Эргономика Березкина 2013
.pdf-поиск нужных органов управления;
-совершение управляющего действия.
Первые два этапа деятельности человека-оператора в си стеме «человек-машина-среда» в совокупности называют ин формационным поиском - они включают восприятие инфор мации и ее оценку. Вторые два этапа определяют как обслужи вание (реализацию). На этих этапах происходят осмысливание принятой информации, поиск решения и его выполнение.
При организации операторской деятельности особого вни мания заслуживает выявление факторов, влияющих на эффек тивность труда. Все факторы операторской деятельности де лятся на две большие группы: факторы, зависящие от челове ка-оператора (его функциональное состояние, индивидуаль ные особенности, уровень подготовленности и др.), и факторы, не зависящие от него (факторы рабочей среды, организация деятельности, внешний информационный поток и др.). Пра вильный учет этих факторов позволяет предусмотреть систе му мероприятий по оптимизации деятельности человека.
Основным элементом организации деятельности оператора в СЧМ является оптимальное построение алгоритма дея тельности оператора и информационной модели деятельности оператора. Уже упоминавшийся немецкий психолог Г. Мюнстерберг с целью воспроизведения реальных жизненных си туаций строил в лабораторных условиях модели этих ситуа ций, записывал их специальными знаками. На этой основе в дальнейшем стали изучать структуру и алгоритмы деятельно сти человека.
7.2. Алгоритм деятельности
Алгоритм деятельности оператора (АДО) - предписание, определяющее содержание и последовательность действий оператора в системе «человек-машина-среда» .
Разработка алгоритма деятельности оператора производит ся в следующем порядке:
•составляется перечень решаемых оператором задач, усло вий их решения, временных и точностных ограничений, источ ников информации, методов решения задач, средств воздействия
идругих параметров, которые необходимо учитывать при до стижении общей цели системы «человек-машина-среда»;
•определяются логические схемы решения отдельных задач;
211
•выявляется состав отдельных элементов структуры деятель
ности - элементарных операций и логических условий (критери ем элементарной операции является наличие одной осознаваемой задачи, решаемой оператором; логическое условие определяет, какое из возможных действий будет иметь место при выполнении или невыполнении соответствующей операции);
•определяется состав технических и других средств, необ ходимых для реализации алгоритма деятельности;
•составляются схемы пространственно-временной реали зации отдельных элементов алгоритма с целью оптимизации маршрутов движения.
Алгоритмическое описание деятельности или построение алгоритмов деятельности представляет собой операционно структурный метод описания деятельности человека-операто- ра. С помощью алгоритма деятельности оператора описыва ются не только внешние физические действия человека, но и его психическая деятельность - в частности, мыслительная.
Действия человека-оператора принято подразделять на по знавательные и исполнительные.
К познавательным действиям относятся:
•перцептивные - восприятие, информационный поиск, со стоящие из переноса взгляда до момента выделения и иденти фикации сигнала, т.е. сличения его с актуализированным в па мяти эталоном;
•мнемические - запоминание, припоминание, актуализа ция (воспроизведение в памяти);
•преобразовательные - принятие решения, под которым понимают мысленный поиск наилучшего варианта действия и волевой акт санкционирования сделанного выбора;
•превентивные - переключение внимания, паузы, микро паузы.
К исполнительным действиям относятся:
•двигательные или моторные действия - взятие (предме та), вращение (рукоятки), захват (ручки), нажатие (кнопки), опускание (предмета), поворот (рычага), соединение (деталей), перенос руки, фиксация взгляда, перемещение и т.д.;
•речевые действия - односложный ответ, чтение текста, развернутая речь, счет.
Проектирование алгоритма деятельности оператора при решении тех или иных пользовательских задач должно учиты
вать параметры его стереотипности, а именно нормированный
212
коэффициент стереотипности алгоритма деятельности челове- ка-оператора (2), который определяется по формуле:
1 |
\ |
У |
1Щ2 |
7 - X . |
|
У' . |
|
* |
|
? |
тг |
где N - общее количество членов алгоритма (элементарных операций и логических условий); п0- количество комплексных групп членов алгоритма, начинающихся элементарной опера цией и заканчивающихся логическим условием/”*), - количе ство элементарных операций в /-Й комплексной группе; т(- ко личество членов алгоритма в /-й комплексной группе.
Нормированный коэффициент стереотипности алгоритма деятельности должен находиться в пределах 0,25-0,85. При значениях нормированного коэффициента стереотипности бо лее 0,85 часть функций оператора необходимо передать техни ческим средствам.
Еще одним показателем, характеризующим алгоритм дея тельности оператора, является нормированный коэффициент логической сложности, который характеризует степень инва риантности разнообразия действий человека-оператора.
Нормированный коэффициент логической сложности алго ритма деятельности человека-оператора (Ь) определяется по формуле:
Г |
1 |
^ т *1 |
У «у
та
где ч - количество элементарных операции, предшествую щих первому логическому условию; пл- количество комплекс ных групп членов алгоритма, начинающихся логическим усло вием и заканчивающихся элементарной операцией; тл1- коли чество логических условий в у'-й комплексной группе; т^ - ко личество членов алгоритма ву-й комплексной группе.
Для малоквалифицированной работы, когда достигается необ ходимость простоты деятельности, Ь должен быть не более 0,2.
Нормированный коэффициент стереотипности действий и нормированный коэффициент логической сложности являют ся критериями оптимальности алгоритма.
В качестве примера рассмотрим алгоритм деятельности оператора при приготовлении салата «Шопский» (рис. 7.1).
213
^ ^ Н а ч а п о ^ )
ГБерем болгарский п е р е ц ------ Холодильник
|
*■ |
Раковина |
|
Моем |
|
|
Кран |
|
|
|
Слив |
|
Чистый? |
Н ет______ |
|
|
|
[очищ аем перец от зерен |
ГНож |
|
- - Раковина |
||
|
|
[Урна |
|~ |
Нарезаем кусочками |
[Нож |
Разделочная доска |
||
|
|
[Стол |
|
6 Хорошо |
Нет______________ |
|
порезали? |
|
I- |
7 |
|
|
Кидаем нарезанный |
Миска |
|
перец в миску |
I
Холодильник
1-11 Очищаем огурцы |
Гнож |
|
от зерен |
Раковина |
|
[Урна |
||
|
||
г -1 2 |
Гнож |
|
Нарезаем огурцы |
^------•1 Разделочнаяг доска |
|
кубиками |
[Стол |
|
й^Хорошо ли? |
Нет |
|
|
Рис. 7.1. Алгоритм деятельности оператора
214
1-14 |
Кидаем нарезанные |
[Нож |
||
■15 |
огурцы в миску |
Н !Миска |
||
\ |
ь{>Холодильник |
|||
|~ ' |
Берем лук |
|||
Г 16 Чистим его |
||||
_ _Гнож |
||||
|
I |
|
[Урна |
|
|
|
ГРаковина |
||
Г ^^Прополаскиваем е го ------ |
||||
1------------------------------------------ |
Слив |
|||
18 Чистый?^ |
|
Нет |
||
1-19 |
Режем тонкими |
|
Нож |
|
|
полукольцами |
Ь .СталРазделочная доска |
||
|~ ^ |
Берем дуршлаг |
|
Шкафчик |
|
I—21 |
Ошпариваем лук |
I |
Дуршлаг |
|
|
Раковина |
|||
|
кипятком_______Г ' - |
|||
1-22 Кидаем лук в миску I . |
.Слив |
|||
Миска |
||||
|
с перцем иогурцом |
Г-гХолодильник |
||
|
|
- |
ГРаковина |
|
|
|
Кран |
||
|
|
|
[_Слив |
|
|
|
|
Нет |
|
|
Режем на кусочки |
1 |
Гнож |
|
|
среднего размера |
1 |
Разделочная доска |
|
|
|
[Стол |
Нет
при приготовлении салата «Шопский»
I— 28 |
---------------------- |
|
Миска |
|
|
|
Кидаем в миску |
|
|
1—2 9 ------ |
|
Холодильник |
||
| |
Берем зелень петрушки------ |
|||
р |
30 |
Моем |
------ |
Раковина |
|
|
|
|
Кран |
|
|
|
|
_Слив |
|
|
Чистый'Р’Ъ»------------------------ |
Нет |
|
г—32 ■ Обсушиваем |
|
|
Г |
3 3 - |
Мелко рубим |
ГНож |
|
------Разделочная доска |
||
|
“ I--------------- |
||
|
|
|_Стол |
|
ь2^Хорошо л и ^ |
Нет |
||
|
|||
|
|
Кидаем в миску |
|
■—оо |
■ |
Гпожка |
|
|
|
Перемешиваем |
------ Миска |
1_Стол
Г |
3 7 - |
Солим |
|
|
|
||
|
|
|
|
-38 достаточно |
Нет |
||
|
\Л И '^-'
|— 39 Заправляем маслом |
|
|
| - 4 0 |
1--------------------------- |
Ложка |
|
Перемешиваем |
Миска |
Г41 |
\ |
.Стол |
Берем брынзу |
Холодильник |
Рис. 7.1. Продолжение
216
Для расчета коэффициента стереотипности алгоритма дея тельности оператора выделяются следующие комплексные группы:
1.1-2-3
2.2-3
3.4-5-6
4.5-6
5.7-8-9-10
6.9-10
7.11-12-13
8.12-13
9.14-15-16-17-18
10.17-18
11.19-20-21-22-23-24-25
12.24-25
13.26-27
14.28-29-30-31
15.30-31
16.32-33-34
17.33-34
18.35-36-37-38
19.37-38
217
20.39-40-41-42-43
21.42-43
Подставляя в формулу нормированного коэффициента сте реотипности алгоритма деятельности человека-оператора не обходимые значения, получаем 2=0,67. Для расчета коэффици ента логической сложности алгоритма деятельности операто ра выделяются следующие комплексные группы:
1.3-2
2.3-4
3.6-5
4.6-7
5.10-9
6.10-11
7.13-12
8.13-14
9.18-17
10. 18-19
11. 25-24
12. 25-26
13. 27-26
14. 27-28
15. 31-30
16. 31-32
17. 34-33
18. 34-35
19. 38-37
20. 38-39
21. 43-42
22. 43-44 Подставляя в формулу нормированного коэффициента ло
гической сложности алгоритма деятельности человека-опера тора необходимые значения, получаем Ь=0,26.
Состав предметов мебели, технических и других средств, необходимых для реализации алгоритма деятельности операто ра, устанавливается по мере рассмотрения реализации элемен тарных операций и логических условий указаны справа на схе ме алгоритма деятельности - рис. 7.1. Схемы пространственновременной реализации отдельных элементов алгоритма строят ся на основе рассмотрения маршрутов движения между предметами мебели, техническими и другими средствами, не
218
обходимыми при реализации алгоритма деятельности операто ра. Как видно из алгоритма деятельности оператора, человекоператор передвигается по следующему маршруту: холодилъ- ник-раковина-урна—стол—холодильник—раковина-урна—стол- холодильник—урна—раковина—стол—шкафчик—раковина-стол— холодильник—раковина-стол-холодильник-раковина-стол-хо- лодильник-стол-холодильник-стол.
В процессе проектирования алгоритмов трудовой деятель ности, в выполнении которой преобладают моторные компо ненты и требуется длительное поддержание определенного положения тела, особое внимание следует уделять проектиро ванию оптимальной рабочей позы и созданию условий для ее поддержания. При этом следует исходить из положения, что наиболее вредным является не столько сама поза, сколько вре мя, в течение которого человек в ней находится. Оптимальная рабочая поза должна служить исходным моментом при расче тах размеров досягаемости для рук и ног в пределах моторно го поля.
При разработке оптимального алгоритма деятельности не обходимо учитывать временные затраты человека-оператора на информационный поиск сигнальной информации, время скрытой реакции, временные затраты при анализе и перера ботке информации.
Временные затраты на информационный поиск соответ ствуют значениям, указанным в табл. 7.1.
Таблица 7.1. Примеры временных затрат на информационный поиск
Выполняемое действие |
Средняя |
|
длительность, с |
||
|
||
1 |
2 |
|
Чтение показания цифрового индикатора: |
0,58-0,73 |
|
знакосинтезирующий электролюминесцентный меха |
0,20 |
|
нический счетчик |
|
|
оптическое проекционное табло |
0,45 |
|
Работа с индикаторами на электронно-лучевых трубках: |
|
|
чтение формуляра, имеющего п знакомест |
0,155 (л/3 + 1) |
|
восприятие одной характеристики формуляра |
0,57 |
219
Продолжение табл. 7.1
1 |
2 |
сравнение двух формуляров по одному признаку |
0,38 |
выбор формуляра по минимальным (максимальным) |
0,96 |
значениям одной характеристики |
|
поиск одной отметки из п на экране радиолокационной |
0,185 (и+1) |
станции |
|
поиск одного знака из п одновременно высвечиваемых |
0,32 (и + 1) |
условных знаков |
|
Считывание показания стрелочного прибора: |
|
демпфированного |
0,4 |
среднедемпфированного |
1,0 |
малодемпфированного |
1,5 |
Восприятие оперативной единицы информации: |
|
цифры или транспаранта |
0,2 |
условного знака |
0,3 |
знака со счетом |
0,5 |
одной из четырех оперативных единиц информации (в |
0,6 |
среднем) |
|
Поиск индикатора на пульте управления, имеющем п эле- |
0,25+0,15 (и/2 |
ментов |
+1) |
Фиксация предмета глазами |
0,28 |
Перемещение взгляда на а градусов |
0,002+0,004 а |
Переключение внимания (без перемещения головы и |
|
взгляда): |
|
для зрительных сигналов |
0,1 |
для звуковых сигналов |
0,17 |
Чтение слова из и букв, мс |
22+0,9 п |
Поиск цели на одном из ста формуляров при различных |
|
способах кодирования: |
|
мерцает только цель |
10,6 |
мерцает весь формуляр |
10,9 |
мерцают все формуляры, кроме цели |
14,0 |
мерцают все формуляры |
23,4 |
нет мерцания |
26,3 |
Работа с дисплеем (с клавишей «маркер влево»): |
|
220