1.2.7. Кризисное положение в биосфере
На всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор, как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так как на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию.
В результате деятельности человека в биосфере создалось кризисное положение. Основные причины развития кризисного положения в биосфере:
демографический взрыв (рост населения);
аграрная цивилизация;
урбанизация населения ( переселение в город );
научно-технический прогресс.
Рассмотрим эти причины более подробно. Активизация развития сельского хозяйства вызвала развитие и совершенствование медицины, создание средств производства. Этот процесс способствовал значительному уменьшению сопротивления среды, что привело, в свою
17
сем неутомительном труде;
утомление – фазовый процесс, монотонность характеризуется волновой кривой, обладающей повышениями и спадами;
следствие утомления – снижение выполнения, а монотонность вызывает колебания выполнения;
утомление усиливает психическую напряженность, монотонность снижает ее.
Необходимо также отличать состояние монотонности от психической насыщенности. Психическая насыщенность вызывает волнение, нервозность, беспокойство; монотонность, напротив, сопровождается полусонным состоянием, снижением психической активности и скукой.
Эмоциональное напряжение может по-разному влиять на поведение человека. В соответствии с преобладанием у человека процесса возбуждения или торможения состояние эмоционального напряжения может проявляться в следующих формах поведения человека в экстремальных условиях.
Напряженный тип поведения проявляется в общей заторможенности, замедленности, скованности, импульсивности и напряженности выполнения рабочих функций.
Эмоциональное напряжение может проявляться в сознательном уклонении человека от выполнения своих функций. Этот тип поведения в экстремальных условиях называется трусливым. Под влиянием страха он начинает действовать по привычному, однако не адекватному сложившейся ситуации шаблону.
Тормозной тип эмоционального поведения характеризуется полной заторможенностью его действий в необычных и ответственных ситуациях.
Наиболее яркой и опасной формой проявления эмоциональной неустойчивости человека являются аффективные срывы деятельности, в результате чего он начинает действовать агрессивно, бессмысленно и бесконтрольно, что усугубляет состояние управляемой им системы, ускоряя этим наступление катастроф и аварий. Это агрессивно-бесконтрольный тип поведения.
Существует такая категория людей, которые при наличии надлежащей мотивации, находясь в экстремальных условиях, значительно
улучшают показатели своей работы. Такой тип поведения называется прогрессивным. Он характеризуется боевым задором, повышенной ра-
64
последовательность событий, которые ведут к отказам системы или происшествию, строится с помощью логических символов и символов событий, при этом события, которые имеют более элементарные причины отказов, помещаются в прямоугольнике;
последовательности в конечном итоге ведут к исходным причинам, для которых имеются данные по частоте отказов. Эти исходные причины обозначают кругом. Они представляют разрешающую способность данного дерева отказов.
Главное преимущество дерева отказов по сравнению с другими методами – анализ ограничивается выявлением только тех элементов системы и событий, которые приводят к данному конкретному отказу системы или аварии.
Чтобы отыскать и наглядно представить причинную взаимосвязь с помощью дерева отказов, необходимы элементарные блоки, подразделяющие и связывающие большое число событий. Имеется два типа блоков: логические знаки и символы событий – табл. 3, 4. Логические знаки связывают события в соответствии с их причинными взаимосвязями. Логический знак может иметь один или несколько входов, но только один выход, или выходное событие.
Таблица 3
Логические знаки
|
Название знака |
Причинная взаимосвязь |
|
И
ИЛИ
Запрет
Приоритетное И
Исключающее ИЛИ |
Выходное событие происходит, если все входные события случаются одновременно Выходное событие происходит, если случается любое из входных событий Наличие входа вызывает появление выхода тогда, когда происходит условное событие Выходное событие имеет место, если все входные события происходят в нужном порядке слева направо. Выходное событие происходит, если случается одно (но не оба) из входных событий |
Рассмотрим примеры применения логических знаков. Событие "пожар начался" имеет место, если два события "утечка горючей жид-
33
Таблица 4
Основные символы событий
|
Символы |
Содержание |
|
Круг
Ромб Прямоугольник Овал
Домик
Треугольник |
Исходное событие, обеспеченное достаточными данными Событие, недостаточно детально разработанное Событие, вводимое логическим элементом Условное событие, используемое с логическим знаком "запрет" Событие, которое может случиться или не случиться Символ перехода |
кости" и "воспламенитель вблизи горючей жидкости" происходят одновременно. Последнее событие случается, если происходит одно из двух событий "есть искры" или "курящий" (рис. 2).
Рис. 2. Пример использования логических знаков "И" и "ИЛИ"
34
лах должным образом продолжать работу);
расстройство внимания (внимание легко отвлекается, становится вялым, малоподвижным или, наоборот, хаотически подвижным, неустойчивым);
расстройства в сенсорной области (таким расстройствам подвергаются рецепторы, которые принимали участие в работе)- нарушения в моторной сфере (расстройство ритма, ослабление точности, координации движений);
дефекты памяти и мышления;
ослабление воли (при утомлении ослабляются решительность, выдержка и самоконтроль, отсутствует настойчивость);
сонливость (при сильном утомлении возникает сонливость, как выражение охранительного торможения).
Утомление протекает в динамике, в которой выделяют следующие стадии:
Появляется относительно слабое чувство усталости, производительность труда не падает или падает незначительно.
Понижение производительности становится заметным и все более и более угрожающим, причем часто это понижение относится только к качеству, а не к количеству выработки.
Переутомление – кривая работы или резко снижается, или же принимает "лихорадочную" форму, отражающую попытки человека сохранить должный темп работы. В конце концов рабочие действия могут быть так дезорганизованы, что человек чувствует невозможность продолжения работы.
Состояние монотонности вызывается действительным или кажущимся однообразием выполняемых на работе движений и действий. Под влиянием переживания монотонности человек, не умеющий это психическое состояние сдерживать или устранять, становится вялым, безучастным к работе. Это состояние приводит к преждевременному утомлению.
В физиологической основе монотонности лежит тормозящее действие однообразных повторных раздражителей. Монотонность всегда связывается с трудом по выполнению однообразных и кратковременных операций.
Отличия состояний утомления и монотонности:
утомление, вызывается тяжестью умственной или физической работы, состояние монотонности может переживаться и при легком, сов-
63
конфликтные условия, т.е. условия, при которых выполнение одного из них требует осуществления действий, противоречащих выполнению другого условия.
Напряжения могут быть классифицированы в соответствии с теми психическими функциями, которые преимущественно вовлечены в профессиональную деятельность и изменения которых наиболее выражены в неблагоприятных условиях:
интеллектуальное напряжение (пример: высокая плотность потока проблемных ситуаций обслуживания);
сенсорное напряжение (возникает в случае больших затруднений в восприятии необходимой информации);
монотония (возникает при однообразии выполняемых действий, невозможности переключения внимания, при повышенном требовании как к концентрации, так и к устойчивости внимания);
политония (напряжение, вызванное необходимостью переключений внимания, частых и в неожиданных направлениях);
физическое напряжение (при повышенной нагрузке на двигательный аппарат человека);
эмоциональное напряжение (возникает при конфликтных условиях, повышенной вероятности возникновения аварийной ситуации, неожиданности либо длительном напряжении прочих видов);
напряжение ожидания (напряжение, вызванное необходимостью поддержания готовности рабочих функций в условиях отсутствия деятельности);
мотивационное напряжение (связано с борьбой мотивов, с выбором критериев для принятия решения);
утомление (напряжение, связанное с временным снижением работоспособности, вызванным длительной работой).
Профессиональной деятельности человека наиболее присущи состояния утомления, монотонности и эмоционального напряжения. Рассмотрим их более подробно.
Утомление является одним из самых распространенных факторов, оказывающих существенное влияние на эффективность и безопасность деятельности. Оно представляет собой весьма сложный и разнородный комплекс явлений.
Компоненты утомления (субъективные психические состояния):
чувство слабосилия (выражается в переживании особого тягостного напряжения и в неуверенности; человек чувствует, что не в си-
62
Другой пример: система, имеющая основной источник питания и резервный. Резервный источник питания включается в работу автоматическим переключателем, когда отказывает основной источник. Питание в системе отсутствует, если:
1) отказывают как основной, так и резервный источники;
2) сначала выходит из строя переключатель, а затем отказывает основной источник питания. Для изображения 2-ой ситуации используется логический знак "приоритетное И" (рис. 3).
Рис. 3. Пример использования логического знака "приоритетное И"
Можно ввести новые логические элементы для представления специальных типов причинных связей. Однако большинство специальных логических знаков можно заменить комбинацией логических "И" и "ИЛИ".
Прямоугольный блок обозначает событие отказа, которое возникает в результате более элементарных, исходных отказов, соединенных с помощью логических элементов. Круглый блок обозначает исходный отказ отдельного элемента (в пределах данной системы или окружающей среды), который определяет разрешающую способность данного дерева отказов. События в круглых блоках называются исходными событиями. Для того, чтобы получить количественные ре-
35
зультаты с помощью дерева отказов, круглые блоки должны представлять события, для которых имеются данные по надежности.
Информация, которая необходима для построения дерева отказов, состоит из сведений по взаимосвязи элементов и топографии системы, а также данных по отказам элементов и другим детальным характеристикам системы. Система состоит из таких элементов, как единицы оборудования, материалы, персонал предприятия, которые находятся в определенной окружающей и социальной среде и подвержены старению. Опасные состояния вызываются одним или несколькими элементами, приводящими к отказам в системе. Окружающая среда, персонал и старение могут влиять на систему. Связи между элементами наилучшим образом можно представить в виде различных схем системы.
Отказы элементов являются основополагающими данными при анализе причинных связей. Они классифицируются на первичные отказы, вторичные отказы и ошибочные команды. Первичный отказ элемента – нерабочее состояние элемента, причиной которого является сам элемент. Отказы объясняются естественным старением элементов. Вторичные отказы объясняются воздействием предыдущих или текущих избыточных напряжений на элементы. Эти напряжения могут вызываться соседними элементами или окружающей средой, а также воздействием со стороны других технических систем. Ошибочные команды представляются в виде элемента, находящегося в нерабочем состоянии из-за неправильного сигнала управления или помехи, при этом часто не требуется ремонт для возвращения данного элемента в рабочее состояние. Таким образом, отказы могут возникать в результате:
первичных отказов (элементы находятся в заданных режимах работы, причина отказов – естественное старение);
вторичных отказов (элементы находятся под воздействием избыточного напряжения, причины отказов: соседние элементы, окружающая среда, персонал предприятия);
ошибочные команды (самопроизвольные сигналы управления и помехи, причины: соседние элементы, окружающая среда, персонал предприятия).
Дерево отказов является графическим представлением причинных взаимосвязей, полученных в результате прослеживания опасных ситуаций в системе в обратном порядке, для того чтобы отыскать возможные причины их возникновения. Опасная ситуация в этом случае является конечным событием в дереве отказов.
36
3. Состояния, возникающие периодически в ходе трудовой деятельности, например: предрасположенность к работе; пониженная готовность к ней; врабатывание; повышенная работоспособность; утомление; конечный порыв; состояния, вызванные содержанием и характером работы (скука, сонливость, апатия, повышенная активность).
Наиболее важным является рассмотрение состояний по уровню напряжения, так как именно этот признак наиболее существенен с точки зрения влияния состояния на эффективность и безопасность деятельности.
Умеренное напряжение – нормальное рабочее состояние, возникает под мобилизирующим влиянием трудовой деятельности. Это состояние психической активности - необходимое условие успешного выполнения действий. Оно сопровождается умеренным изменением физиологических реакций организма, проявляется в хорошем самочувствии, стабильном и уверенном выполнении действий. Это состояние соответствует работе в оптимальном режиме, т.е. в комфортных условиях, при нормальной работе технических устройств. Обычно здесь имеют место длительное сохранение работоспособности, отсутствие грубых нарушений, ошибочных действий, отказов, срывов и других аномалий. Деятельность в оптимальном режиме характеризуется высокой надежностью и оптимальной эффективностью.
Повышенное напряжение сопровождает деятельность, протекающую в экстремальных условиях.
Экстремальные условия – условия, требующие от работающего максимального напряжения физиологических и психических функций, резко выходящего за пределы физиологической нормы. Отклонения от оптимальных условий деятельности требуют повышенного волевого усилия или, иначе говоря, вызывают напряжения. Неблагоприятные факторы, повышающие напряжения:
физиологический дискомфорт, т.е. несоответствие условий обитания нормативным требованиям;
биологический страх;
дефицит времени на обслуживание;
повышенная трудность задачи;
повышенная значимость ошибочных действий;
неуспех вследствие объективных обстоятельств;
дефицит информации для принятия решения;
перегрузка информацией;
61
стройства сознания, психогенные изменения настроения и состояния, связанные с приемом психически активных средств (стимуляторов, транквилизаторов, алкогольных напитков).
Пароксизмальные состояния – группа расстройств различного происхождения (органические заболевания головного мозга, эпилепсия, обмороки), характеризующихся кратковременной (от секунд до нескольких минут) утратой сознания. При выраженных формах наблюдаются падения человека и судорожные движения тела и конечностей.
Пароксизмальные перерывы в операторской деятельности могут быть причиной губительных последствий. Современные средства исследований позволяют выявить лиц со скрытой наклонностью к пароксизмальным состояниям.
Психогенные изменения и аффектные состояния возникают под влиянием психических воздействий. Снижение настроения наблюдается при гибели родных и близких людей, после конфликтных ситуаций. При этом появляется безразличие, вялость, общая скованность, заторможенность, затруднение переключения внимания, замедление темпа мышления. Снижение настроения сопровождается ухудшением самоконтроля и может быть причиной производственного травматизма.
Под влиянием обиды, оскорбления, производственных неудач могут развиваться аффектные состояния (аффект – взрыв эмоций). В состоянии аффекта у человека развивается психогенное (эмоциональное) сужение объема сознания. При этом наблюдаются резкие движения, агрессивные и разрушительные действия. Лица, склонные к аффектным состояниям, относятся к категории с повышенным риском травматизации и не должны назначаться на специальности с высокой ответственностью.
Производственные психические состояния возникают в процессе трудовой деятельности. Они классифицируются по следующим группам:
Относительно устойчивые и длительные по времени состояния. Они определяют отношение человека к данному конкретному производству и конкретному виду труда. Эти состояния (удовлетворенности или неудовлетворенности работой, заинтересованности трудом или безразличия к нему, т.п.) отражают общий психологический настрой коллектива.
Временные, ситуативные, быстропроходящие состояния. Возникают под влиянием разного рода неполадок в производственном процессе или во взаимоотношениях работающих.
60
Есть 2 способа построения дерева отказов:
по эвристическим правилам,
при помощи таблиц решений.
Способ построения при помощи таблиц решений, при наличии достаточной информации о системе и моделях отдельных элементов системы, позволяет быстро и систематически построить дерево отказов, которое оказывается настолько полным и детализированным, насколько детализированы исходные модели элементов и описание системы. Кроме того, этот способ хорошо программируется на ЭВМ.
Способ состоит в следующем:
составляют перечень событий для каждого элемента на его выходе (события на выходе), детально определяют состояние этого выхода;
подобным образом определяют набор событий на входе каждого элемента для характеристики состояния на входе;
каждый элемент моделируют при помощи таблицы решений, которая описывает, как каждое сочетание входных событий определяет выходные события, элемент может иметь несколько входов, но должен иметь только один выход;
построение дерева начинают с поиска строк, содержащих в колонке выходов конечное событие, далее разрабатывают найденные строки при помощи таблиц решений элементов и логических символов – в результате получают дерево отказов.
Имея вероятность и частоту возникновения первичных событий, можно, двигаясь снизу вверх, определить вероятность венчающего события.
Основной проблемой является установление параметров или границ системы. Если система будет чрезмерно ограничена, то появляется возможность получения разрозненных, несистематизированных предупредительных мер, т.е. некоторые опасные ситуации могут остаться без внимания. Но, если рассматриваемая система слишком обширна, то результаты анализа могут оказаться крайне неопределенными.
Перед исследователем также стоит вопрос: до какого уровня стоит вести анализ. Ответ зависит от конкретных целей анализа. Общий подход состоит в том, чтобы выявить события, на которые в данной конкретной ситуации можно влиять посредством предупреждающих мер.
37
На конечной стадии изучения риска производится:
подсчет количества утечки токсичного материала и выделяемой энергии для каждого варианта развития аварии;
прослеживание распространения токсичных продуктов, ударной волны или фронта пожара, ведущего к летальным последствиям;
оценка воздействия на здоровье людей и сохранность материальных ценностей;
составление общего мнения о данном производственном процессе на основе сравнения с другими видами риска для общества в целом.
Пример. Сравним риск, связанный с атомным реактором, и риск, обусловленный другими событиями, вызываемыми деятельностью человека (табл.5). Как видно из приведенных данных, риск, связанный с ядерным реактором, очень мал, что подтверждается ежедневно безотказной работой сотен реакторов, находящихся в эксплуатации во всем мире.
Таблица 5
Уровень риска при повседневной деятельности человека
|
Причина или место несчастного случая |
Приблизительный уровень риска |
|
Автомобильный транспорт Падение Пожар и ожог Электрический ток Воздушный транспорт Ураган Катастрофы, связанные с ядерной энергией (100 реакторов) |
0,0003 0,00009 0,00004 0,000006 0,000009 0,0000004 0,0000000002 |
Таким образом, системный анализ безопасности (опасности) любых систем и процессов установить причинные взаимосвязи между исходными аварийными событиями, относящимися к оборудованию, персоналу и окружающей среде и приводящими к авариям в системе. Одним из широко применяемых методов установления причинных взаимосвязей является построение дерева отказов. Дерево отказов подвергается качественному и количественному анализам. В результате этого возможно отыскание способов устранения вредных
38
структурная организация всех компонентов психики, выполняющая функцию активного взаимодействия человека (как обладателя психики) с внешней средой, представленной в данный момент конкретной ситуацией.
Психические состояния отличаются разнообразием и временным характером, определяют особенности психической деятельности в конкретный момент и могут положительно или отрицательно сказаться на течении всех психических процессов. Исходя из задачи психологии труда и проблем психологии безопасности труда целесообразно выделять: запредельные формы психического состояния, особые и производственные психические состояния.
Чрезмерные формы психического напряжения обозначаются как запредельные. Они вызывают дезинтеграцию психической деятельности различной выраженности, что в первую очередь ведет к снижению индивидуального, свойственного человеку уровня психической работоспособности. В зависимости от преобладания возбудимого или тормозного процесса можно выделить два типа запредельного психического напряжения - тормозной и возбудимый.
Тормозной тип характеризуется скованностью и замедленностью движений. Специалист не способен с прежней ловкостью производить профессиональные действия. Снижается скорость ответных реакций. Замедляется мыслительный процесс, ухудшается воспоминание, появляется рассеянность и другие отрицательные признаки, не свойственные данному человеку в спокойном состоянии.
Возбудимый тип проявляется гиперактивностью, многословностью, дрожанием рук и голоса. Операторы совершают многочисленные, не диктуемые конкретной потребностью действия. В общении с окружающими они обнаруживают раздражительность, вспыльчивость, не свойственную им резкость, грубость, обидчивость.
Запредельные формы психического состояния лежат нередко в основе ошибочных действий и неправильного поведения операторов в сложной обстановке. Длительные психические напряжения и особенно их запредельные формы ведут к выраженным состояниям утомления.
Особые психические состояния не являются постоянным свойством личности, возникают спонтанно или под влиянием внешних факторов, существенно изменяют работоспособность человека. Среди особых психических состояний, имеющих значение для психической надежности операторов, необходимо выделить пароксизмальные рас-
59
деятельность, связанную с нагрузкой на орган зрения, с работой, где участвуют другие анализаторы; работу по управлению механизмами с ручным трудом. Чередование видов труда можно вводить лишь тогда, когда работники владеют каждой из операций. Если навыки не сформированы полностью, смена работ не дает эффекта.