- •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
1.5. Связь инженерной психологии с другими науками
Инженерная психология развивается в тесном контакте с другими науками. Точно так же результаты инженерно-психологических исследований и разработок используются на практике совместно с результатами, полученными в других науках.
Прежде всего развитие инженерной психологии происходит в тесной связи с развитием психологической науки в целом. И это не случайно, поскольку без такой связи развитие инженерной психологии невозможно. Причем эта связь взаимная. С одной стороны, инженерная психология широко использует данные, полученные в различных отраслях психологии. С другой стороны, инженерно-психологические исследования влияют по принципу обратной связи на многие отрасли психологической науки. Происходит критическое переосмысливание многих вопросов, относящихся к проблемам психических процессов, функций и состояний с позиций системного подхода. Последний требует изучения и описания психических явлений исходя из конкретного психологического анализа деятельности человека-оператора. В результате этого вскрываются внутренние связи как между компонентами изучаемых психологических явлений, так и между ними и управляющими действиями с их количественной оценкой.
Исследуя процессы информационного взаимодействия человека и техники, инженерная психология опирается на методологические принципы, теоретические концепции и схемы, разработанные в общей (теоретической) психологии. Она использует знания о закономерностях восприятия, внимания, памяти и мышления, посредством которых человек принимает и перерабатывает информацию, накопленную в экспериментальной психологии.
Большое значение для инженерной психологии имеют данные психофизиологии, раскрывающие физиологическое обеспечение психических процессов, а также физиологические основы индивидуальных различий между людьми.
Инженерная психология тесно связана с психологией труда, исследующей строение и механизмы психической регуляции трудовой деятельности человека, разрабатывающей на основе таких исследований методы рациональной организации труда, профессионального обучения, ориентации и подбора специалистов.
Нужно отметить, что первоначально инженерная психология возникла как прикладная ветвь экспериментальной психологии и развивалась относительно независимо от психологии труда. Она и называлась прикладной экспериментальной психологией.
| Однако в ходе развития инженерной психологии стало ясно, что она не может ограничиваться только изучением психических процессов, посредством которых человек принимает и перерабатывает информацию, поступающую от технических устройств. Возникла необходимость изучения трудовой деятельности человека-оператора в целом. В этой связи многие проблемы психологии труда (профессионального обучения, отбора и др.) стали также и проблемами инженерной психологии. Однако инженерная психология рассматривает эти проблемы в специфическом плане: деятельности человека-оператора в СЧМ.
Поскольку современная техника обслуживается, как правило, коллективами людей, инженерная психология обращается к проблемам социальной психологии, изучающей закономерности формирования коллективов, совместную деятельность, общение и взаимоотношение людей. Но опять-таки она берет социально-психологические проблемы в специфическом плане: взаимодействия людей в СЧМ.
При решении многих задач профессионального отбора, обучения и тренировок операторов инженерная психология использует достижения, полученные в педагогической психологии и педагогике. В последнее время наметились точки соприкосновения между такими, казалось бы далекими друг от друга отраслями психологии, как инженерная и юридическая. Речь идет в данном случае о психологическом анализе и установлении ответственности различных лиц за совершаемые оператором ошибочные действия (особенно приводящие к нежелательным последствиям). Причем сказанное относится не только к оперативному персоналу, но и к создателям техники, и организаторам производства [179].
Сравнительно новым и довольно специфическим классом СЧМ являются системы «человек — ЭВМ». Инженерно-психологическое обоснование в таких системах требуется при создании операторского интерфейса, разработке и отладке программ, организации диалога между человеком и ЭВМ и др. Эти задачи инженерная психология решает с такими довольно новыми направлениями психологической науки, как психология компьютеризации и психология программирования [211].
Являясь наукой, связанной с изучением трудовой деятельности оператора, инженерная психология не может решать свои задачи без связи с другими науками о труде. Так, разрабатывая критерии оценки тяжести и напряженности операторского труда, методы оценки функциональных состояний, решая проблемы утомления и борьбы с монотонней, создания благоприятных условий труда инженерная психология использует данные физиологии труда и гигиены труда. Большое значение инженерная психология имеет при решении задач охраны и безопасности труда. Это обусловлено тем, что анализ причин производственного травматизма показывает, что его причинами зачастую являются психологические факторы. Причем во многих случаях их роль существенно выше, чем роль технических и организационных факторов.
Инженерная психология тесно связана и с научной организацией труда (НОТ). Наряду с данными других психологических наук при решении целого ряда задач НОТ (разработка норм труда, рационализация трудовых приемов, совершенствование условий труда и др.) широко используются и результаты инженерно-психологических исследований и разработок.
Одной из ярко выраженных тенденций развития современного научного знания является интеграция наук, изучающих различные аспекты сложных объектов, и комплексный подход к решению важнейших практических задач. Один из таких научно-практических комплексов, в которые включается инженерная психология,— это эргономика, которая занимается изучением различных аспектов трудовых процессов с целью их оптимизации. Наряду с инженерной психологией в эргономический комплекс включаются также психология, физиология и гигиена труда, антропометрия, биомеханика, техническая эстетика и некоторые другие дисциплины. Круг дисциплин, входящих в этот комплекс, пока еще точно не определен, что создает на пути развития эргономики целый ряд трудностей методологического характера.
Пока еще нет понятийного аппарата эргономики, нет методов изучения взаимосвязей между ее основными компонентами, имеющими различный характер, нет иерархической системы множественных критериев и т. п. Поэтому некоторые авторы считают, что эргономика вряд ли пока может рассматриваться как самостоятельная наука [40]. Очевидно, все это затрудняет также выявление взаимоотношений между инженерной психологией и эргономикой. Некоторые авторы считают, что инженерная психология является одной из составных частей эргономики [15,38]. Иногда эргономика рассматривается как несколько расширенная гигиеническими, антропометрическими и другими сведениями инженерная психология, т. е., по существу, происходит замена одного термина другим [102]. В ряде случаев инженерная психология трактуется как одна из теоретических основ эргономики [24].
Рис. 1.4. Особенности СЧМ, учитываемые при инженерно-психологическом (прерывистый контур) и эргономическом (сплошной контур) подходе к ее анализу и синтезу (по Ю.Г. Фокину).
Интересный взгляд на этот вопрос высказывает Ю.Г. Фокин [186], Он отмечает, что операторской деятельностью занимается и инженерная психология» и эргономика. При этом инженерная психология главное внимание уделяет оптимизации информационных потоков, изучению процессов переработки информации человеком-оператором. Эргономика не вникает столь глубоко в существо психических процессов переработки информации человеком, уделяя большое внимание учету факторов среды, конструированию технических средств, определению результатов функционирования системы (рис. 1.4). Такой взгляд существенно снижает области исследования как в эргономике, так и инженерной психологии. Так, в работах [55,56] отмечается, что эргономические исследования обязательно должны опираться на фундаментальные исследования психических процессов, свойств и состояний человека. В работах же [58, 59, 68] указывается, что задачами инженерной психологии является и учет влияния факторов среды на состояние и работоспособность оператора, определение показателей работы оператора и влияние их на «выходные» характеристики СЧМ, большое внимание уделяется разработке инженерно-психологических требований к технике. При таком подходе области исследования эргономики и инженерной психологии существенно сближаются, что дает основание не делать между ними существенного различия. [38,77,112]. Близкий к этому взгляд отражается в данном издании.
Сейчас пока еще трудно однозначно сказать, какое из этих мнений является правильным. Важно отметить другое. В любом случае эргономика не подменяет, не заменяет, не поглощает ни физиологию, ни гигиену труда, ни инженерную психологию, никакую другую науку. Включаясь в эргономический комплекс с целью решения тех или иных задач, ни одна из них не теряет своей самостоятельности.
Еще одним научным комплексом является наука управления. В настоящее время повышение «удельного веса» социальных и организационных факторов на производстве выдвигает необходимость помимо изучения систем «человек — машина» интенсивно исследовать системы «человек — коллектив — техника — среда», иначе: «социотехнические системы». На этой основе рождается новый научный комплекс — наука управления. В рамках этого комплекса инженерная психология также не теряет самостоятельности, объединяется с экономикой, организацией труда, социологией, социальной психологией и рядом других дисциплин, изучающих социотехнические системы. Важное место в этом комплексе занимает психология управления, включающая в себя функционально-структурный анализ организационных систем и управленческой деятельности, психологический анализ построения, эксплуатации и использования в народном хозяйстве АСУ организационного типа (АСУП, ОАСУ и др.), социально-психологический анализ производственных и управленческих коллективов с исследованием психологии руководства.
Таким образом, в психологии управления осуществляется переход от «операторской» психологии к анализу деятельности проектировщиков и конструкторов АСУ, а также обслуживающего персонала этих систем. Главное здесь — глубокое изучение психологических особенностей, структуры, механизмов управленческих процессов, управленческой деятельности в целом.
Из рассмотренного видно, что управленческая деятельность выходит за рамки инженерной психологии и не может быть понята без социально-психологического анализа процессов управления. Однако точно так же она не может быть изучена и без инженерно-психологического анализа социотехнических систем. В этом заключается прямая взаимосвязь инженерной психологии и науки управления (точнее, той ее части, которая относится к психологии управления). Дальнейшее развитие психология управления получила в последнее время, когда в ее рамках возникло новое научное направление — психология менеджмента. Оно ориентировано на психологическое обеспечение эффективной жизнедеятельности (функционирования) организаций в рыночных условиях хозяйственных отношений. Для успешного выполнения своих обязанностей современный менеджер (от английского menedement — управление) должен обладать серьезными психологическими знаниями, а при работе его в промышленности, транспорте, системах связи в этом комплексе знаний велика роль инженерной психологии и психологии труда. Более подробно этот вопрос рассмотрен в последней главе.
Инженерная психология связана также с кибернетикой и системотехникой. Системотехника представляет собой новое научное направление, находящееся в стадии формирования. В настоящее время системотехника понимается как техническая наука об общих принципах создания, совершенствования и использования технических систем. Вполне очевидно, что системотехническое проектирование немыслимо без учета человеческого фактора, проектирования операторской деятельности, без других данных инженерной психологии,
Кибернетика представляет собой науку об общих закономерностях процессов управления в системах различного характера (живых организмах, технике, обществе). Значение кибернетики для инженерной психологии заключается в том, что она позволяет подойти к изучению и описанию с единых позиций таких качественно разнородных составляющих СЧМ, какими являются человек и машина.
Однако при решении инженерно-психологических задач такое рассмотрение человека и машины в СЧМ является не более чем просто методическим приемом, искусственным методом, позволяющим соотносить между собой различные составляющие СЧМ. При этом нельзя, конечно, забывать о специфичности деятельности человека, подчиняющейся биологическим и психологическим законам, и работы машины, которая подчиняется физическим и химическим законам.
Большое значение для инженерной психологии имеет использование математических методов. Это особенно важно в настоящее время, когда становится очевидной проектировочная сущность инженерной психологии. Хорошо известно, что любой проект (а проектирование деятельности оператора не составляет, очевидно, исключения) предполагает обязательное использование и получение тех или иных количественных характеристик и соотношении. И здесь не обойтись без математики. Как известно, К. Маркс считал, что наука только тогда достигает совершенства, когда ей удается пользоваться математикой [23, с. 66]. В настоящее время инженерная психология уже достигла такого уровня развития. Математические методы широко применяются для построения моделей деятельности оператора, при планировании и обработке результатов инженерно-психологических экспериментов, при получении количественных оценок деятельности оператора и т. д. Однако правильное применение математических методов невозможно без учета психологических и психофизиологических закономерностей операторской деятельности, без опоры на ее содержательную сторону. Поэтому существующие разделы математики не всегда могут быть просто перенесены в область инженерной психологии.
В последние годы усиливаются взаимосвязи между инженерной психологией и экономикой. Это обусловлено развитием техники и технологий, совершенствованием системы экономического планирования и управления производством, что открывает мощные резервы роста производительности труда и повышения эффективности производства. Однако они могут быть по-настоящему реализованы только при условии развития творческой активности человека. Поэтому наряду с резервами, создаваемыми научно-техническим прогрессом, все большее значение на современном этапе приобретают резервы главной производительной силы общества — человека. Возрастает роль психологических факторов как одного из важнейших условий интенсификации экономики [156].
Большая роль в решении данного вопроса принадлежит инженерной психологии, которая непосредственно включается в процесс совершенствования рыночных отношений в нашей стране. Использование ее достижений в общественной практике становится важнейшим условием роста производительности и качества труда, повышения эффективности управления народным хозяйством» совершенствования современной техники и технологий, дальнейшего развития системы профессиональной подготовки и охраны труда, воспитания в процессе труда нового человека [92,94]. Все это в конечном итоге определяет экономическое значение инженерной психологии.
Связь эта взаимная. Широкое внедрение инженерно-психологических разработок в практику народного хозяйства оказывает существенное влияние на экономические показатели отдельных подразделений и предприятий. В свою очередь, высокая экономическая эффективность этих разработок способствует более быстрому и широкому их внедрению, возрастанию авторитета научных исследований в области инженерной психологии. Это оказывает существенное влияние на развитие дальнейших исследований в данной области [169].
Заканчивая рассмотрение междисциплинарных связей инженерной психологии, необходимо остановиться на ее месте в системе подготовки современного инженера. Изучение инженерной психологии базируется на некоторых разделах ряда учебных дисциплин.
Знания из области физики необходимы при проведении инженерно-психологических измерений и экспериментов, при изучении характеристик анализаторов человека, при пользовании различного рода измерительными приборами. Математические знания нужны при изучении количественных характеристик деятельности оператора. Политическая экономия способствует правильному пониманию роли и места человека при различных способах производства. Без опоры на общую теорию надежности затруднено изучение надежности оператора и системы «человек — машина». Знание возможностей и принципов построения ЭВМ помогает в изучении вопросов распределения функций между человеком и машиной и моделирования деятельности оператора.
Помимо этого инженерная психология является базой для изучения таких дисциплин по профилю подготовки студента, как конструирование аппаратуры, техническая эксплуатация, охрана труда и техника безопасности, экономика и организация промышленного производства и др. Для изучения этих дисциплин нужны сведения о характеристиках и возможностях человека, его свойствах и состояниях в процессе труда.