Методология инженерной психологии и эргономики

Инженерная психология как область знания о «человеческом факторе» в технике. Эргономика как наука о труде. Методология науки и ее уровни. Объект и предмет инженерной психологии и эргономики (ИПиЭ). Направления исследований инженерной психологии. Методологические принципы инженерной психологии. Подходы к анализу и синтезу систем «человек-машина» (СЧМ) в ИПиЭ (механоцентрический, антропоцентрический). Системный подход в ИПиЭ.

Под «человеческим фактором» (ЧФ) принято понимать совокупность возможностей и способностей человека по приему, переработке информации и принятию решений в различных условиях его деятельности. Принципиально значение этот фактор имеет для функционирования так называемых человеко-машинных или социотехнических систем и производственных механизмов. В широком смысле ЧФ определяют также как интерфейс (т.е. средства связи) человека с техническими средствами и окружающей средой. Он включает весь спектр человеческой деятельности, выполняемой в процессе производства.

В ходе исторического развития орудий труда учет ЧФ осуществлялся по следующим направлениям: антропометрическому (учет размеров и формы тела человека), физиологическому (учет силовых и скоростных возможностей человека), гигиеническому (учет способности не загрязнять окружающую среду), психофизиологическому (учет возможностей органов чувств человека), психологическому (учет возможностей и особенностей внимания, памяти и мышления человека), социально-психологическому (учет социально-психологических феноменов, возникающих в процессе совместной работы).

В настоящее время под ЧФ в технике понимают характеристики человека (или группы людей) и машины (или технической системы), проявляющиеся в конкретных условиях их взаимодействия в системе "человек — машина" (СЧМ), функционирование которой определяется достижением поставленной цели. Для того чтобы решить проблему учета ЧФ при разработке технических средств и систем и возникли, а точнее постепенно сформировались такие области научного знания как «инженерная психология» и «эргономика».

Эргономика - научная дисциплина, изучающая человека в условиях его деятельности, связанной с использованием машин. Цель эргономики - оптимизация условий труда в СЧМС. Объект эргономики – это СЧМС, а предмет исследования эргономики – трудовая деятельность человека как центрального компонента этих систем.

Инженерная психология (ИП) — отрасль психологии, исследующая процессы и средства информационного взаимодействия между человеком и машиной. ИП как психологическая дисциплина изучает психологические и психофизиологические процессы и свойства человека и формирует на этой основе требования к технике. ИП как техническая дисциплина изучает принципы построения сложных систем, посты и пульты управления, средства взаимодействия человека и техники.

Объектом ИП являются СЧМ, а предметом являются процессы информационного взаимодействия между человеком и техникой.

Традиционно выделяют следующие основные задачи инженерной психологии.

Методологические задачи – определение предмета и задач исследования (т.е. уточнение предмета); разработка новых методов исследования; разработка принципов исследования; установление инженерной психологии в системе наук о человеке (и в науке вообще).

Психофизиологические задачи – изучение характеристик оператора; анализ деятельности оператора; оценка характеристик отдельных действий; изучение состояний оператора.

Системотехнические задачи -разработка принципов построения элементов СЧМ; проектирование и оценка СЧМ; разработка принципов организации СЧМ; оценка надежности и эффективности СЧМ.

Эксплуатационные задачи – профессиональная подготовка операторов; организация групповой деятельности операторов; разработка методов повышения работоспособности операторов.

Важнейшее значение для успешного развития любой науки имеет методология, т.е. учение о базовых идейных позициях и методах исследования. Методология науки включает три уровня: общую, специальную и частную методологию. Общей методологией ИПиЭ является диалектико-материалистический подход, специальной методологией – методологические принципы, а частной – методы и методики исследования.

Методологические принципы – это важнейшие собственные внутринаучные законы, сформулированные в виде методологических принципов, т.е. основные исходные положении, определяющие ее отношение к изучению своего предмета. Выполнение этих принципов способствует повышению эффективности ИП исследований и разработок. Специфические принципы ИП непосредственно вытекают из общеметодологических принципов психологии вообще и отражают специфику своего предмета исследования. Основные методологические принципы инженерной психологии следующие:

1. Принцип активного оператора, утверждающий, что оператора следует рассматривать не как обычное звено системы, выполняющее определенные функции, а как активную и творческую личность, со своими потребностями, мотивами, особенностями.

2. Принцип гуманизации труда, указывающий, что все усилия ИП должны быть направлены на создание наилучшихуслоыий в СЧМ для человека.

3. Принцип единства критериев, утверждающий, что для описания СЧМ следует выбирать критерии, пригонные как для технических, так и для человеческих компонентов системы.

4. Принцип комплексности, указывающий, что эргономическое обеспечение сопровождает весь жизненный цикл СЧМ (проектирование, производство, эксплуатацию, утилизацию).

5. Принцип непрерывности (последовательности), утверждающий, что эргономическое проектирование осуществляется на всех стадиях создания системы.

6. Принцип проектирования деятельности, показывающий, что основой создания СЧМ должен быть проект деятельности оператора в ней.

Наряду с общими методологическими принципами, инженерная психология использует при решении задач проектирования СЧМ целый ряд частных методологических принципов: принцип расположения элементов, принцип распределения функций, принцип моделирования деятельности, принцип экономии движений, принцип определения надежности, принцип нормирования труда.

СЧМ в своем развитии и существовании проходит три основных стадии: проектирование, производство, эксплуатацию. Заложенные на этапе проектирования эргономические свойства затем должны реализовываться при изготовлении машины и не снижаться при ее эксплуатации в течение максимально возможного периода времени. При этом наиболее важным этапом является проектирование СЧМС.

В настоящее время используется три подхода к осуществлению эргономического проектирования: механоцентрический (в основу положено инженерно-техническое проектирование, когда вначале проектируется машина, а затем ее конструкция корректируется с учетом в той или иной степени рекомендаций эргономики), антропоцентрический (выражает противоположную точку зрения. Согласно ему первоначально должна проектироваться деятельность человека, а затем технические средства ее реализации. Антропоцентрический подход является более прогрессивным. Однако его реализация в настоящее время затруднена по двум причинам. Во-первых, внедрение антропоцентрического подхода требует коренной перестройки уже существующей практики проектирования и, во-вторых, уровень развития самой теории проектирования еще недостаточно высок), равнокомпонентный (Наиболее приемлемый и рациональный в настоящее время, занимает срединное положение между двумя вышеприведенными подходами, при котором человек и техника рассматриваются как равноправные подсистемы. Описание, исследование и проектирование их ведется с единых системных позиций путем использования сопоставимых (взаимосвязанных) показателей оценки).

В настоящее время при исследовании и описании СЧТС используются четыре общих методологических подхода: функциональный, структурный, структурно-функциональный, системный.

Системный подход заключается в том, что объект рассматривается с точки зрения наличия в нем действующих элементов. Конкретизацией такого подхода является выяснение формы или способа взаимодействия элементов, определяющих объект как целое. Таким образом, при системном подходе центральным звеном является система с такими элементами, как структура, организация, связь, элемент и т.п. Применительно к эргономическому обеспечению системный подход позволяет на одной основе (понятийной, критериальной) описать и проектировать взаимодействие человека с технической частью системы при равнокомпонентном представлении объекта как целостного образования СЧМС. Такое очевидное расширение исходной понятийной базы дает определенные преимущества системному подходу и позволяет получить более обобщенное представление о целостности объекта.

Методы ИП – это способы исследования процессов взаимодействия человека и машины либо с целью получения нового научного знания, либо для обоснования решений, принимаемых в процессе ИП проектирования СЧМ.

Методы исследования в ИП условно могут быть разделены на две большие группы: аналитические (описательные) и эмпирические (экспериментальные или практические). В большинстве исследований они тесно переплетены между собой и взаимно дополняют и обогащают друг друга.

По способу получения данных, характеризующих деятельность оператора, методы делятся на объективные (инструментальные) (предполагают использование различных приборов и аппаратуры) и субъективные (основаны на оценках деятельности оператора, даваемых либо экспериментатором, либо самим испытуемым). Разновидностью субъективных методов являются экспертные и социометрические методы.

В зависимости от условий, в которых получаются оценки деятельности оператора, различают исследования на основе реальной деятельности (наблюдение, естественный эксперимент, трудовой метод, большинство опросных методов и др.) и исследования на основе ее моделирования.

По характеру полученных данных о деятельности оператора выделяют психологические (применяют для анализа деятельности оператора (или ее отдельных сторон) в реальных или лабораторных условиях. Их применяют по двум основным направлениям: в целях исследования; в целях испытаний), физиологические (применяются в инженерной психологии для изучения функционального состояния оператора в процессе трудовой деятельности, для определения реакции различных систем организма на ее выполнение), математические методы (используются при статистической обработке результатов наблюдений; при отыскании зависимостей, описывающих соотношения между изучаемыми переменными; при построении математических моделей деятельности оператора или функционирования СЧМ.