Тенденции развития инженерной психологии

1. Состояние и тенденции развития инженерной психологии

1.1 Общая характеристика современного этана инженерной психологии

Современный этап инженерной психологии связан с необходимостью проектирования, эксплуатации и применения больших автоматизированных систем контроля и управления на основе всестороннего учета человеческого фактора.

Ныне речь идет не только о рациональном построении отдельных средств индикации, коммуникации и управления, о разработке различных пультов, но и об инженерно – психологическом обосновании построения новых систем управления сложными производственными процессами, о разработке методов и критериев оптимизации потоков и структуры информации в этих системах; об исследовании методов и критериев оценки возможности и целесообразности автоматизации производственных функций человека и решении других важных задач.

На современном уровне научно – технического прогресса происходит резкое усложнение технических средств, объединение их в системы и комплексы, в которых роль человеческого фактора неизменно возрастает вследствие повышения ответственности функций операторов. Прогнозирование развития систем «человек – машина» дает основание полагать, что в настоящее время на ближайшие десятилетия основное значение будут приобретать исследования, связанные с инженерно-психологическим проектированием, с определением путей и средств оптимального взаимодействия человека и современной техники. Причем намечается своеобразное усиление психологической ориентации в инженерно – психологических исследованиях.

В настоящее время в центре внимания инженерной психологии находится углубленная разработка ее методологических и методических основ.

Многими научными коллективами ведутся  исследования по следующим основным направлениям — определение роли и места человека в современном производстве;

— выявление систематики и типологии  комплексов «человек— машина»;

— создание теоретических основ  инженерно-психологических исследований с учетом влияния определенных факторов на решение инженерно-психологических задач;

— разработка методологии проектирования и эксплуатации систем «человек—машина»;

— анализ принципиальных возможностей, путей и ограничений формализации в инженерной психологии и т. д.

(Основной предмет исследований  инженерной психологии — процессы, и структура информационного  взаимодействия человека и технических  устройств, в том числе процессы  приема, переработки, хранения информации человеком, принятия решения и психической регуляции управляющих действий).

Инженерная психология опирается на ряд частных концепций, среди которых существенное значение имеет гипотеза иерархической организации деятельности оператора, с выделением системного и операционально-психологического уровней, разработанная                         В. П. Зинчепко, Г. М. Зараковским и В. И. Медведевым. Концепция опирается на общую теорию деятельности А. Н. Леонтьева. Важное значение для теории инженерной психологии имеет принцип активного оператора, предложенный Н. Д. Заваловой и В. А. Пономаренко. Суть принципа заключается в том, что человек, перерабатывая информацию и принимая решение, обязательно имеет в виду конечную цель своего взаимодействия с машиной и сознательно стремится к ней.

Среди других теоретических разработок, вносящих определенный вклад в инженерную психологию, следует отметить гипотезу оперативного образа, выдвинутую Д. А. Ошаниным, концепцию «включения» А. А. Крылова. В настоящее время в Институте психологии АН СССР развиваются структурно-эгристический подход к исследованию информационных процессов, включая процедуры принятия решения структурно-психологический метод синтеза информационных систем и концепция индивидуально-адаптивных систем информационного взаимодействия (систем «гибридного интеллекта») Интересна антропоцентрическая концепция системы «человек — машина», предложенная Б. Ф. Ломовым. Согласно этой концепции человек рассматривается как особое звено в системе, а машина — как средство, включенное в деятельность человека.

За последние годы выполнен ряд  оригинальных разработок в области  «системно-технической» инженерной психологии Д. И. Агейкиным,                 В. М. Ахутиным, В. Ф. Вендой, А. И. Губннским, В. Г. Денисовым,                        В. И. Николаевым О. В. Роижиным, П. Я. Шлаеном и другими. Многие из указанных разработок связаны с инженерно-психологическим обеспечением автоматизированных систем управления (АСУ).

В некоторых работах мы встречаемся  с попыткой расчленить рассматриваемую  науку на собственно инженерную психологию — теорию, выполняющую методологические функции в части исследования общего содержания предмета, эмпирического знания, языковых построений и т. д., и инженерно-психологическое проектирование индивидуальной деятельности со своим методическим аппаратом. В качестве объектов этой ветви инженерной психологии выступает как проектировочная, так и проектируемая деятельность.

Ряд работ посвящен исследованию процессуальных аспектов инженерной психологии.

Большое внимание в настоящее время  уделяется определению взаимосвязей инженерной психологии с другими  отраслями психологической науки, а также биологическими, математическими и техническими науками.

И это не случайно, ибо развитие инженерной психологии невозможно без развития общей психологии и ее отраслей. Известно, что ныне психология представляет собой весьма разветвленную систему, включающую более 30 специальных дисциплин, многие из которых связаны с решением прикладных инженерных задач. В самом деле, общая психология, психофизиология занимается изучением процессов, свойств, состояний человека. Экспериментальная психология разрабатывает теорию, принципы и методы проведения и обработки экспериментальных исследований. Дифференциальная психология занимается анализом индивидуальных особенностей людей; социальная психология — изучением проблем совместимости, коллективной деятельности, группового поведения и т. п. Особенно велика для инженерной психологии роль психологии труда и педагогической психологии, обеспечивающих оптимизацию «человеческой составляющей» в системе «человек—машина».

Вместе с тем инженерная психология тесно связана с техническими н математическими науками.

Прежде всего следует отметить ее взаимосвязи с кибернетикой и  системотехникой, новым научным  направлением, находящимся в стадии формирования. В настоящее время  под системотехникой понимается техническая наука об общих принципах  создания, совершенствования и использования технических систем, требующих системного подхода к задачам, их анализа и синтеза. Очевидно, системотехническое проектирование немыслимо без учета человеческого фактора, проектирования операторской деятельности, без инженерной психологии.

С эксплуатационной точки зрения инженерная психология дает теоретическое и  методологическое обоснование научной организации труда и в этом смысле может рассматриваться как ее существенная часть.

Несомненно, инженерно-психологические исследования оказали и оказывают свое влияние на общую психологию по принципу реализации обратной связи. Происходит критическое переосмысливание многих концепций, вопросов, относящихся к проблемам психических процессов, функций и состоянии человека с позиций системного подхода. Последний приобретает здесь, по выражению Д. А. Ошанина, характер «структурного функционализма», требующего описания психических функции исходя из конкретного психологического анализа деятельности человека-оператора. В результате вскрываются внутренние связи как между компонентами изучаемых психических явлений, так и между ними и управляющими действиями с их количественной оценкой.

Практика свидетельствует о  том, что в результате подобного  подхода удалось раскрыть ряд  новых закономерностей в области  сенсорных, перцептивно-опознавательных  процессов, памяти, мышления и т. д., представляющих интерес как для  развития общей теории психологии, так и для решения прикладных задач. Приведенный выше перечень методологических и теоретических вопросов может быть продолжен. Разумеется, перечисленные проблемы изучены далеко не достаточно. Но дело не в этом. Важно другое. Обозначился переход от разработки частных вопросов к исследованию более общих проблем, связанных с обобщением экспериментальных данных, разработкой теории инженерной психологии, выявлением перспектив ее дальнейшего развития.

В настоящее время наблюдается  определенный сдвиг и в области методических основ инженерной психологии на базе использования достижений экспериментальной психологии, а именно: внедряются методы планирования эксперимента; обогащается арсенал экспериментальных методик, в том числе направленных на микроструктурный анализ психических процессов; вводится управляемый эксперимент; шире используется вычислительная техника и т. д.

Конечно, в области инженерно-психологического эксперимента наряду с определенными  успехами много «белых пятен». В  частности, далеко не до конца решен  вопрос, как перейти от чисто лабораторного  эксперимента к эксперименту на реальной установке, от изолированного пульта к системе, к производственным условиям в целом. К сожалению, научно обоснованные методы подобного перехода развиты еще недостаточно. Видимо, в лабораторных экспериментах должна быть обеспечена необходимая представительность реализаций изучаемого процесса и условий его протекания. Мы полагаем, что следует проводить строго поэтапное экспериментальное исследование отдельных элементов системы; при этом требуется разумное сочетание математического моделирования и эксперимента; правильное соотношение прогноза и контроля. В принципе необходима разработка «матрицы соответствия» параметров человека многомерным пространством условий среды в широком смысле слова. Только на этой основе возможно создание индустрии эксперимента.

Эксперимент в инженерной психологии тесно связан с использованием математического аппарата.

«Математизация» инженерной психологии ведется в настоящее время  весьма интенсивно, однако это дело требует внимательного подхода. В последнее время математические модели тех или иных психических процессов и систем «человек — машина» продуцируются десятками, если не сотнями ежегодно, но порой моделирование превращается в игру математическими символами, за которыми нет реальности. К сожалению, многие модели, используемые в инженерной психологии, независимо от применяемого математического аппарата описывают лишь оперативные характеристики системы (распределение временных затрат, ошибок и т. д.) на выходе и не раскрывают процедуру функционирования системы.

Специальные исследования и обсуждение их результатов на семинаре «Психология  и технический прогресс» в  Институте психологии АН СССР (1973—1974) позволяют сделать следующие  выводы.

а) При формализации информационных процессов необходимо исходить из психологического анализа процессов с последующим  построением так называемых содержательных психологических моделей, приведенных  к виду, удобному для формального описания.

б) При выборе конкретных методов  формализации следует исходить из их адекватности психическим процессам, что часто не делается.

в) В основу формализации должны быть положены так называемые продуктивные модели, непротиворечивые в рамках моделируемых процессов, способные вписаться в более общую модель и быть основой для детализации частных моделей, позволяющие выявлять новую информацию о структуре моделируемых процессов, обладать прогностической ценностью.

Конечно, по различным вопросам теории и практики инженерной психологии существуют различные взгляды, подходы, концепции. Но, несмотря на это, сейчас можно говорить о некоторых общих принципах. Среди них особенно важны принципы системного подхода и комплексности исследований.

1.2. О некоторых принципах инженерной психологии

Принцип системного подхода. В диалектико-материалистической философии получил глубокую разработку системный подход к анализу явлений  в природе и обществе. Сущность такого подхода раскрыта в работе В. П. Кузьмина. Весьма актуально его применение к исследованиям систем «человек — машина». Дело в том, что человек-оператор, будучи сам специфической сложной системой, функционирует в системе, состоящей из ряда подсистем, со сложными взаимосвязями между ними.

К инженерно-психологическим явлениям и процессам полностью приложимы некоторые требования системного подхода, сформулированные Б. Ф. Ломовым.

Действительно, процессы, протекающие  в системах «человек— машина», представляют собой многомерные и многоуровневые образования. Это можно показать на примере исследования процессов принятия решения.

В самом деле, процесс подготовки и принятия решения в системе приема и переработки информации может рассматриваться с разных сторон: и как нейрофизиологический акт, и как некоторое действие, и как сложный в психологическом отношении творческий процесс, н как социально-психологическое образование со своими параметрами. Причем каждый такой срез имеет, по-видимому, многоуровневый характер.

Проведенные исследования показали, что структура и механизмы процесса принятия решения не являются стабильно-универсальными на разных уровнях психической регуляции деятельности. Они изменяются при переходе от перцептивно-опознавательного уровня к рече-мыслнтельному, ибо каждый из них представляет собой качественно своеобразное структурно-системное образование. Есть некоторые основания предполагать, что главное здесь заключается в переходе от перебора и выбора гипотез к построению системы гипотез; от стратегий преобразования задачи (ее признаков) к стратегиям декомпозиции и обращения задачи; к процедурам информационной подготовки решения.

В том же плане раскрывается динамическая картина функционирования информационных процессов на основе реализации системного подхода в разработках А. А. Крылова с учетом включения новых информационных процессов в текущий процесс, перестроек предшествующих и последующих процессов, процедур образования информационных процессов более высокого уровня. На основе «концепции включения» им предложена система частных принципов организации информационных процессов применительно к деятельности оператора: совместимости, динамизма структуры, актуализации информационных функций и др.

Видимо, в перспективе необходимо вести системные исследования процессов взаимодействия человека с техническими устройствами непосредственно в рамках эргатических систем на разных уровнях их функционирования.

Принцип комплексности исследований. Из принципа системности вытекает принцип комплексности исследований, необходимости развития междисциплинарных связей, принцип взаимодействия инженерной психологии с другими науками о человеке и технике. Этот принцип опирается на идеи и положения Б. Г. Ананьева о комплексном изучении человека и человеческого фактора.

В настоящее время возникает потребность тщательного изучения не только информационного взаимодействия, но и других аспектов функционирования систем «человек—машина», в том числе физиологических и гигиенических, входящих в состав эргономики.

На пути развития эргономики пока много трудностей, особенно методологического  характера. В самом деле, пет еще концептуального аппарата этой молодой отрасли науки, нет методов изучения взаимосвязей между ее основными компонентами, имеющими, так сказать, «разномодальный» характер; нет иерархической системы множественных критериев и т. д. Вот почему сейчас так важно интенсивное развитие составных частей эргономики, в первую очередь, ее научной основы, точнее, одной из научных основ — инженерной психологии.

В настоящее время повышение  удельного веса социальных и социально-психологических  факторов на производстве выдвигает  необходимость помимо изучения системы  «человек — техника — среда» интенсивно исследовать систему «человек — коллектив — техника — среда». На этой основе рождается новый научный комплекс — «психология управления», включающий в себя функционально-структурный анализ организационных систем и управленческой деятельности, инженерно-психологический анализ построения, эксплуатации и использования автоматизированных систем управления (АСУ) в народном хозяйстве; социально-психологический анализ производственных и управленческих коллективов с исследованием психологии руководства. Как видно, здесь осуществляется переход от «операторской» психологии к анализу деятельности проектировщиков и конструкторов АСУ, обслуживающего персонала этих систем.

Главное здесь — глубокое изучение психологических особенностей, структуры, механизмов управленческих процессов, управленческой деятельности в целом.

На основании первых исследований к общим психологическим особенностям этой деятельности можно отнести:

1) социотехнический характер, связанный  с руководством технико-технологическими  системами и социально-производственными организациями;

2) большое разнообразие видов  деятельности на разных уровнях управленческой иерархии и функций в пределах вида;

3) неалгоритмическнй характер деятельности, связанный нередко с недостаточной информацией, в условиях часто меняющейся, как правило, противоречивой обстановки;

4) ярко выраженную прогностическую  природу решаемых управленческих  задач;

5) дефицит времени при выполнении  управленческих операций;

6) психическую напряженность, вызываемую большой ответственностью за принимаемые решения.

Как видно, управленческая деятельность далеко выходит за рамки инженерной психологии, психологии труда и не может быть понята без социально-психологического анализа процессов управления.

В основе деятельности руководителя, несомненно, лежат эвристические принципы, ибо перебор вариантов и статистические методы здесь бессильны, или, во всяком случае, их возможности весьма ограничены. В самом деле, на современном крупном заводе месячный объем технической, экономической и учетной информации достигает более миллиона документострок, который должны «переработать» соответствующие руководители, что потребует реализации десятков и сотен миллионов арифметических, логических и «документационных» операций.

Управленческие задачи могут быть практически решены лишь при использовании  эвристических методов: упреждающего планирования; априорной информации (так называемых эвристических сведений, предписаний, рекомендаций); непрерывной оценки алгоритмов в ходе решения задач и т. д.

Короче говоря, здесь необходима реализация творческого практического  мышления. В условиях дефицита информации и времени велика роль интуиции, а в конфликтных ситуациях  — способности к так называемому  рефлексивному управлению.

Но, по-видимому, этого мало. При руководстве крупными производственно-техническими комплексами необходимо широкое использование мощного аппарата современной вычислительной техники, ибо человек, в силу своих ограничений, не способен перерабатывать огромный объем управленческой информации. Введение же дополнительных звеньев влечет за собой вторичный рост потока информации, ее возможные искажения, необходимость дополнительных согласований, запаздывания в системе в целом.

Однако до настоящего времени не до конца ясно, на каких уровнях  и в каких соотношениях необходим союз человека до ЭВМ. Известны случаи, когда АСУ не учитывают потребности и особенности пользователей ЭВМ, не преодолевают «узкие» места производства и не повышают эффективность системы в целом.

Одна из причин этого заключается, по-видимому, в том, что не создается  необходимое психологическое обеспечение  внедрения вычислительной техники, связанное с уточнением функциональных обязанностей должностных лиц в системе, с определением психологических особенностей их деятельности и уровня ответственности. Опыт свидетельствует, что при отсутствии предварительной подготовки, определенной перестройки организационных структур управления вычислительная техника используется неэффективно, так сказать с низким ккд, ибо правильно говорят, что нельзя «автоматизировать беспорядок».

Совершенно очевидно, что проблема «человек — ЭВМ» — объемная и многоплановая, имеющая технологический, экономический и другие аспекты. Среди них велика роль психологического аспекта: общепсихологического с элементами социальной психологии, инженерно-психологического, психолого-педагогического и психолого-кибернетического.

Такова краткая характеристика двух тенденций развития инженерной психологии с включением ее в более широкие комплексы наук о человеке. Предстоит большая работа по раскрытию внутренних связей между компонентами этих комплексов, по построению переходных концепций или, как говорил П. К. Анохин, «концептуальных мостов» между ними.

В плане общих задач оптимизации трудовой деятельности, в решении которых участвует и инженерная психология, большое значение имеет учет личностных факторов.

Дело в том, что в конечном счете дисциплина и производительность труда, эффективность производства в целом зависят от уровня социальной зрелости, профессиональной направленности, нравственных качеств рабочих, инженерно-технического и управленческого персонала, от их личностных свойств. Чем выше степень механизации и автоматизации производства, тем выше должен быть этот уровень. С точки зрения личностного подхода овладение знаниями, навыками и умениями рассматривается как существенно важная, но не единственная и не определяющая часть формирования специалиста. Главное — формирование личности со всеми ее мировоззренческими, идейно-политическими и нравственными качествами.

Оптимизация трудовой деятельности, несомненно, зависит от учета личностного  фактора в производстве. Это необходимо иметь в виду и при решении  частных инженерно-психологических и эргономических задач.

2. Принцип активного  оператора в инженерной психологии

Принципы инженерной психологии – основные исходные положения, определяющие ее отношение к изучению предмета своего исследования. Принципы инженерной психологии являются составной частью методологии инженерной психологии. Практическое выполнение принципов инженерной психологии способствует повышению эффективности инженерно-психологических исследований и разработок. Основными из этих принципов являются следующие.

Принцип гуманизации труда. При решении важнейших практических вопросов, в том числе и таких, как повышение производительности, качества и эффективности, отечественная  инженерная психология исходит прежде всего из требований, предъявляемых  человеком к технике и организации  труда, его возможностей и особенностей деятельности. Этот принцип подчеркивает также ведущую, творческую роль в  процессе труда.

Принцип равенства критериев. Согласно этому принципу, деятельность человека и работа машины должны, по возможности, оцениваться с помощью одних и тех же показателей: надежности, быстродействия и др. Только при таком подходе возможно проведение анализа и оптимизации СЧМ. Это, безусловно, не отрицает возможности использования специфических для человека или машины показателей и критериев при частном анализе каждого из этих звеньев в отдельности.

Принцип комплексности. Данный принцип рассматривается в двух аспектах. С одной стороны, согласно ему, конечным объектом оптимизации  при решении задач инженерной психологии являются не характеристики человека или машины в отдельности, а характеристики (показатели) СЧМ  в целом. Только создание благоприятных  условий для деятельности человека или работы машины без учета того, каким путем это достигается, насколько это возможно или целесообразно  с экономической и других точек  зрения, является нарушением данного  принципа. Однако выполнение данного  принципа предполагает безусловное  обеспечение допустимых норм деятельности оператора или работы машины. С  другой стороны, реализация принципа комплексности  означает необходимость развития междисциплинарных  связей инженерной психологии, взаимодействия ее с другими науками о человеке и технике. Этот принцип опирается  на идеи о комплексном изучении человека и человеческого фактора в  технике. Подчеркивая ведущее, первостепенное значение психологической проблематики, необходимо иметь в виду, что только ею не исчерпываются все «человеческие» проблемы, возникающие при анализе, изучении и оптимизации СЧМ. В  связи с этим возникает необходимость  тщательного изучения не только информационного  взаимодействия, но и других аспектов функционирования СЧМ, в частности  антропометрических, гигиенических, физиологических  и т. п.

Принцип непрерывности (последовательности). Согласно этому принципу, выполнение инженерно-психологических требований должно быть обеспечено на всех этапах существования СЧМ: проектирования, производства, эксплуатации. Выполнение этих требований есть не одноразовое мероприятие, а непрерывный процесс оптимизации основных характеристик СЧМ.

Принцип проектирования деятельности. Проект деятельности оператора должен выступать как основа решения  всех остальных задач построения СЧМ. Точно так же, как при разработке техники проектируются технические  устройства, при разработке СЧМ необходимо спроектировать деятельность человека, который будет пользоваться этими  устройствами. Более того, сами эти  устройства (средства отображения информации, коммуникации, ввода информации в  машину и т. п.) должны разрабатываться  на основе и с учетом проекта будущей  деятельности человека. К техническим  устройствам нужно подходить  как к средствам облегчающим  деятельность человека.

Принцип активного оператора. В общем случае активность человека определена его человеческой природой, тем, что он не просто перерабатывает информацию, принимает решение, манипулирует органами управления, но обязательно  действует, имеет свое личное отношение  к выполненным действиям, активно  стремится к цели. Поэтому, согласно данному принципу, при определении  роли человека в СЧМ очень важно, чтобы он не был просто придатком  машины, а осуществлял активные функции. Это обусловлено тем, что при  пассивной позиции оператора  его переход к активным действиям  требует значительной затраты сил, однако эффективность его работы при этом может оказаться невысокой. При активной же позиции оператора  эффективность его деятельности достигает более высокого значения, а его психофизические затраты  оказываются меньшими. Поэтому уже  на стадии проектирования СЧМ необходимо определить характер будущей деятельности, ее психологическую структуру, функции  и уровень активности оператора.

Н. Д. Завалова, В. А. Пономаренко разработали принцип активного оператора, согласно которому при распределении функций между человеком и автоматом в системах управления очень важно, чтобы человек не был просто пассивным придатком машины, а осуществлял активные функции.

Уровень активности оператора  может быть различным; он определяется, с одной стороны, принципами распределения  функций в системе, уровнем и  качественной спецификой автоматизации  производства, и с другой — подготовкой  оператора, сформированной в процессе обучения концептуальной моделью.