Введення в курс ергономіки
У міру переходу до комплексної автоматизації виробництва зростає роль людини як суб'єкта праці та управління. Людина несе відповідальність за ефективну роботу всієї технічної системи і допущена їм помилка може привести в деяких випадках до дуже тяжких наслідків.
Вивчення та проектування таких систем створили необхідні передумови для об'єднання технічних дисциплін і наук про людину та її трудової діяльності, зумовили появу нових дослідницьких завдань. По-перше, це завдання, пов'язані з описом характеристик людини як компонента автоматизованої системи. Мова йде про процеси сприйняття інформації, пам'яті, прийняття рішень, дослідженнях рухів та інших ефекторних процесах, проблемах мотивації, готовності до діяльності, стресу, колективної діяльності операторів. З точки зору забезпечення ефективності діяльності людини важливе значення мають такі чинники, як стомлення, монотонність операцій, перцептивна і інтелектуальне навантаження, умови роботи, фізичні фактори навколишнього середовища, біомеханічні і фізіологічні чинники. По-перше, це завдання проектування нових засобів діяльності, що відносяться переважно до забезпечення взаємодії людини і машини. До таких засобів відносять візуальні і слухові індикатори, органи управління, спеціальні вхідні системи ЕОМ, нові інструменти і прилади. По-третє, це завдання системного характеру, пов'язані з розподілом функцій між оператором і машиною, з організацією робочого процесу, а також завдання підготовки, тренування і відбору операторів.
Ергономіка займається комплексним вивченням і проектуванням трудової діяльності з метою оптимізації знарядь, умов і процесу праці, а також професійної майстерності.
Її предметом є трудова діяльність, а об'єктом дослідження - системи "людина - знаряддя праці - предмет праці - виробниче середовище".
Ергономіка належить до тих наук, які можна розрізняти за предметом і специфічного поєднанню методів, що застосовуються в них. Вона значною мірою використовує методи досліджень, що склалися в психології, фізіології та гігієни праці. Проблема полягає в координації різних методичних прийомів при вирішенні тієї чи іншої ергономічної завдання, в подальшому узагальненні та синтезуванні отриманих з їх допомогою результатів. У ряді випадків цей процес призводить до створення нових методів досліджень в ергономіці, відмінних від методів тих дисциплін, на які вона виникла.
Термін "ергономіка" (грец. ergon - робота + nomus - закон) був прийнятий в Англії в 1949р., Коли група англійських учених поклали початок організації ергономічного дослідницького суспільства. У СРСР в 20-і роки пропонувався термін "ергологія", а в даний час прийнятий англійський термін.
У деяких країнах ця наукова дисципліна має інші назви:
в США - "дослідження людських факторів", у ФРН - "антропотехніка" та ін
Ергономіка так чи інакше пов'язана з усіма науками, предметом досліджень яких є людина як суб'єкт праці, пізнання і спілкування. Найближчою для неї галуззю психології є інженерна психологія, завданням якої є вивчення та проектування зовнішніх засобів і внутрішніх способів трудової діяльності операторів. Ергономіка не може абстрагуватися від проблем взаємозв'язку особистості з умовами, процесом і знаряддями праці, які є предметом вивчення психології праці. Вона тісно пов'язана з фізіологією праці, яка є спеціальним розділом фізіології, присвяченим вивченню змін функціонального стану організму людини під впливом його робочої діяльності та фізіологічною обгрунтуванню наукової організації його трудового процесу, сприяє тривалого підтримання працездатності людини на високому рівні. Ергономіка використовує дані гігієни праці, яка є розділом гігієни, що вивчає вплив виробничого середовища і трудової діяльності на організм людини і розробляє санітарно-гігієнічні заходи щодо створення здорових умов праці. Ергономіка за природою своєю займається профілактикою охорони праці, під якою розуміється комплекс правових, організаційних, технічних, економічних і санітарно-гігієнічних заходів, спрямованих на забезпечення безпеки праці та збереження здоров'я працюючих.
Ергономічний підхід до вивчення трудової діяльності не дублює досліджень, проведених у сфері психології, фізіології та гігієни праці, але спирається на них та доповнює їх.
Комплексний підхід, характерний для ергономіки, дозволяє одержати всебічне уявлення про трудовий процес і тим самим відкриває широкі можливості його вдосконалення. Саме ця сторона ергономічних досліджень представляє особливу цінність для наукової організації праці, при якій практичного впровадження конкретних заходів передує ретельний науковий аналіз трудових процесів і умов їх виконання, а самі практичні заходи базуються на досягнення сучасної науки і передової практики.
Ергономіка вирішує також ряд проблем, поставлених у системотехніці: оцінка надійності, точності і стабільності роботи оператора, дослідження впливу психологічної напруженості, втоми, емоційних факторів і особливостей нервово-психічної організації оператора на ефективність його діяльності в системі "людина-машина", вивчення пристосувальних і творчих можливостей людини. У практичному відношенні проблема взаємини ергономіки і системотехніки - це проблема організації всебічного та професійного обліку ергономічних факторів на різних етапах створення систем (проектування, виготовлення, випробувань, впровадження) та їх експлуатації.
Ергономіка не може ефективно вирішувати поставлені перед нею завдання поза тісних зв'язків з промислової соціологією і соціальною психологією та іншими суспільними науками. Поза цими зв'язків ергономіка не може ні повноцінно розвиватися, ні правильно прогнозувати соціальний ефект від впровадження розроблюваних нею рекомендацій. Дана група наук у певному відношенні опосередковує взаємозв'язок ергономіки з економікою.
Впровадження результатів біомеханічних досліджень у практику дає відчутний соціально-економічний ефект. Як вітчизняний, так і зарубіжний досвід впровадження ергономічних вимог свідчить про те, що призводить до істотного підвищення продуктивності праці. При цьому грамотний облік людського фактора являє собою не разовий джерело підвищення, а постійний резерв збільшення ефективності суспільного виробництва.
Психофізіологічна суть і структура трудової діяльності
З позицій ергономіки трудова діяльність розглядається як процес перетворення інформації та енергії, яка відбувається у системі "людина - знаряддя праці - предмет праці - навколишнє середовище". Отже, ергономічні дослідження рекомендації повинні грунтуватися на з'ясуванні закономірностей психічних і фізіологічний процесів, що лежать в основі певних видів трудової діяльності, з предметом праці і навколишнього фізико-хімічної та психологічної середовищем.
В останні роки багато нових ідей виникло з зв'язку з розглядом трудової діяльності як процесу взаємодії людини з машиною і більш складними системами управління. Деякі з цих ідей конструктивні в сенсі переходу від якісних до структурно-кількісним уявленням в розробці теорії діяльності. Значний внесок у розуміння психофізіологічного змісту трудової діяльності внесли дослідження з фізіології праці.
Діяльність - це реалізація особистісних властивостей людини. Ці властивості мають також певну структуру, що розглядається в теоріях особистості. Навколишнє середовище та сама діяльність можуть приводити до зміни стану людини. Процес тривалості регулюється не тільки внутрішніми, але і зовнішніми чинниками, до яких належать взаємодіючий суб'єкт (чи колектив) і сам предмет праці. Як взаємодіє компонента діяльності може виступати і знаряддя праці, якщо воно відноситься до класу автоматичних пристроїв.
У більш формалізованому вигляді трудову діяльність можна уявити як динамічну структуру, що здійснює перетворення інформації та енергії.
Працююча людина має трудову мету, тобто суб'єктивну модель стану предмета праці, в яке необхідно перевести цей предмет з вихідного стану у вигляді трудових - інформаційних та енергетичних впливів. Ці дії людина може здійснювати безпосередньо на предмет праці або через проміжне пристрій - знаряддя праці. При цьому людина сприймає інформацію через сигнали від предмета праці, проміжного пристрою та середовища. Мета праці у людини формується на основі мотивів, потреб, установок (своїх чи одержуваних ззовні).
Сприйнята і видобувають із пам'яті інформація перетвориться по одному з тих типів переробка інформації людиною: прямого замикання (пряма, закріплена асоціативний зв'язок, автоматизоване дія), репродуктивного мислення (прийняття рішення шляхом покрокового перетворення інформації з відомими правилами), продуктивність (або творчого) мислення. За допомогою цих перетворень формується прогнозований результат трудового впливу і програма (план, стратегія) дій для його досягнення.
Істотний вплив на характер протікання процесів, сприйняття, мислення, відтворення відомостей (енграм) у пам'яті надають активаційні дії, що обумовлені рівнем неспання, емоційним і вольовим напруженням, функцією уваги. В основі інформаційних та енергетичних перетворень, що представляють собою суть трудового впливу на предмет праці, лежать фізико-логічні процеси. В цілому вся описана функціональна структура являє собою систему "людина - знаряддя праці - середовище".
Предметом праці не обов'язково може бути об'єкт зовнішнього світу. Людина здатна здійснювати перетворення інформації, що мають зміст трудового впливу, повністю у сфері суб'єктивного відображення, створюючи "духовний продукт". Діяльність, спрямовану на об'єкти зовнішнього світу, називають предметною, або екстеріозірованной, а спрямовану на перетворення і формування власних енграм (тобто уявлень, образів, понять, планів) - інтеріозірованной. У чистому вигляді ці типи діяльності практично не зустрічаються. Мова може йти тільки лише про істотне переважання одного з них.
Специфіка взаємовідносин людини з предметом праці через проміжне пристрій визначається головним чином тим, які свої функції як перетворювач інформації та енергії людина передала цього пристрою. Розрізняють два типи систем "людина - знаряддя праці - середовище": з проміжними пристроями у вигляді простих знарядь праці; у вигляді машин.
При роботі з простими знаряддями праці весь потік інформації, необхідний для управління впливом на предмет праці, перетворює людина і він, таким чином, у всіх відносинах і в будь-який момент здійснює і контролює процес впливу. Машина в який нас аспекті є перетворювачем інформації, а не тільки енергії, тобто вона частково без участі людини формує командні сигнали та регулює вплив. У результаті принципова особливість роботи людини з машиною полягає у неповному контролі з його боку за протекающим процесом впливу на предмет праці.
Перший тип систем, які можна називати системами "людина - інструмент", ділиться на чотири класи в залежності від того, яку функцію людини реалізує знаряддя праці.
1. З Ефективними знаряддями (інструментами). Психофізіологічна особливість цього класу полягає у зміні характеру впливу на предмет праці порівняно з природними руховими реакціями людини.
2. З аферентними знаряддями. За допомогою таких знарядь природний образ предмета праці перетворюється на змінений образ, який можна розглядати як найпростішу інформаційну модель предмета. Ця модель гомофорфна об'єкту. Штучного коду тут немає, а є зміна масштабу, ракурсу, випадання окремих ознак та поява нових (наприклад, при роботі з мікроскопом). У результаті людина повинна в процесі навчання виробити спеціальний (відмінний від життєвого досвіду) набір енграм - еталонів, необхідних для сприйняття.
3. З знаряддями пам'яті (наприклад, креслення, малюнок, запис). У цьому випадку використовується штучний код. Перекодування як специфічний психічний процес стає важливим компонентом діяльності людини.
4. З знаряддями перетворення інформації (рахунки, логарифмічна лінійка). У результаті використання таких знарядь відбувається зміна психологічної структури прийняття рішень. Ряд операцій продуктивного мислення людина може перетворити на прості операції прямого замикання, вивільняючи тим самим свій мозок для творчого мислення.
Другий тип систем, чи систем "людина - машина", ділиться на три класи:
1. З простим машиною, в якій здійснюється перетворення інформації за елементарною лінійною програмою (передача то людину частини реакцій прямого замикання). Зворотна інформація від предмета праці надходить майже повністю до людини, і він сам вносить корективи в програму машини.
2. З репродуктивно - перетворюючої машиною (звичайні ЕОМ). У цьому класі характерним є істотне, майже повне відчуження людини від предмета праці та його перетворення. Якщо людині знадобиться включитися в робочий процес, він повинен буде по штучному кодом реконструювати як стан предмета праці, так і процеси, якими управляє машина.
3. З продуктивно - перетворюючої машиною (самоорганізуються кібернетичні пристрої). Взаємодія людини з такою машиною вже носить характер інформаційного обміну між відносно замкненими системами інформації.
Людину, що працює за допомогою машини, будемо називати оператором. З огляду на те що саме цей тип діяльності є основним предметом ергономічного дослідження, розглянемо його психофізіологічну сутність більш докладно.
Найбільш характерною рисою діяльності оператора є те, що він позбавлений можливості безпосередньо спостерігати за керованими об'єктами і змушений користуватися інформацією, яка надходить до нього каналами зв'язку. Діяльність людини, що здійснюються не з реальними об'єктами, а з їх заступниками або імітують їх образами, називають діяльністю з інформаційними моделями реальних об'єктів.
Інформаційна модель - сукупність інформації про стан і функціонування об'єкта управління та зовнішнього середовища. Вона є для оператора своєрідним імітатором, що відображає всі істотно важливі для управління властивості реальних об'єктів, тобто тих джерел інформації, на основі якого він формує образ реальної обстановки, здійснює аналіз і оцінку ситуації, що склалася, планує, що управляють, приймає рішення, що забезпечують правильну роботу системи та виконання покладених на неї завдань, а також спостерігає і оцінює результати їх реалізації.
Обсяг інформації, включеної в модель, і правила її організації повинні відповідати завданням і способам управління. Фізично інформаційна модель реалізується за допомогою пристроїв відображення інформації. Найбільш суттєвою особливістю діяльності людини з інформаційною моделлю є необхідність соотнесенья відомостей, одержуваних за допомогою приладів, екранів, табло як між собою, так і з реальними керованими об'єктами. Саме на підставі соотнесенья цих відомостей будується вся діяльність оператора. Розглянемо основні етапи діяльності оператора при вирішенні певної технологічної задачі або виконання операції СЧМ.
Перший етап - сприйняття інформації - процес, що включає такі якісно різні операції: виявлення об'єкта сприйняття; виділення в об'єкті окремих ознак, що відповідають стоїть перед оператором завданню, ознайомлення з виділеними ознаками і упізнання об'єкта сприйняття.
Відмінності між операціями виявлення і виділення інформативних ознак визначаються тим, що явища, пов'язані з виявленням об'єкта сприйняття, протікають на рівні рецепторних полів сприймають систем, в той час як здатність до виділення інформативного змісту формується на основі минулого досвіду і вимагає спеціального навчання.
У процесі ознайомлення з виділеними ознаками оператор встановлює зв'язки між окремими властивостями об'єкта сприйняття, формує власні системи еталонів, на підставі яких він може надалі впізнати об'єкт чи ситуацію. Процесам ознайомлення і впізнання супроводжують зазвичай укрупнення ознак, що об'єднує їх в структури, які потім виступають як єдині оперативні одиниці сприйняття.
Оперативна одиниця сприйняття - це семантично цілісне утворення, що формується в результаті рецептивного навчання і що дає можливість практично одномоментного, симультанного і цілісного сприйняття об'єктів зовнішнього світу, незалежно від числа які у них ознак. Формування оперативних одиниць сприйняття забезпечує не лише цілісність і предметність сприйняття, але й можливість у подальшому уявного реконструювання ряду особливостей об'єкта, що не знайшли безпосередньо відображення в інформації, пред'явленої оператору, так само як і можливість виділення корисної інформації в перешкодах.
Другий етап - оцінка інформації, її аналіз та узагальнення на основі заздалегідь заданих або сформованих критерії оцінки. Оцінка проводиться на основі зіставлення сприйнятої інформаційної моделі з ситуацією в оператора внутрішньої образно-концептуальною моделлю обстановки (системи управління). Концептуальна модель представляє собою продукт осмислювання оператором ситуації, що склалася з урахуванням поставлених перед ним завдань. На відміну від інформаційної моделі вона відноситься до внутрішніх психологічним способам - засобам діяльності оператора.
Фактори діяльності, що викликають стомлення
Основним чинником, що викликає стомлення, є інтегральна екстенсівностная напруженість діяльності (навантаження). Крім абсолютної величини навантаження на ступені розвитку втоми позначається ще ряд факторів, серед яких необхідно виділити наступні:
- Статичний або динамічний характер навантаження;
- Інтенсивність навантаження, тобто її розподіл у часі;
- Постійний і ритмічний характер навантаження.
Статична фізичне навантаження за інших рівних умов веде до більшого розвитку втоми, ніж динамічна, причому суб'єктивне відчуття втоми в цьому випадку виражено особливо чітко.
Час настання втоми і його вираженість залежать від ступеня інтенсивності навантаження наступним чином: при збільшенні інтенсивності навантаження втома настає раніше, при зменшенні інтенсивності навантаження - час настання стомлення не змінюється (в останньому випадку продуктивність праці значно знижується, що невигідно). Існує певна оптимальна інтенсивність навантаження, при якій стомлення розвивається найповільніше.
Крім величини навантаження існує ряд додаткових або сприяють розвитку втоми факторів. Самі по собі вони не ведуть до розвитку втоми, однак, поєднуючись з дією основного фактора, сприяють більш раннього та вираженого настання стомлення. Ці фактори можна розбити на три великі групи:
1) мікроклімат 2) використання техніки 3) порушення режиму праці та відпочинку.
До першої групи належать: знижений вміст кисню у вдихуваному повітрі, підвищений вміст вуглекислого аза, висока температура середовища, підвищена вологість, зміна барометричного тиску і т.п.
Найбільшим різноманітність характеризується друга трупа. Серед причин, що входять в цю групу, слід назвати зміна складу повітря - забрудненість його різними газами (наприклад, продуктами неповного згоряння палива тощо); дію механічних сил провідних до вібрації, трясці, прискорень, вплив електромагнітних коливань, шумів та ультразвуку, зміна освітленості, незручність робочої пози і багато іншого.
Нарешті до третьої групи відносяться чинники, пов'язані в основному з порушенням режиму праці та відпочинку: недостатність часу для відновлення сил після втоми, неправильне використання перерв між роботою, непродумане планування роботи та відпочинку.
На розвиток втоми сильно впливають емоційні чинники. Виразність і час настання стомлення людини, його загального і спеціального фізичного розвитку тощо
Серед видів втоми слід спеціально вказати на один специфічний вид, що виникає при відсутності діяльності. Воно досить часто зустрічається в сучасному виробництві у фахівців, діяльність яких пов'язана з прийомом нерегулярно і несподівано, що надходить, тобто працюють у режимі очікування. Цей вид втоми займає проміжне місце між загальним і розумовою втомою. Почуття втоми у цих фахівців частково обумовлено статичної робочою позою, хоча в основному визначається розвитком сенсорної напруженості.
Сказане дозволяє вважати, що описані фази визначаються поєднанням фізичних та інформаційний характеристик роботи. Але існує ще одна специфічна форма зміни функціонального стану оператора, у меншій мірі пов'язана з фізичними характеристиками. Це в основному реакція організму оператора на інформаційну структуру системи. Така форма зміненого функціонального стану називається специфічної напруженістю.
Динаміка працездатності, динаміка втоми є неспецифічними проявами організму, загальною реакцією на інтенсивність і екстенсивність робочої діяльності, в той час як стан специфічної напруженості залежить те структури та змісту потоку інформації в СЧМ.
У зв'язку з цим основним критерієм оцінка специфічної напруженості, вірніше, оцінки характеру реакції організму на інформаційну структуру робочого класу процесу є критерій адекватності. Дослідження були умовно названі станом адекватної мобілізацією і станом динамічного неузгодженості.
Стан адекватної мобілізації - це такий стан оператора, яке є оптимальним або близьким до оптимального для даних умов роботи людини, включеного в конкретну систему управління. Симптоматика і вираженість цього стану залежать насамперед від обсягу інформації, її щільності і екстенсивності, від семантичної значущості інформації, характеру кодування, наявності шуму, необхідних програм реалізації прийнятої інформації та особливостей керованої системи. Чим більше потрібне стан відрізняється від стану оперативного спокою, тим більше виражена активна мобілізація.
Характерною рисою адекватної мобілізації є її лінійність, тобто наявність прямої залежності від суб'єктивної труднощі виконуваної роботи.
Першим кроком діагностики, чи прогнозування цього стану є кількісний аналіз інформаційної моделі робочого процесу для з'ясування, який елемент цієї діяльності в першу чергу визначає ступінь адекватної мобілізації. У більшості випадків оперативної точкою для судження є положення знайдених характеристик на шкалі граничних можливостей людини.
Виявлення провідного елементу діяльності вирішує питання про те, яке властивість чи властивості оператора визначають його виконання, а стан відповідних функцій і буде в першу чергу характеризувати ступінь адекватної мобілізації. Однак крім цього змінюється і стан пов'язаних з ведучою функцією систем неспецифічного забезпечення і регулюючих нервових утворень. Оскільки стан цих систем не відволікає оператор то виконання основних обов'язків, а самі показники досить тісно корелюють з рівнем роботи основної системи, то про ступінь напруженості судять саме за станом цих систем.
Стан адекватної мобілізації характеризується мінімальним числом помилок в роботі і вибором оптимального алгоритму діяльності.
Може виникнути питання: оскільки зовнішні ознаки стадії адекватної мобілізації дуже близькі до тієї стадії працездатності, яка була описана як фаза компенсації, то чи не є такий поділ штучним? Звичайно, ці стану багато в чому подібні, однак дві суттєві обставини дозволяють їх розділити. По-перше, це зв'язок стану адекватної мобілізації тільки з інформаційної структури роботи: при збільшенні труднощі роботи вираженість стадії збільшується, при зменшенні слабшає; фаза компенсації більш стійка і мало змінюється при тимчасових коливаннях інтенсивності роботи. По-друге, вона не пов'язана з часом роботи і може бути однаково виражена як на початку, так і в кінці її.
У тих випадках, коли пред'являються до організму вимоги знаходяться на межі його фізіологічних можливостей або перевищують їх, спостерігається перехід стану адекватної мобілізації в стан динамічного неузгодженості. Однак динамічний неузгодженість може виникнути при невеликій інформаційної навантаження, коли є різного рада емоційні зрушення, особливо пов'язані з малим навичкою в роботі.
Стан динамічного неузгодженості. При динамічному неузгодженості порушується основна закономірність попередньої стадії - рівень роботи по сприйняттю інформації не відповідає очікуваному фізіологічного стану. Про такий стан свідчать великі зрушення вегетативних реакцій, поява додаткових реакцій, зокрема потовиділення, розширення судин шкіри, порушення м'язового балансу та ін Це стан надзвичайно важливо для оцінки роботи фахівця, оскільки воно супроводжується вираженими порушеннями працездатності і появою великої кількості помилок, зайвими діями , збільшенням часу роботи, аж до відмови від роботи або її припинення.
Узагальнений характер динамічного неузгодженості приводить до того, що помилки і неправильні дії спостерігаються навіть тоді, коли оператор повинен виконувати необхідні по ходу роботи нескладні для нього дії, в іншому стані виконуються безвідмовно. На цій підставі заснований один з прийомів оцінки неузгодженості, коли оператору по ходу роботи пропонують виконувати ряд тестів зростаючої складності, звичайно добре виконуваних. Чим простіше тест, у якому з'явилося складне або помилка, тим глибше динамічний неузгодженість.
Динамічне неузгодженість є стійким, коли оператори знаходилися в стані адекватної мобілізації, ними вироблялося шість цифр. У стані динамічного неузгодженості один з них міг запам'ятати тільки чотири цифри, а інший - лише дві.
Динамічне неузгодженість є стійким, ніж адекватна мобілізація; зменшення інтенсивності навантаження не призводить до ліквідації цього стану і появи адекватної мобілізації. Повинно пройти певний час, перш ніж ознаки неузгодженості зникнуть.
Характеристика емоційних станів оператора
Під емоційними розуміються стану, викликані переживанням людиною її ставлення до зовнішнього світу і до самого себе і характеризуються змінами кількісних і якісних параметрів відповідей на сигнали зовнішнього середовища. Таким чином, емоційний стан тісно пов'язано з індивідуальною семантичної значимістю надходить до людини інформації і є як би корекцією, що вноситься людиною у відповідь, що визначається тільки інформаційною структурою подразника. Наприклад, можна встановити закономірне посилення емоційних станів в міру зростання ціни рішення. Показано, що при фіксованій ціні рішення є прямий зв'язок ступеня емоції від величини ентропії, що залишається до моменту необхідної видачі рішення (недостатність інформації як емоціогенних фактор по П. В. Симонову).
Це положення робить зрозумілим і той зв'язок емоційних станів з описаними вище загальними функціональними станами, особливо з станами адекватної мобілізації та динамічного неузгодженості і з низкою внутрішніх характеристик особистості, наприклад, рівнем тривожності, який позначається на надавали значення індивідуальної (суб'єктивної) семантичної значущості.
Зі сказаного стає також ясно, що будь-який вид свідомої людської діяльності завжди в тій чи іншій мірі пов'язаний з розвитком емоційних станів.
При вивченні емоційних реакцій слід чітко розрізняти дві його форми - емоційне напруження та емоційну напруженість. Емоційне напруження характеризує ступінь мобілізації функцій організму для найбільш успішного виконання тієї чи іншої діяльності і пов'язано з вольовим актом, спрямованим на цю діяльність, тобто воно характеризує ту ступінь емоційних зрушень, які зумовлюють найбільш повний розвиток стану адекватної мобілізації.
У тих випадках, коли настає динамічний неузгодженість між об'єктивною значимістю ситуації та її суб'єктивною оцінкою і з'являються пов'язані з цим негативні зміни в рухових і психічних функціях, настає стан емоційної напруженості. При цьому спостерігається і зниження стійкості ряду психічних функцій. Момент переходу емоційної напруги в емоційну напруженість визначає так звану емоційну стійкість. Чим менше емоційна стійкість, тим швидше при менших значеннях емоційного фактора розвивається стан емоційної напруженості. Емоційна стійкість є показником, дуже тісно пов'язаним з такою властивістю особистості, як рівень тривожності, вона дуже низька в осіб з високим рівнем тривожності.
Наступне якість - емоційна збудливість - визначає швидкість розвитку того чи іншого емоційного стану, тобто це якість дуже близько до того, що характеризує емоційну стійкість.
Фактори, що визначають розвиток емоційних станів. На підставі даного подання про сутність емоційних реакцій стає ясним, що їх розвиток визначають дві групи чинників - зовнішні і внутрішні.
Зовнішні емоціогенние фактори. До них відносяться перш за все так звані екстремальні фактори, тобто такі, фізичні або інформаційні характеристики яких ведуть до розвитку крайнього ступеня напруги фізіологічних і психологічних функцій з повним вичерпанням всіх фізіологічних резервів. Чим більш виражена екстремальність чинника, тим вище ймовірність появи виражених ступенів емоційних зрушень. Характер цих зрушень визначається видом реакції, що розвивається в результаті впливу. У разі формування адекватної реакції, тобто реакції, спрямованої на подолання дій фактора або на підтримку необхідного рівня діяльності при продовженні дії екстремальності, як правило, спостерігається та чи інша ступінь емоційної напруги.
Розвиток реакції тривоги, що характеризує тенденцію відходу від екстремального чинника, правило, спостерігається та чи інша ступінь емоційної напруги.
Розвиток реакції тривоги, що характеризує тенденцію відходу від екстремального чинника, нездатність до мобілізації функцій ведуть до появи різних ступенів емоційної напруженості полоти до появи різко виражених негативних емоцій.
До цієї ж групи факторів належать і ті, які характеризуються дуже високою значущістю, хоча самі по собі чинники не є екстремальними. Знак виникає емоційної реакції і сила її розвитку в цьому випадку, як правило, визначається поєднанням ряду внутрішніх по відношенню до людини факторів.
Внутрішні емоціогенние фактори. Самі по собі ці чинники не є емоціогенним, вони лише тому чи іншому зовнішньому чиннику необхідний ступінь емоційності. До цих факторів відносяться такі, як характеристики нервової діяльності, темперамент, рівень тривожності, ригідність особистості, і т.п. - Вони, як правило, визначають рівень реакції.
Такі фактори, як характеристика енграммних перетворень (особливості пам'яті, уваги), відповідальні за ступінь знакомости з виникає ситуацією і швидкість і швидкість ухвалення рішення, визначають не тільки ступінь розвитку емоційних станів, а й їх знак. Дуже близька до них і така характеристика особистості, як рівень домагань. Нарешті, в цю ж групу слід віднести і такі фактори, як мотиви, установки і близькі до них характеристики типу ідеалів і т.п. Найбільш виражено їх вплив на емоційну стійкість, яка, при позитивних мотивах може бути настільки високою, що повністю виключає появу емоційної напруженості.
Управління емоційними станами - одне із завдань ергономіки. Можна активно управляти поведінкою людини - оператора, вводячи ті чи інші емоціогенние фактори. Наприклад, для підтримки високого рівня пильності при монотонній роботі операторів спостереження і контролю вплив на емоціогенних сферу є найбільш ефективним.
Якщо ми маємо справу з емоційною напруженістю, то тут позиція стає іншою, це стан явно несприятливе, і всі зусилля повинні бути спрямовані на переклад цього стану в стан емоційного напруження.
Приклади отримання вихідної інформації для виявлення структури діяльності
Існує два підходи до вивчення психологічних та фізіологічних характеристик трудової діяльності: "непрямий", заснований на реєстрації змін в організмі людини, що виникають внаслідок виконання ним роботи, і "прямий", заснований на виявленні психічних і фізіологічних процесів, складових змісту діяльності. Повна картина структури діяльності може бути отримана лише шляхом поєднання "прямого" та "непрямого" способів отримання інформації про трудовий процес. До них відносяться:
1) витяг інформації з документів (інструкції з експлуатації техніки, нормативів оцінки рівня кваліфікації фахівців тощо;
2) інженерно - психологічне обстеження ЕС (обладнання, пристрої робочого місця, коду інформації, взаємозв'язків між фахівцями і т.п.).;
3) спостереження за ходом трудового процесу і поведінкою фахівця.;
4) бесіда з фахівцями.;
5) самозвіт в процесі діяльності;
6) анкетування та експертна оцінка;
7) об'єктивна реєстрація і вимірювання складових трудового процесу (кінозйомка напрям погляду та показань приладів, запис рухів органами управління та виміром сили впливу, магнітофонний реєстрація команд і т.п.);
8) аналіз помилок, що допускаються в роботі;
9) об'єктивна реєстрація і вимірювання показників факторів середовища;
10) експеримент.
Витяг інформації з документів. З точки зору психофізіологічного аналізу діяльності документи можна розділити на три групи: 1) характеризують зміст і організацію трудової діяльності, пристрій системи управління, особливості середовища, 2) відображають підсумки діяльності; 3) характеризують особистісні особливості фахівців.
Г р у п п а 1 включає описи об'єктів техніки, що містяться в ескізних, технічних проектах і інших подібних документів, настанови, інструкції з експлуатації та технічного обслуговування і т.п.
Вивчення цих документів дає можливість, перш за все, ознайомиться зі структурою та технічними особливостями ЕС, з істотою професійної діяльності, пристроєм робочого місця, організації взаємодії між фахівцями і фахівцем та технічним пристроєм.
Потім виділяється найбільш важливі і складні операції (пов'язані з дефіцитом часу, аварійними ситуаціями і т.п.) різних підрівнів і орієнтовно оцінюється психофізіологічна сутність виконання їх фахівцями. Вже на підставі інструкцій можна скласти окремі операційні схеми діяльності.
З цих документів можна також отримувати інформацію про режими праці та відпочинку та динаміки показників факторів середовища. Нормативні документи дають можливість приблизно оцінити ступінь специфічної напруженості виконання діяльності (по необхідної швидкості роботи, точності виконання операцій і т.п.).
Г р у п п а 2 включає журнали і відомості обліку випущеної продукції, відпрацювання технологічних завдань, виробничо - економічні звітні документи, медичні книжки і т.п.
Цей матеріал є одним із джерел отримання даних для аналізу продуктивності праці, шлюбу і помилок у роботі фахівців, захворюваності та травматизму. Крім того, він може дати інформацію для оцінки особистісних якостей та рівня професійної майстерності конкретних осіб.
Г р у п п а 3 включає службові та медичні характеристики подання для призначення на посаду, льотні, водолазні книжки і т.п.
Інженерно - психологічне обстеження ЕС. Безпосереднє ознайомлення з технікою і робочим місцем є подальшим кроком у вивченні сутності трудової діяльності і необхідною передумовою переходу до прийомів спостереження за перебігом робочого процесу.
Обладнання вивчається з'ясуванням призначення різних технічних пристроїв, з якими взаємодіє людина (спеціаліст, оператор), складання схем потоків інформації, послідовності звернення фахівця до приладів і органів управління під час вирішення типових і найбільш складних виробничих завдань. При цьому необхідно постійно зіставляти одержувані з інженерно - психологічними вимогами (зокрема, з принципами побудови інформаційних моделей).
Спостереження за ходом трудового процесу і поведінкою фахівців. Спостерігаючи за ходом трудового процесу, потрібно мати на увазі отримання відповідей на такі питання, стосовно певних виробничих завдань.
I. Характеристика каналів руху інформації:
1) число інформаційних каналів;
2) динаміка руху інформації у часі (односпрямована, з перемиканням, поєднана).
II. Характеристика сигналів (повідомлень), що надходять до фахівця:
1) загальні дані про повідомлення:
а) зміст основних повідомлень, що надходять до фахівця при виконанні різних завдань; б) шлях і характер вхідних повідомлень (від кого надходять; безпосередньо голосом, через переговорний трубку, по трансляції, за допомогою світлової сигналізації, чи потрібно їх запам'ятовувати, передавати далі і т. п.);
2) характеристика інформації за видами аналізаторів людини (слухове сприйняття, зорове, і т.д.):
а) короткий опис каналів надходження інформації (від куди подається, чи є передавальні ланки), б) характеристика інформації (фізична сила, частота надходження по даному каналу, тривалість окремих інформацій, тривалість пауз між ними, наявність інтерференції інформації (одночасного надходження); в ) характеристика різних каналів надходження інформації: відносна "завантаження" каналів, можливість "і частота") одночасного надходження інформації з двох і більше каналах; г) перешкоди передачі інформації з даного каналу (шуми - їх інтенсивність і характер, помилки в передавальному ланці);
3) характеристика взаємодії комплексу аналізаторів (частота перемикання з одного аналізу на інший; одночасна, односпрямована і різноспрямована роботи аналізаторів).
III. Дані про функції опорно-рухового апарату:
1) поза при роботі і під час "активного спокою";
2) характер і частота зміни пози при різних маніпуляціях, найбільш типова поза при певному виді діяльності;
3) характер робочих рухів рук (напрямок руху, амплітуда, темп, прикладені зусилля);
4) положення голови, характер її руху;
5) дані про швидкість і ступеня м'язового стомлення і порушення координації рухів;
6) енергетична завантаження в період робочої діяльності.
IV. Дані про процеси переробки інформації фахівцем.
1) Характеристика оперативної та довготривалої пам'яті:
а) кількість оперативних одиниць інформації, яке необхідно запам'ятовувати на проміжку часу певної тривалості, б) форма запам'ятовування відомостей у (в умі, записати на папері, відзначити на приладі тощо); в) характер матеріалу для запам'ятовування (цифровий, образний , словесно-логічний і т.п.).
2) характеристика процесів забезпечують аналіз інформації та прийняття рішень:
а) особливості пристроїв, застосовуваних для аналізу і синтезу інформації, що надходить і прийняття рішень (таблиці, схеми, формули, лічильно-вирішальне пристрій тощо), б) характеристика переважних способів переробки інформації;
- Реакції прямого замикання, автоматизовані реакції вибору, стеження тощо;
- Прийняття рішень, розумові операції: логічні, обчислювальні творчі.
V. Вольова і емоційна напруженість:
1) чи виникають, і як часто, ситуації, що вимагають великих вольових зусиль (виконання робіт у несприятливих умовах зовнішнього середовища і т.п.);
2) причини і ступеня емоційної напруженості (аварійні ситуації, велика відповідальність, дефіцит або "надмірність" часу і т.п.).
Розподіл інформації між сприймають каналами людини - оператора
Між сприймають каналами людини - оператора інформація повинна розподіляться на основі психологічних сприйняття інформації різними аналізаторами. Необхідно також враховувати взаємодію і взаємний вплив аналізаторів, їх стійкість до впливу різних факторів середовища: гіпервесомості і невагомості, вібрації, гіпоксемії, зміну здатності до сприйняття інформації в процесі тривалої роботи та ін Досить істотне значення має вид інформації, умови її прийому, а також характер діяльності оператора.
Вибір каналу сприйняття в залежності від виду інформації.
Передача кількісної інформації. Для передачі кількісної інформації використовуються зоровий, слуховий та шкірний канали сприйняття. Вибір каналу обумовлюється числом градацій ознаки.
З р. і т л ь н и і до а зв а л забезпечує найбільшу точність визначення величини ознаки, особливо при використанні цифрових кодів, шкал, змін положень покажчиків приладів. Він дозволяє порівнювати й вимірювати інформацію одночасно за кількома ознаками. Найменша точність спостерігається при кодуванні величини яскравістю.
С л у х о в о й к а н а л поточності сприйняття кількісної інформації може конкурувати із зоровим тільки при передачі кількісної інформації у вигляді мовних повідомлень. Точність прийому кількісної інформації, закодованої за допомогою частоти або інтенсивності звукового сигналу, підвищується при використанні еталона порівняння. Людина здатна сприйняти до 16 - 25 градації тонів, що розрізняються по висоті або гучності.
К о ж н и і до а зв а л при передачі кількісної інформації значно поступається зорового і слухового каналу. З його допомогою можна передати більше 10 градацій величини за рахунок використання частоти вібротактильна або електрошкірна сигналів (після відповідної тренуванні).
Передача багатовимірних сигналів. Використання багатовимірних сигналів, що розрізняються за кількома ознаками, сприяє більш економною передачі інформації. З точки зору можливості прийому багатовимірної інформації різні сприймають канали людини не є ідентичними.
З і т і л ь н и і до а зв а л, що володіє добре вираженими аналітичними властивостями, дозволяє одночасно використовувати кілька ознак в сигналі. Інформація для цього каналу сприйняття може бути закодована одночасно з допомогою інтенсивності і кольору світлових подразників, форми, площі, просторового розташування сигналів, відносин їх окремих параметрів. Здатність до поелементного аналізу великої кількості окремих складових складного сигналу дозволяє сприймати за допомогою цього каналу великий обсяг інформації, не дивлячись на те, що за шкалированию деяких з них (наприклад, інтенсивності, частоти). Зоровий аналізатор не має виражених перевагами в порівнянні з іншими аналізаторами.
Значно підвищує пропускну здатність даного каналу по відношенню до багатовимірних кодовою сигналам синтез різних компонентів сигналів в єдиний зоровий образ. У цьому відношенні велику роль відіграє наявність можливості одночасного сприйняття кількох просторово роз'єднаних зорових образів.
С л у х о в о й к а н а л дозволяє використовувати при передачі багатовимірних звукових сигналів інтенсивність і частоту, тембр і ритм. Розподіл частот по октавах і модулювання звукових сигналів також підвищує їх распознаваемость. Однак загальний набір сигналів і можливість варіювання ними для цього аналізатора менше, ніж для зорового. Значно обмежує використання цього каната труднощі прийому та аналізу інформації, що надходить одночасно більше ніж від одного джерела сигналів.
К о ж н и і до а зв а л володіє меншими можливостями для прийому багатовимірних сигналів, ніж два попередні. При передачі по ньому багатовимірних сигналів практично можуть бути використані частота сигналів і їх просторова локалізація.
Передача інформації про положення об'єктів у просторі.
З р. і т е л ь н и і до а зв а л дає найповнішу інформацію про становище спостережуваних об'єктів у просторі (за трьома координатами). Велика точність в оцінці простору і просторових відносин забезпечується за рахунок вираженої аналітичної здатності зорового аналізатора, константності сприйняття, візуалізації уявлень, широкої можливості оперування просторовими зоровими образами.
К о ж н и і до а зв а л при передачі цієї інформації можна поставити на друге місце. Він забезпечує визначення положення об'єкта в просторі по двох координатах при безпосередньому зіткненні з об'єктом і при дистанційному визначенні положення його в просторі за рахунок штучних кодових ознаках. Такими кодовими ознаками можуть бути частота вібротактильна або електрошкірна сигнали та їх локалізація. Застосування для цього зміна амплітуди, величини і площі тиску тактильних сигналів обмежується швидким розвитку адаптації в тактильному аналізаторі.
С л у х о в о й к а н а л при бінауральному сприйнятті забезпечує високу точність визначення направлення на джерело звуку. Коли ж застосовують штучний код (звичайне зміна частоти акустичного сигналу, його тону), точність локалізації виявляється нижче, ніж при використанні зорового і шкірного аналізаторів. В основному, в цьому випадку за допомогою слухового аналізатора можна визначати зміну положення об'єкта в просторі тільки по одній координаті.
Сприйняття часу. Точність сприйняття тимчасових інтервалів залежить від їх тривалості, від того, заповнені вони чи не заповнені подразником і від ряду інших причин. Найбільша точність відзначається при оцінки заповнених тимчасових інтервалах.
С л у х о в о й к а н а л забезпечує найбільшу точність в оцінці часових характеристик сигналів (їх тривалості, темпу, ритму і т.п.). Помилка у відтворенні 3 -, 5 -, 10 - секундні заповнених тимчасових інтервалів становить при використанні слухового аналізатора 1.2 - 4.7% заданих стандартів.
К і н е з т е т і ч е з до і і к а н а л також може успішно використовуватися для передачі інформації по параметру тривалості. При надходженню з цього каналу заповнених тимчасових інтервалів тривалістю в 4.8 і 9.1 с., Помилка в точності відтворенні коливається в межах 6.4 - 16%.
Т а к т і л ь н и і до а зв а л по точності оцінки часу займає третє місце. Помилка точності відтворення 5, 10 - секундних інтервалів при використанні цього аналізатора становить 7.4 - 24.8% визначених величин.
З р. і т е л ь н и і до а зв а л забезпечує найменшу точність передачі часової інформації. Бенкет надходження сигналів в цей канал спостерігається менша точність і велика флуктуація в оцінці тривалості часових інтервалів, ніж при надходженні їх по слухового, кинестетическому і тактильному каналах. Помилка в точності відтворення 3 -, 5 - і 10 - секундних інтервалів часу при використанні зорового аналізу становить 13.8 - 18% стандарту, а флуктуація - 1.2 - 2.9 с.
Передача інформації про аварійні ситуації. Сигнали, які мають інформацію про аварійні ситуації, можна підрозділити на попереджувальні і сигнали, що свідчать про аварію і переключають людини на діяльність по новому алгоритму.
Попереджувальні сигнали не повинні порушувати заданого режиму робочої діяльності. Наслідком аварійних сигналів має бути зміна алгоритму роботи для запобігання розвитку аварійної ситуації і відновлення нормального функціонування системи. Для передачі попереджувального сигналу можна використовувати будь-який канал зв'язку (зоровий, слуховий, тактильний). Вибір його залежить від структури діяльності, завантаженості тієї чи іншої аналізатора і виду алгоритму, на який повинен бути переключено оператор. Вибір каналу зв'язку для передачі аварійного сигналу обумовлюється тим, що сигнал повинен бути обов'язково і негайно сприйнятий при будь-яких обставин, не залежно від характеру роботи.
С л у х о в о й к а н а л в о з п р і я т і я при передачі інформації про аварійний стан має ті переваги, що слуховий аналізатор має виражену здатність до екстреної мобілізації. Звуковий сигнал добре сприймається незалежно від місця розташування його джерела по відношенню до оператора. Негативною властивістю тривалого інтенсивного звукового сигналу його виражене гальмівний вплив на вищу нервову діяльність.
З р. і т е л ь н и і до а зв а л в о з п р і я т і я при передачі аварійної інформації є також досить ефективним. Недоліком його є те, що джерело інформації обов'язково повинен перебувати в полі зору. Особливо важливого значення набуває канал в умовах інтенсивного шум.
К о ж н и і до а зв а л в о з п р і я т і я також може бути використаний при подачі аварійних сигналів. При передачі аварійного сигналу в деяких випадках може використовуватися больова чутливість, проте дане питання вимагає додаткового вивчення.