РЕФЕРАТ
з інженерної психології
тема: “МЕТОДИ І ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ ЕРГОНОМІКИ”

МЕТОДИ І ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ ЕРГОНОМІКИ

Ідуть у минуле дискусії про предмет, задачі і границі ергономіки. На перший план вийшли проблеми професійної діяльності ергономістів і насамперед питання методології і методів ергономічного дослідження і проектування, що залишаються найбільш складними в ергономіці.

Протягом тривалого часу існувало лише кілька книг по методах ергономіки [1, 2, 3]. У 1990 р. у Великобританії випущена фундаментальна праця "Оцінка людської роботи. Методологія практичної ергономіки" [4]. Розвиток ергономіки й ускладнення її задач обумовлюють поява нових і усе більш витончених методичних прийомів, технічних засобів дослідження і проектування. Методична культура і професійна майстерність — найважливіші умови коректного й ефективного використання арсеналу методів і технічних засобів ергономіки.

Загальна характеристика ергономічних досліджень

Ергономічне вивчення й оптимізація діяльності людини з технікою мають свою специфіку. По-перше , спрямованість ергономіки на проектування діяльності і її засобів вимагає застосування не тільки експериментальних, але й апріорних проектувальних методів, а також прийомів, за допомогою яких удається формалізувати те, що раніше задавалося лише описово. По-друге , оперування узагальненими показниками активності, напруженості і комфортності діяльності обумовлює процедури одержання інтегральних критеріїв на основі комплексу приватних показників. По-третє, ергономічне дослідження, проектування або оцінка, як правило, припускають одночасне застосування різних методів, що відбивають взаємозв'язки між компонентами й основними властивостями системи "людина-машина". Перераховані особливості визначають стратегію вибору методів для рішення конкретних ергономічних задач.

Методи дослідження в ергономіці умовно можуть бути розділені на три групи: аналітичні, або описові, експериментальні і розрахункові. У більшості досліджень вони тісно переплетені між собою і застосовуються одночасно, доповнюючи і збагачуючи один одного.

Практично кожна ергономічна проблема виникає в результаті переформулювання реальних задач, що аналізуються ергономістами з погляду виявлення специфіки діяльності людини або групи людей з технікою у виробничому або іншому середовищі. Ергономіст повинен уміти кваліфіковано аналізувати виробничу сферу діяльності — продуктивність праці, професійний досвід, умови праці, брак, плинність кадрів, помилкові дії, травматизм і т.п.

Ергономічне дослідження починається з аналізу діяльності людини і функціонування системи "людина — машина". Його ціль — визначення місця і ролі людини в системі; опис функціональної структури його діяльності, властивих їй психічних і психофізіологічних функцій; виявлення людських факторів у техніку, що впливають на ефективність і надійність системи в цілому і її частин.

Цілі аналізу залежать від конкретної задачі. Якщо потрібно проводити експериментальні дослідження, то аналіз потрібний головним чином для вибору адекватної моделі діяльності або окремих дій, а також для визначення задач експерименту. Якщо потрібна експертиза системи "людина — машина", то метою аналізу буде виявлення тих компонентів системи, по яких повинна вироблятися ергономічна оцінка. При розробці критеріїв і методів професійного добору аналіз буде спрямований на визначення властивостей особистості, що істотно впливають на якість виконання діяльності.

Удосконалення технічних засобів або системи з метою найбільш повного обліку можливостей і особливостей працюючої людини припускає, по-перше, точне знання причин незадоволеності існуючими видами техніки з погляду ергономіки, по-друге, ясне представлення про те, у якому напрямку потрібно їх модифікувати. Відповіді на ці питання можна одержати, якщо в ході попереднього аналізу діяльності розкриті недоліки в організації взаємодії людини і техніки і визначені вимоги, що даний вид діяльності пред'являє до психофізіологічних властивостей людини і технічних засобів, які її реалізують. В ідеальному випадку результатом аналітичного етапу повинне бути рішення ергономічних проблем удосконалення існуючого або проектування нового технічного засобу, системи. На аналітичному етапі ергономічного дослідження виявляються корисними багато сучасних методів проектного аналізу.

Експериментальне дослідження дозволяє виявити такі особливості організації взаємодії людини з технічними засобами, що не виявляються безпосередньо в процесі аналізу. Важливим методичним прийомом є ускладнення діяльності (постановка додаткових задач, моделювання аварійної ситуації й ін.), що дозволяє виявити перевагу одного серед декількох проектних рішень у порівняльних дослідженнях. Виконання додаткової задачі одночасно з основною діяльністю, що підлягає оцінці, використовується для реєстрації резервного часу. Воно являє собою надлишковий час (понад мінімально необхідний), який може розподіляти працююча людина для запобігання відхилення регульованого параметра за припустимі межі. У свою чергу, величина резервного часу, що міняється в залежності від рівня мобілізації можливостей людини, служить одним з показників, на підставі якого передвіщається, при якому ступені ускладнення діяльності надійність роботи людини різко знизиться.

При організації ергономічних досліджень необхідно враховувати, що на результати випробуваних впливають присутність експериментатора, його установки і чекання. Не менш істотно, що випробуваний здатен експериментувати над експериментатором. Проблема "екологічної валідності" лабораторних досліджень (можливість проектування лабораторних результатів на ситуації "реального життя"), спочатку поставлена в області соціально-психологічних досліджень, продовжує залишатися предметом пильної уваги й в ергономіці.

Труднощі прямого перенесення даних, отриманих у лабораторних умовах, на реальні ситуації зв'язані з тим, що в першому випадку випробувані діють під впливом специфічних мотивів, що утрачають свою силу, як тільки випробуваний залишає лабораторію. Не можна випустити з уваги, що схожа по своїй операційній структурі діяльність в умовах лабораторій і в ситуаціях "реального життя" може визначатися різними мотивами. Оскільки характер мотивації є визначальним у регуляції діяльності, перенос результатів лабораторних досліджень без обліку специфіки мотивації приводить до непередбачених результатів.

Обмеження, що накладають лабораторні умови, змушують до проведення експериментів у виробничих умовах. Однак і ці експерименти не вільні від недоліків. Частина з них зв'язана з дією соціально-психологічних факторів. Оскільки логіка дослідження вимагає порівняння виконання завдання в умовах дії незалежної перемінної (гіпотетичної причини очікуваного ефекту) і при її відсутності, у дослідженнях беруть участь, як правило, експериментальна і контрольна групи випробуваних. Оскільки у виробничих умовах ізоляція однієї групи людей від іншої утруднена, контрольна група може вступати в змагання з експериментальною, що маскує вплив досліджуваного фактора. Діяльність контрольної групи може погіршитися й у зв'язку з тим, що її члени будуть почувати себе защемленими через відсутність тих нововведень (як правило, привабливих), що змінюють умови праці експериментальної групи. Знання про існування таких факторів допомагає уникнути поспішних висновків.

Класифікація ергономічних методів

Першу групу методів умовно називають організаційними. До них відносяться методологічні засоби ергономіки, що забезпечують системний і діяльнісний підходи до дослідження і проектування. Вони виступають як інструмент інтеграції методів різних наук і сфер практичної діяльності, на стику яких виникають і вирішуються якісно нові проблеми вивчення і проектування систем "людина— машина". Характерною рисою таких досліджень і проектування є не синтез результатів, отриманих на основі незалежних досліджень, а організація такого дослідження і проектування, у ході яких використовуються у визначеному сполученні принципи і методи різних дисциплін.

Системний підхід сам по собі як такий не дає рішення проблем ергономіки безпосередньо, він служить спорідненістю правильної їхньої постановки, відіграє конструктивну роль у побудові і розвитку предмета дослідження. Ефективним інструментом здійснення такої функції є системне моделювання, "де предмет моделювання розглядається як система і сам модельний пізнавальний процес розчленовується на систему моделей, кожна з яких відображає дисциплінарний зріз моделюючої системи, а усі разом дають її багатодисциплінарне представлення" [6, з,465].

Пояснювальна схема, заснована на понятті діяльності, утворить як би змістовне ядро предмета ергономіки, дозволяє побачити реалії, що емпірично були відомі і раніш, але сьогодні виступили як об'єкт спеціального вивчення і проектування. Поняття діяльності задає такий погляд на систему "людин — машина", при якому "виокремлюється те і тільки те, що поєднується у визначене ціле як світ діяльності, її продуктів, умов і форм організації" [7, с.295].

Другу групу методів складають емпіричні способи одержання наукових даних. До цієї групи відносяться спостереження і самоспостереження; експериментальні процедури (лабораторний, виробничий, "формуючий" експерименти), діагностичні методики (різного роду тести, анкети, соціометрія, інтерв'ю і бесіди); аналіз процесів і продуктів діяльності; моделювання (предметне, математичне і т. д).

Третю групу методів складають різні способи кількісної і якісної обробки даних.

Нарешті, у четверту групу методів входять різні способи інтерпретації отриманих даних у контексті цілісного опису функціонування систем "людина — машина".

Найбільш велика друга група методів, усередині якої в залежності від цілей і характеру досліджень виділяється цілий ряд конкретних методичних процедур.

Сутність операційно-структурного опису трудової діяльності, часто називаного алгоритмічним аналізом, складається в розкладанні трудової діяльності на якісно різні складові (одиниці діяльності — дії, операції), у визначенні їхнього логічного зв'язку між собою, порядку проходження друг за другом і обчисленні ряду показників, що мають визначений психофізіологічний зміст [8].

У методичний арсенал ергономіки входять багато психофізіологічних методик: вимір часу реакції (простої сенсомоторної реакції, реакції вибору, реакції на об'єкт, що рухається, і т.д.); психофізичні методики (визначення порогів і динаміки чутливості в різних модальностях); психометричні методи дослідження перцептивних, мнемічних, когнітивних процесів і особистісних характеристик.

В ергономіці широке поширення одержали методи електрофізіології, яка вивчає електричні явища в організмі людини при різних видах її діяльності. Вони дозволяють оцінювати тимчасові параметри багатьох процесів, їхню виразність, топографію, механізми їхньої регуляції і т.д. До них відносяться:

1) електроенцефалографія (ЕЕГ) — запис електричної активності мозку з поверхні голови. ЕЕГ дає можливість якісного і кількісного аналізу функціонального стану власної активності мозку і його реакцій при дії подразників;

2) електроміографія (ЕМГ) — запис електричної активності м'язів (чуттєвий показник включення в рухову активність або статичну роботу визначених м'язових груп), що відіграє важливу роль при оцінці стану м'язового тонусу і незамінна при дослідженні пози і робочих рухів;

3) реєстрація шкірно-гальванічної реакції (ШГР) — зміна різниці потенціалів шкіри (показник електропровідності шкіри) — досить чуттєвий показник емоційного стану людини;

4) електрокардіографія (ЕКГ) — запис електричної активності серця — індикатор стану серцево-судинної системи, що дозволяє виявити, наприклад, характер залежності частоти серцевих скорочень від величини фізичного навантаження при робототі;

5) електроокулографія (ЕОГ) — запис електричної активності зовнішніх м'язів очного яблука, що використовується в ергономіці як об'єктивний показник переміщення погляду людини при розгляданні якого-небудь об'єкта.

Реєстрація біоелектричних процесів в організмі людини дозволяє визначати і кількісно характеризувати малодоступні для безпосереднього спостереження функціональні зрушення в організмі людини, що відбуваються під впливом найрізноманітніших змін навколишнього середовища і взаємодії з технікою. Часто застосовують реєстрацію не одного, а декількох електрофізіологічних індикаторів, кожний з яких несе інформацію про той або інший аспект діяльності. Комплексну реєстрацію психофізіологічних функцій називають ще поліефекторним методом. Включає ергономіка у свій методичний арсенал і біотелеметрію — дистанційне дослідження функцій і вимір показників життєдіяльності людини, що здійснюється в реальній обстановці протягом тривалого часу.

Функціональний стан людини оцінюється за допомогою фізіологічних і психологічних методів [9, 10]. В останню групу входять методи оцінки ефективності виконання різних психометричних тестів і аналіз суб'єктивних ознак конкретних видів функціональних станів. Змістовний психофізіологічний аналіз конкретних видів трудової діяльності є необхідною умовою створення комплексних систем тестів, придатних для оцінки динаміки функціональних станів у процесі реального виробництва. Для інтегральної оцінки функціонального стану використовується поліефекторний метод реєстрації психофізіологічних параметрів.

Фіксація кількісного і якісного зниження працездатності, а також порушення координації процесів, зв'язаних з виконанням робіт, дозволяє спостерігати за розвитком стомлення без відриву людини від трудового процесу, причому часто виявляється зниження працездатності ще до зміни кількісних і якісних показників роботи. З одного боку, спостерігаються порушення робочого стереотипу, наприклад зміна тривалості робочих фаз рухів і особливо більш значна варіабельність часу їхнього виконання. З іншого боку, відзначається зниження ефективності фізіологічних витрат на одиницю роботи. Воно простежується за даними газообміну, температури тіла, частоти пульсу й ін.; в останньому випадку ефективне використання безперервної радіопульсометрії в процесі виконання роботи. Усе це різноманіття прояву зниженої працездатності може по-різному комбінуватися між собою, що вимагає вдумливого підбора адекватних тестів [11].

Перспективність застосування в діагностичних цілях суб'єктивних оцінок стомлення відзначалася ще А.А.Ухтомським. Він писав, що так називані суб'єктивні оцінки настільки ж об'єктивні, як і так називані об'єктивні, і дадуть на практиці критерії стомлення і стомлюваності більш делікатні і точні, чим існуючі лабораторні методи. Порозумівається це різноманіттям проявів симптомів стомлення у внутрішнім житті індивіда, серед яких виділяються дві категорії: суб'єктивні оцінні реакції, що характеризують відношення індивіда до власного стану, і об'єктивно контрольовані ознаки стомлення (фізіологічний дискомфорт і порушення психічної діяльності), що можуть усвідомлюватися людиною. Існування якісне різних груп симптомів дає підставу для розвитку різних напрямків у методах суб'єктивної діагностики — питальників і суб'єктивного шкалювання.

Питальники дозволяють виявити якісно різноманітні симптоми стомлення, що з більшою або меншою легкістю можуть бути усвідомлені людиною. Кількісна оцінка або визначення ступеня виразності кожної ознаки не є головною метою подібних досліджень. Стан людини оцінюється загальною кількістю симптомів і їхньою якісною своєрідністю.

Методики суб'єктивного шкалювання призначені для оцінки ступеня стомлення самою людиною. Випробуваного просять співвіднести свій стан із рядом ознак, для кожної з яких виділені полярні оцінки (відсутність/присутність, поганий/гарний). Відстань між крайніми точками представляється у виді багатоступінчастої шкали. Ступінь виразності кожної ознаки визначається розташуванням точки, обраної випробуваним на цій шкалі. Прикладом методики багатофакторного шкалювання може служити тест диференційованої самооцінки стомлення САН (названий по перших буквах слів "самопочуття", "активність", "настрій"). При розробці цього тесту виходили з того, що характеристика функціонального стану можлива за допомогою трьох категорій ознак: самопочуття, активності і настрою. Випробуваний повинний співвіднести свій стан із рядом ознак, властивих кожній з перерахованих категорій. Ступінь виразності ознаки встановлюється по семибальній шкалі [12, 13].

Методи виміру робочого навантаження різноманітні, саме ж визначення робочого навантаження продовжує бути предметом наукових дискусій. Вимір робочого навантаження на практиці необхідний насамперед для встановлення того, як дії, які повинна виконувати людина, здійсненні і для виявлення тих з них, що викликають найбільше навантаження.

Один з методів оцінки робочого навантаження, використовуваний проектантами і минулою апробацією в американській компанії "Боінг", заснований на аналізі виконання задач на тимчасовій шкалі ("задача — тимчасова шкала"). У найбільш простій формі ця процедура зводиться до наступного: па лівій стороні сторінки розташовується перелік задач (у їхній робочій послідовності), і стосовно кожної з них у виді горизонтальних ліній фіксується час їхнього виконання. Опис задач може розрізнятися по ступені деталізації. Але розподіл на фази, що відповідає окремим подіям, тривалість їхнього виконання і суміщеність за часом повинні бути зазначені як можна точніше. Це дозволяє відобразити зміну діяльності при використанні устаткування, створюваного на основі того або іншого проектного рішення.

Обробка даних про тимчасові розподіли задач може здійснюватися вручну і на комп'ютері. У тому і іншому випадку, систематично рухаючись зліва направо, складається "профіль робочого навантаження". Цей профіль повинний бути проаналізований і уточнений досвідченими операторами. Піки робочого навантаження вказують, на які фрагменти виконання задачі варто звернути найбільшу увагу [14]. Даний метод не може бути розповсюджений на весь спектр задач, зв'язаних із процесами інформаційної підготовки і прийняття рішень [15].

У ергономічних дослідженнях знаходять застосування методи біомеханіки: прискорена кінозйомка, циклографія, кіно циклографія, відеозапис, тензометрія, електрична реєстрація механічних величин за допомогою датчиків кутових переміщень, опорних динамографів і ін. З їхньою допомогою характеризується рухова активність людини з погляду ефективності трудових рухів, роботи різних ланок опорно-м'язового апарата.

Широке застосування одержала техніка антропометричних досліджень — вимір тіла людини і його частин: голови, шиї, грудей, живота, кінцівок за допомогою спеціальних інструментів. Виміряються довжина і ширина, обхват (окружність) і інші параметри частин тіла.

У проектуванні знаходить застосування соматографія — техніко-антропологічний аналіз положення тіла і зміни робочої пози людини, співвідношення розмірів людини і машини. Результати цього аналізу звичайно представляються в графічній формі. Соматографія дозволяє розраховувати зони легкої й оптимальної досяжності, знаходити оптимальні способи організації робочого місця з урахуванням пропорційних відносин між елементами устаткування і людиною,

Для вивчення умов діяльності і впливу їх на здоров'я людини використовуються фізичні, хімічні, фізіологічні, токсикологічні й інші методи гігієни праці.

Використовувані в ергономіці соціометричні методи дослідження міжособистісних відносин дозволяють: виявити факт переваги або установки, виражений індивідом у відношенні інших членів групи у визначених ситуаціях керування і технічного обслуговування складних систем; описати положення індивіда в групі так, як воно представляється самому суб'єктові, і зіставити це з реакціями інших членів групи; виразити взаємини усередині порівнюваних груп за допомогою формальних методів.

Однією з розповсюджених методик дослідження сумісності членів малих груп є гомеостатична методика , що знайшла застосування в проектуванні групової діяльності операторів. Спеціально сконструйований для цих цілей пристрій, названий гомеостатом (Ф.Д.Горбів, М.А.Новиков, Е.С.Вентцель, И.Е.Цибулевський), складається з трьох і більш пультів (по кількості учасників експерименту). У задачу кожного з членів групи входить установка стрілки індикатора на своєму пульті на позначці "нуль". Кожен учасник експерименту, одержуючи інформацію від власного індикатора і впливаючи на нього, одночасно впливає на індикатори партнерів по групі. Експериментатор зі свого пульта керування може варіювати труднощі розв'язуваних задач, що обумовлюються зміною коефіцієнта взаємозв'язку. Задача вважається виконаної тільки в тому випадку, коли всі учасники експерименту встановлюють стрілки на позначку "нуль". Завдяки записові руху ручок і всіх стрілок на спеціальному приладі можна простежити не тільки характер дії всієї групи в цілому, але і тактику кожного з її членів. Реєстрація змін біопотенціалів головного мозку, частоти серцевих скорочень, дихальних рухів, шкірно-гальванічного


9-09-2015, 18:13