Специфика отдельных видов анализа и синтеза эргатических систем управления

Задачи анализа ЭСУ решаются, как правило, на стадиях ее эксплуатации, транспортирование, снятие с эксплуатации и списание. Анализ используется также для исследования раз­личных вариантов вновь создаваемых ЭСУ с целью выбора лучшего варианта.

Задачи синтеза ЭСУ решаются на различных этапах их проектирования и создания.

К задачам синтеза ЭСУ относится процесс принятия ре­шения о целесообразности того или иного нововведения и обоснованного выбора направлений предпроектных исследо­ваний.

Структурный анализ и синтез ТСУ направлен на решение следующих задач [6]: описание состава организации (ЭСУ) и построение ее структурной схемы; формирование рационально­го числа уровней управления; определение состава и мест раз­мещения звеньев управления; определение функций отдельных подразделений, раскрытие их структурной схемы; создание ра­циональной сетевой структуры, обеспечивающей требуемые характеристики устойчивости и оперативности управления; ис­следование отдельных технических устройств, входящих в со­став ЭСУ; учет психологических характеристик человека-оператора при создании структур ЭСУ; построение обобщен­ной структурной информационной модели ЭСУ; описание ма­териальных, вещественных и информационных связей.

Функциональный анализ и синтез ЭСУ направлен на реше­ние следующих основных задач [6]: анализ функций управле­ния в структурных подразделениях, выбор состава автомати­зируемых функций и определение их взаимодействий; опре­деление способов сбора, хранения и отображения информации, необходимой для функционирования системы управления; определение порядка обработки информации с целью принятия управленческих решений и доведения до ис­полнителей; создание системы контроля за доведением реше­ний и их исполнением, а также оценка результатов выполнен­ных решений; учет психологических факторов оператора при управлении сложными ЭСУ.

Особенности информационного анализа и синтеза ЭСУ за­ключаются в исследовании и поиске рациональных способов сопряжения оперативного персонала с техническими средст­вами и решаемыми задачами управления.

При этом исследуются способы представления, ввода и вы­вода информации, определяется необходимый и достаточный состав формализованных сообщений (указаний, приказов, подтверждений, донесений), обеспечивающих эффективное управление [22].

Наряду с этим решаются общие задачи анализа и синтеза информационного обеспечения, включающего способы клас­сификации и кодирования информации, языковые средства описания данных, унифицированную систему документации, программные средства обработки информационных массивов, базы и банки данных [22].

Параметрический анализ и синтез ЭСУ связан с исследо­ванием и количественной оценкой разнообразных свойств и различных условий функционирования оперативного персо­нала и используемых технических средств управления. По­этому процедура выбора показателей, достаточно полно отра­жающих свойства подобных систем, является сложной и в на­стоящее время нет четко установленного перечня подобных показателей. На практике для исследования свойств данных систем и их элементов используется несколько сотен различ­ных показателей: количественные, качественные, экономиче­ские, технические, общие, комплексные, частные, основные, вспомогательные, специфические, исходные, производствен­ные и т.п. [14].

Из большого количества различных показателей качества работы людей в ЭСУ наиболее часто используют быстродей­ствие, напряженность, экономичность, надежность [26].

Быстродействие оператора характеризуют длительностью рабочего цикла

г де Т_ц — время производства работ:

%ж> t_P — время ожидания всех операций работы без пауз между ними соответственно;

в

-ДО

Т₃ — время м началом (£+1) — й.

ремя между моментами окончания £-й операции и

Часто время т_р определяют по формуле т_р = а + I/R₀,

при а = 0,2с; VRq = 0,15 -е- О,35от3ит, т.е. в предположении, что в среднем начало работ запаздывает относительно момен­та выдачи задания на 0,2с при средней производительности оператора, равной //0,15 - //0,35 бит/с.

Быстродействие конкретного оператора может быть опре­делено с использованием тренажера или путем хронометриро­вания на реальном рабочем месте.

Напряженность функционирования оператора определяет­ся степенью функционального напряжения его организма, нервного или физического по формуле

где у., у. — физиологические количественные показа-

тели напряженности работы в реальных и экстремальных ус­ловиях.

Экономичность оператора определяется как отношение количественного результата его работы к затратам на подго­товку и поддержание квалификации оператора.

Надежность оператора характеризует его свойство вы­полнять заданные функции в течение определенного времени при заданных условиях работы. Показатели надежности чело­веко-машинных систем должны учитывать свойства и челове­ка, и машины. Однако если методы оценки надежности машин достаточно хорошо разработаны, то расчет надежности лю­дей-операторов представляет известные трудности и составля­ет в настоящее время одну из актуальных проблем в теории

ЭСУ.

Функциональным понятием теории надежности является понятие отказа — случайного события, состоящего в том, что элемент (оператор) полностью или частично утратил свою ра­ботоспособность, в результате чего заданные ему функции не выполняются.

Устойчивые отказы операторов называют биологическими, а временные — психологическими. Причиной первых являют­ся болезни, чрезмерное утомление, засыпание на рабочем мес­те и т.п.; причиной временных отказов являются случайные ошибки нормального рабочего оператора.

Одним из показателей надежности операторов используют вероятность безотказной работы, определяемую в виде произ­ведения:

Т₀ — время отсутствия оператора на рабочем месте; Т— общее время работы.

С учетом Р_оп вероятность безотказной оперативной рабо­ты человеко-машинной системы определяют мультипликатив­ным показателем:

ты.

Выделенные показатели качества функционирования опе­раторов позволяют определить следующие основные пути по­вышения эффективности их работы:

♦ обеспечение необходимой степени профессиональ-

ной подготовки операторов;

• проектирование аппаратуры в соответствии с требо­ваниями инженерной психологии;

• обеспечение контроля за правильностью действий операторов;

• правильный выбор режимов труда и отдыха опера­торов;

• исключение информационных перегрузок операторов;

• обеспечение хорошего психологического климата в коллективе операторов и т.п.

Экспериментально установлено, что определенная часть операторов, обладающих соответствующей квалификацией, часто обнаруживают свою несостоятельность при возникно­вении аварийных (критических) ситуаций.

Статистика указывает также на значительный процент ава­рий, получивших развитие из-за неправильных действий опера­торов (человеческого фактора), (например, в строительстве больше 70%, в авиалинии больше 80%). Таким образом, очень часто ошибочные действия операторов приводят к лавинообраз­ным процессам развития аварийных ситуаций, связанных с пор­чей и потерей дорогостоящей техники, а также с гибелью людей.