6. Заказ №3539. 161

«предметной» связи и выделить их новое значение—значе­ние цифр, числовое содержание которых определяется мес­том (позицией), занимаемым ими в числе.

Основная трудность, с которой здесь сталкивается ре­бенок, и заключается в необходимости преодоления этого противоречия между выделенным значением цифры и тем новым ее значением в числе, которого требует обозначе­ние большого количества предметов и которым должен овладеть ребенок. (Как известно эта трудность не полнос­тью совпадает с трудностями словесного называния чисел, хотя слова и фиксируют специфику позиционного постро­ения числового ряда. Между процессами овладения систе­мой названий и системой обозначений существует взаимо­зависимость, но она не является определяющей в нормаль­ных условиях. Называние чисел, являясь предпосылкой процесса овладения системой обозначения, не определяет его существа.)

Перед ребенком на этом этапе возникает проблема (зада­ча), заключающаяся в невозможности обозначения чисел с помощью известных ему способов и требующая овладения новым способом обозначения, основанным на позиционном принципе. «Потребность» в новом способе обозначения возникает из отсутствия знаков для обозначения и опреде­ляется необходимостью осуществлять действия счета в от­ношении большого числа предметов, необходимостью продолжения числового ряда. Обозначение числа оказы­вается действием, включенным в другое действие, которо­му оно служит и через которое оно приобретает свои «смысл». И если, с одной стороны, арифметические де­йствия всегда включают обозначение числа, то с другой в реальной жизни, — обозначение числа всегда включено в состав действий, с помощью которых человек преобразу­ет количество. Типичная ошибка ребенка, с которой при­ходится постоянно встречаться в школе, заключается в том, что для него при традиционной системе обучения все числа, стоящие и после 9, фактически выступают, лишь как обозначения недифференцированного количества. Они различаются лишь по обозначаемому количеству и определяются местом, занимаемым ими в числовом ряду. Так, числа 10,11,12 и т. д. выступают по-прежнему в одно­значной связи с обозначаемым количеством, так же, как и 3 или 4, 7 или 8. И хотя эти числа состоят из цифр, по­следние никак не соотносятся с обозначаемым ими коли-

162

чеством. Позиция цифр в числе не приобретает (для ребен­ка) какого-либо числового значения. Психологическим основанием этой типичной ошибки является неадекват­ное использование знакомого способа действия (обозна­чения) в новых условиях. Причина этой ошибки заключа­ется в том, что в процессе обучения перед ребенком не была поставлена задача (проблема), требующая нового способа обозначения, а способ обозначения был предло­жен ребенку как нечто известное, готовое. Ребенок заучил продолжение числового ряда, но не понял способа его об­разования.

В процессе овладения начальным понятием числа (до 10) ребенок научился обозначать группу предметов одним предметом, словом или знаком. Во всех этих случа­ях обозначение было связано с объединением сосчитывае­мых предметов и их замещением одним, последним пред­метом, как бы вбиравшим результаты сосчитанного. Так первоначально для ребенка пятый предмет символизи­ровал «пять» и т. п. В дальнейшем вся объединенная группа считаемых предметов обозначалась словом «пять» и слово выступало в роли особого элемента, обозначающего опре­деленное количество и позволяющего оперировать не только отдельными считаемыми предметами, но и их груп­пами. Ту же роль в дальнейшем приобретал числовой знак, т. е. цифра, обозначающая определенную группу предме­тов.

Однако прежде чем обучать ребенка цифровым обозна­чениям, обычно его сначала учат считать предметы (осо­бенно те, с которыми нельзя действовать — все большие или неподвижные предметы, а также отсутствующие) с по­мощью других предметов — элементарных средств счета — палочек, кружочков и т. д. (в качестве таких средств неред­ко выступают и пальцы). Здесь одни предметы замещают другие, обозначают их, являются их «представителями» при выполнении действия счета.

Развитие орудийного счета привело к созданию счетно­го прибора, основанного на позиционном принципе деся­тичной системы. В процессе обучения арифметике счет­ный прибор нередко рассматривается лишь как прибор, облегчающий выполнение счетных операции и необходи­мый для определенных видов деятельности человека. Поэ­тому обучение действиям на счетах часто рассматривается

6* 163

как особый процесс, прямо не связанный с процессом овладения десятичной системой нумераций.

Однако на самом деле, подобно тому как при обучении ребенка счету до 9 мы не могли обойтись без палочек как средств счета, так и при переходе через десяток необходи­мо использовать новые средства счета — счетный прибор, основанный на позиционном принципе, т. е. в процессе обучения счету счетный прибор — это не только и не столь­ко прибор, используемый и нужный для выполнения счет­ных операций в жизни, это прежде всего необходимое ме­тодическое «пособие» (средство) для обучения ребенка принципам построения позиционной системы.

При переходе через первый десяток ребенок должен усвоить числовое значение позиции, которое на счетах вы­ражается рядом, на котором располагаются косточки сче­тов. Понятно, что косточки счетов можно использовать как известные ребенку ранее средства счета, т. е. как палоч­ки, кружочки и т. д., замещающие отдельные предметы. Такое их использование не составляло бы чего-либо ново­го в процессе усвоения. Очевидно, что для овладения но­вым принципом счета ребенок должен научиться группиро­вать считаемые предметы определенным образом — в со­ответствии с определенным принципом — и замещать (обозначать) эти группы с помощью одного знака-средства (косточки), обладающего определенным признаком — местом (рядом), на котором расположена косточка счетов. В качестве такого признака могут быть использованы, ко­нечно, и другие признаки, например цвет, величина, фор­ма и т. д. Однако основное заключается в выделении и ис­пользовании для счета признака места (позиции) как сре­дства, обозначающего определенную группу (10,100 и т. д.) предметов.

Переход к обучению счету на счетном приборе — это необходимый этап в овладении новым принципом счета, с ис­пользованием новых средств счета, с новой системой обозна­чения считаемых предметов.

Овладевая способом обозначения числа на счетах, ре­бенок может овладеть всеми основными отношениями, составляющими принцип построения десятичной систе­мы, но в более легких условиях орудийного счета. И, веро­ятно, методически было бы правильно использовать счеты для выделения этих основных отношений десятичной сис­темы с необходимым дальнейшим сопоставлением и ана-

164

лизом особенностей обозначения числа с помощью цифр на более поздних этапах обучения.

Переход к новому способу обозначения считаемых предметов на счетах, к обозначению их групп также дол­жен быть оправданным, должен выступать как естествен­ная необходимость выполнения действия счета. Эта необ­ходимость особенно четко проявляется при заданиях со­считать большие группы предметов. Ведь с помощью пересчета и присчета отдельных предметов можно считать только небольшие группы. Вот в этих условиях и возникает необходимость в новом способе обозначения, в новых сре­дствах выполнения действия.

В психологической литературе известен факт исполь­зования ребенком примитивных, начальных способов сче­та — использование отдельных предметов или их призна­ков как средств счета. Однако наряду с отмеченным сущес­твует и другой факт — факт группирования предметов при счете. И нередко ребенок обозначает с помощью подруч­ных средств не отдельные считаемые предметы, а их груп­пы. На этом этапе один палец может обозначать не один предмет, а, например, 3 или 5 предметов (чаще всего этот факт встречается при необходимости считать разнородные группы предметов), т. е. естественная логика усвоения за­ключается в том, что ребенок «открывает» этот новый спо­соб, приходит к нему. Именно поэтому использование сче­тов как средства обучения соответствует определенному этапу овладения ребенком позиционным принципом об­означения числа.

Выделение нового значения цифры в числе, ее относитель­ного значения требует установления новой связи между циф­рой и обозначаемым количеством предметов. Особенность выделения относительного значения цифры связана с тем, что ее новое числовое содержание определяется новым признаком, который она приобретает в числе — через за­нимаемое ею место в числе, позицию, т. е. в новых услови­ях обозначения ребенок должен овладеть новым средством выражения количества — позицией цифр.

Одним из основных способов (используемых в школь­ной практике и рекомендуемых в методических руково­дствах) выделения позиции является способ анализа со­става числа: разложение числа на разрядные единицы (с этой же целью используется идущий от Песталоцци таб­личный анализ). Несомненно, что такой анализ позволяет

165

ученику выделить числовое содержание разрядов и их связь с позицией цифр в числе, но он не может привести сам по себе к овладению позиционным принципом об­означения числа. Мы уже отмечали, что обозначение чис­ла в реальной жизни всегда включено в реальные действия человека с количеством. Через эти действия (сложения, вычитания и т. п.) оно приобретает свой «смысл». Анализ состава числа, выключенный из системы этих реальных действий и не определяемый их необходимостью, не мо­жет привести к осмысленному овладению позиционным принципом, к его осмысленному использованию для об­означения любых чисел и выполнения действий с числа­ми.

Реальная проблемная ситуация, вызывающая процесс анализа состава числа, возникает перед ребенком при не­обходимости выполнения действий (сложения, вычита­ния и т. д.) с числами. Так, уже для того чтобы сложить 5 и 6, нужно разложить и сгруппировать данные числа так, что­бы было можно их обозначить как 11-5 + 6= (5+ 5) + 1 = =10 + 1 = 11; 5 + 6 = (4 + 6) + 1 = 10 + 1 = 11). При продол­жении числового ряда, для того чтобы прибавить к преды­дущему числу единицу, также оказывается необходимым процесс его разложения на составляющие разрядные еди­ницы (485 + 1 = 480 + (5 + 1) = 480 + 6 = 486); особенно не­обходимым этот процесс становится при переходе к новым разрядным единицам. Так, выполняя задание 489 + 1 =?, ученики нередко записывают 489 +1=4810. Только путем разложения числа, включенного в выполнение подобных элементарных заданий, можно раскрыть для ученика принцип образования нового разряда (перехода в новый разряд) (481 + 9 = 480 + (9 + 1) = 480 + 10 = 400 + (80 + 10) = = 400 + 90 = 490).

В приведенных примерах анализ состава числа являет­ся необходимым условием правильного выполнения тре­буемых действий. Такой анализ числа позволяет ребенку раскрыть смысл различных элементов числа, необходи­мых для действия обозначения, в процессе выполнения им основных арифметических действий.

Приведенные примеры анализа состава числа характе­ризуют процесс выделения числового содержания различ­ных позиций. Этот этап является необходимым в процессе овладения позиционным принципом. Однако он не позво-

166

ляет раскрыть способ образования новых единиц разря­дов, не позволяет раскрыть отношения между разрядами.

Различные позиции служат для обозначения различ­ных единиц разрядов, различного числового содержания. Однако усвоив, что второе место (слева) обозначает десят­ки, а третье — сотни, ребенок еще не может знать, что третье место обозначает тысячи и т. д. Для обозначения же любого числа в позиционной системе требуется именно та­кое «знание». Его необходимым условием является обоб­щение отношений между единицами соседних разрядов.

На основании ряда психологических экспериментов можно отметить два дополняющих друг друга способа, слу­жащих процессу обобщения этих отношений. Первый способ заключается в соотнесении чисел числового ряда, составляющих единицы разрядов, занимающих различное место в числовом ряду (1,10,100,1 000 и т. д.). Этот способ (включающий использование действий умножения и деле­ния) позволяет раскрыть отношения между отдельными числами числового ряда. Второй способ анализа отноше­ний между разрядами представляет разложение числа, со­стоящего из единиц различных разрядов (напр., 111 = 100+ + 10 + 1). Этот способ анализа позволяет установить те же отношения внутри числа, состоящего из различных разря­дов.

В наиболее типичных случаях уровень обобщения от­ношений между разрядами составляет высший уровень овладения ребенком позиционной системой счисления в школе. Обобщение отношений между разрядами позво­ляет ребенку правильно действовать с любыми числами в десятичной системе. Однако несмотря на это, такой дос­таточно высокий уровень овладения десятичной системой счисления еще не характеризует понимания ребенком оснований позиционного принципа, понимания им «основания» усвоенного содержания разрядов и способа их образования. Поэтому даже число цифр, используемых для обозначения в десятичной системе счисления, или число косточек на каждом ряду тех счетов, которыми он пользуется, рассматривается им обычно как единственно возможное и не имеющее какого-либо важного значения в построении усвоенной системы счисления. Естественно, что во всех тех случаях, когда ему приходится выполнять задания в условиях других позиционных систем счисления (с другим количеством цифр или косточек на счетах), он не

167

может обозначать чисел и вынужден вновь овладевать по­зиционным принципом.

Необходимым условием подлинного понимания пози­ционного принципа построения десятичной системы счисления является понимание зависимости числового содержания единиц разрядов и принципа их образования от основания системы счисления (выраженного в единице второго разряда и количестве цифр или косточек, исполь­зуемых для обозначения).

Основная трудность, с которой сталкивается ребенок на этом этапе, заключается в необходимости нового абстрагирования от уже усвоенных значений единиц раз­рядов и отношений между ними, в выделении их новых значений, основанных на зависимости от основания сис­темы счисления. Переход к этому более высокому этапу овладения позиционной системой счисления ребенком также должен не только выражаться в сопоставлении раз­личных систем счисления (двоичной, троичной, пятерич­ной и т. д.), но и вызываться необходимостью обозначения чисел в этих новых условиях (например, при обозначении чисел с помощью цифр 0, 1, 2, 3, 4 или 0,1 и т. п.). Только при этих условиях соотнесение иной позиционной систе­мы счисления с десятичной системой может позволить ре­бенку выделить и усвоить зависимость содержания единиц разрядов(1, 5, 25..; 1,4,16...) и их отношений от основания системы счисления (5; 4), овладеть позиционным принци­пом и на этой основе в дальнейшем правильно действовать в условиях любой позиционной системы и различных счетных приборов, основанных на принципах позицион­ных систем счисления.

Таким образом, процесс овладения ребенком позици­онным принципом десятичной системы счисления вклю­чает ряд этапов, составляющих последовательное решение системы проблемных задач, заключающих необходимость выделения позиционного строения системы нумерации.

168

_{Мышление в оценочной}

^{деятельности человека1}

Наиболее фундаментальным направлением исследова­ний психологических закономерностей мышления чело­века является экспериментальное исследование, которое предполагает моделирование основных психологических условий, определяющих мыслительный процесс. Такие исследования (см. работы С. Л. Рубинштейна А. Н. Леон­тьева, Я. А. Пономарева, В. Н. Пушкина, Ю. А. Кулютки-на, О. К. Тихомирова и др.) приближают нас к формулиро­ванию общих психологических закономерностей мышле­ния.

Необходимым звеном исследований мышления явля­ется анализ процессов мышления в конкретных видах дея­тельности человека. Однако переход от теоретических и экспериментальных моделей, чаще всего основанных на использовании достаточно простого («искусственного»*) экспериментального материала (задачи-головоломки и др.), к возможностям анализа процессов мышления в конкретных видах деятельности всегда труден. Одна из трудностей заключается в чрезвычайном многообразии проявлений мышления в том или ином виде деятельности. В этих случаях целесообразно анализировать не все, а лишь какой-либо один аспект процесса мышления, соответству­ющий наиболее важному звену выполняемой человеком деятельности. В излагаемом исследовании на примере ана­лиза деятельности авиадиспетчера рассматриваются неко­торые особенности мышления в «оценочной» деятельнос­ти человека.

Во многих видах человеческой деятельности оценочная функция выступает как основная (деятельность операто­ра-диспетчера, учителя, спортивного судьи, члена жюри и т. п.). Самостоятельное значение оценочная функция приобретает в связи с проблемой принятия решений, основанных на методах экспертной оценки, в сложных системах человек—машина. Принятие решения составля-¹ Совмесно с М. П. Егоровым.

169

ет оценку выбранного пути достижения цели, то есть пред­ставляет собой один из этапов решения задачи.

Процесс решения новой задачи слагается из ряда эта­пов:

1. Поиск и обнаружение неизвестного. Этот этап являет­ся главным в решении проблемных задач и решении за­дач в экстремальных условиях.

2. Выработка оптимальных стратегий достижения цели(или искомого).

3. Предварительная или экстренная оценка возможностипрактического использования выдвинутых стратегий.Этот этап решения задач обычно и описывается как«принятие решения».

4. Проверка правильности или контроль за исполнениемпринятого решения.

Главным звеном третьего этапа является звено и механизм оценки возможности достижения с помощью данного способа (стратегии) требуемой цели действия, требуемого конечного результата. Чрезвычайно четко этот механизм проявляется при выполнении таких интеллекту­альных действий, которые непосредственно включены в оценочную деятельность человека. Одним из видов ин­теллектуальной деятельности такого рода и является дея­тельность диспетчера-оператора, оценивающего и ранжи­рующего те или иные объекты. В этих случаях принятие ре­шения представляет собой выбор и оценку известных способов действий в тех или иных ситуациях. Иногда вмес­то термина «принятие решения» предлагается термин «вы­бор решения», так как фактически оценка заканчивается выбором одного из возможных путей к цели. Тогда при­нять (выбрать) решение — значит установить порядок предпочтения (ранговый порядок объектов) для заданного критерия без применения каких-либо специальных устройств, служащих для измерения ранжируемых качеств объектов. При этом непосредственная опытная проверка произведенного выбора невозможна либо в силу его про­гностического характера, либо из-за больших материаль­ных затрат.

Необходимость раскрытия внутреннего характера оце­ночной деятельности, как и всякой мыслительной дея­тельности, предъявляет особые требования к созданию

170

условий, обеспечивающих развернутый характер ее проте­кания с доступной объективной фиксацией.

В данной работе рассматриваются особенности мыш­ления в деятельности оператора сложной технической системы: на примере работы диспетчера подхода аэрод­ромной зоны управления воздушным движением (УВД).

Работа диспетчера подхода аэродромной зоны УВД

Специфика работы авиадиспетчера требует от него принятия оценочных решений в ситуациях, характеризую­щихся большими объемами поступающей и перерабатыва­емой информации, быстрой сменой обстановки, высокой ответственностью за принимаемые решения. Жесткие профессиональные требования предполагают высокий уровень развития у авиадиспетчера пространственно-временных представлений, лежащих в основе его оценоч­ных действий.

Основная задача здесь — вычленение типичных ситуа­ций воздушной обстановки и выявление специфики дея­тельности ранжирования в каждом отдельном случае. Особый интерес представляет работа в экстремальных условиях, когда неожиданность обстановки, требуемая быстрота и точность исключают применение стереотипов.

Материал и методика. В качестве объекта исследова­ния рассмотрена деятельность диспетчера по управлению воздушным движением в зоне одного из подходов крупно­го аэропорта. Производилась объективная регистрация и анализ действий диспетчера подхода¹ в условиях воздуш­ной обстановки, типичной по напряженности и характеру решаемых задач, с последующим обсуждением с исполни­телем.

Условия воздушного движения в зоне аэропорта харак-теризуются высокой плотностью потока самолетов, огра-

¹ Диспетчер нодхода несет ответственность за безопасность движения са­молетов в пределах между радионавигационной точкой (РНТ) воздуш­ного коридора; высотой (1 500 м) второго эшелона зоны ожидания и расстоянием 25—30 км от аэродрома. Далее управление передается диспетчеру круга, ведущему самолет до момента появления отметки по­садки на индикаторах посадочного радиолокатора диспетчера посадки (для прибывающих самолетов). Взлетающими самолетами диспетчер круга управляет с момента достижения ими высоты 200 м и до 1500 м, далее управление передается диспетчеру подхода.

171

ничейной свободой их маневров, кратковременностью пребывания в зоне, существенным влиянием метеороло­гических условий на движение. Режимы полета в этой зоне неустановившиеся, параметры движения самолетов не­прерывно изменяются. В этих условиях обеспечение безо­пасности полетов является основным требованием, предъ­являемым к службе УВД.

«Фотография» работы диспетчера. Рассмотрим двухча­совые периоды работы диспетчера, отстоящие во времени на два месяца друг от друга.

В интервале с 12 до 14 часов периода I диспетчером взя­ты под контроль 61 самолет 10 типов, из них проведено за это время 59. Передача докладов экипажей, запросов и ко­манд диспетчера потребовала проведения 305 сеансов свя­зи, из которых 60 % — по вызову экипажей. Преобладание вызовов с бортов вынуждает диспетчера находиться в со­стоянии постоянной готовности, в «режиме ожидания», что в значительной степени определяет напряженность его работы. Большей частью элемент неожиданности относит­ся к потоку взлетающих самолетов, поскольку видимость радиолокатора в ближней зоне ослаблена.

Воздушная обстановка рассматриваемого периода ха­рактеризуется чередованием более и менее напряженных интервалов. Так, при средней загрузке 10-минутного интервала в 6 самолетов, в некоторых интервалах (12.15—12.25; 12.50—13.00; 13.25—13.35) плотность потока за это же время составила 8,10 и 7 самолетов.

Представление о воздушной обстановке складывается у диспетчера на основе информации, получаемой от ради­олокационных средств наблюдения (радиолокатор круго­вого обзора и радиопеленгатор) и докладов экипажей по радио.

«Фотография» того же периода работы диспетчера, сде­ланная через два месяца, существенно отличается от пер­вой¹. Ряд самолетов находился в зоне ожидания на эшело­нах 3000 м и выше. Всю информацию о движении этих самолетов диспетчер получал с помощью радиолокацион­ных средств, используя радиосвязь исключительно для пе-редачи команд на выполнение разворотов. Управление

¹ В интервале с 12.30 до 13.00 аэропорт для посадки самолетов был закрыт по техническим причинам.

172

движением транзитных самолетов происходило обычным образом.

С получением команды на открытие аэропорта диспет­чер осуществлял последовательное снижение самолетов из зоны ожидания, отдавая предпочтение, несмотря на более позднее прибытие, самолетам, обладающим большей по­садочной скоростью.

Всего в интервале с 12.30 до 15.00 периода II взято под контроль 73 самолета 12 типов, из них проведено за это время 70, что потребовало 372 сеанса связи. Отмеченная выше⁴ неравномерность потока самолетов, находящихся под контролем, достигает в 10-минутном интервале (13.05—13.15) максимальной величины в 13 самолетов при среднем значении 5. Имеются всплески напряженности и в интервалах 14.05—14.15; 14.30—14.40 в 8 и 9 самолетов соответственно.

Рассмотрим для определенности работу диспетчера в интервале с 12.15 до 12.25 (период I). К12.15 по громкого­ворящей связи диспетчером получены сообщения о набо­ре высоты самолетом 11 в направлении РНТ-1, о прохож­дении самолета 13 РНТ-2 в направлении аэропорта и о фактической высоте самолета 9. Приняв самолет на управление, диспетчер записывает его бортовой номер на табло-эшелонаторе в колонке коридора, по которому сле­дует самолет, и в строке, соответствующей эшелону полета. С изменением эшелона номер самолета переносится соот­ветственно в новую строку.

Помня основные технико-экономические показатели каждого типа самолета (крейсерскую и посадочную ско­рости, расход горючего, полетный вес и т. д.), диспетчер набрасывает мысленно черновой план их пролета, обеспе­чивающий сохранение безопасных интервалов между самолетами. Для реализации этого плана и внесения необ­ходимых корректив требуется привязка полученных сведе­ний к пространственным координатам самолетов и пос­троение пространственно-временнбй модели воздушной обстановки. От радиолокационных средств поступает ин­формация о местонахождении самолета в полярных коор­динатах (азимут и дальность). Обращаясь к экрану индика­тора кругового обзора, диспетчер в первую очередь отделя­ет движущиеся цели от неподвижных отметок (от так называемых «местников» — постоянных источников по­мех в зоне обзора). Последующая идентификация отметки

173

самолетов возможна благодаря получению пеленга в каж­дом сеансе связи, сопоставлению наблюдаемого направле­ния движения с докладом экипажа и сведениями о расчет­ном времени прохождения радионавигационных точек. В сложных случаях, когда две отметки расположены слиш­ком близко, диспетчер дает команду одному из самолетов на совершение бокового маневра, облегчающего иденти­фикацию самолета. Наблюдение скорости перемещения отметки позволяет скорректировать первоначальные представления о скорости движения данного самолета, однако это требует значительных затрат времени (порядка минуты).

В 12.15 экипаж самолета 14 докладывает о том, что через две минуты он пройдет РНТ-2 на высоте 5 100 м. Диспетчер был подготовлен к этому сообщению, так как наблюдал отметку на экране в направлении РНТ-2. Самолет 11 в это время набирает высоту до 6 000 м в на­правлении РНТ-1, самолет 9 осуществляет по команде диспетчера снижение с 5 400 до 3 600 м, а самолет 13 — с 3 900 на 3 000 м.

Поскольку самолеты находятся в зоне сближения кори­доров, перед диспетчером стоит задача так задать порядок прохождения высот каждым самолетом, чтобы 11 мог бес­препятственно набрать к РНТ-1 высоту 6 000 м, а 9 и 13 снизиться к аэропорту до 2 400 и 1 800 м соответственно. Обстановка усложняется после принятия сообщения о взлете 16 в направлении РНТ-3. Диспетчер имеет в своем распоряжении 2—3 минуты и располагает лишь представ­ленной информацией.

Решение оперативных задач. 12.15—12.17. Диспетчер: «75 784 (11), ваша высота?» Экипаж: «3 700 пересекаю в на­боре». .

Диспетчер спешно переписывает бортовой номер с 2 100 на 3 700 м, одновременно получает сообщение по громкоговорящей связи о занятии 13 (46 715) 3 000 м и де­лает соответствующую запись.

Диспетчер. «75 784 (11), наблюдайте два встречных: на 3 000 и 3 600 м. 45 066 (16), займите 2 700».

Диспетчер. «46 715 (13), встречный борт на 2 700».

Экипаж. «46 722 (9). Слева встречный 15 в наборе на РНТ-1».

Диспетчер получает сообщения о пролете 14 РНТ-2 на высоте 5 100 м и о подходе 15 к РНТ-2 на высоте 8 400 м.

174

Отдается команда 14 на снижение до 4 200 м и взятие курса к четвертому развороту, а 15 — сохранять 8 400 м с докла­дом о пролете РНТ-2.

12.18—12.20. Экипаж 15 докладывает о пролете РНТ-2 на высоте 5 100 м, следует команда на снижение до 4 200 м. Докладывает 14 о занятии высоты 4 200 м и получает указа­ние о курсе и высоте — 1 800 м. Поступает сообщение от 16 о занятии 2 700 м. Диспетчер дает указание сохранять ее и повторно предупреждает 13 о встречном. Наконец, от 13 поступает подтверждение о пролете встречного самолета 16. Сразу же 16 подается команда на набор 3 300 м и далее до 6 600 м на РНТ-3, а самолету 13 — снижение до 1 800 м. Принимаются сообщения от самолетов 15,13 и 14 о занятии ими заданных высот 4 200,1 800 и 1 800 л. Самолетам 9 и 13, следующим транзитом через аэропорт на РНТ-5, дается указание сохранять достигнутые высоты 2 400 и 1 800 м.

Диспетчер готовится к посадке 14. Для этого он связы­вается с диспетчером круга и запрашивает разрешение на передачу самолета. Получив разрешение, диспетчер под­хода дает команду 14 на занятие 1 200 м и переход на связь с диспетчером круга.

12.21—12.25. Обстановка несколько разряжается. Взле­тающих самолетов в этом интервале нет. После пролета 11 РНТ-1 связь с ним заканчивается. Под контроль берутся самолет 18, следующий в аэропорт через РНТ-5, и самолет 17, прошедший РНТ-2 в направлении аэропорта. С 9 и 13 самолетами, прошедшими РНТ-5, и с 16, доложившим о пролете РНТ-3, связь заканчивается.

Анализ решенных диспетчером задач показывает, что в целом его деятельность носит информационный характер, включая восприятие информации о воздушной обстановке, прогнозирование ее изменения и принятие решений. Благодаря автоматизации сбора информации, процессы мышления в деятельности диспетчера (анализ и оценка об­становки, принятие решении) занимают все большее место. Технической основой автоматизации сбора информа­ции о воздушной обстановке на ближайшее будущее ста­нут средства вторичной (активной) радиолокации [18], что позволит автоматизировать процесс опознания и получе­ния сведений о высоте полета самолетов, циклически об­новлять все данные и отражать их в виде формуляра каждо­го самолета непосредственно на экране индикатора круго­вого обзора возле соответствующей отметки. Возможным

175

резервом повышения эффективности диспетчерского тру­да является реализация трехкоординатного радиолокаци­онного изображения[2]. Этот аспект рассматривался в экс­периментальном исследовании! 5], посвященном вопро­сам точности и скорости идентификации объектов при работе с двумя индикаторными устройствами. Однако и при наличии первичного трехкоординатного радиолока­тора не решается задача опознавания и имеются трудности по получению высоты с необходимой точностью, отнесен­ной к стандартному отклонению.

Попытки полной автоматизации диспетчерского труда значительно осложнены наличием большого числа пара­метров и критериев в оценке ситуации. Исследователи вы­нуждены поэтому прибегать к упрощению задачи, вводя обобщенные глобальные критерии оптимального функци­онирования системы[1], [22]. В ряде работ[4], [6], [13] мо­делируется процесс принятия решений пилотом, т. е. одним из звеньев общей системы УВД, главная нагрузка в деятельности которого падает на абсолютную оценку па­раметров ситуации. В деятельности диспетчера, осуще­ствляемой на основе динамического изменения сложив­шегося функционального образования, известного как оперативный образ управляемого объекта[10], основную роль играют относительные оценки признаков различных объектов. При оценке и анализе изменчивой воздушной обстановки перед диспетчером возникают проблемные ситуации, в которых определяющими становятся различ­ные признаки в зависимости от конкретных условий дея­тельности.

Значительное место, занимаемое информационными процессами, дает основания для использования развитых в инженерной психологии (по аналогии с кибернетичес­кими системами) понятий о контурах обратной связи. Известные ТОТЕ-единицы Миллера, Галантера и Прибра-ма [8], [20], дополненные контурами Фиттса на уровне представлений, намечают перспективный путь развития модельных представлений об интеллектуальной деятель­ности человека. Как отмечает Аннетт, «не трудно найти примеры контуров обратной связи в поведении организ­мов, но, что более важно, поведение в целом можно опи­сать в терминах иерархий контуров обратной связи» [19; 25].

176

В конкретном случае диспетчерского труда вырисовы­вается следующая иерархия контуров оценочной деятель­ности (рис. 3).

Уровень 1 Уровень 2 Уровень 3

Рис. 3. Уровни оценочной деятельности:

Уровень ] (ожидаемая ситуации): ожидание — появление ранжируемого объ­екта — оценка на основе известного эталона — команда — контроль испол­нения;

Уровень 2 (неожиданная неконфликтная ситуация): оценка рассогласования (новизны) ситуации — прогнозирование развития ситуации — формирова­ние комплексного оценочного эталона «степень безопасности объекта» — оценка параметров ситуации на основе сформированного эталона (приня­тие решения) — переход на уровень 1;

Уровень 3 (неожиданная конфликтная ситуация): формирование нового ком­плексного оценочного эталона «степень угрозы» — оценка конфликтности ситуации — прогнозирование развития ситуации — переход на уровень 2

Основная характеристика уровня 1 — состояние «ожи­дания» — предполагает прогнозирование (антиципацию) на основе предварительной информации об объекте и со­ответствующем оценочном образе-эталоне. Ранжируемый объект включается в предварительно созданный ранговый контекст.

Состояние «неожиданная ситуация» (уровни 2 и 3) ха­рактеризуется рассогласованием, несовпадением ожидае­мого (прогнозируемого) развития ситуации с ее реальным ходом (от безопасной ожидаемой к неожиданной, перерас­тающей в конфликтную и аварийную ситуации).

Рассмотрим основные случаи принятия решений в дея­тельности диспетчера.

А. Принятие решении в неконфликтных ситуациях

Одиночный самолет «режиме снижения

1. Немедленная посадка. Пусть в зоне подхода находится один самолет. Исходные данные о нем по докладу эки­пажа: бортовой номер, время пролета РНТ, высота, аэ­родром назначения. Дополнительные данные из дол-

177

говременной памяти диспетчера: тип самолета, крей­серская и посадочная скорости, максимальный вес. Задача проведения самолета в заданный пункт состо­ит в данном случае в выдерживании установленной от соответствующего высотного эшелона жесткой тра­ектории, параметры которой и скорость движения по которой самолета данного типа заранее рассчитаны и известны на земле и на борту. Диспетчер осуще­ствляет оценку правильности выдерживания траек­тории по докладам экипажа и по движению отметки на индикаторе кругового обзора. Примерно такую же задачу выполняет диспетчер посадки, контролирую­щий движение самолета по глиссаде при заходе его на. посадку.

2. Посадка с пребыванием в зоне ожидания. Сохранениепостоянной высоты в зоне ожидания резко снижает ко­личество информации, необходимой для передачи порадиоканалу. Положение самолета в плане хорошо от­ражается на экране радиолокатора, имеющем трафа­ретное изображение установленного прямоугольногомаршрута. С приближением отметки от самолета к точ­кам разворота (дальний привод, ближний привод) дис­петчер дает команду на выполнение соответствующегоразворота с сохранением прежней высоты. По мереосвобождения нижних эшелонов в зоне ожидания дис­петчер сдвигает всю «этажерку» на величину одногоэшелона.

3. Транзит со снижением. Особенностью данного случаяявляется стремление диспетчера максимально умень­шить напряженность воздушной обстановки в районеаэропорта из-за присутствия транзитного самолета.С этой целью он сохраняет постоянным высотный эше­лон, осуществляя снижение самолета на расстоянии15—20 км от транзитного пункта.

Одиночный самолет в режиме набора высоты. По докла­ду экипажа диспетчер получает информацию о занятии эшелона 1 500 м и заданном направлении следования са­молета. При отсутствии на контроле других самолетов за­дача состоит в обеспечении набора бортом высоты крей­серского полета к моменту прохождения им радионавига­ционной точки. Данные об оптимальных параметрах траектории для данного типа самолета рассчитаны заранее

178

и известны диспетчеру и экипажу. Функция диспетчера со­стоит в контроле правильного выдерживания траектории по докладам экипажа.

Два однотипных самолета, следующих параллельным курсом. Самолеты 13 и 9 вошли в зону управления на эше­лонах 5 400 и 3 900 м соответственно с временным интер­валом в 7 мин. Оба самолета следуют через аэропорт в на­правлении РНТ-5. Диспетчер должен снизить их к РНТ-5 до минимально возможного эшелона и передать диспетче­ру другого подхода.

Наличие второго самолета вносит новый элемент в оценку воздушной обстановки — элемент оценки безопас­ности. Продолжая вести самолет 9 к цели по прежней тра­ектории, диспетчер прогнозирует движение самолета 13 и в случае необходимости корректирует его с учетом степени безопасности данной пары самолетов, основным призна­ком которой в данном случае является временной интер­вал. Приведенная ситуация является идеально безопасной в силу достаточного пространственного и временного раз­несения самолетов, остающегося неизменным благодаря их однотипности. Естественно, что абсолютные показате­ли безопасности отдельного самолета (метеоусловия, со­стояние ВПП, запас высоты и горючего) считаются выдер­жанными.

Подводя итоги, следует отметить в первую очередь отсутствие проблемных ситуаций в деятельности диспет­чера в рассмотренных примерах. Работа диспетчера ис­черпывается ограниченным набором стереотипных де­йствий, что создает возможность для высокой степени технической автоматизации именно таких частных случа­ев. Не случайно попытки алгоритмического анализа про­цесса управления [3], [22] оказались успешными при определении меры стереотипности трудовой деятельнос­ти и ее логической сложности. Однако в силу исключи­тельной редкости перечисленных ситуаций в чистом виде сложность проблем управления воздушным движением в районе аэропорта существенно выше. Практически по­стоянно имеет место только ситуация первого типа и то лишь на конечном участке захода самолета на посадку (после четвертого разворота), где и достигнута полная техническая автоматизация управления его движением по глиссаде.

179

Б. Принятие решений в конфликтных ситуациях

Два разнотипных самолета, следующие параллельным курсом. Движение самолетов 14 и 15 являет пример конф­ликтной ситуации. Самолеты разнотипны (14 с крейсер­ской скоростью 800—850 км/ч и 15 — 650 км/ч), временной интервал между ними при входе в зону равен 1 мин. Требуется осуществить их посадку на общую ВПП аэро­порта.

Основная трудность (конфликтность) данной ситуа­ции заключается в близости значений ряда признаков (одно и то же время подхода, необходимость посадки на одну полосу). Решение облегчается возможностью обгона более скоростным самолетом 14 менее скоростного само­лета 15, что приводит к появлению безопасного вре-меннбго интервала порядка пяти минут. В условиях изоли­рованного движения этой пары от диспетчера требуется достоверный прогноз их состояния в конечной точке и сравнение расчетного интервала с допустимым безопас­ным.

Конфликтная пара самолетов, следующих встречным курсом. Сообщение о наличии встречного самолета 16 (крейсерская скорость 800—850 км/ч), производящего на­бор высоты в направлении РНТ-3, вносит в оценку воз­душной обстановки элемент неожиданности, граничащий иногда с критической ситуацией. Привычный порядок де­йствий диспетчера нарушается. Траекторию снижения са­молета 13 приходится спешно корректировать, учитывая суммарную скорость сближения самолетов 13 и 16 (поряд­ка 1 300 км/ч), расчетную точку встречи и взаимное поло­жение самолетов в ней. Один из способов принятия реше­ния в такой ситуации — изменить ситуацию, устранить ее конфликтность. В данном случае диспетчер принимает правильное решение о переводе менее скоростного само­лета на режим горизонтального полета — появляется сту­пенька выдерживания на 300 м. Несколько раз диспетчер справляется о фактической высоте самолетов и, убедив­шись в наличии безопасного интервала между ними, дает команду 13 на снижение до 1 800 м, а 16 — набор высоты до 3 300 м, предварительно предупредив оба экипажа о пред­стоящей встрече.

Очевидно, что быстрота изменения ситуации исключа­ет возможность точного аналитического расчета, учитыва-

180

ющего оптимальным образом все параметры. Основную роль начинает играть модельное представление диспетче­ра о воздушной обстановке и использование комплексного показателя «степени безопасности» каждого самолета, зависящего как и для одиночного самолета от высоты по­лета, метеоусловий, запаса горючего и т. д., но уже скор­ректированного с учетом данной обстановки¹.

Воздушная обстановка максимальной напряженности. Воздушная обстановка 10-минутного интервала 12.15—12.25 охватывает все перечисленные частные слу­чаи: самолеты 9 и 13 идут транзитом на РНТ-5; самолеты 14, 15 и 17, следующие через РНТ-2, и 18, проходящий РНТ-5, должны совершить посадку. Одновременно осуще­ствляют набор высоты 11 и 16. Подготовка посадки должна быть согласована с диспетчером круга. Стремясь к боль­шей осведомленности, диспетчер подхода прослушивает по громкоговорящей связи работу круга, чтобы подгото­виться к сообщению о взлете очередного самолета. Одновременно диспетчер должен представлять взаимное расположение всех самолетов, прогнозировать их движе­ние по заданным траекториям, вовремя подавать команды на выполнение маневров.

Диспетчеру приходится находить компромиссное ре­шение, удовлетворяющее двум противоречивым требова­ниям, первое из которых заключается в минимальном вре­мени нахождения самолета в зоне ожидания (режим сни­жения), поскольку этап посадки является наиболее ответственным в силу малых скоростей, а второе — требо­вание минимальности времени сохранения взлетающим ' самолетом небольшой, а значит опасной, высоты.

Эффективность работы при таком напряженном режи­ме обеспечивается введением приоритета обслуживания, т. е. ранжированием объектов на основе некоторого измери­тельного эталона, в качестве которого выступает сформи­рованный у диспетчера оперативный образ безопасной си­туации.

Ранговый эталон имеет комплексный характер. В раз­личных ситуациях определяющими могут выступать раз­личные признаки (высота, скорость, тип самолета и т. п.), поэтому первый этап ранжирования состоит в выделении

¹ Формирование комплексного количественно неизмеримого критерия «степень угрозы» при оценке сложной ситуации отмечалось в работе — Г. В. Решенной.

181

ведущего признака рангового эталона. Далее следует выде­ление самих объектов ранжирования — конкретных объ­ектов с точки зрения .безопасности в достижении конеч­ной цели.

При появлении новых объектов управления происхо­дит смена эталона путем выделения нового ведущего ран­гового признака. Соответственно перераспределяется ран­говое положение объектов на субъективной шкале безо­пасности.

В случае ожидаемой ситуации происходит простое включение нового объекта в соответствующее звено ранго­вого контекста. В случае неожиданной конфликтной ситу­ации возникает необходимость изменить характеристики самого управляемого объекта на основе комплексного эта­лона. Своевременное изменение параметров управляемых объектов в соответствии с требованиями эталона является показателем разрешения конфликтной ситуации.

Рассмотренные особенности мышления человека про­являются в различных видах оценочной профессиональ­ной деятельности, включающих прогнозирование разви­тия событий во времени, формирование комплексного оценочного эталона на основе требуемой ситуации (пра­вил, инструкций и т. п.) и текущих значений параметров, выработку решений для направленного изменения пара­метров управляемых объектов (процессов и т. п.).

Одной из наиболее общих характеристик состояния че­ловека в этих ситуациях является состояние ожидания, включающее прогнозирование возможного развития каж­дой текущей ситуации (появление новых объектов, изме­нение параметров и т. п.) на ближайший отрезок временя. Каждая наличная ситуация в этих случаях оценивается че­рез призму ожидаемой будущей ситуации.

В случаях совпадения прогнозирования развития ситу­ации с требуемой деятельность человека носит по преиму­ществу контрольный характер. В случаях несовпадения ожидаемого и реального изменения ситуации она преобра­зуется в неожиданную ситуацию, требующую принятия творческих решений. В результате неадекватных (или за­поздалых) решений и команд ситуация перерастает в кон­фликтную или угрожающую, аварийную.

182

Выделенные четыре типа ситуаций характерны для многих случаев управления процессами, объектами, событиями, развивающимися во времени. Время в рас­сматриваемых ситуациях является одним из важнейших элементов самого «условия» задачи. Правильное решение, принятое минутой позже, является ошибочным, а его по­следствия труднопоправимыми.

Мыслительная деятельность человека в рассматривае­мых ситуациях особенно усложняется в случаях так назы­ваемых «игровых» ситуаций, включающих партнера по «игре», преследующего противоположные цели и внося­щего на каждом из этапов неожиданные изменения в ситу­ацию. Прогнозирование и оценка изменений ситуации в этих случаях предполагает выявление стратегии партне­ра, соблюдение им правил игры и т. п.

Возможность прогнозирования является необходи­мой составляющей способностей человека к выполне­нию соответствующих видов профессиональной дея­тельности. В каждом из конкретных случаев она чрезвы­чайно специфична. Чем большими возможностями прогнозирования обладает человек, тем адекватнее его оценки и принимаемые решения в неожиданных ситуа­циях, тем выше надежность [7], [9] выполнения профес­сиональной деятельности.