В обеих группах он характеризуется существенными и противо положными нагрузками по переменным «Время редак тирования» (31) и «Время получения результатов» (32). Характер нагрузок в объединенной группе вырисовывает чеканный профиль: его обладатель тратит больше време ни, чем другие испытуемые, на получение результатов («Время получения результатов», 32), выяснение зна чений переменных («Время установления значений па раметров», 30) и меньше остальных занимается редак
тированием |
(«Время редактирования», 31); |
наконец, |
|||||
у него больше и общее время решения задачи |
(«Общая |
||||||
продолжительность выполнения задания», |
43), |
но |
тем |
||||
не менее |
после всех |
этих |
«титанических» |
усилий |
его |
||
«Лучший |
результат» |
(41) оказывается хуже, чем у |
дру |
||||
гих. Мы |
получили |
портрет |
пользователя-«блохолова»: |
||||
он доводит |
себя до |
изнеможения в погоне за |
выпол |
нением незначительных деталей своего задания, строго следует известным ему методам и решениям и, по-ви димому, преисполнен страха перед новыми альтерна тивами и неизбежностью выбора. Судя по всему, этот комплекс в более резкой форме проявляется при пакет ной обработке, поскольку испытуемые, работающие в этом режиме, вынуждены принимать профилактические меры против случайных ошибок, которые могут приве сти к потере целого рабочего дня, потраченного на без результатное исполнение программы.
Вместе взятые результаты анализа групповых факто ров свидетельствуют о том, что факторные портреты всех трех групп достаточно похожи друг на друга; во
всяком случае, это справедливо для большинства |
факто |
|
ров. Различия в |
результатах, полученных для |
каждой |
из двух основных |
экспериментальных групп, |
связаны |
главным образом с временем оборота пакета программ, случайными флуктуациями, незначительными отличиями соответствующих наборов переменных и с рядом других факторов. Поскольку исследование как генерального, так и групповых факторов привело к выделению прак тически аналогичных факторов, можно считать, что ре зультаты факторного анализа свидетельствуют о единой природе процессов формирования установок и решения
Поведение при решении |
задачи |
171 |
задач, определяющих поведение испытуемых в обеих экспериментальных группах. Поэтому результаты, отно сящиеся к объединенной группе, следует считать наи более надежным представлением факторов, объясняю щих поведение испытуемых, зарегистрированное в про цессе решения экспериментальных задач.
6.3. Специализированный анализ. Результаты
анкетных опросов до и после эксперимента
В табл. 6.5 приведены результаты дисперсионного анализа для шести пунктов анкеты, предлагавшейся ис пытуемым из обеих групп до и после выполнения экс перимента. Во всех случаях дисперсионный анализ сле довал плану типа 2X2: для каждой из шести позиций сопоставлялись две экспериментальные группы (группа разделения времени и группа пакетной обработки) и два условия (до и после эксперимента). Результаты диспер сионного анализа представляют два основных эффекта (различия между разделением времени и пакетной обра боткой и различия оценок, зарегистрированных до и по
сле эксперимента) и |
один |
эффект |
взаимодействия. |
||
В |
таблице приводятся |
оценки |
значимости для каждого |
||
из |
этих |
трех эффектов |
(с помощью уровней значимости |
||
1 |
и 5%) |
по всем шести |
позициям анкеты, а также заме |
||
чания к |
соответствующим результатам |
дисперсионного |
анализа. При желании ознакомиться с этими результа
тами более подробно |
следует обратиться к приведенным |
в табл. 6.1 средним |
значениям включенных в табл. 6.5 |
переменных, зарегистрированных до начала эксперимен та и после его завершения.
Табл. 6.5 читается следующим образом (первая стро ка): по переменной «Опыт работы с языком, моде лирования DYNAMO» значимых групповых различий не обнаружено, однако наблюдаются значимые и вполне естественные различия в оценке соответствующего опы та до начала и после завершения эксперимента; ника ких значимых эффектов взаимодействия не обнаружено.
Результаты, приведенные в табл. 6.5 для четырех пе ременных, характеризующих различные аспекты опыта работы испытуемых, соответствуют ожидаемым. Дейст-
|
|
|
|
Таблица |
6.5 |
Сводка результатов |
дисперсионного |
анализа данных анкетного |
опроса, проводившегося до начала |
|
|
|
и после окончания экспериментального |
исследования |
|
||
|
Различия |
Различия меж |
|
|
|
|
между режн |
ду результа |
Эффекты |
|
|
Пункты анкеты |
мами разде |
тами, получен |
Примечания |
|
|
ления времени |
ными до начала |
взаимодей |
|
||
|
и пакетной |
и после за |
ствия |
|
|
|
обработки |
вершения |
|
|
|
|
эксперимента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Опыт |
работы с |
языком |
|
0,01 |
|
|||
DYNAMO |
|
|
|
|
|
|
||
Опыт |
изучения |
динамики |
|
0,01 |
|
|||
развития |
|
промышленности |
|
|
|
|||
Опыт |
использования |
язы |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
|||
ка DYNAMO в СПО |
|
|
|
|
||||
Опыт |
использования |
язы |
0,01 |
0,01 |
0,01 |
|||
ка |
DYNAMO в СРВ |
|
|
|
|
|||
Оценка |
режима |
разделе |
0,01 |
0,01 |
0,05 |
|||
ния |
времени |
|
|
|
|
|
||
Оценка |
режима |
пакетной |
|
0,01 |
0,01 |
|||
обработки |
|
|
|
|
|
|
В обеих группах после завершения экспе римента отмечается значимое увеличение опы та работы с языком D Y N A M O
Вобеих группах после завершения экспе римента отмечается вполне естественное уве личение опыта в области динамики развития промышленности
Вгруппе пакетной обработки отмечается вполне естественное и значимое увеличение
опыта |
использования |
языка DYNAMO в |
СПО |
|
|
В |
группе разделения |
времени отмечается |
вполне естественное и значимое увеличение опы та использования языка DYNAMO в СРВ
В обеих группах после завершения экспе римента отмечается значимое повышение оце нок режима разделения времени
В группе пакетной обработки после завер шения эксперимента отмечается значимое по вышение оценок режима пакетной обработки
Поведение при решении |
задачи |
173 |
вительно, в результате участия |
в эксперименте |
квалифи |
кация испытуемых обеих групп значимо увеличилась. Несколько иначе обстоит дело с переменными, представ ляющими оценку вычислительных систем конкурирую щих типов, даваемую испытуемыми после окончания эксперимента. Здесь наблюдается совсем другой харак тер увеличения оценок, что связано с двумя основными моментами. Во-первых, окончательная оценка режима разделения времени очень близка к высшей отметке, предусмотренной шкалой (выборочное среднее, подсчи танное по объединенной выборке, равно 7,79 по девяти балльной шкале), тогда как оценка режима пакетной об работки приближается к нижней границе шкалы отметок (выборочное среднее, подсчитанное по объединенной выборке, равно 2,79). Во-вторых, обе экспериментальные группы по мере приобретения опыта в процессе экспе риментирования начинают оценивать режим разделения времени выше и только испытуемые группы пакетной обработки в результате работы заметно увеличили свою оценку пакетного режима (выборочное среднее возросло с 1,82 до 3,22). В подобном характере изменения вели чин оценок проявляются две основные тенденции: в ре зультате работы в режиме пакетной обработки появ
ляется более |
терпимое к нему |
отношение; |
эффект банд- |
|
вагона, явно |
сопутствующий |
разделению |
времени, по |
|
мере работы |
|
испытуемого с |
вычислительной системой |
такого типа заметно усиливается. Эти выводы, сделан ные на основании результатов дисперсионного анализа, во многом совпадают с аналогичными выводами, полу ченными в оригинальном исследовании при анализе из менений значений оценок, зарегистрированных до и по сле эксперимента, с помощью методов непараметриче ской статистики.
Глава 7
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
7.1. Ограничения методики
Перед интерпретацией результатов должны быть яс но поняты методологические недостатки и ограничения рассматриваемого исследования. Они распадаются на три основные группы: экспериментальное задание, экс периментальные процедуры и оценки эффективности.
Экспериментальное задание имеет много полезных аспектов. Это — важная коммерческая проблема, имею щая четко очерченную обратную связь для пользовате ля, выраженную в долларах и центах; она не тривиаль на и требует для своего решения длительных многочасо вых усилий; включает разнообразные навыки, в том чис ле навыки, характеризующие возможности взаимодейст вия человека и вычислительной системы, степень совер шенства владения языком моделирования DYNAMO,
арифметические |
и логические способности, способ |
ность строить |
и управлять абстрактными моделями, |
а также навыки, характеризующие знание коммерческо го дела. Подобная задача одинаково пригодна как для открытого, так и для закрытого режима решения. Среди других экспериментальных задач, опубликованных в ли тературе, она представляет собой единственную задачу с нефиксированной конечной ситуацией, которая обес печивает улучшение оценок работы по мере улучшения качества решений.
Основным |
ограничением является только то, что в |
эксперименте |
использовалась всего одна задача, и мы |
не знаем, насколько она представительна или, наоборот, |
|
уникальна для задач обработки информации или органи |
зации взаимодействий |
в системе человек — ЭВМ вооб |
ще. Выводы имели бы |
более общий характер, если бы |
в эксперименте использовалось несколько задач. А спра ведливость полученных результатов для общего случая решения задач в системе человек — ЭВМ, по-видимому,
Интерпретация результатов |
175 |
зависит от проблематичной представительности экспери ментальной задачи.
Экспериментальная процедура включала ряд огра ничений, многие из которых неизбежны. Например, пер воначальный размер группы 66 студентов был слишком велик, чтобы можно было осуществить тщательное на блюдение за испытуемыми и получить таким путем уве ренность в том, что правила и порядок проведения экс перимента выполнялись во всех случаях. В связи с этим в числе других фактов была отмечена неточность инфор мации; в особенности это относится к анкетным вопро сам. О некоторых переменных информация практически, отсутствовала. Следующее ограничение метода связано с контролем за обеспечением открытого и закрытого до ступа для испытуемых в ходе эксперимента. В режиме пакетной обработки студентам приходилось сталкивать ся с обычными для пакетного обслуживания непредска зуемыми очередями, периодами пиковой нагрузки, си стемным запаздыванием и неопределенной изменчиво стью времени обращения. Коль скоро эти неудобства представляли собой условия, типичные для обычной па кетной обработки, они являлись частью эксперимента.
В открытом режиме для пользователей предназнача лись четыре пульта максимально с одночасовым перио дом для занятий, если только не поступало никаких дополнительных требований. Такое распределение хоро шо работало в начале эксперимента и менее эффектив но— в конце, когда студенты требовали слишком много терминалов. Это условие должно выполняться для луч шего отражения реальных условий по сравнению с га рантированным доступом в любой момент времени.
Многочисленные проблемы были связаны также с по казателями работы. Машинное время для обоих режи мов строго сравнить нельзя, так как процесс редактиро вания и компилирования для этого частного языка и имитационной модели в режиме разделения времени управляется менее эффективно и поэтому требует боль шего машинного времени, чем те же виды программных операций при пакетной обработке. Анкеты, вероятно, приводили к семантическим проблемам и различиям в субъективных оценках. Например, для многих вопросов
176 |
Глава 7 |
использовалась равномерная девятибалльная шкала оце нок, от низшей до высшей. Следует отметить, что введе ние отдельных качественных характеристик для каждого балла шкалы на каждый вопрос может сделать оценки более конкретными и ясными. Возможно, это приведет к сокращению числа баллов в шкале. Студентами исполь зовалась вся девятибалльная шкала и статистические ре зультаты обычно были значимыми. Тем не менее необ ходимо еще проделать большую работу по стандартиза ции сравнимых оценок пользователей при взаимодейст вии человека и вычислительной системы.
Следующие затруднения связаны с формированием исчерпывающих и однозначных дескрипторов деятель ности пользователя. В настоящем исследовании была принята классификация на шесть категорий: время для повторного ознакомления, общее концептуальное время, параметрическое время, время редактирования, время решения и время ожидания результатов. Хотя нельзя утверждать, что эти категории однозначны, ис черпывающи или ясны, по-видимому, они достаточно хорошо понимались испытуемыми, и результаты измере
ний по этим параметрам имели |
смысл и были полезны |
по крайней мере на начальной |
стадии исследований. |
Необходимо проводить также дальнейшую работу по усовершенствованию эмпирических категорий, получае мых и проверяемых на представительной группе пользо вателей с представительными задачами.
Другая проблема связана с использованием оценок, выставляемых преподавателями за студенческие отчеты. Вероятно, никого не удивит, что оценки преподавателя, относящиеся к динамике, стратегии, операбельное™ и восприимчивости, взаимно коррелируются и отражают неизбежный эффект от общего благоприятного или не благоприятного впечатления, производимого отчетом на преподавателя. Несмотря на это, подобные оценки, да ваемые независимо от хода решения задачи, в большин стве случаев оказались полезными при исследовании и проверке зависимостей, существующих между концеп туальными и другими навыками в решении задач. Необ ходимо продолжать работу по улучшению как систем экспертных оценок, так и эмпирических шкал.
Интерпретация |
результатов |
177 |
7. 2. Различия между решениями задач в открытом и закрытом режимах
Используя результаты этого эксперимента, можно выявить основные различия между открытым и закры тым режимами решения задач: режим пакетной обра ботки благоприятствует более экономичной работе вы числительной системы, тогда как режим разделения времени эффективнее и обеспечивает более высококачественную работу пользователя. Основаниями для таких выводов служат следующие факты: уменьшение затрат машинного времени в режиме пакетной обработки (да же в том случае, когда в режиме с разделением времени допускается свободный доступ для дополнительного ре дактирования и компилирования); уменьшение времени и усилий, затрачиваемых пользователем в режиме раз деления времени (на протяжении почти всей работы); явное предпочтение, оказываемое открытому режиму всеми испытуемыми, и несомненное преимущество в раз мере прибыли, получаемой испытуемыми, работающими
врежиме разделения времени.
7.2.1.Машинное время
Как выглядят групповые различия с поведенческой точки зрения или с точки зрения решения задач? Раз личия в затратах машинного времени не должны сво диться лишь к экономическим преимуществам режимя пакетной обработки. Суть дела более глубокая. С пове денческой точки зрения открытый режим предоставляет пользователю быструю обратную связь и быстрое полу чение результатов; закрытый режим обеспечивает обрат ную связь с запаздыванием, в данном случае много ча сов спустя, то есть сразу же после того, как очистилась оперативная память, занятая под задачу. Очевидно, что быстрое получение результатов благоприятно для поль зователя, так как обеспечивает его более эффективным внутренним подкреплением. Благодаря этому немедлен ному подкреплению и с помощью ЭВМ, снова готовой к использованию, испытуемый стремится проверить дру гие варианты, пока не исчерпает свой собственный набор
12-2019