Основные методы инженерной психологии

1. Вступление. Предмет инженерной психологии . С развитием техническог о прогресса, механизации и автоматизации производства, с появлением мно жества новых профессий возникла специальная техническая проблема – п роблема учета психологических возможностей человека при работе с техн икой. Началось интенсивное изучение предельных возможностей человека, скорости переработки информации, исследование закономерностей утомле ния при работе на определенных технических средствах и все это с намерен ием проектирования новой техники, приспособленной к возможностям чело века. Это направление получило название инженерная психология. Если осн овной задачей психологии труда является учет психологических особенно стей работы человека к условиям труда, то основной задачей инженерной пс ихологии стало приспособление техники к возможностям человека. Таким о бразом, инженерная психология изучает объективные закономерности проц ессов информационного взаимодействия человека и техники с целью испол ьзования их в практике проектирования, создания и эксплуатации систем « человек-машина». Поскольку человек остается ведущим звеном в организац ии трудовой деятельности, то и основное внимание уделяется деятельност и человека-оператора и тех сложностей, с которыми ему приходится сталкив аться в процессе выполнения служебных заданий. Часто человек допускает ошиб ки не потому, что он овладел своей профессией, а потому, что его психофизио логические возможности ограничены: скорость передаваемой информации п ревышает возможности органов чувств, форма сигналов оказывается трудн ой для осмысливания их человеком и т.п. Если при создании новой техники не будут учтены закономерности восприятия, внимания, памяти и мышления, пси хические свойства человека и динамика его психических состояний, то это означает, что уже в самой создаваемой технике «закладывается» человече ская ошибка. 2. Методы инженерной психологии. 2.1. Общие характеристики методов. Для инженерной психологии характерен системный подход к рассмотрени ю изучаемых процессов и явлений. Многомерный и многоуровневый характер психических процессов требует применения различный мето дов для возможно более полного изучения деятельности человека-операто ра в человеко-машинных системах, и прежде всего, информационной стороной этой деятельности. Поэтому инженерная психология пользуется широким а ссортиментом методов и конкретных методик, сложившихся в психологичес кой науке, а также в других, смежных с нею областях (в кибернетике, физиоло гии человека, математике и т.д.). Для правильного понимания понимания приме няемых в инженерной психологии методов нужна прежде всего их классификация. В основу ее удобнее всего положить способ получения способ получения данных о деятельности оператора. С этой то чки зрения можно выделить психологические, физиологические, математич еские и имитационные методы. 2.2. Психологические методы. Основным из психологических методов являются наблюдение и экспериме нт. Цель наблюдения как метода инженерной психологии – выявить профессионально значимые особенности психических процессов п утем изучения и сопоставления внешних проявлений деятельности человек а, мимик и, речи и результатов его труда . Наблюдение обычно дополняется рядом способов объективн ой регистрации изучаемых явлений. К ним относится, в частности, фотограф ирование или фотосъемка рабочей позы или выражения лица оператора, пока заний наблюдаемых им приборов и индикаторов , направлений в зора и рабочих движений. Для регистрации речи используется магнитофон. Наблюдение может уточняться с помощью замеров. Это могут быть замеры геометрических размеров рабочего места, замеры времени и по следовательности труда и отдыха в течение всего рабочего дня или суток ( фотография рабочего дня), замеры времени выполнения отдельных действий и движений (хронометраж). Кроме того, в практике наблюдения применяются з амеры латентных периодов различных сенсомоторных и сенсоречевых реак ций, включенных в изучаемую трудовую деятельность. В процессе наблюдени я широко производятся также замеры физиологических показателей челове ка: частоты пульса и дыхания, кровяного давления, электрической активнос ти сердца, головного мозга, мышц и т.д. Большое значение при наблюдении принадлежит анализу ошибочных дейст вий оператора. Анализ ошибок позволяет наметить реальные пути их устран ения. Обладая несомненными достоинствами, метод наблюдения имеет и один сущ ественный недостаток. Наблюдение не вносит изменений в изучаемую деяте льность, поэтому в ходе его не всегда могут появиться именно те ситуации, которые больше всего интересуют исследователя. Наблюдения обычно допол няются беседами с операторами и анкетированием. Метод опроса является о бычно вспомогательным при психологическом изучении деят ельности. Большое значение в арсенале м етодов инженерной психологии принадлежит эксперименту. Эксперимент в инженерной психологии – это изучение психологических особенностей де ятельности оператора, вызванных изменением условий, цели или спосо ба выполнения этой деятельности. Эксперимент может быть лабор аторным или естественным. Лабораторный эксперимент представляет собой одну из раз новидностей моделирования деятельности оператора. Смысл его заключает ся в том, что перед испытуемым ставится задача в лабораторн ых условиях выполнять определенные действия, по психологической струк туре наиболее соответствующие действиям реальным действиям. Такое мод елирование позволяет в лабораторных условиях изучить какую-либо реаль ную деятельность с большой точностью регистрации и замеров. Лабораторн ый эксперимент может быть аналитическим и синтетическим. Разновидност ью аналитечкого лабораторного эксперимента могут быть тестовые испыта ния. Самым продуктивным методом изучения деятельности опера тора является естественный эксперимент, который может проводиться в ра зличный формах. Простейшей формой является решение «вводн ых задач». Тем не менее естественный эксперимент все же не может примене н во всех случаях. Прежде всего речь идет о ситуациях, когда человеко-маши нная система находится в процессе разработки. В настоящее время, учитывая все возрастающую сложность человеко-машин ных систем, широко используется сочетание естественного эксперимента с математическим моделированием. 2.3. Физиологические методы. Применение физиологических методов в инженерной психологии обусловл ено следующими обстоятельствами: 1. Физиологические характеристики имеют важное значение для контроля состояния оператора. 2. Любое психологическое проявление имеет физиологическую основу. 3. В клинической практике и физиологии труд а накоплен опыт обработки и анализа физиологических характеристик; име ется также богатый арсенал приборов для проведения физиологических из мерений. С целью изучения физиоло гических процессов человека во время производственной деятельности, а также с целью выявления предельных возможностей организма при внештат ных ситуациях, проводятся следующие измерения: электроэнцефалограмма, электромиограмма, кожно-гальваническая реакция, электрокардиограмма, электроокулограмма, пневмограмма, речевой ответ. 2.4. Математические методы. Рассмотренные выше психологические и физиологические методы могут б ыть применены лишь в реально существующих человеко-машинных машинах ил и при наличии работающих макетов, имитаторов или испытательных стендов. Когда система еще находится на стадии проектирования и в чертежах, приме нение этих методов просто невозможно. Именно в таких случаях имеют место математические методы. К математическим методам в инженерной психологии предъя вляются следующие требования : размеренность (описание про цессов управления со многими взаимосвязанными переменными), динамично сть (учет фактора времени), неопределенность (учет случайных, вероятност ных составляющих в деятельности оператора), факторность (учет специфиче ских особенностей поведения человека, например, его эмоций и т.д.), описате льность (возможность описания внутренних, психофизиологических механи змов деятельности человека). Кроме того, применяемые методы должны допус кать возможность описания деятельности человека и работы машины с помо щью единых показателей и характеристик. Применяются следующие методы математического моделиро вания: теория информации, теория массового обслуживания, теория автомат ического управления, теория автоматов, теория статистических решений. Однако, каждый из этих методов оптимален лишь по одной-двум характеристикам, иными словами, удачно описывает лишь определенные сто роны деятельности оператора. Поэтому при решении конкретных инженерно- психологических задач очень часто приходится применять комбинацию тех или иных методов. В настоящее время наиболее широко используется методы теории информации, теории массового обслуживания, теории автоматическ ого управления. 2.5. Имитационные методы. Рассмотренные ранее методы в ряде случаев не могут быть использованы для изучения и анализа деятельности оператора. В этих случа ях весьма полезные результаты дает применение статистического моделир ования. Оно базируется на методе статистических испытаний (метод Монте-К арло). Метод основан на розыгрыше (имитации) воздействия случайных факто ров на деятельность оператора и функционировании человеко-машинных си стем непосредственно в ходе моделирования. Этим объясняется другое наз вание метода – имитационное моделирование. Смысл метода заключается в многократной реализации с пом ощью ЭВМ моделируемого процесса. Каждая реализация носит случайный хар актер. Достоверность окончательного решения достигается статистическ ой обработкой промежуточных результатов по множеству реализаций. Из этого следует, что имитационные методы занимают промежуточное поло жение между экспериментальными и математическими методами. По способу получения данных о деятельности оператора метод является математическ им, а по характеру их получения и использования он копирует эксперимента льный метод. Поэтому имитационные методы называют также машинным или ма тематическим экспериментом. Имитационные модели деятельности оператора в системе «ч еловек-машина» можно разбить на два основных вида: модели решения операт ором отдельной конкретной задачи и модели его функционирования в услов иях потока таких задач (модели обслуживания) В результате моделиров ания вычисляются многие характеристики деятельности оператора: степен ь загрузки, периоды занятости, своевременность решения задач и др. З ная их, можно определить допустимую плотность (те мп поступления) задач, произвести оценку загрузки оператора, выявить хар актер и частоту появления различных ситуаций в системе «человек-машина ». 3. Литерат ура: 1. Осницкий А.К. Психология труда. Программа курса. М., 2003 2. Основы инженерной психологии / Под ред. Ломова Б.Ф. М., 1986 3. Платонов К.К. Вопросы психологии труда. М., 1970