Основные перспективы инженерно-психологических исследований в «Эргоцентре»

В. М. Львов

Комплексные инженерно-психологические исследования в оборонной промышленности проводились с 1968 по 1994 г. в основном по пятилетним программам. С 1975 г. эти исследования стали называть эргономическими, хотя они на 70% остались инженернопсихологическими. В 2004 г. после 11-летнего перерыва была разработана и утверждена 5-летняя комплексная программа по эргономике на период с 2005 по 2015 г., но она фактически не действует, в настоящее время исследования проводятся по частным и не всегда взаимосвязанным темам и, как правило, различным составом исполнителей.

К числу основных направлений исследований, выполненных в последнее десятилетие под руководством или с участием ОАО НПП «Эргоцентр», относятся формирование, накопление, распространение научно-технической информации и проведение исследований по проблемам человеческого фактора, а именно:

• • экспериментальные исследования по информационному обеспечению автоматизированного рабочего места (АРМ) операторов АСУ;
• • разработка технологии адаптивного информационного взаимодействия человека-оператора с унифицированными интерфейсами АРМ нового поколения в перспективных АСУ специального назначения;
• • исследования по обоснованию облика перспективных унифицированных автоматизированных рабочих мест для межвидового применения;
• • разработка методов проектирования человеко-машинных систем и оценки их эргономических свойств на основе человеко-ориеитированных подходов с использованием современных информационных технологий;
• • исследование инженерно-психологических проблем создания АРМ операторов специализированных комплексов, оснащенных средствами интеллектуальной поддержки принятия решений;
• • эргономическое обеспечение проектирования, организация и проведение эргономической экспертизы сложных человеко-машинных систем;
• • разработка проектов интегрированных пультов контроля и управления для сложных систем гражданского и двойного назначения с учетом эргономических требований;
• • разработка сетевых интегрированных автоматизированных обучающих систем;
• • разработка автоматизированных систем трудовой реабилитации и адаптации инвалидов;
• • разработка психодиагностических комплексов прогнозирования и предупреждения несанкционированных действий специалистов опасных профессий;
• • разработка автоматизированных систем с применением технологий географических информационных систем;
• • разработка автоматизированных систем мониторинга здоровья.

В рамках этих направлений решался целый комплекс научных проблем, которые будут рассмотрены ниже.

1 Проблема оптимизации информационного взаимодействия операторов перспективных эргатических систем

Основные результаты в решении данной проблемы раскрыты в статье В.М. Львова с соавторами (2009), поэтому остановимся на взаимосвязи главных компонент информационного взаимодействия - информационной модели, интеллектуальной поддержке деятельности операторов и их информационного обеспечения. Основной задачей является создание методов, обеспечивающих эффективное информационное взаимодействие операторов с техническими средствами и между собой в условиях диалого-управляющего и диалого-редактирующего режимов, на основе повышения степени модальности и адаптивности информационной модели для обеспечения требуемого уровня работоспособности и повышения качества работы человека-оператора. Структурная схема разрабатываемых технологий приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Структурная схема разрабатываемых технологий

2 Проблема стандартизации

инженерно-психологических норм и требований

Термин «инженерно-психологические нормы и требования» практически уже не используется в последние 25 лет по известным причинам, даже если мы говорим об информационном обеспечении и человеко-машинном интерфейсе. Его место прочно занял термин

«эргономические нормы и требования». Даже стандартизация однозначно стала называться эргономической, если речь идет о человеческом факторе.

В Советском Союзе и в России был разработан целый комплекс нормативной документации, включающей ГОСТы, ОСТы, МР, РД и т.д. Были созданы система стандартов эргономических требований и эргономического обеспечения (ССЭТО), комплекс стандартов «Система ,,человек-машина“» (СЧМ), документы типа Общих технических требований Минобороны (ОТТ) и Руководств по эргономическому обеспечению (РЭО).

Однако, ввиду быстрого изменения средств и условий деятельности операторов современных систем, значительная часть существующих документов безнадежно устарела, поскольку не пересматривалась и не дорабатывалась уже много лет.

Другой особенностью российской стандартизации являются межведомственные барьеры и, в частности, деление стандартов на военные и гражданские. Кроме этого, в силу существующих традиций, многие нормативные эргономические требования включены в нормативные документы различной ведомственной принадлежности (ГОСТы ССБТ - Система стандартов безопасности труда. Санпины Госсанэпиднадзора и т.д.), которые носят обязательный характер. В основном эти требования относятся к обеспечению безопасности продукции и условий труда.

Перечисленные выше документы касаются, в основном, продукции народнохозяйственного назначения и гражданских отраслей промышленности. К военной сфере упомянутые виды документов не относятся и потому стандартизация в области военной эргономики носит достаточно цельный характер, поскольку стандартизация эргономических норм и правил в СССР, а затем и в России традиционно проводилась, как и в США, в первую очередь в интересах Министерства обороны и нашла свое воплощение в системе стандартов ССЭТО - система стандартов эргономических требований и эргономического обеспечения.

Для гражданской сферы со значительным опозданием была открыта 30-я система стандартов ССЭТЭ - система стандартов эргономики и технической эстетики, которая задумывалась как аналог закрытой 29-й системы ССЭТО с дополнительным включением требований эстетики.

В настоящее время действуют 27 стандартов, отнесенных к разделу «Эргономика». Большая часть из них (21 стандарт) является межгосударственными стандартами стран СНГ (бывшие государственные стандарты Союза ССР), 6 - государственные стандарты

Российской Федерации. Межгосударственные стандарты являются общетехническими, устанавливающими термины, определения и общие эргономические требования к техническим средствам деятельности, а также основные положения технической эстетики.

Большинство из этих стандартов (14 из 21) имеет групповой заголовок «Система „человек-машина"» (СЧМ), три стандарта относятся к системе стандартов безопасности труда (ССБТ), два - к системе стандартов эргономических требований и эргономического обеспечения (ССЭТО), один - к комплексной системе общих технических требований (КСОТТ) и еще один - к системе стандартов эргономики и технической эстетики (ССЭТЭ). ССЭТЭ была создана как перспективная система стандартов, направленных на гуманизацию труда, создание производственного оборудования, производственных процессов, систем управления, инструментов и приспособлений, промышленной продукции, максимально учитывающих возможности человека и обеспечивающих удобство и эффективность его работы.

Государственные стандарты Российской Федерации являются общетехническими и устанавливают общие эргономические требования к техническим средствам деятельности.

Из состава перечисленных межгосударственных стандартов основная масса (стандарты СЧМ) разработана в семидесятые годы, последние приняты в 1985 г. Первые государственные стандарты Российской Федерации появились только в 1996 г. В течение 12 лет стандарты по эргономике и технической эстетики не разрабатывались.

ОАО «НПП „Эргоцентр"» с самого начала своего основание (1990 г.) постоянно занимается проблемой эргономической стандартизации, создавая систему «ССЭТО» и разрабатывая вместе с другими организациями 4-6 государственных стандартов в год. В вышедшем в 2009 г. указателе Минобороны утвержденных за последний год стандартов приведено 11 эргономических стандартов из более трех десятков других направлений стандартизации. Среди утвержденных стандартов четыре регламентируют вопросы профессионального отбора, два - светоцветовой среды, один - системы звуковых и световых сигналов опасности, один - условных обозначений, два - обитаемости объектов техники.

Еще пять стандартов до конца года будут проходить процедуру утверждения, один из них содержит новые эргономические требования к человеко-машинному интерфейсу. Эргономическая стандартизация начинает охватывать такие новые направления, как диалог человека-оператора с техническими средствами, программное обеспечение, группирование и форматизация данных и др.

3 Проблема разработки методов и средств автоматизации профессиографических исследований

Решение указанной проблемы основано на использовании современных научных данных о психологическом содержании и закономерностях деятельности оператора в эргатической системе (ЭС), реализации положений по организации системной профессиогра-фии и общей ориентировочной схемы системной профессиографии трудовой деятельности человека (Практикум..., 2003). Основные результаты решения данной проблемы раскрыты в статье В. М. Львова с соавторами (2009), поэтому здесь перечислим кратко основные этапы. На первом этапе была подготовлена нормативная база перехода к автоматизации профессиографических исследований. Эта нормативная база включала три государственных стандарта, посвященных: классификации видов операторской деятельности; классификации профессионально важных качеств (ПВК), в основу которой положена известная разработанная единая структуриро-

Рис. 2. Методологический подход к проведению профессиографических исследований ванная номенклатура ПВК, номенклатура требований к содержанию и порядку разработки профессиограмм операторских специальностей. Затем был разработан методологический подход к проведению профессиографических исследований с использованием банка данных профилей операторских специальностей и банка данных эталонных моделей профессионала по конкретным должностям (рисунок 2). Результаты второго этапа были положены на третьем этапе в основу разработки двух новых государственных стандартов, посвященных общим эргономическим требованиям к техническим средствам профессионального отбора и методам оценки выполнения эргономических требований к компьютерным психодиагностическим системам.

Целью четвертого этапа является создание новых автоматизированных аппаратно-программных средств профессиографических исследований операторской деятельности в ЭС.

4 Проблема разработки автоматизированной системы формирования и оценки эргономических характеристик эргатических систем

В настоящее время разрабатывается уже третья версия автоматизированной системы, которая позволяет:

• • формировать эргономические требования к ЭС необходимой конфигурации на всех стадиях проектирования;
• • проводить полную эргономическую экспертизу ЭС по таким позициям, как распределение функций в ЭС, информационное обеспечение деятельности операторов, пульты управления, человеко-машинный интерфейс, алгоритмы деятельности операторов, взаимного расположения АРМ и СОИ коллективного пользования.

Структура автоматизированной системы приведена на рисунке 3. Одной из основных частей системы являются банки эргономических требований и нормативно-справочной информации.

5 Проблема разработки и применения автоматизированных систем обеспечения образовательного процесса и средств дистанционного образования

ОАО «НПП ,,Эргоцентр“» является соучредителем негосударственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Образовательно-научный центр» Института эргономики и социально-экономических исследований.

По образовательному направлению производится разработка и использование средств автоматизации, в том числе и средств дистанционного образования, по следующим направлениям:

Рис. 3. Состав автоматизированной системы формирования и оценки эргономических характеристик эргатических систем

• • разработка электронных версий образовательных ресурсов по направлениям: управление человеческими ресурсами, корпоративная культура, эргономика, психология труда, инженерная психология и др.;
• • разработка систем интеграции образовательных ресурсов с возможностями регистрации пользователей и групп, средствами администрирования, обработки статистик и документирования;
• • разработка систем дистанционного образования с использованием веб-технологий;
• • разработка систем тестирования знаний для профессиональных групп.

При разработке специального программного обеспечения для автоматизации образовательного процесса и средств дистанционного обучения реализуются следующие функциональные возможности:

• • структурированный просмотр гипертекстовой и мультимедийной образовательной информации;
• • мониторинг работы пользователей с фиксацией количественных и временных параметров обучения;
• • использование режима вопросов для проверки знаний в режимах обучения и контроля;
• • формирование диаграмм изученности и усвоенности образовательного ресурса;
• • использование режима экзамена по базам вопросов.

Аппаратная реализация средств автоматизации образовательного процесса и средств дистанционного обучения может осуществляться с применением: серверов базы данных и обработки; АРМ администрирования локальной вычислительной сети и базы данных; прикладных АРМ (преподавателей, обучающихся, экзаменуемых); в общем случае может использоваться несколько локальных вычислительных сетей и реализация удаленных и мобильных рабочих мест.

Разработанная система автоматизации образовательного процесса и средств дистанционного обучения используется в учебном процессе Тверского государственного технического университета и негосударственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Образовательно-научный центр» Института эргономики и социально-экономических исследований.

6 Проблема разработки систем автоматизации кадровых служб, в том числе и психологического обеспечения принятия кадровых решений

ОАО «НПП ,,Эргоцентр“» имеет опыт разработок систем автоматизации кадровых служб, в том числе и психологического обеспечения принятия кадровых решений с реализацией следующих функций:

• • разработка методических рекомендаций по работе с кадрами;
• • разработка и развитие системы кадрового учета;
• • обеспечение выполнения законодательства в области защиты персональных данных сотрудников;
• • автоматизация работы отдела госслужбы и кадров различных уровней в части учета сведений о присвоении классных чинов, учета документов по представлению к награждению;
• • разработка классификации должностей на основе учета компетентностей различных видов;
• • разработка типовых аналитических профессиограмм должностей и типовых методик профессиографического описания управленческих должностей;
• • разработка методических рекомендаций по применению профессиограмм к группам должностей в процессе принятия кадровых решений;
• • разработка конструкторской и программной документации, изготовление и проведение испытаний опытных образцов.

Аппаратная реализация систем автоматизации кадровых служб и систем автоматизированной поддержки принятия кадровых решений может осуществляться с применением: серверов базы данных и обработки; АРМ администрирования локальной вычислительной сети, базы данных; прикладных АРМ. В общем случае может использоваться несколько локальных вычислительных сетей.

Конкретная реализация аппаратного обеспечения системы допускает объединение серверов и автоматизированных рабочих мест, вплоть до реализации на одном компьютере.

В качестве общего программного обеспечения (ПО) используется стандартное ПО либо программные средства из состава базовых информационных защищенных компьютерных технологий (БИЗКТ).

В последние годы была разработана автоматизированная система классификации должностей на основе учета компетентностей различных видов, типовые аналитические профессиограммы должностей и методические рекомендации по применению профессио-грамм в процессе принятия кадровых решений. В настоящее время система проходит апробацию.

При разработке системы обоснованы предложения по уточнению структуры показателей компетентности управленческого персонала (рисунок 4).

Личностная Межличностная Рефлексивная

компетентность компетентность компетентность

I - уровень аналитической стандартизировашюй деятельности

II - уровень продуктивной эвристической деятельности

III - уровень предопределяющей развивающейся деятельности

Рис. 4. Структура показателей компетентности управленческого персонала

7 Проблема разработки психодиагностического комплекса (ПДК) оценки надежности операторов опасных профессий Оценка надежности операторов заключается в прогнозировании

и предупреждении их несанкционированных действий.

ПДК позволяет в автоматизированном режиме оценить:

• • степень готовности оператора к выполнению деятельности в данный момент времени (наличный уровень работоспособности по показателям назначения);
• • степень психологической устойчивости оператора (наличный уровень психоэмоционального состояния).

В ПДК заложен комплекс автоматизированных методик для проведения психодиагностического обследования операторов и осуществления прогнозных оценок их склонности к несанкционированным действиям, а также комплекс методов и средств информационного, математического и программно-аппаратного обеспечения для проведения предсменного контроля работоспособности операторов опасных профессий с целью их допуска к выполнению работы в особых условиях деятельности.

ПДК позволяет также оценить при психодиагностическом обследовании следующие показатели:

• • скорость реагирования оператора на значимые сигналы;
• • степень предрасположенности оператора к стрессовому состоянию;
• • степень адекватности социальной и моральной ориентированности оператора;
• • степень фрустрированности оператора;
• • тип и степень акцентуированности характера оператора;
• • степень тревожности и агрессивности оператора.
• 8 Проблема обоснования инженерно-психологических требований к процессу обучения операторов (в том числе с использованием автоматизированных тренажных комплексов)

При решении данной проблемы впервые сформулирован типовой набор требований по всем аспектам обучения операторов с использованием автоматизированных обучающих комплексов (АОК) как в штатных, так и в нештатных ситуациях.

При обосновании требований к информационному обеспечению процесса обучения в штатных ситуациях целевой установкой является последовательное формирование диагностических систем действий обучаемых на следующих уровнях обученности: функционально-нормативном, информационно-нормативном, алгоритмически нормативном.

При обосновании требований к информационному обеспечению процесса обучения в нештатных ситуациях целевой установкой является последовательное формирование диагностических систем действий обучаемых на следующих уровнях обученности: функционально-эвристическом, информационно-эвристическом, ситуационном.

На последнем этапе у обучаемого формируется образ иерархической системы диагностики (парирования) отказов (сбоев) технических систем и непредвиденных изменений в информационной обстановке.

Состав общих требований к информационному обеспечению обучения операторов приведен на рисунке 5.

Обоснованы также общие требования непосредственно к процессу обучения с использованием АОК в штатных и нештатных ситуациях, состав которых приведен на рисунке 6.

Рис. 5. Состав требований к информационному обеспечению операторов

Рис. 6. Состав общих требований к процессу обучения с использованием АОК

При обосновании требований введены понятия уровней усвоения областей деятельности и уровней усвоения процедур деятельности. Под первым понимается квалификационная характеристика обучаемого, отражающая усвоенность теоретических (декларативных) знаний в области деятельности оператора. При этом можно выделить следующие уровни усвоения области деятельности:

• • способность провести каталогизацию элементов управляемых оператором объектов (управляемого процесса) и элементов внешней среды, описать их свойства, дать внешнее, описательное изложение явлений и процессов в области деятельности;
• • способность дать объяснение динамики изменения внешних факторов и составляющих управляемого объекта, а также предсказать направления их развития и возможные исходы.

Можно выделить также следующие уровни усвоения процедур деятельности:

• • способность решить учебную задачу с опорой на предъявляемый непосредственно в процессе деятельности предписанный алгоритм, ранее усвоенную теоретическую информацию об объектах управления и практических действий с ними (знания-знакомства);
• • способность к репродуктивной деятельности алгоритмического типа, т. е. способность самостоятельно выполнить известную деятельность на основе ранее усвоенной ориентировочной основы деятельности (решить известную учебную задачу на основе усвоенного алгоритма) (репродуктивные знания - умения, навыки);
• • способность к продуктивной деятельности алгоритмического типа на основе усвоенного обобщенного способа деятельности, т. е. способность выполнить деятельность в изменившихся условиях путем самостоятельной трансформации известной ориентировочной основы деятельности (решить типовую учебную задачу на основе усвоенного теоретически обобщенного способа решения) (продуктивные знания, умения, навыки);
• • способность к деятельности эвристического типа, для которой неизвестны заранее алгоритмы достижений целей деятельности, т. е. способность самостоятельно сконструировать и применить новую ориентировочную основу для новых условий деятельности (разработать способ решения и решить нетиповую учебную задачу) (знания-трансформации).
• 9 Проблема управления групповой (совместной) деятельностью

В рамках решения этой проблемы обоснованы механизмы планирования и организации группового взаимодействия операторов. При этом рассматриваются способы включения операторов в совместную деятельность (таблица 1), способы взаимодействия операторов (таблица 2), виды групповой деятельности (таблица 3) и механизмы адаптации группового взаимодействия операторов систем управления (таблица 4).

Таблица 1

Способы включения операторов в совместную деятельность

Результаты исследования по проблеме отражены в тематическом выпуске «Управление совместной деятельностью» журнала «Человеческий фактор: проблемы психологии и эргономики» (№ 1, 2009 г.),

Таблица 2

Способы взаимодействия операторов при организации резервирования

Способ взаимодействия операторов___________

Последовательное взаимодействие

Смысловое содержание деятельности

Условия применения

СО -?

Суть взаимодействия сводится к непрерывному восприятию старшим оператором (СО) всей информации от резервируемого им оператора (О)

Параллельно-корректирующее взаимодействие

Суть координации действий операторов: определение задач, мотивация операторов на их решение. При этом:

а) старшему оператору выдается вся информация поступающая на вход системы, в том числе

и результаты ее обработки резервируемым оператором;

• б) старшему оператору выдается информация, по которой решение принимается резервируемым оператором;
• в) старший оператор получает сведения только о задачах, пропущенных резервируемым оператором

Применяется в условиях высокой важности принимаемых решений или слабой сработанности операторов______________

Применяется в условиях действия интенсивных нагрузок, низкой надежности или производительности аппаратуры. Требует высокой слаженности и наличия психологической готовности операторов к выполнению поставленных задач

Адаптирующее взаимодействие

Все задачи оперативного управления решаются резервируемым оператором.

Суть координации старшим оператором действий резервируемого оператора заключается в коррекции способов решения стоящих перед ним задач, контроле над функциональным состоянием резервируемого оператора

Применяется в условиях действия информационных потоков высокой интенсивности.

Используется в высоко слаженных группах операторов

Смешанный метод

При осуществлении координации действий резервируемого оператора расчёта старший оператор имеет возможность выбора способа участия в процессе обработки информации

Старшему оператору необходимо иметь высокий уровень профессиональной подготовки и большой опыт работы

Таблица 3

Способы организации групповой деятельности операторов

Продолжение таблицы 3

Таблица 4

Особенности и возможности применения способов организации индивидуального взаимодействия руководителя группы с подчиненными операторами

Метод координационного взаимодействия руководителя с операторами

Смысловое содержание деятельности

Возможное применение

Последовательное взаимодействие —?I о I—?! р I—?

Суть взаимодействия сводится к непрерывному восприятию руководителем группы (Р) информации от операторов (О). Смысл координации действий операторов заключается в регулировании темпа обмена информацией

Параллельное координирующее взаимодействие

Руководителю выдается только та часть оперативных задач, которая не решается операторами. Суть координации действий операторов - направленность на выполнение задач управления

Применяется в условиях, связанных с повышенной ответственностью за принимаемые решения или в условиях слабой сработанности группы

Применяется в условиях действия интенсивных нагрузок. Требует высокой слаженности и наличия психологической готовности группы к выполнению поставленных задач

Адаптивное взаимодействие

Все задачи оперативного управления решаются операторами группы.

Суть координации действий операторов со стороны руководителя заключается в коррекции способов решения каждым оператором задач управления, в распределении множества задач между операторами, в контроле функционального состояния операторов

Принимается в условиях действия информационных потоков высокой интенсивности. Используется в высоко-слаженных группах управления в условиях действия сильных эмоциоген-ных факторов

Смешанный метод

При осуществлении координации действий операторов руководи

тель группы имеет возможность выбора способа участия в процессе обработки информации подготовленном совместно с Институтом психологии РАН, и апробированы при организации совместной деятельности операторов ряда эргатических систем.

Литература

Львов В. М., Гутянский Г. С., Сударик А. Н., Пахомов Н. В. Проблемы проектирования операторской деятельности: профессиографи-ческие исследования, информационное обеспечение // Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики / Под ред. В. А. Бодрова, А.Л. Журавлева. Вып. 1. М.: Изд-во ИП РАН, 2009.

Практикум по дифференциальной психодиагностике профессиональной пригодности / Под ред. В. А. Бодрова. М.: Пер Сэ, 2003.

Учение о «человеческом факторе»: история СОЗДАНИЯ И ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ

Автор: Бодров В.А.