- •Раздел I
- •Предмет и задачи инженерной психологии
- •1.1. Предмет инженерной псннологни
- •1 .2. История развития инженерной и психологии
- •1.3. Задачи инженерной психологии
- •1.4. Методологические принципы и системный подход в инженерной психологии
- •1.5. Связь инженерной психологии с другими науками
- •Глава II инфо0рмационное взаимодействие между человеком и мишиной
- •1 2.1. Общие понятия об информации
- •2.2. Основные свойства и характеристики информации
- •2.3. Система переработки информации человеком
- •2.4. Обеспечение информационный процессов
- •2.5. Воспроизведение информации в системе «чешек-машина»
- •Система «человек - машина»
- •1 3.1. Особенности n классификация счм
- •Содержание инженерно-психологического обеспечения счм
- •3.2. Показатели качества систем «человек-машина»
- •3.3. Основные концепции анализа и проектирования систем «человек-машина»
- •3.4. Конфликты в системе «человек-машина» и способы их решения
- •Деятельность оператора в системе «человек - машина»
- •4.1. Понятие о профессии оператора
- •4.2.Оператор в системе «человек-машина»
- •Этапы деятельности человека-оператора
- •4.3. Психические явления в деятельности оператора
- •4.4. Психологическая характеристика деятельности оператора
- •4.5. Физиологическая характеристикадеятельности оператора
- •4.6. Деятельность оператора в особых условиях
- •4.7. Деятельность оператора в условиях потока сигналов
- •Общая характеристики методов
- •5.1. Классификация методов
- •5.2. Методы описания и анализа деятельности оператора
- •Многоуровневое описание операторской деятельности
- •1 5.3. Моделирование в инженерной психологии
- •Психологические методы
- •6.1. Опрос, наблюдение, эксперимент
- •6.2. Физическое моделирование деятельности оператора
- •6.3. Психологическое тестирование
- •6.4. Личностные методы
- •Объективные методы оценки свойств темперамента
- •6.5. Самонаблюдение, самооценка, самоотчет
- •Физиологические методы
- •7.1. Основные физиологические показатели оператора
- •7.2. Методы получения и обработки физиологической информации
- •Математические методы
- •8.1. Математическая обработка экспериментальных данных
- •8.2. Возможности формализации деятельности оператора
- •8.3. Математическое моделирование деятельности оператора: модели задачи
- •8.4. Математическое моделирование деятельности оператора: модели оператора
- •Имитационные методы
- •9.1. Физическая (психологическая) имитация деятельности оператора
- •9.2. Цифровая (статистическая) имитация деятельности оператора
- •Техническое обеспечение инженерно-психологических исследований
- •10.1. Приборы и аппаратура для инженерно психологических исследований
- •10.2. Применение эвм и автоматизация инженерно психологическим исследований
- •10.3. Теоретические основы психологических измерений
- •10.4. Методы регистрации и измерения показателей деятельности оператора
- •Прием информации оператором
- •11.1. Психофиологическая характеристика процесса приема информации
- •11.2. Энергетические и информационные карактеристики зрительного анализатора
- •Значения коэффициента отражения
- •Значения слепящей яркости для различных уровней адаптации
- •11.3. Пространственные и временные характеристики зрительного анализатора
- •11.4. Характеристики слухового анализатора
- •Нормы разборчивости речи
- •11.5. Характеристики кожного и других анализаторов
- •11.6. Взаимодействие анализаторов при приеме информации
- •Объем кратковременной памяти (количество запоминаемых символов) при мономодальном и полимодальном предъявлениях информации
- •Хранение и переработка информации оператором
- •12.1. Процессы памяти
- •Характеристика блоков хранения информации в трехкомпонентной модели памяти
- •12.2. Характеристики оперативной памяти
- •Зависимость продуктивности памяти от вероятности появления символов
- •12.3. Оперативное мышление
- •12.4. Моделирование мыслительных процессов
- •Принятие решения в деятельности оператора
- •13.1. Психологические аспекты проблемы принятия решения
- •13.2. Информационная подготовка решения
- •Характеристика процессов принятия решения
- •13.3. Принятие решения на перцептивно-опознавательном уровне
- •Вероятность опознавания фотоизображения объектов
- •13.4. Особенности принятия решения на речемыслительном уровне
- •13.5. Групповое принятие решений
- •Управляющие действия оператора
- •14.1. Рабочие движения человека-оператора
- •Скоростные характеристики движений рук
- •Размеры зон досягаемости человека, мм
- •Усилиякоторые могут развить руки человека, н
- •Рекомендуемые усилия на органы управления
- •14.2. Психомоторика оператора
- •Зависимость ошибочных реакций от вида движения
- •14.3 Антропометрические характеристики
- •Амплитуда движений различных частей тела
- •Антропометрические характеристики взрослого населения России, см
- •Исходные данные для выбора диапазона изменения антропометрических характеристик
- •Поправки на одежду и обувь для некоторых размеров тела
- •14.4. Физические качества, энерготраты и тяжесть труда оператора
- •14.5. Речевой ответ оператора
- •Функциональные состояния оператора
- •15.1. Общая характеристика функциональных состояний
- •Признаки функциональных состояний оператора
- •15.2. Эмоциональные состояния оператора
- •15.3. Утомление оператора
- •15.4. Контроль функционального состояния оператора
- •Возможности различных методов контроля
- •Требования к различным видам контроля
Общая характеристики методов
5.1. Классификация методов
Как указывалось в главе I, для инженерной психологии характерным является системный подход к рассмотрению изучаемых процессов и явлений. Многоуровневый и многомерный характер психических процессов требует применения различных методов для возможно более полного изучения деятельности человека-оператора в СЧМ, и прежде всего — информационной стороны этой деятельности. Поэтому инженерная психология пользуется широким ассортиментом методов и конкретных методик, сложившихся в психологической науке, а также в других, смежных с нею областях (в кибернетике, физиологии и гигиене труда, математике, технических науках и др.).
Эти методы используются как в фундаментальных исследованиях, направленных на выявление закономерностей информационных процессов в СЧМ и деятельности оператора, так и при инженерно-психологических испытаниях новых образцов техники, проводимых с целью проверки их соответствия свойствам и возможностям человека. Данные методы могут быть направлены на изучение каждого из компонентов СЧМ: человека, техники, среды. В данном разделе преимущественно будут рассматриваться методы изучения и исследования деятельности человека в СЧМ, методы исследования и оценки технических средств, с которыми взаимодействует оператор, и внешней среды, в которой он" работает, преимущественно будут рассмотрены в разделе IV при изучении соответствующих вопросов.
Применение рассматриваемых методов к изучению и оптимизации деятельности оператора имеет свою специфику [55]. Во-первых, проектировочная направленность инженерной психологии требует применения не только эмпирических, но и априорных проектировочных методов (в частности, методов моделирования). Во-вторых, Применение в инженерной психологии обобщенных показателей эффективности, напряженности и комфортности деятельности предполагает применение процедур получения интегральных показателей на основе системы частных показателей. Один из возможных (но далеко не единственных) подходов решения этой задачи связан с применением формулы типа (3.12). В-третьих, инженерно-психологическое исследование или оценка деятельности оператора должны быть всегда системными, что существенно лищь при одновременном использовании различныхр методов, отражающих взаимосвязь между компонентами и основными свойствами СЧМ [55].
Для определения общей стратегии выбора методов решения инженерно-психологических задач следует воспользоваться положением о трех типах психологического знания: созерцательно-описательный, эмпирический и действенно-преобразующий [92]. Они соответственно отражаются в теоретических, эмпирических и практических представлениях о деятельности оператора. Причем каждый последующий тип знания формируется в недрах предыдущего, трансформируется, включая в себя его содержание. Первый же из названных типов — созерцательно-описательное знание непосредственно формируется в житейском опыте (в данном случае в практике эксплуатации СЧМ). Другими словами, инженерно-психологическая теория развивается на базе тех данных, которые накапливаются в экспериментальных и прикладных исследованиях. Являясь для теории неиссякаемым источником информации, они служат и средством проверки ее истинности. Поэтому диалектическое единство теории, эксперимента и практики эксплуатации СЧМ является основным принципом разработки и применения методов исследования СЧМ, в том числе и методов исследования деятельности оператора [92].
В соответствии с этим положением методы исследования в инженерной психологии условно могут быть разделены на две большие группы: аналитические (описательные) и эмпирические (экспериментальные и эксплуатационные, или практические). В большинстве исследований они тесно переплетены между собой и взаимно дополняют и обогащают друг друга.
Для правильного понимания применяемых в инженерной психологии методов нужна прежде всего их классификация. К сожалению, четкая классификация методов исследования в инженерной психологии отсутствует. Сложность разработки такой классификации связана с тем, что она должна охватывать все сферы исследований инженерной психологии, которая окончательно не оформилась и продолжает только формироваться. Тем не менее определенные предпосылки для разработки такой классификации уже имеются.
По способу получения данных о характеристиках деятельности оператора методы делятся на объективные (инструментальные) и субъективные. Объективные методы предполагают использование различных приборов и аппаратуры. К таким методам относятся: измерение характеристик производственной среды (освещенность, шум, вибрация и т. п.), метрические измерения, хронометраж, измерение физиологических показателей (пульс, дыхание, электрокардиограмма и др.), измерение психологических характеристик (памяти, внимания, скорости реакций и т. д.). Более подробно эти методы рассматриваются в главе X.
В основе субъективных методов лежат оценки деятельности оператора, даваемые либо экспериментатором, либо самим испытуемым (самонаблюдение и самоотчет, трудовой метод). В случае, если исследование проводится под руководством экспериментатора, весьма важно исключить нежелательные эффекты, связанные с присутствием экспериментатора. Разновидностью субъективных методов являются экспертные и социометрические методы.
В зависимости от условий, в которых получаются оценки деятельности оператора, различают исследования — на основе реальной (наблюдение, естественный эксперимент, трудовой метод, большинство опросных методов и др.), либо на основе моделированной деятельности. К последней группе относятся практически все виды моделирования, подробная характеристика которых дается в конце данной главы.
И, наконец, по характеру получения данных о деятельности оператора выделяются психологические, физиологические, математические методы. Отдельно можно выделить также качественные методы.
С помощью психологических методов осуществляются анализ деятельности оператора (или ее отдельных сторон) в реальных или лабораторных условиях, проводится оценка влияния разного рода факторов на деятельность оператора и ее результаты. Применение их в инженерной психологии осуществляется по двум основным направлениям: в целях исследования или в целях испытаний. В результате исследований (наблюдение, эксперимент, опрос) устанавливаются определенные факторы и закономерности, раскрываются механизмы деятельности оператора, проводится психологический анализ деятельности. В результате испытаний, проводимых обычно с помощью тестов, у человека определяется наличный уровень тех или иных психологических качеств и характеристик.
Физиологические методы применяются в инженерной психологии для изучения функционального состояния оператора в процессе трудовой деятельности, для определения реакции различных систем организма на выполнение данной деятельности. Анализ физиологических характеристик оператора позволяет оценить, какими средствами, какой «ценой» достигается выполнение задачи оператором.
Использование математических методов в инженерной психологии осуществляется при статистической обработке результатов наблюдений; при отыскании зависимостей, описывающих соотношения между изучаемыми переменными; при построении моделей деятельности оператора. Первые две из перечисленных задач являются традиционными для многих отраслей психологии, последняя же относится к числу специфических задач инженерной психологии. Поэтому ей в дальнейшем будет уделено основное внимание. Разновидностью математических методов являются имитационные методы. Суть их сводится к моделированию с помощью ЭВМ изучаемых процессов. В инженерной психологии эти методы используются для моделирования деятельности оператора с помощью ЭВМ.
Качественные методы являются традиционными для инженерной психологии. В целом их можно отнести к неформальным (интуитивным, творческим, эвристическим) процедурам. С помощью данных методов решаются вопросы концептуального проектирования, построенного на основе анализа, логических концепций, гипотез и т.д. [22]. Применение качественных методов происходит по двум основным направлениям. Во-первых, это методы, направленные на активизацию творческой активности. Примером является метод мозгового штурма (брейнсторминга). Метод направлен на интенсификацию процесса группового поиска решения некоторой проблемы. Основная суть метода состоит в генерировании идей участниками группы и последующего анализа этих идей. Во-вторых, это методы, связанные с решением задачи распределения функций между человеком и машиной [40]. Основными из них являются метод традиций и методы, основанные на принципах ответственности, формализации и преимущественных возможностей.
Эффективное изучение деятельности оператора может быть проведено только при разумном сочетании различных методов. Это вытекает из требований системного подхода.
Так, например, при проектировании деятельности оператора на ранних этапах проектирования целесообразно применение математических методов. С их помощью можно оценить в общем виде место оператора в СЧМ, рассчитать основные показатели его деятельности, предъявить требования к техническим устройствам СЧМ. В дальнейшем по мере детализации проекта и получения необходимых исходных данных появляется возможность более полного исследования деятельности оператора с помощью имитационной модели. Однако при этом может возникнуть необходимость получения некоторых исходных данных. Тогда проводится лабораторный эксперимент частного характера. На более поздних этапах проектирования становится возможным проведение комплексного экспериментального лабораторного исследования, дополненного замерами физиологических показателей оператора, их опросом о характере выполняемой деятельности, некоторыми математическими расчетами. В ходе испытаний и эксплуатации СЧМ эти исследования могут проводиться в еще более полном объеме.