Объективные причины возникновения эргономики
Впервые термин «эргономика» предложил польский естествоиспытатель Войтех Ястшембовский в 1857 году, опубликовав работу «Очерки по эргономике, или наука о труде, основанной на закономерностях науки о природе».
В конце ХIХ века американский инженер Ф. Тейлор применяя принцип технологического детерминизма, в соответствии с которым рабочий рассматривается как элемент технологической системы производства, он обосновал необходимость разделения трудовых функций работников на элементарные операции и стандартизированные движения, которые использовал для проектирования методов работы.
В 20–30-е годы развивается физиология, психология и гигиена труда, создаются соответствующие лаборатории. Ученые, изучая способности человека, решают задачу наиболее эффективного их использования при создании машины (отбор, тренировка и т.п.).
Термин «эргономика», как новой научной дисциплине, был предложен в Оксфорде в 1949 году (Англия).
Утвержден термин в апреле 1959 года Международной эргономической ассоциацией
Исследования по эргономике отечественных ученых начинаются с 1880 года, когда Менделеев Дмитрий Иванович определил необходимость при конструировании воздухоплавательных аппаратов думать не только о двигателе, но и о человеке.
В 1882 году метеоролог Рыхачев М. А. провел исследования по вопросу психологической пригодности летчиков (в качестве характеристик оценки выделил быстроту соображения, внимание, ловкость и т. п.).
В В 1921 году психолог Мясищев В. Н.
В 1890 году Сеченов Иван Михайлович.
В 1918 году Бехтерев Владимир Михайлович
Предмет и задачи эргономики
Объектом исследования эргономики является система «человек (группа людей) – машина (техническое средство) – среда», представляющая сложное функциональное целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку. Такая система называется антропоцентрическая, подчеркивающая роль человека как решающего звена
Машиной в СЧМ называется совокупность технических средств, используемых человеком-оператором в процессе трудовой деятельности
Предметом эргономики как науки является изучение закономерностей взаимодействия человека (группы людей) с техническими средствами, т.е. конкретная трудовая деятельность человека, использующего машины.
Задачей эргономики как сферы практической деятельности является проектирование и совершенствование процессов (способов, алгоритмов, приемов) выполнения деятельности человека и способов подготовки (обучения, адаптации, тренировки) к ней, а также совершенствование тех характеристик средств и условий деятельности, которые непосредственно влияют на эффективность и качество деятельности и психофизическое состояние человека.
Эргономика может быть разделена на ряд направлений, основными из которых являются:
- Методологическое;
Методология эргономики – это ее идейные позиции, определяющие значение, направление и содержание всех исследований.
- Психофизиологическое
- Системотехническое
- Эксплуатационное
Задачи эргономики на транспорте
Сферы применения эргономики на транспорте определяются тремя группами задач
1. Улучшение условий труда человека
- снижение психологических нагрузок за счет снижения объема информации, автоматизации процесса управления и контроля, обеспечение безопасности работы;
- снижение физиологических нагрузок за счет механизации и автоматизации производственных процессов, рационального размещения элементов на рабочем месте, рациональная организация производства;
- работа с кадрами – профессиональный отбор, профессиональное обучение, обмен опытом, повышение квалификации.
2. Обеспечение удобства работы: удобные оборудование, мебель, инструмент, одежда и т.п.
3. Создание комфортной рабочей среды: комфортный воздушный, световой и цветовой климат, реализация мероприятий по борьбе с вибрацией, улучшение производственного интерьера.
Методы исследования в эргономике
1 Психологические методы
2 Физиологические методы
3 Математические методы
4 Имитационные методы
Психологические методы
Психологические методы применяются в целях: а) исследования; б) испытания. В результате исследо-ваний (наблюдение, эксперимент, опрос) раскрываются механизмы деятельности оператора, производится психологический анализ деятельности. При испытаниях, проводимых обычно с помощью тестов, у челове-ка определяется наличный уровень тех или иных психологических качеств и характеристик.
Физиологические методы
Физиологические методы применяются в эргономике для изучения функционального состояния оператора в процессе трудовой деятельности, для определения реакции различных систем организма на выполнение данной деятельности. Анализ физиологических характеристик оператора позволяет оценить какими средствами, какой ценой достигается выполнение задачи оператором. Для этих целей производится периодический врачебный контроль психофизиологических параметров здоровья человека.
Математические методы
Математические методы применяются для формализованного описания и построения математических моделей деятельности оператора, функционирования СЧМ, как существующих, так и проектируемых
Имитационные методы
Имитационные методы занимают промежуточное положение между экспериментальными и математическими методами. По способу получения данных о деятельности операторов в СЧМ имитационные методы являются математическими, а по характеру их получения и использования копирует экспериментальный метод.
Психологические методы
Психологические методы применяются в целях: а) исследования; б) испытания. В результате исследо-ваний (наблюдение, эксперимент, опрос) раскрываются механизмы деятельности оператора, производится психологический анализ деятельности. При испытаниях, проводимых обычно с помощью тестов, у челове-ка определяется наличный уровень тех или иных психологических качеств и характеристик.
Наблюдение. Проводится с целью выявить профессионально значимые особенности психических процессов путем изменения и сопоставления внешних проявлений деятельности человека, мимики, речи и результатов его труда.
Опрос (беседа). Проводится в форме устной беседы, при помощи специальных бланков. Он позволяет при необходимости изменять формулировку вопроса.
Опрос – вспомогательный метод при изучении деятельности, и используется в основном, для предва-рительного изучения профессиональной деятельности.
Анкетирование. Проводится по заранее установленной структуре вопросов и набору вариантов ответов в устной форме или с помощью специальных бланков. Основное преимущество данного метода состоит в том, что анкетирование поз-воляет одновременно опросить большой круг лиц и производить автоматизированную обработку полу-ченных ответов.
Эксперимент. Изучаются психологические особенности деятельности оператора, вызванные изме-нением условий, цели и способа выполнения этой деятельности. Различают лабораторный и естественный эксперимент.
Физиологические методы
Основные физиологические методы.
Физиологические методы применяются в эргономике для изучения функционального состояния оператора в процессе трудовой деятельности, для определения реакции различных систем организма на выполнение данной деятельности. Анализ физиологических характеристик оператора позволяет оценить какими средствами, какой ценой достигается выполнение задачи оператором. Для этих целей производится периодический врачебный контроль психофизиологических параметров здоровья человека.
Кожно-гальваническая реакция (КГР). Характеризует изменения электрического сопротивления кожи. КГР является одним из наиболее результативных способов регистрации возникновения эмоционального напряжения у оператора.
Пневмограмма (ПГ) – запись внешнего дыхания. Используется для оценки психофизиологической напряженности. Например, в состоянии возбуждения частота дыхания увеличивается до 50–60 колебаний в минуту.
Речевой ответ (РО). Изучается по спектральным и временным характеристикам речи оператора. По интонации голоса (изменения спектра) можно судить о возникновении эмоциональных состояний оператора, напряженности и утомления в его работе; во времени изменяется длительность слов и пауз между словами.
Электрокардиограмма (ЭКГ). Регистрирует электрические явления, возникающие в сердечной мышце. ЭКГ используется для определения напряженности работы оператора.
Электромиограмма (ЭМГ). Регистрируется биопотенциал мышц человека. Используется при изучении рабочей позы и управляющих движений оператора.
Электроокулограмма (ЭОГ). Характеризует электрическую активность глазных мышц, регистрируются вертикальные и горизонтальные движения глаз. ЭОГ применяется для анализа работы зрительной системы человека со средствами отображения информации.
Электроэнцефалограмма (ЭЭГ). Характеризует биоэлектрическую активность головного мозга. В спектре ЭЭГ содержатся различные составляющие:
· дельта-ритм (частота 0,5 – 4,0 Гц) – состояние сна;
· тета-ритм (5,0 – 7,0 Гц);
· альфа-ритм (8,0 –12,0 Гц) – нормальное состояние;
· бета-ритм (15 – 35 Гц);
· гамма-ритм (35 – 100 Гц) – состояние возбуждения.
Математические методы
Математические методы применяются для формализованного описания и построения математических моделей деятельности оператора, функционирования СЧМ, как существующих, так и проектируемых.
К основным математическим методам, применяемым в эргономических исследованиях, относятся: теория информации (ТИ), теория массового обслуживания (ТМО), теория автоматического управления (ТАУ), теория автоматов (ТА), теория статистических решений (ТСР).
Каждый из математических методов имеет высокие характеристики по одному-двум требованиям. Поэтому часто приходится применять комбинации этих методов. В эргономике для описания деятельности человека (оператора) наиболее часто используются ТИ, ТМО и ТАУ.
Теория информации. Применение этой теории в эргономике основано на представлении человека-оператора в качестве канала связи, задачей которого является передача информации с устройств отображения на органы управления.
Под информацией в СЧМ понимаются любые изменения в управляемом процессе или условиях внешней среды, поступающие к оператору с устройств отображения информации (СОИ) или непосредственно воспринимаемые оператором, а также команды и указания о необходимости осуществления тех или иных воздействий на процесс управления.
Имитационные методы
Имитационные методы занимают промежуточное положение между экспериментальными и математическими методами. По способу получения данных о деятельности операторов в СЧМ имитационные методы являются математическими, а по характеру их получения и использования копирует экспериментальный метод.
Имитационное моделирование заключается в многократной реализации с помощью ЭВМ моделируемого процесса на основе имитации воздействия случайных факторов на деятельность оператора и функционирование СЧМ. Для применения имитационного моделирования в эргономике необходимо соблюдать следующие условия:
1) последовательность действий оператора в СЧМ может быть определена или детерминированна, или вероятностна;
2) описание действий оператора в СЧМ должно быть выражено упрощенно через вероятность действий и время их выполнения;
3) имитационные модели в СЧМ должны учитывать психологические качества операторов (память оператора, его реакцию, способность к взаимодействию с другими операторами, эмоциональную устойчивость), которые могут быть выражены в моделях с помощью законов распределения.
В структуры имитационных моделей входят б л о к и:
· имитации средств и условий деятельности;
· имитации собственной деятельности и общения;
· генерации (задача);
· определения и задания начальных условий;
· регистрации и обработки результатов моделирования;
· управления моделью.
Их совокупность образует модель макета исследуемой СЧМ.