Особенности и классификация систем «человек – машина»

Разными авторами предлагается общее представление о системе «человек - машина» (СЧМ). Система (в общей теории систем) - это «комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, предназначенных для решения единой задачи». Система нередко рассматривается как некий «организм», состоящий из отдельных органов. Интересно, что еще Н.А. Бернштейн говорил о том, что именно задача строит функциональный орган, таким образом - единая задача, общая цель строит систему.

Выделяются различные критерии классификации СЧМ:

А. По степени участия в работе системы человека: 1) автоматические (работающие практически без человека); 2) автоматизированные (человек работает вместе с техническими средствами); 3) неавтоматизированные (человек больше работает без применения сложных технических средств).

Б. По целевому назначению: 1) управляющие (основная задача - управление машиной или комплексом); 2) обслуживающие (человек контролирует состояние машины, ищет неисправности, осуществляет настройку); 3) обучающие (тренажеры, технические средства обучения - ТСО); 4) информационные (радиолокационные, телевизионные и т.п.); 5) исследовательские (моделирующие установки, макеты).

В. По характеристике «человеческого звена» («человеческого фактора»): 1) моносистемы (1 человек - например, пилот или оператор станков с ЧПУ); 2) полисистемы (несколько человек, бригада), где выделяются: «паритетные» (когда все операторы работают «на равных») и иерархические (с четкой соподчиненностью операторов).

Г. По типу взаимодействия человека и машины: 1) непрерывное, постоянное (например, система «водитель - автомобиль»); 2) частичного, стохастического (например: система «оператор - компьютер, ЭВМ», «наладчик - станок с ЧПУ»); 3) эпизодическое взаимодействие.

Д. По типу и структуре машинного компонента в СЧМ: 1) инструментальные СЧМ (неотъемлемый компонент системы - инструменты и приборы, которые отличаются высокой точностью выполняемых самим человеком операций, т.е. важна роль самого человека); 2) простейшие человеко-машинные системы (включают стационарные и нестационарные технические устройства); 3) сложные человеко-машинные системы (включают целую систему взаимосвязанных аппаратов, различных по своему функциональному назначению); 4) системотехнические комплексы (часто система расширяется до «человек - человек - машина» - это как некая иерархия более простых систем).

Традиционно выделяются следующие показатели качества систем «человек - машина» (СЧМ):

1. Важнейшей характеристикой СЧМ является ее «эргономичность». В целом эргономичность СЧМ предполагает: а) управляемость системы (социально-психологические и психологические характеристики; возможность контролировать систему); б) обслуживаемость (соответствие физиологическим и психофизиологическим характеристикам оператора); в) освояемость (соответствие системы антропометрическим характеристикам оператора); г) обитаемость (соответствие гигиеническим требованиям).

2. Основные показатели работы систем «человек - машина»:

Ø быстродействие (определяется временем прохождения информации по замкнутому контуру «человек - машина», т.е. время, отсчитываемое от момента приема сигнала до реакции на сигнал);

Ø надежность и точность работы оператора (степень вероятности правильного решения задач оператором);

Ø своевременность решения задачи (как вероятность того, что поставленная задача будет решена вовремя, т.е. не позже установленного времени);

Ø безопасность труда оператора (как снижение вероятности травм и аварий);

Ø степень автоматизированности СЧМ (как относительное количество информации, перерабатываемой автоматическими устройствами);

Ø экономические показатели (полные затраты на проектирование, создание и эксплуатацию СЧМ).

Заметим, что по всем этим показателям возможно производить достаточно точные измерения, что позволяет использовать в инженерной психологии современные математико-статистические средства.

Классификация основных условий (элементов), определяющих эффективность труда:

1) Санитарно-гигиенические условия: освещенность (естественная, искусственная); вредные вещества (пары, газы, аэрозоли); микроклимат (температура, влажность, скорость движения воздуха); механические колебания (вибрации, шум, ультразвук); излучения (инфракрасное, ультрафиолетовое, ионизирующее, электромагнитное, волны радиочастот); атмосферное давление (повышенное, пониженное); профессиональные инфекции и биологические агенты (микроорганизмы, профессиональные инфекции, макроорганизмы - растения, животные...).

2) Психофизилогические («трудовые») элементы: физическая нагрузка (энергозатраты - в ккал/час; грузооборот за смену - в КГМ); рабочая поза; нервно-психическая нагрузка; монотонность трудового процесса; режим труда и отдыха (внутрисменный, суточный, недельный, годовой); травмоопасность.

3) Эстетические элементы: гармоничность светоцветовой композиции; гармоничность звуковой среды; ароматичность запахов; композиционная согласованность природного пейзажа; композиционная целостность интерьеров рабочих помещений; композиционная согласованность компонентов технологического оборудования; композиционная согласованность компонентов дополняющих объектов (объектов, не несущих функциональной нагрузки; временных объектов); гармоничность рабочих поз и трудовых движений;

4) Социально-психологические элементы: сплоченность коллектива; характер межгрупповых отношений в коллективе (лидерство, производственные конфликты); внепрофессиональные факторы (бытовые условия, семейные отношения).