Чтобы иметь представление о современном арсенале методов и средств эргономики рассмотрим области деятельности, задачи и проблемы, с которыми приходится иметь дело специалистам по человеческому фактору. Основными задачами эргономики являются исследование, проектирование и экспертиза человеко-машинных систем. Как и в других направлениях науки и техники, дисциплинарная организация эргономики констатируется в справочниках (например, [34, 8θ]), учебниках и руководствах [94] и на крупных международных научных форумах (в эргономике наиболее представительные встречи ученых имеют периодичность 3 года, а количество стран- участников на последнем из них - 13-м конгрессе Международной эргономической ассоциации в Тампере, Финляндия в 1997 г. - достигло 70 [167]). Обзор перечисленных источников выявляет следующие направления и тематику эргономических исследований и разработок.
Рис. 1.4. Характер изменения сложности управления R на различных этапах развития СЧМ:
1 - требования к управлению («абстрактная» сложность управления без учета ЧМИ); 2 - требования к оператору (фактическая сложность управления, определяемая существующим ЧМИ); Rп - предел психофизиологических возможностей человека; Rк - критический уровень сложности, превышение которого чревато серьезными отказами оператора
- Методологические, общетеоретические и инструментальные разработки, цель которых - анализ состояния и прогнозирование развития эргономики как целостного научного направления. К этим разработкам относятся: методологические исследования и обсуждение терминологии (иллюстрацией такой работы может служить монография [33], в которой подробно обсуждается концептуальный строй эргономики и инженерной психологии);
накопление данных и стандартизация в эргономике, эргономическая экспертиза, анализ ошибок и надежности оператора, оценка эффективности систем и эргономических решений;
разработка средств (в том числе баз данных, систем моделирования, ЭС, систем виртуальной реальности) и оборудования для эргономических исследований и проектирования.
- Вопросы безопасности труда и здоровья человека, в число которых входят:
предотвращение производственного травматизма, защита слуха, головы, органов дыхания, глаз и лица, рук, ног, тела;
исследования мускульно-скелетных расстройств, анатомии и биомеханики, проектирование антропометрических характеристик рабочего места, рабочей позы (в том числе за дисплеем), нормирование процессов поднятия и перемещения тяжестей, проектирование ручного инструмента;
анализ и проектирование рабочей загрузки, снижение монотонности и напряженности работы, предотвращение засыпания, усталости, стресса, снижение умственной и информационной нагрузки, измерение психофизиологических параметров человека;
специальные вопросы - работа пожилых людей и женщин.
- Проектирование рабочей среды и исследование влияния ее физических, химических и визуальных параметров на человека. Наряду с вопросами безопасности труда, это направление имеет наиболее глубокие исторические корни (см. § 1.2). Сегодня в этой области:
накоплены значительные объемы статистической и экспериментальной информации по многим параметрам и характеристикам среды - шуму, перемещениям и вибрации, освещению, микроклимату (температура, влажность, давление), химическим факторам (запахи, аэрозоли, вредные примеси), архитектуре и дизайну интерьера, изданы объемные справочники и созданы рабочие стандарты;
особое место занимает исследование и проектирование деятельности человека в экстремальных условиях - высокий риск, климатические условия (переохлаждение, перегрев, высокая влажность и др.).
- Проектирование ЧМИ и организация двухстороннего взаимодействия оператора с ТОУ, включающая в себя:
разработку СОИ, исследование рецепторов, анализаторов (зрение, слух и др.) и процессов восприятия и ощущения у человека, кодирование и представление визуальной, слуховой и тактильной информации, работы в области речевого общения человека с машиной;
разработку ОУ - проектирование, кодирование и размещение;
оптимизацию взаимодействия человека с компьютером - совершенствование дисплеев, клавиатур, манипуляторов, концепций программных интерфейсов, рабочих станций, управляющих систем, мультимедиа, организацию коммуникации с помощью компьютеров, изучение влияния компьютеров на здоровье человека (взаимодействию с компьютером в последние годы посвящаются многочисленные международные конференции).
- Организационное проектирование и управление, направленные на оптимальное решение организационных аспектов труда, а именно:
проектирование деятельности и рабочих процессов, распределение функций между человеком и машиной и между людьми, анализ рабочих заданий, разработку графика работы и отдыха, организацию сменной и групповой работы, коммуникацию между людьми;
создание управленческих стратегий, деловых игр, изучение мотивации к труду и факторов удовлетворенности работой, управление поведением человека.
- Профессиональное обучение и отбор, в рамках которых решаются следующие задачи:
создание методов и средств выработки знаний, умений и навыков, обучение на рабочем месте, разработка показателей квалификации и методов профессионального отбора, анализ индивидуальных способностей (личностных качеств) человека;
разработка обучающих систем, имитаторов и тренажеров.
- Системные эргономические исследования и разработки, предметом которых является деятельность человека-оператора, управляющего функционированием сложных систем:
эргономическое проектирование, анализ и моделирование энергетических и других сложных технологических систем, разработка пультовых, анализ ошибок оператора;
изучение когнитивных аспектов операторской деятельности - познавательных процессов, моделей памяти, мышления и принятия решений, создание искусственного интеллекта и ЭС.
Будучи научно-практической дисциплиной, эргономика развивается не только в указанных направлениях, но и в виде отдельных достижений в конкретных отраслях человеческой деятельности. Чтобы выработать предложения по улучшению различных аспектов труда специалисту по человеческим факторам необходимо точно знать и учитывать не только физиологию и психологию человека, но и специфику данной конкретной отрасли, ее традиции, общественную значимость, а иногда даже и моду (как, например, в автомобилестроении). Осознание необходимости эргономической проработки инженерных решений - явление далеко не частое среди руководителей промышленных отраслей. Причиной тому может быть отсутствие денег, некомпетентность или просто фактор «не дошли руки». Это привело к неравномерному «отраслевому» развитию эргономики: в некоторых отраслях ее достижения очевидны — на слуху такие словосочетания как авиационная эргономика, автомобильная, компьютерная эргономика, дизайн офиса; в других - эргономические исследования только набирают силу. Сегодня следующие отдельные отрасли могут претендовать на роль ведущих в части эргономических достижений:
транспорт - автомобильный, воздушный [40], морской и железнодорожный, космонавтика [67, 82], высокоскоростные транспортные системы, обеспечение безопасности движения;
медицина - стоматология, операционное оборудование, интенсивная терапия, реабилитационные методики;
архитектура - больницы, школы, небольшие дома, коттеджи, представительские здания;
другие отрасли - строительство, энергетика, горная и обрабатывающая промышленность, обслуживание (сервис), военные сферы, сельское и лесное хозяйство.
Очевидно, что круг перечисленных задач эргономики имеет междисциплинарный характер, тяготеющий, с одной стороны, к наукам о человеке (медицина, психология, анатомия, физиология, антропология) и, с другой стороны - к инженерным наукам (механика, инженерно-математические дисциплины, компьютерные науки). Заполнение столь широкого междисциплинарного пространства на стыке этих наук - очень непростая задача, решаемая в большинстве стран в рамках нескольких параллельно развивающихся научных направлений. Так, в нашей стране на сегодняшний день сложился двухполюсный подход к изучению проблематики человеческих факторов. Один из этих полюсов занимает эргономика, другой - инженерная психология. Авторы работы [98] следующим образом определяют эти науки, их общность и различие.
Инженерная психология рассматривается как отрасль психологии, исследующая процессы и средства информационного взаимодействия между человеком и машиной. К основным задачам этой науки относятся: распределение функций между человеком и автоматикой; анализ психологической структуры деятельности оператора; исследование факторов, влияющих на качество деятельности оператора; исследование процессов приема, переработки и хранения человеком информации; исследование совместной деятельности операторов; разработка методов психодиагностики, профессиональной ориентации и отбора операторов.
Эргономика рассматривается как системная научно-практическая дисциплина, изучающая закономерности формирования человеко-ориентированных свойств СЧМ (таких как управляемость, обслуживаемость, осваиваемость и используемость), оказывающих непосредственное влияние на качество деятельности, функциональное состояние и развитие личности человека, работающего в составе таких систем. К основным задачам эргономики относятся: разработка эргономических требований к системе и ее элементам; выдача конструктору информации о возможностях человека; подготовка эргономических проектов элементов СЧМ, связанных с взаимодействием с человеком; разработка организации труда оператора; создание методов и средств его профессиональной подготовки; коррекция функционального состояния и поддержание высокой работоспособности человека в ходе трудовой деятельности.
Инженерная психология нацелена на изучение характеристик (возможностей) человека и закономерностей его деятельности, на получение исходных данных, необходимых для начала проектных работ. Эргономика же адаптирует или непосредственно использует материалы исследований инженерной психологии при проектировании и эксплуатации СЧМ. В инженерной психологии превалируют теоретические проблемы, в эргономике - научно-прикладные; выводы и предложения инженерной психологии носят чаще всего описательный характер, в то время как большинство рекомендаций эргономики имеют конкретную форму.
В дальнейшем изложении мы будем рассматривать как инженерно-психологические, так и эргономические аспекты функционирования АЭС, оставляя за читателем возможность классифицировать их в соответствии с приведенными определениями.
