Концепция инженерно-психологической оценки системы

Ю.Ф.Гущин, А.А.Пископпаль. Концепция инженерно-психологической оценки системы. http://Опубликовано в: Материалы Всесоюзной научной конференции «Автоматизация проектирования как комплексная проблема совершенствования проектного дела в стране». Сб. 2. Методология исследования проектной деятельности. 1973. с.66-74

Оценка результата процесса проектирования (проекта) является необходимым этапом современного проектирования. Ее цель установление соответствия эффективности каждого из «компонентов» системы (будь то оборудование, процедуры или персонал) запланированным требованиям. Проведение оценки обусловлено не только внутренними потребностями самого проектирования (в частности, для анализа промежуточных продуктов проектирования), но и необходимостью его согласования с процессом эксплуатации системы. В первом случае оценка является процессом «внутренним» для самого проектирования, во втором — в значительной степени «внешним». Это различие в назначении обуславливает различие в способах оценки, объектах оценки и т. д. В дальнейшем речь будет идти в основном об оценках, «внутренних» для проектирования.

В настоящее время инженерно-психологическая оценка выделяется как особый специализированный вид деятельности. Каковы основания для такого выделения? Можно указать три основания.

Первое из них — отсутствие (полное или частичное) специализированных средств у проектировщиков современных систем, позволяющих принимать обоснованные решения относительно «подсистемы персонала» (операторской деятельности, в частности). Эти решения опираются на индивидуальный опыт проектировщика ж здравый смысл даже в том случаев, если эти средства в той жди иной форме частично существует .

Вторым основанием является то, что современные инженеры-психологи не являются, как правило, членами проектировочных групп. Поэтому инженерно-психологическая оценка является формой их участия в процессе проектирования.

Характер третьего основания определяет особая роль операторской деятельности в системах «человек-машина» (СЧМ). Фактически на человека-оператора в системе возложена задача организации системы в целом (человек-оператор «является интегрирующим, организующим звеном» в системе СЧМ), Деятельность персонала системы таи или иначе «объемлет» всю систему. Действительно, нет ни одного технического компонента системы, за состояние и функционирование которого не был бы ответственен человек из «подсистемы персонала». То же самое должно относиться к каждой операции (управления, подготовки, контроля и т. д.). Совокупно операторская деятельность, с точки зрения ее строения, связей, объема и т.д. в системе представляет собой не менее, а, пожалуй, более сложное образование, нежели техническая часть системы. От характера выполняемых операторским персоналом задач, способов деятельности, распределения ответственности за работу в системе и т.д. существенно зависит выполнение миссии системы. Это определяет значение инженерно-психологической оценки для процесса проектирования.

Короткая история формирования инженерной психологии показывает, вас изменялись объекты инженерно-психологической оценки. Сначала это были отдельные элементы панели пульта (шкалы, шрифты, тумблеры, верньеры и т. д. ) И окружающая физическая и физиологическая среда; затеи — организованные ив этих элементов средства операторской деятельности (мнемосхема, функциональные группы элементов, упорядоченные в соответствии с алгоритмом и т. д.); далее — пульт как система средств и частично алгоритмы работы оператора и, наконец, функции оператора в системе и деятельность операторов в целом.

Очевидно, что каждый следующий этап являлся по существу «расширением» объекта оценен. Прежние объекты оценки не оставлялись в стороне, их оценка становилась соподчиненной оценке более широкого целого. Соответственно изменялись и задачи оценки — от оценки читаемости показаний прибора до оценки правомерности возложенных на операторов задач. Такое изменение объектов и задач инженерно-психологической оценки было обусловлено осознанием необходимости целостного подхода в деятельности оператора в системе, поскольку эффективность тех или иных фрагментов деятельности существенно определяется характером этой деятельности как целого. Современный взгляд на инженерно-психологическую оценку позволяет утверждать, что ее объектом является совокупная деятельность «подсистемы персонала».

На каждом этапе разработки проектировщики системы, зачастую неосознанно, принимают решения инженерно-психологического порядка вне зависимости от выбранной стратегии проектирования. Так нал решения, принимаемые на некотором шаге разработки, ограничивают область возможных решений на последующих шагах, то инженерно-психологическая оценка системы должна быть организована на каждой стадии проектирования. Оценка продукции на достаточно ранних стадиях разработки необходима инженеру-психологу для того, чтобы иметь возможность воздействовать на конечный продукт.

Существует два основных типа инженерно-психологической оценки: аналитическая (логико-психологическая) и экспериментальная. Каждая из них имеет как свои особые преимущества, так и недостатки. Основным преимуществом аналитической оценки является возможность ее проведения на любой стадии проектирования. В то же время она имеет более общий (абстрактный) характер, нежели экспериментальная оценка (как менее специализированная в отношении конкретной системы). Экспериментальная оценка способна охарактеризовать каждую конкретную систему во всей специфике, по крайней мере, теоретически (практически это невозможно из-за большого объема денежных, временных и т.п. затрат). Без основной недостаток — ограничения, накладываемые на условия проведения. Она может проводиться только тогда, когда приняты решения относительно предметной среды оператора, а это возможно в основном на этапе рабочего проектирования, испытания опытного образца и т.д., раже — на этапе эскизного проектирования.

Аналитическая (логико-психологическая) оценка системы имеет объектом не столько отдельные продукты проектирования, сколько сам процесс проектирования, рассматриваемый как процесс принятия проектировщиком решений. Она включает анализ I) задач, решаемых им, 2) требований, реализуемых им, 3) используемых средств, 4) видов исходного материала и т.д. Для такой оценки необходим ретроспективный анализ мыслительной деятельности проектировщиков системы с целью установления тех возможностей, которые не были реализованы в проектировочном решении.

В готовом проекте весь проектировочный процесс представлен в «свернутом виде». Конкретный вид того или иного проекта целиком и полностью определяется содержанием и формой процесса проектирования (исходными требованиями, стратегией проектирования, средствами и т.д.). Проектировочный процесс может рассматриваться как структура (очень часто иерархическая) проектировочных решений. Если анализ выявил неадекватность некоторого решения, то его причиной может быть вся «пирамида решений», существующая «над ним», что существенно затрудняет процесс оценки.

Так как в настоящее время инженерно-психологическая оценка является основной формой участия инженеров-психологов в проектировании, то процедура модификации (обусловленная требованием учета «человеческого фактора») по необходимости включена в процесс оценки системы. Один из возможных вариантов аналитической оценки ставит целью модификацию данного конкретного проекта — процесс оценки выступает как «до-проектирование». Продуктом такой инженерно-психологической оценки будет модифицированный вариант проекта. Иными словами, объектом оценки является проект системы. Это наиболее простой вид оценки, так как он относится к самому процессу проектирования только косвенно. Инженер-психолог в этом случае выступает в функции проектировщика системы. Но в этом случаев, вели требуется осуществить проектирование системы, даже немного отличающейся от оцениваемой, то неадекватные решения могут быть повторены и следует организовать новую оценку и т. д. Следовательно, в общем случае такой вид оценки малоэффективен, такая устраняется причина неадекватных решений.

Другой вид оценки — это оценка, объект которой — процесс проектирования, а продукт — модификация процесса проектирования (его составляющих) за счет изменения стратегии проектирования, привлечения новых средств (принципов, методических указаний и т. д.) Теоретически это требует анализа проектировочного процесса в целом. Основной результат такого анализа — вычленение реализованной схемы проектирования в отношении операторской деятельности в системе (исходное представление о деятельности оператора, структуре ее проектирования и т. д.). На основе полученной схемы можно произвести анализ конкретных проектировочных решений. Его цель — выявить, в какой степени неадекватность проектировочных решений вызвана ошибками в реализации выбранной схемы, а в какой обусловлена самой схемой проектирования. Изменение этой схемы, выработка новых принципов, изменение последовательности проектировочных шагов и т. д. — все это может быть результатом аналитической инженерно-психологической оценки системы.

Экспериментальная инженерно-психологическая оценка носит характер оценки прежде всего продукта проектирования (проекта) или некоторых промежуточных продуктов. Можно выделить два основных ее вида:

I. Инженерно-психологическая оценка системы на достаточность. Этот вид оценки предполагает анализ «проекта операторской деятельности» с точки зрения возможности выполнения возложенных на операторов задач (обуславливающих выполнение миссии системы) в рамках наложенных ‘на систему требований. Сюда входит: а) оценка условий работы оператора (анализ факторов среда — освещенность, шум, вибрации, обвей помещения и т. д.) и психофизиологических состояний оператора в процессе работы (утомление, стресс и т. д.), б) оценка самой деятельности оператора (задачи, способа деятельности, затрат времени, характера и статистики ошибок и т.д.).

2. Инженерно-психологическая опенка системы как необходимость. Согласно одному из вариантов инженерной психологии, в деятельности оператора должны быть задействованы только те элементы, которые является необходимыми для выполнения поставленной перед ним задачи. Это справедливо как по отношению ж информация, выводимой на пульт оператора, тал и по отношению в элементам управления (наличие «избыточных» элементов приводит в увеличению времени выполнения задачи, появлению ошибок и т.д.). Поэтому основная цель этого вида оценки — выявить эти «избыточные» элементы.

Оба перечисленных вида экспериментальной оценки, вообще говоря, не являются целостными по отношению в практике проектирования. С точки зрения практической потребности, выявление недостатков только фиксирует их в системе. Необходимо еще показать возможность «лучшего» решения.

Это можно осуществить, если привлечь аналитическую (логико-психологическую) оценку, как дополняющую я организующую экспериментальную. Новое решение, подученное с ее помощью, может быть сравнено экспериментальным путем с предыдущим, и, таким образом, предоставляется возможность выбрать из них лучшее. Основу эффективности инженерно-психологической оценки системы составляет оптимальное соотношение аналитической я экспериментальной оценки системы.

Как уже отмечалось шее, экспериментальная оценка требует, чтобы система была выполнена » в металле». Поэтому для более ранних этапов проектирования необходимо создание имитирующих систему устройств — ее макетов — специально для целей оценки операторской деятельности. Это могут быть как «частичные» (для анализа фрагментов деятельности), так и «полные» (наиболее приближенные к реальной операторской деятельности) макеты системы. Среди них можно выделить два основных класса макетов: статические и функционирующие. Статические макеты, согласно Д. Мейстеру и Дж. Рабидо могут использоваться:

для выбора между альтернативными способами организации оборудования,
для определения недостатков устройства рабочего места путем воспроизведения рабочих задач,

3} для определения доступности приборов с помощью воспроизведения действий по техническому обслуживанию,

для планирования способов оптимального размещения оборудования ,
для демонстрации предполагаемой или принятой конфигурации заказчику.

Наиболее приближенной в реальным условиям работы оператора является деятельность ва функционирующем навете (макете, имитирующем «ответ» системы на каждое операторское воздействие). На функционирующем макете, помимо тех аспектов, которые могут быть оценены на статическом макете, могут анализироваться, например:

способы решения операторских задач,
эффективность средств операторской деятельности для решения каждой из его задач (например, мнемосхем, индикационных потоков, модальность воздействий и т.д.)#

временные характеристики деятельности,
характер и статистика операторских ошибок.

Подводя итоги рассмотрения экспериментальной и аналитической оценки системы, можно представить себе целостную инженерно-психологическую оценку, содержащую три этапа:

1-й этап — оценка принятой схемы проектирования и средств проектирования в отношении «человеческого фактора» в системе.

2-й этап — оценка конкретных проектировочных решений (логико-психологический анализ процесса принятия решений проектировщиком).

3-й этап — оценка результата проектирования (проекта) или его фрагментов (экспериментальная оценка на статическом и функционирующим макетах, опытном образце, в эксплуатационных испытаниях)

Характеристика инженерно-психологической оценки, данная выше, содержала возможные аспекты оценки. Реально проводимая оценка по необходимости является «частичной» (из-за существования ряда ограничений). Такими ограничениями являются: I) этап, на котором начинается оценка, 2) интервал времени, выделенный для оценки системы, 3) состав и строение группы, оценивающей систему, 4) объем и форма проектной документации, предоставленной в распоряжение инженеров-психологов. Особые требования предъявляются и форме документации, в которой отражен процесс проектирования. Так как инженер-психолог, как правило, не участвует в процессе проектирования (не является членом проектировочной группы), а выступает в функции эксперта, процесс проектирования не дав ему в «живом виде». В его распоряжении находится только отражение этого процесса в проектной документации. Таким образом, реальный процесс оценки включает деятельность реконструкции мыслительного процесса принятия решений проектировщиком системы по существующим продуктам проектирования (проектной документации). Эта работа существенно осложнена тем обстоятельством, что как правило в ней фиксированы нормы проектирования (в отношении «человеческого фактора» особенно) в объективированной форме. В этих условиях существенно облегчают работу специально организованные консультации с членами проектировочных групп об основаниях, принципах и т.д. принятия решений. Очевидно, что истовость реконструкции зависит как от существующей документации, так и от способности проектировщиков к анализу собственной деятельности. Недостатки способности в самоанализу должны компенсироваться специально организованной «вопросно-ответной» процедурой, позволяющей выявить содержание процесса принятия проектировочных решений.

В конкретной ситуации, как правило, существует ряд ограничений, не позволяющих полностью реализовать целостный процесс оценки. Поэтому она, по необходимости, имеет фрагментарный характер. В этой ситуации необходимо решить вопрос о глубине оценки процесса проектирования, т.е., начиная с какого момента на некотором этапе проектирования будет производиться оценка проектировочных решений. Каждой глубине оценки соответствует свой тип модификационных изменений проекта. Поэтому теоретически все предложения должны быть организованы в ранки соответствующих типов. Но так как оценка возможностей реализации модификационвых изменений является прерогативой-ве инженера-психолога, а заказчика, то предложения инженера-психолога должны принадлежать в модификационным изменениям разного типа. Это обстоятельство приводит л тому, что реализации одних кодификационных предложений автоматически исключают возможность реализации других.

ЛИТЕРАТУРА

Меистер Д,. Фарр Д.В. Использование проектировщиками информации о человеческих факторах.- Сб.: «Инженерно-психологическое проектирование». Вып. 2, М., 1970.
Ломов Б.Ф. Человек в системах управления. М., 1967.
Мейстер Д., Рабидо Дж. Ивжеверво-психодогическая оценка.11.’,1970.

Ю.Ф.Гущин, А.А.Пископпаль. Концепция инженерно-психологической оценки системы. Опубликовано в: Материалы Всесоюзной научной конференции «Автоматизация проектирования как комплексная проблема совершенствования проектного дела в стране». Сб. 2. Методология исследования проектной деятельности. 1973. с.66-74