1 (От лат. Structura - строить, сооружать.)

Функция (элемента, структуры, системы) - продуцирование определенного результата.

Системы - это структура, рассматриваемая в отношении определенной функции. Более подробный анализ понятия "система"2 позволяет выделить следующие общие моменты, присущие любой системе. Во-первых, "система" представляет собой нечто целостное, отличное от окружающей ее среды; во-вторых, эта целостность носит функциональный характер; в-третьих, система представляется дифференцируемой на конечное множество взаимосвязанных элементов, обладающих вполне определенными свойствами; в-четвертых, отдельные элементы взаимодействуют в плане общего назначения системы; в-пятых, свойства системы не сводятся к свойствам, образующим ее компонент; в-шестых, система находится в информационном и энергетическом взаимодействии с окружающей средой; в-седьмых, система изменяет характер функционирования в зависимости от информации о полученных результатах; в-восьмых, системы могут обладать свойствами адаптивности. В плане рассмотренного нами вопроса целесообразно отметить, что один и тот же результат может быть достигнут разными системами; а в одной и той же структуре одни и те же элементы могут группироваться в разные системы, в зависимости от целевого назначения.

2 (В научной литературе нет единого определения понятия "система". Анализируя данный вопрос, в. Н. Садовский приводит 34 определения "системы".)

Система всегда носит функциональный характер, поэтому понятия "система" и "функциональная система" следует понимать как синонимы.

Элементы структуры, системы - условно неделимые и относительно сопоставимые ее части [27].

Компоненты структуры, системы - объединяющие название для элементов, подсистем и подструктур.

Динамическая система - это система, развивающаяся во времени, изменяющая состав входящих в нее компонентов и связи между ними при сохранении функции.

Структура деятельности - целостное единство компонентов (предметных, психологических, физиологических) и их всесторонних связей, которые реализуют деятельность.

Психологическая структура деятельности (ПСтД) - целостное единство психических компонентов и их всесторонних связей, которые побуждают, программируют, регулируют и реализуют деятельность.

Когда мы говорим о структуре деятельности, мы имеем в виду абстрактную деятельность как предмет изучения.

Психологическая система деятельности (ПСД) представляет собой психологическую структуру деятельности, организованную в плане выполнения функций конкретной деятельности (в плане достижения конкретной цели).

Системогенез - процесс формирования системы. В ходе данного процесса определяется компонентный состав системы, устанавливаются функциональные взаимосвязи между компонентами и происходит развитие отдельных компонентов в плане обеспечения достижения цели.

Литература

1. Из рукописного наследия К. Маркса//Маркс К., Энгельс Ф. Соч. 2-е изд. Т. 12. С.709-738.

2. Маркс К., Капитал//Маркс К., Энгельс Ф. Соч. 2-е изд. Т. 23. С. 5-812.

3. Маркс К. К критике политической экономии//Маркс К., Энгельс Ф. Соч. 2-е изд, Т. 46. С. 51-508.

4. Ленин В. И. Еще раз о профсоюзах, о текущем моменте и об ошибках тт. Троцкого и Бухарина//Полн. собр. соч. Т. 42. С. 264-304.

5. Абульханова-Славская К. А. Диалектика человеческой жизни. М., 1977.

6. Анохин П. К. Очерки по физиологии функциональных систем. М., 1975.

7. Анохин П. К. Проблема принятия решения в психологии и физиологии//Проблемы принятия решения. М., 1976.

8. Гуд Г. Х., Макол Н. Э. Системотехника: Введение в проектирование больших систем. М., 1962.

9. Дубровский В. Я., Щедровицкий Л. П. Проблемы системного инженерно-психологического проектирования. М., 1971.

10. Жане П. Психологический автоматизм. М., 1913.

11. Инженерная психология: Теория, методология, практическое применение. М., 1977.

12. Каган М. С. Человеческая деятельность. М., 1974.

13. Кикнадзе Д. А. Потребности. Поведение. Воспитание. М., 1968.

14. Климов Е. А. Индивидуальный стиль деятельности в зависимости от типологических свойств нервной системы. Казань, 1969.

15. Крылов А. А. Человек в автоматизированных системах управления. Л., 1972.

16. Крылов А. А. Обработка информации в оперативной деятельности: Автореф. дис. ... д-ра психол. наук. Л., 1972.

17. Кузьмин В. П. Системность как ступень научного познания // Системные исследования. М., 1973.

18. Кузьмин В. П. Проблема системности в теории и методологии К. Маркса. М., 1974.

19. Линдсей П., Норман Д. Переработка информации человеком. М., 1974.

20. Ломов Б. Ф. Человек и техника: Очерки инженерной психологии. М., 1966.

21. Ломов Б. Ф. О системном подходе в инженерной психологии//Studia Psychologica. 1975. Vol. XVII. № 2.

22. Ломов Б. Ф. О системном подходе в психологии//Вопросы психологии. 1975. № 2.

23. Ломов Б. Ф. К проблеме деятельности в психологии//Психол. журн. 1981. Т. 2. №5. С. 3-22.

24. Мейстер Д., Рабидо Дж. Инженерно-психологическая оценка при разработке систем управления. М., 1970.

25. Методология исследований по инженерной психологии и психологии труда. Л., 1974.

26. Пеньков Е. М. Социальные нормы - регуляторы поведения личности. М., 1972.

27. Платонов К. К. О системе в психологии. М., 1972.

28. Проблемы оптимизации подготовки и деятельности военных специалистов. Л., 1973.

29. Рубахин В. Ф. Психологические основы обработки первичной информации. Л., 1974.

30. Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. М., 1946.

Шадриков Б. Д. Проблемы системогенеза профессиональной деятельности. М., 1982. С. 7-30.

Проблемы надежности человека-оператора в инженерной психологии (Г. С. Никифоров)

1 (Печатается с сокращениями)

Системные аспекты рассмотрения проблемы

Неуклонный рост сложности технических средств, повышение ответственности функций, выполняемых ими и их отдельными элементами, расширение диапазона и одновременное усложнение условий, в которых эксплуатируются современные технические средства, - вот те основные объективные причины, которые привели к необходимости постановки проблемы надежности. Стремительно развиваясь, надежность стала за короткое время ведущей проблемой техники, имеющей общегосударственное значение.

Под надежностью в технике понимается свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени.

Вполне понятно, что вопрос о роли и месте человека в производственных процессах в связи с научно-технической революцией не мог остаться в стороне. Человек, включенный в работу системы управления, рассматривается в инженерной психологии как одно из звеньев общего контура управления или регулирования. Это означает, что эффективность и надежность целенаправленного функционирования любой системы управления с участием человека будет зависеть от того, насколько своевременно, точно и безошибочно, т. е. иными словами надежно, станет выполнять при заданных условиях возложенные на него функции человек-оператор. Поэтому важно знать, как подчеркивает Б. Ф. Ломов (1966), сколько времени оператор может выполнять необходимые действия с заданной точностью, как изменяется его надежность в течение рабочего дня, в каких условиях человек начинает работать ненадежно, каковы причины его ненадежности. Чтобы ответить на эти вопросы, проблема надежности человека-оператора и была поставлена в инженерной психологии как одна из ее центральных проблем.

Этапы обеспечения надежности человека-оператора. Главной целью проблемы надежности человека-оператора является обеспечение требуемого уровня надежности работы оператора в конкретной системе управления. Добиться этого конечного результата можно только решив предварительно целый ряд промежуточных проблем и достигнув соответствующих подцелей. Иными словами, мы хотим отметить комплексный характер данной проблемы и необходимость подходить к ее целостному рассмотрению с системных позиций.

Реализация общей программы по обеспечению надежной работы человека-оператора должна осуществляться на тех же основных этапах, на которых обеспечивается надежность технических средств системы "человек - машина" (СЧМ). Такими этапами являются проектирование, производство и эксплуатация. На каждом из этих этапов можно выделить определенную совокупность мероприятий, специально направленных на обеспечение надежной работы человека-оператора.

Будущая надежность работы человека-оператора начинает закладываться в процессе проектирования СЧМ через решение следующих основных вопросов: распределение функций в СЧМ, учет необходимых инженернопсихологических и эргономических требований к рабочему месту оператора, выбор оптимальных условий окружающей среды, организация трудового процесса (степень информационной загруженности оператора, продолжительность работы, характер отдыха) и др. При этом единственно правильной методологической основой на этом этапе является подход "от человека к технике", а не наоборот, т. е. речь идет о проектировании деятельности, которое "предполагает разработку проблем структуры и динамики трудовой деятельности человека и механизмов ее психической регуляции, а также изучение свойств человека, как субъекта труда, познания и общения" (Завалова, Ломов, Пономаренко, 1971. С. 5).

На этапе проектирования СЧМ наряду с выбором методов обучения и тренировки операторов должен решаться и вопрос о профессиональном отборе, если речь идет об "абсолютной профессиональной пригодности" или подборе необходимого контингента операторов, если предъявляемые к ним требования позволяют говорить об "относительной профессиональной пригодности". Развивая свою концепцию о двух типах профессиональной пригодности, К. М. Гуревич признает допустимость предположения о том, что, в принципе, каждого здорового человека можно обучить и натренировать так, что он сможет выполнять любую профессиональную деятельность. Вместе с тем это исходно правильное предположение не всегда может быть реализовано на практике. "Приходится принимать во внимание, - пишет К. М. Гуревич, - сколько сил и времени может в некоторых случаях понадобиться на обучение. Этим-то и обосновывается деление профессий на два типа. Профессии первого типа предъявляют такие требования, которым могут удовлетворить люди, обладающие специальными индивидуальными чертами. Требования профессий второго типа к человеку таковы, что с ними может справиться каждый человек" (Гуревич, 1970. С. 124).

На этапе производства технических средств СЧМ борьба за будущую надежность работы оператора приобретает специфические особенности. Прежде всего здесь встает вопрос о введении системы контроля за соблюдением требований, заложенных в проектной документации. Другой важный момент связан с разработкой и внедрением в процесс производства психологических принципов бездефектного труда. Допущенные и не устраненные на этапе производства ошибки человека могут впоследствии поставить под угрозу надежность работы СЧМ (Мейстер, Рабидо, 1970).

Производство заканчивается в общем случае изготовлением опытного образца, а затем изготовлением установочной серии и массовым производством. Создание опытного образца позволяет перейти к испытаниям СЧМ в реальных условиях. В результате их подводится итог проделанной ранее работе и вносятся необходимые коррективы.

На этапе эксплуатации СЧМ основное внимание сосредотачивается на контроле за выполнением требований, предусмотренных проектом деятельности человека-оператора: например, соблюдение оптимальных условий и режимов работы оператора, решение вопросов профессионального отбора, обучения, поддержания и восстановления профессиональных навыков после длительного перерыва в работе.

Особое значение на этом этапе должно придаваться организации контроля за текущим состоянием оператора. В целях такого контроля Б. Ф. Ломов и А. И. Прохоров (1967) предложили использовать методы автоматического распознавания образов и объективные критерии, с помощью которых можно было бы регистрировать в процессе работы качественные характеристики оператора: усталость, напряженность, степень концентрации внимания, готовность к выполнению действий и др. Введение контроля за состоянием оператора направлено на предотвращение временно-устойчивых отказов в его работе, на "схватывание" начала развития предотказового состояния оператора с тем, чтобы затем передать его функции оператору-дублеру или перевести систему на режим автоматического управления для исключения возможных аварийных последствий. В последние годы по этому вопросу проводятся широкие и обстоятельные исследования. Обычно используемыми источниками информации о состоянии оператора являются либо биоэлектрические процессы (электроэнцефалограмма, электрокардиограмма, электромиограмма, кожно-гальваническая реакция), либо неэлектрические характеристики дыхания, давления, крови, температуры тела, речь (Лукьянов, Фролов, 1969).

Перечисленные выше этапы, на каждом из которых решаются свои промежуточные задачи, не изолированы друг от друга, а взаимосвязаны через систему обратных связей в рамках целостной программы по обеспечению надежности человека-оператора.

Количественная оценка надежности человека-оператора. Необходимость разработки методов, которые позволяли бы осуществлять количественную оценку надежности работы оператора и СЧМ в целом, настоятельно диктуется потребностями практики. Наличие количественных оценок позволяет придать объективный характер решению различного рода вопросов, которые возникают в процессе проектирования, производства и эксплуатации СЧМ.

Американские ученые У. Вудсон и Д. Коновер (1968) считают, что количественное выражение надежности человека является чрезвычайно трудной, а возможно, и нереальной задачей. Нам представляется, что более правильно подходит к этому вопросу Б. Ф. Ломов, когда он говорит, что "вряд ли мы когда-либо получим для человека некоторый абсолютный коэффициент надежности, который окажется справедливым для всех условий. Это, однако, не означает, что невозможно создать единую систему принципов и методов определения надежности работы оператора" (Ломов, 1966. С. 81).

Критический анализ зарубежных исследований, посвященных качественным и количественным методам оценки и прогнозирования надежности человека-оператора, приводится в работе Д. Мейстера (Meister, 1973). Автор называет 22 метода, которые ему удалось найти в психологической и технической литературе по проблеме надежности, но останавливается на подробном изложении восьми наиболее разработанных по сравнению с другими методов, нашедших в той или иной мере практическое применение. Проиллюстрируем содержание только некоторых из них, включенных по классификации Мейстера в группу аналитических методов.

Метод AIR Data Store (1962) разработан Американским институтом исследований. В основе его лежит "банк данных" по временным и надежностным характеристикам выполнения человеком отдельных операций, которые могут входить в структуру его деятельности в автоматизированной системе управления. Эти данные были собраны на основании 164 лабораторных психологических экспериментов (Мейстер, 1970) и приведены в виде вероятностей безошибочного выполнения отдельных операций, минимально необходимого времени для их совершения, а также в виде временных поправок, обусловленных индивидуальными характеристиками.

Метод преследует следующие цели: 1) прогнозирование надежности деятельности оператора, 2) выявление ошибок, допущенных на этапе проектирования, 3) выдачу указаний по отбору и обучению операторов. Техника использования метода сводится к определению надежности выполнения задания путем последовательного перемножения вероятностей безошибочного выполнения входящих в него отдельных операций и расчета суммарного времени выполнения задания по временным затратам на отдельные операции. Метод применим для задач дискретного типа и основан на предположении независимости входящих в структуру задания операций.

Метод THERP (Technique for Human Error Rate Predictoion, 1963) получил наибольшее распространение. Согласно этому методу анализ СЧМ проводится с помощью построения вероятностного дерева, каждой ветви которого приписывается соответствующая вероятность ее реализации. Естественно, что вероятностное дерево для всей системы становится исключительно сложным и труднообозримым, поэтому метод применяется обычно на уровне подсистемы приблизительно для 50 ветвей и при условии довольно четкого понимания связей в СЧМ. Много усилий тратится на создание вероятностного дерева, которое учитывало бы такие факторы, как зависимость и независимость событий, окружающую среду, стресс, мотивацию, недостатки в функционировании оборудования и непредвиденные обстоятельства. Исходные надежностные характеристики могут браться из "банка данных", а сами расчеты возможно производить с привлечением ЭВМ. Пример аналитического расчета с применением данного метода приведен в монографии Д. Мейстера и Дж. Рабидо (1970), а последовательность этапов работы по нему раскрывается в монографии М. Монмоллена (1973). В принципе, метод позволяет учитывать как независимые, так и зависимые друг от друга операции. В этом одно из его отличий от предыдущего метода.

Завершая обзор количественных методов, Мейстер отмечает, что они продолжают уточняться и совершенствоваться, а некоторые из них уже сейчас дают обнадеживающие результаты. Однако в целом, по мнению Мейстера, им могут быть адресованы серьезные замечания. Прежде всего это касается отсутствия проверки валидности Методов. В большинстве из них достаточно ощутимо присутствует элемент субъективизма. Он проявляется, например, на этапе анализа деятельности при выделении составляющих ее элементов (задачи, подзадачи, операции), а также при выборе исходных надежностных характеристик по отдельным операциям. Мейстер предлагает в дальнейших работах в этом направлении сосредоточить главные усилия на следующих вопросах: 1) интенсификация работ по расширению банков данных, 2) решение проблемы по учету взаимозависимости компонентов, входящих в структуру деятельности, 3) проверка валидности методов.

Инженерная психология является первой из психологических дисциплин, в которой стали применяться различные математические подходы и методы (Б. Ф. Ломов, В. Н. Николаев, В. Ф. Рубахин, 1976)1. Отмечается разнообразие известных методов по их содержанию и степени разработанности. Среди них можно выделить обобщенно-структурный метод (ОСМ) А. И. Губинского (Методические рекомендации по оценке..., 1971) и системный метод Ю. Г. Фокина (1971), как наиболее полно обеспеченные математическими моделями и методиками для практического применения.