4. Отказы

Вопрос о том, что считать отказами при изучении работы человека, представляет для теории надежности особый интерес, так как от характера определения зависит сама оценка надежности оператора. В узком смысле этого термина отказом нужно считать прекращение работы вследствие развития органического или функционально, обратимого или необратимого процесса в сенсорной, моторной или церебральной сферах субъекта (сон, потеря сознания, "черная пелена", психические расстройства, непереносимое болевое ощущение, смерть). Рациональнее, однако, взять более широкое определение отказа как такого действия, которое ведет к ухудшению эффективности рабочего процесса. В этом случае в категорию отказов попадет весь диапазон ошибочных действий оператора, совершенных им под влиянием разнообразных причин и имевших результатом неверное заключительное действие. Так, например, будет считаться отказом неверное считывание показания с цифрового индикатора вследствие отвлечения внимания оператора на одновременную звуковую сигнализацию, если эта неправильность при расчете исказила конечный результат.

Основываясь на более широком определении отказов, их можно разделить на две основные группы: окончательные, куда войдут отказы в указанном выше узком смысле этого слова, и преходящие (последние продолжаются ограниченное время). Заметим, что такое деление отказов не всегда совпадает с их классификацией по важности; хотя окончательные отказы при всех условиях наименее желательны, преходящие отказы в некоторых случаях (ошибки расчета, управления, экстраполяции) также могут вызвать отрицательные последствия.

5. Количественная оценка надежности

Хотя качественное определение надежности, данное выше, кажется наиболее пригодным, когда речь идет о надежности человека-оператора, оно не исключает необходимости разработать и использовать в практических целях определенные количественные категории надежности, которые позволили бы производить хотя бы ориентировочный расчет надежности, четко сформулировать требования, предъявляемые к надежности оператора, и планировать общую надежность системы "человек - автомат" в целом. Из ряда количественных критериев, применяемых при оценке надежности промышленной аппаратуры, в область изучения "человеческой" надежности могут быть перенесены следующие:

1) среднее время работы между двумя отказами (ошибками);

2) общее число отказов за данный промежуток времени;

3) процент выполненных (не сорванных отказами) заданий;

4) вероятность удовлетворительной безотказной работы в течение определенного отрезка времени.

Поскольку условия работы и задачи оператора могут быть самыми разнообразными, имеет смысл использовать более общие, хотя и менее определенные критерии; к числу таковых относятся прежде всего вероятностные критерии, основанные на статистических измерениях. Статистическое описание более пригодно еще и потому, что сами индивидуальные различия в психических и физиологических функциях могут быть описаны только статистически, с известным приближением. Однако окончательная пригодность перечисленных или иных критериев может быть определена только в опыте.

6. Факторы надежности

Все многочисленные факторы, обуславливающие надежность человека-оператора, могут быть разделены на три основные группы.

1. Аналогично тому, как от работы обслуживающего персонала зависит качество работы промышленного оборудования и, таким образом, квалификация персонала является фактором надежности аппаратуры, качество оборудования в сильнейшей степени влияет на надежность и эффективность работы оператора. Множество ошибок совершается потому, что сигнализация недостаточно ясна, индикаторы не обеспечивают необходимой точности, а органы управления расположены так, что препятствуют выработке двигательных автоматизмов.

Таким образом, совершенство аппаратуры, в частности, с инженерно-психологической точки зрения является существенным фактором надежности работы действующего на ней персонала. Однако понятно, что индивидуальные различия по надежности определяются этим фактором лишь в небольшой степени.

2. Факторы другой группы объединяются одним общим понятием "тренированность". Ясно, что недостаточно обученный человек совершает большое количество ошибок и что специальная тренировка к воздействию экстремальных условий должна существенно понизить, если не совсем уничтожить, число отказов при возникновении экстремальности в реальной обстановке.

Следует заметить, что сама "способность к тренировке" и достижение высоких значений тренированности в значительной степени зависят от факторов следующей, третьей группы условий надежности.

3. Факторы этой группы имеют собственно личностный характер, и индивидуальные различия по надежности зависят в большинстве случаев именно от них. Они могут быть разбиты на три основные подгруппы.

Такие факторы, как состояние сердечно-сосудистой системы и внутренних органов, острота зрения и слуха, вегетативная реактивность и т. д., могут играть более или менее существенную роль в целом ряде ситуаций "человек - машина". Они уже давно принимаются во внимание при медицинском отборе персонала, и хотя они все довольно разнородные практическом отношении их удобно объединить под единой рубрикой "медицинских" факторов. Значение их особенно возрастает, когда индивид должен работать в более сложных по сравнению с обычными условиями среды (перегрузки, низкое барометрическое давление, высокая температура и т. д. ). Качества, попадающие в эту группу, очевидно, являются врожденными и неизменными (во всяком случае, в сторону улучшения), и в аспекте данной работы их нужно рассматривать как постоянные параметры надежности.

Другие факторы связаны ближе с работой нервной системы и динамикой ее основных функциональных состояний - возбуждения и торможения. Сюда относятся прежде всего свойства нервной системы, или свойства высшей нервной деятельности индивида в их влиянии на динамическую сторону (объем, быстрота) психической деятельности: сила (работоспособность) нервной системы по отношению к процессам возбуждения и торможения, уравновешенность нервных процессов как способность к преимущественному развитию возбуждения или торможения и подвижность нервных процессов как их временная характеристика. К этой же подгруппе относятся почти совершенно еще не исследованные в их отношении к психической деятельности свойства Подкорковых мозговых структур.

Эти факторы можно также рассматривать как неизменные; действительно, еще никем не показана возможность целенаправленного воздействия на силу, баланс или подвижность основных нервных процессов у человека, исключая разве кратковременные сдвиги, вызываемые действием фармакологических агентов.

Третью подгруппу факторов надежности составляют собственно психологические факторы, и характерологические особенности (вместе с волевыми), по-видимому, играют здесь главенствующую роль. Во многих ситуациях значение этих факторов трудно переоценить, однако точный учет их весьма затруднителен, поскольку они лишь в слабой степени допускают количественный подход. В отличие от двух предыдущих подгрупп эти факторы поддаются целенаправленному воздействию ("воспитанию").

Из всех трех перечисленных подгрупп более или менее детальному изучению в интересующем нас аспекте подвергается фактически одна подгруппа факторов - первая, в плане медицинского отбора, и в гораздо меньшей степени - третья, в плане психологического отбора. Роль же факторов, связанных со свойствами нервной системы, в проблеме надежности человека почти совершенно еще не изучена. Далее мы остановимся на тех возможных соответствиях между свойствами нервной системы и некоторыми "измерениями" надежности, которые отчасти уже показаны в эксперименте, но в большинстве своем еще ждут своего открытия и обоснования.

Можно наметить несколько основных линий, по которым, вероятно, следует вести анализ надежности в ее связи с типологическими свойствами нервной системы, - ряд характеристик комплекса рабочих качеств оператора, имеющих отношение к стабильности выполнения им своих функций. Список этих характеристик может быть, по нашим знаниям на сегодняшний день, лишь гипотетическим и во всяком случае неполным. Можно лишь с большей или меньшей степенью определенности предполагать долю участия каждого из них в суммарном обеспечении надежной работы оператора, хотя для некоторых из них, как уже указывалось, могут быть приведены частичные экспериментальные обоснования. Неясно также, в какой степени эти качества коррелируют (если вообще коррелируют) между собой, а также с теми характеристиками, которые определяют общую эффективность выполнения (в указанном выше смысле). Перечислим основные из этих характеристик, указывая также, по возможности, те психофизиологические качества индивида, от которых они могут зависеть.

"Долговременная" выносливость. Количество ошибок и неточностей, отвлечения внимания, нарушения мышечной координации, персеверация, сонливость и т. д. увеличиваются к концу рабочего периода, особенно в случае его большой деятельности, указывая на нарастание утомления в центральной нервной системе. При монотонной, без переключений, работе эти сдвиги функционального состояния могут быть выражены еще резче. Такие специальные условия деятельности, как редкое появление сигналов, на которые необходимо реагировать, или ожидание события, которое должно произойти в неопределенный момент дежурства, особенно в условиях одиночества оператора, могут даже вести к галлюцинациям, дремоте в дневное время, ощущениям деперсонализации и т. д. [11; 16; 20].

Таким образом, надежность есть монотонно убывающая функция времени активной работы, при этом крутизна функции определяется индивидуальной выносливостью нервной системы к возбудительному или тормозному процессам. Выносливость же нервной системы есть не что иное, как параметр силы, работоспособности нервных элементов, включенных в деятельность. Следовательно, долговременную выносливость, по-видимому, нужно соотносить с силой нервной системы, хотя прямых экспериментальных доказательств существования такого соотношения еще не получено.

Выносливость к экстренному напряжению и перенапряжению. При дежурстве на пультах управления, контрольно-измерительных щитах и иных сигнализационных устройствах оператор сталкивается с аварийными ситуациями, когда требуется выполнение максимального объема работы за определенный (чаще всего минимальный) промежуток времени. Подвергается испытанию предельная пропускная способность оператора, способность критически мыслить и принимать логически обоснованные решения, имеющие целью стабилизацию системы. Факты наличия срывов, возникновения фазовых и невротических состояний в таких ситуациях указывают на практическую важность этой характеристики надежности. Есть основания предполагать, что данная характеристика определяется либо силой нервной системы по отношению к возбуждению, либо уравновешенностью нервных процессов (отставание торможения влечет за собой неспособность контролировать иррадиацию возбудительного процесса, имеющую, очевидно, место в описанных ситуациях).

Помехоустойчивость. Этим техническим термином можно по аналогии обозначить способность индивида противостоять отвлекающим внешним воздействиям, таким, как беспорядочные случайные шумы, посторонняя речь, движение посторонних предметов в поле зрения и т. д. , т. е. способность сохранять нормальный уровень функционирования при действии "шума", который часто не поддается устранению. В основе этого качества, по-видимому, лежит свойство нервной системы к созданию сильных доминантных очагов возбуждения, функционирование которых, однако, зависит от индивидуальных особенностей высшей нервной деятельности. Работа Ермолаевой-Томиной [3] показала, что у лиц с сильной нервной системой доминатные очаги при выполнении разного рода интеллектуальных заданий в условиях отвлечения внимания большей частью лишь укрепляются, что ведет к повышению эффекта деятельности, а у лиц со слабой нервной системой воздействие отвлекающей побочной стимуляции вызывает разрушение доминантных очагов и ухудшение показателей деятельности. Таким образом, характеристика помехоустойчивости прямо связывается с силой нервной системы, являясь при прочих равных условиях ее функцией. На основании этих данных уже сейчас могут быть сформулированы некоторые практические рекомендации.

В том случае, когда побочный раздражитель повторяется, возникает другой аспект помехоустойчивости - адаптация к повторяющемуся стимулу, угашение ориентировочной реакции. Экспериментально показано [2; 6] , что скорость этого процесса определяется соотношением возбуждения и торможения в коре больших полушарий: преобладание возбуждения препятствует угашению и, следовательно, в данном аспекте должно рассматриваться как отрицательный фактор надежности.

Спонтанная отвлекаемость. Колебания внимания возможны не только при внешних раздражениях, но могут иметь и внутреннее, спонтанное происхождение, особенно в условиях пассивного наблюдения, выполнения контролирующих функций и т. д. Возможно, что они также зависят от пара-метра силы нервной системы, поскольку способность сосредоточения базируется, вероятно, на концентрации нервных процессов, а концентрация, по мнению большинства авторов, есть функция силы нервной системы.

Реакция на непредвиденные раздражители. Возникновение необычного, непредвиденного сигнала или ситуации вызывает появление периода "психической рефракторности" [13; 22] , когда восприятие оператора и его интеллектуальные функции сужаются, концентрируясь на источнике неожиданного воздействия, а "деятельность" его по отношению к информации иного рода оказывается сниженной или вовсе заторможенной. Этот феномен получил свое отражение в теории оператора как одноканальной системы приема и обработки информации [12] . Для концепции надежности представляют интерес индивидуальные различия в длительности "периода психологической рефракторности", определяющие продолжительность отключения от основной деятельности, в течение которого резко повышается вероятность ошибок. Простейшее моделирование этого явления путем наблюдения реакции депрессии альфа-ритма (прямо связанной с вниманием субъекта) в ответ на неожиданную стимуляцию указывает на ту существенную роль, которую играет здесь уравновешенность нервных процессов: у лиц с преобладанием возбуждения последовательная депрессия альфа-ритма длится в несколько раз дольше, чем у "уравновешенных" субъектов [8].

Переключаемость. Переход от выполнения одной функции к выполнению другой требует времени, расходуемого обычно на "вхождение" в новую деятельность. Величина этого "переходного интервала" при прочих равных условиях зависит от индивидуальных особенностей переключения, которые, таким образом, могут играть существенную роль в условиях быстрого темпа смены практических задач. Другой аспект переключаемое™ заключается в том, что переход от одного типа задач к другому вызывает "ошибки переключения", когда стереотип решения предшествующего типа задач переносится на последующий. Оба аспекта переключаемое™, как можно предполагать, находятся в связи с таким свойством высшей нервной деятельности, как подвижность нервных процессов в макроинтервалах времени, определяющая, по-видимому, скорость смен одной функциональной структуры возбуждений другой структурой. Поскольку, однако, само свойство подвижности нервных процессов не имеет еще однозначного определения [7], этот вопрос нуждается в детальном исследовании.

Устойчивость к действию факторов среды (температура, давление, влажность, шум, ускорение, гипоксия и т. д. ). Этот вид функциональной устойчивости представляется весьма важным аспектом надежности. Каждый из перечисленных факторов, безусловно, оказывает свое действие на человека, однако чувствительность к этому действию индивидуально сильно варьирует. Изучение этих влияний - особая область гигиены; поскольку речь идет и о влиянии на психические функции, то оно становится и задачей психологии и психофизиологии. В отношении некоторых из указанных факторов имеются данные, говорящие о том, что устойчивость к их действию связана с силой нервной системы, что можно предполагать и теоретически: повышение слуховых порогов при действии мощных шумов тем больше, чем ниже пороги данного индивида [8] . Но более чувствительные индивиды обладают, как правило, более слабой нервной системой [7; 5], следовательно, "слабые" испытуемые более подвержены утомляющему действию сверхсильной звуковой стимуляции.

Таковы некоторые основные характеристики надежности оператора, по которым, как нам кажется, следует вести ее изучение в связи с психофизиологическими особенностями индивида и на основе которых, как мы полагаем, возможны диагностика и предсказание надежности как существенного условия эффективности работы оператора.