Информационные системы менеджмента - Бажин И.И

3.Изучить путем наблюдения или моделирования особенно важные аспекты поведения как малоискушенных, так и опытных потребителей предлагаемого изделия.

4.Зафиксировать предельные значения, превышение которых приве­ дет к невозможности выполнения потребителем необходимых операций без возникновения ошибок, поломок и неудобств. Эту методику в Европе относят к "эргономике", а в США называют "исследованием человеческих факторов".

Примеры

1. Прежде чем приступить к разработке новой конструкции, следует про­ консультироваться с опытными и неопытными потребителями аналогич­ ного оборудования и провести соответствующие наблюдения.

Несколько неожиданных выводов было сделано при непосредственном на­ блюдении за людьми, пользующимися дверями, замками и ручками, например: а) люди пользуются ручками и дверями самыми различными способами, стре­ мясь держаться прямо в тот момент, когда они прилагают значительные усилия для отпирания замка, для толкания или придерживания двери; б) ключи используются не только для отпирания замка, но и для того, чтобы

толкать дверь или тянуть ее на себя. Однако для этих целей форма головок ключей неудобна.

Эти два вывода типичны для тех весьма полезных и часто неожиданных ре­ зультатов, которые могут быть получены в ходе сравнительно небольшого ис­ следования в условиях реальной эксплуатации изделий.

Такие наблюдения могут быть двух типов: записанные на диктофон субъек­ тивные высказывания потребителей в процессе пользования или объективные отчеты внешних наблюдателей о поведении других потребителей.

Часто можно получить больше информации, наблюдая за неопытными по­ требителями, так как у них еще не выработаны автоматические навыки пользо­ вания, вследствие чего они чаще совершают ошибки, выявляющие конструктив­ ные недостатки изделий. Кроме того, следует учитывать, что мнения и оценки опытных потребителей не всегда основываются на действительных достоинст­ вах оборудования, что связано с целым рядом психологических причин. В пер­ вую очередь это - привычный автоматизм действий при работе на прежней тех­ нике, приводящий к враждебному отношению к новому оборудованию, поскольку на этапе освоения требуется сосредоточенность и внимание.

2.Проанализировать систему человек-машина для определения задач, возможностей потребителя и художественно-конструкторских требований к тем деталям конструкций, которые находятся в непосредственном взаи­ модействии с потребителем.

Этот этап, на котором человеческий и машинный компоненты соотносятся с задачами всей системы, опирается на методы математического, физического и экономического моделирования методами теории сетей и теории полезности и

может быть сформулирован как задача метода готовых стратегий - системотех­ ники.

3.Изучить путем наблюдения или моделирования особенно важные аспек­ ты поведения как малоискушенных, так и опытных потребителей предла­ гаемого изделия.

Сомнения относительно приемлемости нового оборудования для потреби­ теля можно попытаться разрешить еще до принятия критического решения. Для этого рекомендуется один из трех способов: контролируемые эксперименты, ис­ пользование абстрактных моделей поведения человека и "системные" экспери­ менты.

A. Контролируемые эксперименты.

Принцип этого классического подхода, основанного на эргономике, состоит в том, что в лабораторных условиях создается ситуация, при которой может изме­ няться одна переменная и измеряется ее влияние на другую переменную. В то же время все другие переменные остаются жестко зафиксированными. Тради­ ционные методы научного эксперимента здесь необходимо дополнять специ­ альными статистическими методами, которые помогают учесть широкую вариа­ бельность действий человека.

Недостаток этого классического метода - отсутствие необходимой гибкости. Трудность состоит также в том, чтобы отыскать данные научной литературы по поведению человека в тех или иных условиях, а также установить их релевант­ ность в практических условиях, отличающихся от условий лабораторного экспе­ римента. Только немногие результаты этого метода удалось превратить в про­ стые практические модели.

Б. Абстрактные модели поведения человека.

Хорошим примером такого рода лабораторных исследований, полезными для практического применения, явились эксперименты по изучению влияния шума на число ошибок в задачах восприятия. Абстрактная модель поведения человека, основанная на экспериментах, позволила установить, что люди со­ вершенно не замечают внешних сигналов вследствие периодических кратковре­ менных провалов в восприятии. Эти выводы были применены на ряде произ­ водств с повышенным уровнем шума, что позволило существенно снизить ошибки операторов.

B. "Системные" эксперименты.

Задачей данного метода является последовательное введение в реальную систему человек - машина или исключение из нее грубых ограничений. Поиском общих переменных и контролированием индивидуальных переменных этот ме­ тод не занимается. Поскольку при исследованиях требуется только основная и притом довольно приближенная информация, компоненты "машины" в модели­ руемой системе могут быть весьма условными и стоить значительно дешевле, чем детально отработанный опытный образец. Как правило, системные экспе­ рименты часто необходимы для решения главных проектных вопросов относи­ тельно конкретной системы человек - машина с достаточной степенью досто­ верности.

2.2.6. СИСТЕМНЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Цель

Определить действия, способные привести к желаемым изменениям сложной проектной ситуации.

Алгоритм метода

1.Определить характеристики данной проектной ситуации, не соответ­ ствующие желаемому.

2.Определить источники резких изменений поведения в рамках данной ситуации.

3.Ввести существенные ограничения в источники вариабельности или снять их, зарегистрировав результаты их влияния на характеристики си­ туации, не отвечающие желаемому. Зарегистрировать также их влияние на другие характеристики данной проектной ситуации.

4.Выбрать наиболее перспективные и наименее опасные из изученных ограничений и использовать их для планирования и достижения желае­ мых результатов.

Пример

Предотвращение транспортных заторов в крупных городах.

1.Определить характеристики данной проектной ситуации, не соответст­ вующие желаемому.

Эти характеристики выявляются либо путем привлечения квалифицирован­ ных специалистов, либо с помощью всех описанных нами ранее методов. В данном случае нежелательными характеристиками можно считать следующие: медленное движение транспорта, скопление автотранспорта на перекрестках, раздражение пассажиров и неопределенная продолжительность поездки.

2.Определить источники резких изменений поведения в рамках данной си­ туации (источники вариабельности).

а) Планировка улиц с большим количеством разнообразных путей между неко­ торыми, если не всеми, пунктами отправления и назначения.

б) Индивидуальные особенности водителей (владельцев автомобилей), разно­ образие их пунктов отправления и назначения и. способность водителей резко и неожиданно изменять свои планы (частично или полностью).

в) Общая транспортная ситуация в городе с переменной плотностью движения в разных местах и в различное время.

г) Интеллектуальные способности регулировщика движения (реакция которого на систему транспорта в целом может быть весьма различной, но в конкретном случае ограничена небольшим участком движения транспорта, за которым он наблюдает на перекрестке).

Предполагается, что в рассматриваемом случае в системе управления го­ родским транспортом не применяются информационные автоматизированные системы, являющиеся еще одним источником резких изменений.

3.Ввести существенные ограничения в источники вариабельности или снять их, зарегистрировав результаты их влияния на характеристики си­ туации, не отвечающие желаемому. Зарегистрировать также их влияние на другие характеристики данной проектной ситуации.

На этом этапе процесса системных испытаний необходима особая изобре­ тательность, чтобы найти пути, не требующие больших затрат для введения или снятия существенных ограничений. В настоящее время все четыре основ­ ные источника вариабельности разрознены из-за недостатка коммуникационных связей с водителями и невозможности для регулировщиков увидеть с необхо­ димой высоты то, что происходит внизу. Наиболее эффективным методом соз­ дания экспериментальных связей между всеми источниками вариабельности си­ туации для решения рассматриваемой задачи до сих пор остается следующий: организация системы наблюдения и регулирования движения с использованием патрульных вертолетов и спутниковой связи с единым центром управления, принимающим решения и выдающим конкретные рекомендации регулировщи­ кам, водителям и автоматическим системам дорожного оповещения.

Результаты влияния на другие характеристики ситуации можно зарегистри­ ровать, выявив разнообразные мнения в представительной выборке пассажиров и пешеходов города методами открытых референдумов и анкетного опроса. Следует заметить, что системные испытания должны проводиться в течение длительного времени, достаточного для адаптации человека, на что может по­ требоваться срок в несколько месяцев.

4.Выбрать наиболее перспективные и наименее опасные из изученных ог­ раничений и использовать их для планирования и достижения желаемых результатов.

Если одно или несколько ограничений вызвало значительное улучшение движения транспорта и не привело к недопустимым затратам и последствиям, оно должно быть выбрано для подробного рассмотрения и дальнейшей разра­ ботки. При этом результирующая система управления движением может быть физически и не похожа на импровизированные информационные связи систем­ ных испытаний, но ее операционный принцип останется тем же самым. Напри­ мер, наблюдение за уличным движением с вертолета может быть заменено из­ мерителями уровня шума, которые адекватно смогут отображать скорость и плотность дорожного движения.

Наиболее серьезными недостатками системных испытаний являются сле­ дующие:

1.Результаты не всегда воспроизводимы, поскольку часто отсутствует возмож­ ность выяснить, является ли исследуемая ситуация точной копией предыду­ щей или отличается от нее и от аналогичных ситуаций, возникших в других местах, т.е. сама "ситуация" является главной неизвестной величиной.

2.Системные испытания могут касаться только существенных последствий. Они не чувствительны к незначительным эффектам, которые можно обнару­

жить только в результате многократных повторных экспериментов. Системные испытания имеют преимущества перед использованием отдельных моделей, частных вычислений и особых для каждого случая "языков задачи" в тех случаях, когда имеются сомнения относительно правильности установления

причин и следствий и характера их взаимосвязей. Они полезны также в тех слу­ чаях, когда имеющиеся модели не могут учесть все важные взаимосвязи причин и следствий, которые по предположению характерны для данной ситуации.

2.2.7. ВЫБОР ШКАЛ ИЗМЕРЕНИЯ

Цель

Соотнести измерения и вычисления с погрешностями наблюдений, со стоимо­ стью сбора данных и с задачами проекта.

Алгоритм метода

1.Сформулировать вопросы, на которые результаты измерений должны дать ответ.

2.Определить допустимую погрешность и приемлемую стоимость из­ мерения.

3.Выбрать соответствующую шкалу измерения.

4.Разработать методику измерений, соответствующую изложенному выше.

Пример

Разработчикам посудомоечных машин необходимы сведения о форме и разме­ рах столовой посуды, которая должна загружаться в машину.

1.Сформулировать вопросы, на которые результаты измерений должны дать ответ.

Прежде чем наметить методику измерений, необходимо уточнить приведен­ ную выше формулировку цели исследования. Наилучший способ - разделение ее на несколько вопросов:

а) Какие типы столовой посуды обычно используют люди, которые могут позво­ лить себе иметь посудомоечную машину?

б) Каков порядок приоритетов отдельных типов посуды при загрузке в машину? в) Каковы габаритные размеры каждого типа столовой посуды?

2,Определить допустимую погрешность и приемлемую стоимость измере­ ния.

Приемлемые погрешности устанавливаются путем оценки последствий тех или иных погрешностей и принятия решения относительно того, какие макси­ мальные последствия еще допустимы. Приемлемые затраты оцениваются по максимальной "страховой премии", которую проектировщики готовы выплачи­ вать в виде компенсации за погрешности, превышающие установленные преде­ лы. Если приемлемая точность не может быть достигнута при приемлемых за­ тратах, оценки должны быть пересмотрены.

Погрешность измерения должна быть на порядок величины меньше "приемлемой" погрешности, чтобы накопленные ошибки наблюдения оказывали незначительное влияние на расчеты любого вида.

Допустимые погрешности и затраты могут быть следующими:

3.Выбрать соответствующую шкалу измерения.

Можно выделить несколько различных типов шкал измерения, наиболее значимые из которых приводятся в таблице.

Приведенные в таблице шкалы различаются по характеру предполагаемых зависимостей между категориями, по которым проводится наблюдение. Для но­ минальной шкалы не делается никаких предположений, кроме требования непе­ рекрывания категорий. Для других шкал, расположенных в таблице в порядке их усложнения, предполагаются дополнительные зависимости. Например, катего­ рии порядковой шкалы ранжированы по порядку величины, но интервалы между категориями не задаются.

Там, где говорят о "количественных" измерениях, обычно используются ин­ тервальные и пропорциональные шкалы. Практическим результатом всех раз­ личий между шкалами является возможность ограничения области математиче­ ских и статистических вычислений, которые можно произвести без риска допус­ тить ошибку.

В приведенном примере об исследовании конструкции посудомоечных ма­ шин можно применять следующие шкалы:

В приведенном примере об исследовании конструкции посудомоечных ма­ шин можно применять следующие шкалы:

а) Номинальную - при определении типа используемой посуды (тарелка, чашка и т.п.).

б) Порядковую - для установления приоритетов при автоматической мойке по­ суды (сначала, затем, в последнюю очередь).

в) Пропорциональную - для изучения габаритов каждого типа посуды (с учетом не только абсолютных размеров, но и эффекта суммирования отдельных пред­ метов).

4.Разработать методику измерений, соответствующую изложенному вы­ ше.

В качестве примера приведем план действий для ответа на вопрос: "Какие типы столовой посуды обычно используют люди, которые могут позволить себе иметь посудомоечную машину?". При составлении плана необходимо учесть, что ответ должен быть получен за 40 человеко-дней с допустимой погрешно­ стью в 5% от типичной загрузки. Используется номинальная шкала.

Методика измерения может включать экспериментальные исследования в домах и среди поставщиков столовой посуды с целью выбора точных названий и определений для наиболее употребляемых типов посуды. Затем можно про­ вести опрос с помощью интервью, чтобы уточнить, какие из них удовлетворяют условию 5%-ной погрешности. Выборки должны быть небольшими, поскольку допустимая погрешность достаточно высока, а средства для проведения иссле­ дования весьма ограничены. Здесь может оказаться полезным применение не­ дорогих косвенных способов перекрестной проверки собранных данных, напри­ мер, определение типов столовой посуды, которая не помещается в посудомо­ ечные машины присутствующих на рынке моделей.

Следует подчеркнуть,"что выбор шкал измерения не является проектным методом в узком общепринятом смысле, однако совершенно ясно, что, не при­ бегая к разного рода измерениям, невозможно применять четкую методологию принятия решений, в том числе и собственно проектирования. Главный аспект описанной методики - объединение естественнонаучных, математических и эко­ номических принципов в единую процедуру планирования измерений.

Необходимо отметить, что на тщательные размышления и действия, свя­ занные с выполнением точных и полезных для практики измерений, требуется значительно больше времени и сил, чем для решения проблемы "сидя в крес­ ле". Поэтому приведенный пример следует рассматривать лишь как беглый на­ бросок тех размышлений, которые необходимы для полного планирования соот­ ветствующих измерений. За подробным рассмотрением этих вопросов отошлем

читателя к соответствующим разделам математики и теории размерностей. Единственный аспект, требующий здесь особого внимания - это объединение естественнонаучных, математических и экономических принципов в единую про­ цедуру планирования измерений, которые связывают эти принципы с сущест­ венно важными вопросами принятия решений.

2.2.8. НАКОПЛЕНИЕ И СВЕРТЫВАНИЕ ДАННЫХ

Цель

Построить и представить в визуальной форме модели поведения человека, от

которых зависят критические проектные решения.

Алгоритм метода

1.Выявить неопределенности, имеющие критическое значение для ус­ пеха или неудачи проектных решений в рассматриваемом диапазоне.

2.Определить, до какой степени следует сократить неопределенности, имеющие критическое значение.

3.Определить время и имеющиеся возможности для сокращения не­ определенностей, имеющих критическое значение.

4.Просмотреть существующие методы накопления и свертывания данных, отмечая в каждом случае точность, скорость и стоимость обра­ ботки данных, а также типы вопросов, на которые может быть дан ответ.

5.Выбрать методы накопления и свертывания данных, совместимые с изложенными требованиями и друг с другом.

6.Непрерывно проверять релевантность промежуточных результатов и неопределенностей, имеющих критическое значение, и при необходимо­ сти корректировать методику.

Пример

Определить при планировке комнат, какое пространство должно быть оставлено для прохода между стульями и стенами (предполагается, что полученные дан­ ные будут использованы для определения минимальных размеров элементов зданий заводского изготовления для массового строительства).

1.Выявить неопределенности, имеющие критическое значение для успеха или неудачи проектных решений в рассматриваемом диапазоне.

Известно, что элементы зданий массового строительства будут изготов­ ляться из формованных бетонных блоков стандартных размеров. В таком слу­ чае основными неопределенностями являются стоимость и размер. При этом стоимость должна быть достаточно низкой, чтобы предоставить жилье как мож­ но большему числу семей, а размер - достаточно большим, чтобы быть прием­ лемым для жителей в течение ближайших 20-30 лет.

В настоящее время еще ничего или почти ничего неизвестно о том, как в те­ чение этого периода изменятся взгляды людей на размеры комнат, однако

предполагается, что размеры эти должны быть, как минимум, достаточными для беспрепятственного движения человека между мебелью и стенами. Принято считать, что одним из таких критических размеров является промежуток между стеной и занятым стулом у обеденного стола, другим - высота потолка и т.п.

2.Определить, до какой степени следует сократить неопределенности, имеющие критическое значение.

В рассматриваемом примере вследствие значительных расхождений в ре­ комендованных размерах для беспрепятственного передвижения в доме, иссле­ дователи пришли к выводу, что неопределенности могут быть разрешены одним способом: необходимо точно установить, как сказывается на движениях челове­ ка изменение размеров пространства на величину около 25 мм. При этом наибо­ лее рациональным направлением исследований было выбрано движение в сто­ рону занижения свободного пространства. Такое решение было обосновано тем, что рекомендованные минимальные размеры комнат вообще не будут приняты потребителями, если будет существовать хоть малейшее сомнение в том, что они действительно минимальны.

З.Определить время и имеющиеся возможности для сокращения неопре­ деленностей, имеющих критическое значение.

Приведенный в качестве примера проект планировалось закончить за 5 ме­ сяцев, два из которых ушло на анализ данных и составление отчета. Такой гра­ фик работы оказался очень напряженным, и пришлось внести ряд изменений в первоначальный план, когда стало ясно, как много времени потребуется на об­ работку данных.

4.Просмотреть существующие методы накопления и свертывания данных, отмечая в каждом случае точность, скорость и стоимость обработки дан­ ных, а также типы вопросов, на которые может быть дан ответ.

Некоторые типовые методы накопления данных и их основные характери­ стики приведены ниже в таблице. Как следует из схемы, наиболее важно сде­ лать выбор между избирательной и неизбирательной записью (категории А,В или C,D). Очевидно, что для проекта, связанного со сбором данным, требуется информация каждой из четырех категорий. При этом проектировщики должны оценить, во-первых, трудозатраты на накопление данных каждой категории и, во-вторых, последовательность использования данных каждой категории.

Из таблицы следует, что необходимо начинать с исследований неизбира­ тельного продольного типа (А) и постепенно идти, (через В или С) к исследова­ ниям избирательного поперечного типа (D). Объем информации каждой катего­ рии будет зависеть от степени определенности или неопределенности имею­ щихся знаний. Если характер проблемы неясен, усилия должны быть направле­ ны, прежде всего, на методы неизбирательного типа (А, В) и исследования про­ дольного типа (А,С), ведущие к концентрации внимания на категории А. Если же характер проблемы уже известен, наибольшие усилия следует направить на от­ бор избирательного типа (C,D) данных поперечного типа (B,D), ведущий к кон­ центрации внимания на категории D.

В рассматриваемом примере в результате изучения литературы решено было сосредоточить первоначальные усилия на видеосъемках движения людей

ская съемка

солидной комплекции в пространстве, имитирующем комнату, размеры которой могли изменяться по желанию (категория А). Остальное время отводилось на анализ выбранных аспектов данных (категории А или С), зарегистрированных видеокамерой. Форма этого анализа была определена только после того, как стали известны результаты предварительного исследования.

5.Выбрать методы накопления и свертывания данных, совместимые с из­ ложенными требованиями и друг с другом.

В соответствии с требованием п.4 первоначальный выбор методов накопле­ ния и свертывания в нашем примере состоял из 4 этапов:

1.Видеосъемки пробных кинограмм движений нескольких испытуемых, свобод­ но перемещающихся в комнатах разных размеров.