Методика обеспечения и оценки уровня обученности эксплуатирующего персонала

Обучение безопасным приемам работы на технологическом оборудовании ОПО является вторым (после профотбора) и важным способом снижения негативного влияния человеческого фактора. В психофизиологическом смысле его цель состоит в изменении поведения людей, т. е. в выработке у них новых или коррекции имеющихся рефлексов на нестандартные ситуации, связанные с возникновением предпосылок к техногенным происшествиям. Как идеал должного реагирования можно отметить, например, почти мгновенное, непроизвольное закрытие глаз веками в ответ на опасные изменения в области глаз.

Возможность же обучения людей безопасному поведению обусловлена тем, что их профессиональные действия нуждаются в подготовке и требуют поэтому определенных затрат времени. Они связаны с интеллектуальным программированием, необходимым для определения цели, плана и технологии предстоящих действий. Вот почему поиск возможности улучшить обучение безопасным приемам работы на ОТУ целесообразно осуществлять в соответствии с четырьмя основными вопросами, обычно отражаемыми в соответствующих программах: чему, как, до каких пор, какими силами и средствами проводить подготовку персонала?

Ответ на первый вопрос вытекает из анализа условий возникновения и развития причинной цепи техногенного происшествия: основное внимание при практическом обучении персонала следует уделять отработке способов безошибочной и своевременной ликвидации возникших аварийных ситуаций, а также устранению порождающих их отказов и ошибок. Цель же его теоретического обучения — уяснение методов прогнозирования подобных нестандартных ситуаций и основных принципов их предотвращения.

Помимо отработки способов предупреждения возможных происшествий при теоретической и практической подготовке персонала ОПО следует уделять внимание также снижению техногенного ущерба. Важное место при этом необходимо отводить обучению методам оперативной эвакуации пострадавших и оказания им доврачебной помощи, ликвидации проливов токсичных и агрессивных веществ, тушению возможных пожаров.

Обоснование ответа на второй вопрос, т. е. о рациональных формах теоретического и практического обучения персонала, уместно провести с учетом следующих соображений. По сравнению с другими видами, особенность подготовки к обеспечению безопасности в техносфере состоит в невозможности натурного воспроизведения происшествий и аварийных ситуаций в учебных целях, что исключает непосредственное приобретение знаний и навыков по их ликвидации. Выход из создавшегося положения нужно искать в адаптации традиционных видов теоретических занятий и их дополнении игровыми методами обучения на тренажерах или штатном технологическом оборудовании ОПО.

При этом целесообразно:

• а) предварительно изучать назначение и последовательность выполнения соответствующих мероприятий;
• б) мысленно отрабатывать предстоящие операции на технике с учетом особенностей конкретных ОТУ;
• в) стремиться обеспечивать полную адекватность реальным обстоятельствам;
• г) отрабатывать приемы в порядке возрастания сложности и в различных вариантах;
• д) добиваться устойчивых навыков действий в нестандартных ситуациях;
• е) в совершенстве осваивать порядок оказания первой помощи возможным пострадавшим.

При обосновании ответа на третий вопрос, касающийся условий завершения подготовки персонала к обеспечению безопасности эксплуатации ОПО, следует руководствоваться выбранными ранее показателями. В частности, одним из условий ее прекращения может быть выбран такой момент, когда затраты на обучение начинают превышать ожидаемый от него эффект, измеряемый величиной предполагаемого снижения среднего ущерба от техногенных происшествий. Для определения этого момента рекомендуется следующая зависимость между вероятностью P (t) безошибочных и своевременных действий персонала по ликвидации возникших критических ситуаций и временем t, необходимым для приобретения соответствующих навыков:

где Р₀, Р_ж — уровни начальной и предельно высокой обученности специалистов, измеряемые соответствующими вероятностями ликвидации ими критических ситуаций; р — интенсивность приобретения людьми необходимых навыков, определяемая приростом подобной вероятности за единицу времени обучения.

Определение момента т = t₂— t₀ прекращения подготовки персонала ОТУ проведем с учетом предполагаемого за счет этого изменения в начале вероятности:

а затем — и соответствующего такому ее приросту снижения среднего ущерба:

где Q₄₅(t) — вероятность появления критической ситуации при выполнении конкретных работ; Y — средний ущерб от одного возможного при этом происшествия.

Расходы на подготовку людей способам и приемам его предупреждения будут равны.

где S_n(P) затраты на каждый час обучения персонала методам ликвидации тех критических ситуаций, которые предшествуют подобным происшествиям.

При принятых предположениях, моментом завершения подготовки может стать достижение равенства между затратами на обучение и предполагаемым от него снижением ущерба. Математически это соответствует следующему уравнению:

Учитывая же нелинейность зависимости P (t), правильнее исходить из равенства не абсолютных значений S_n(x) и АУ (х), а скоростей изменения этих издержек от объективно существующих на ОПО опасностей. Определение данного условия требует дифференцирования по времени обеих частей последнего уравнения. Для получения соответствующего выражения вначале поделим обе части формулы (4.8) на произведение Q₄₅(t)Yx:

а затем заменим левую часть полученного уравнения более точным выражением производной, которое нетрудно получить из формулы (4.4). В результате подобных преобразований имеем следующее решение задачи по определению требуемой продолжительности обучения персонала создаваемых ОПО промышленности или транспорта:

Графическая интерпретация только что рассмотренного подхода к определению рациональной (в смысле экономии затрат) продолжительности обучения персонала ОПО мерам обеспечения безопасности представлена на рис. 4.4.

При построении изображенных на рис. 4.4 графиков использованы следующие (выбранные для примера) исходные данные: Q_4S(t) = 0,01, Р₀=ОД5, Р^=0,8, р=0,1, S_n(P)=35 и У=35 000 чел.-ч. Подстановка значений этих параметров в правую часть выражения (4.10) позволила рассчитать скорость приобретения обучаемыми практических навыков, которая оказалась равной 0,01 1/ч. Точка пересечения этого значения с кривой dP (t)/dt дала искомую суммарную продолжительность подготовки персонала — 21 ч. Учитывая иллюстративный характер данного примера, ограничимся пока только констатацией возможности получения искомого здесь результата^[1] графическим методом.

Рис. 4.4. Графическая иллюстрация условия завершения обучения.

Что касается четвертой (заключительной) задачи — обоснования сил и средств, привлекаемых для обучения персонала, то для ее решения потребовалась более сложная модель, учитывающая помимо темпа приобретения им знаний и навыков также результативность и издержки учебного центра. При ее разработке были использованы следующие дополнительные предположения: а) результативность подобной организации характеризовалась числом, продолжительностью и качеством подготовки обучаемых; б) уровень обученности каждого из них спустя время т подготовки или после п тренажей определялся вероятностями P^H(t) и Р^н(п); в) эффективность процесса обучения зависела от сложности отрабатываемых задач, качества профотбора обучаемых и совершенства учебно-материальной базы.

При данных предположениях организационная характеристика ?(У) какого-либо учебного центра может быть найдена по формуле (16.1) при условии замены вероятности Р (у₍|х_к) на Р^н(п) и принятии следующих двух допущений: 1) Р (х_к) = 1 — круг отрабатываемых вопросов четко определен перечнем нестандартных ситуаций, подлежащих ликвидации путем усвоения соответствующих алгоритмов; 2) ]/_и= 1 — все преобразования к в I имеют эталонное качество. Кроме того, для построения модели приобретения персоналом ОПО необходимых знаний и навыков потребовалось представить типовой этап учебного процесса в виде структурно-функциональной схемы, а его возможные результаты — в виде дерева событий-исходов.

Одна из подобных моделей изображена на рис. 4.5 с использованием следующих обозначений: ПНС, ДО — постановка нестандартной ситуации и действия обучаемого по ее устранению; КО, КДО — контрольная оценка и корректировка действий обучаемого инструктором; ЗПП — завершение подготовки и переход к новому блоку алгоритма действий; N, v — общее число всех его блоков и количество уже освоенных персоналом на п-м цикле его подготовки; Р₀иР₀ — вероятность своевременного и безошибочного выполнения специалистом неосвоенного блока и ее дополнение до единицы; Р, Р — подобные вероятности для уже освоенного им блока алгоритма; к'¹ — условные вероятности оценки инструктором знаний и действий обучаемых: правильная (г, j = 1) и ошибочная (г, j = 0); ц, q = 1 — ц — вероятность корректировки обучаемым своих действий и дополнение этой вероятности до единицы.

С учетом предложенной модели получено следующее выражение для вероятности Р^н(п) своевременных и безошибочных действий обучаемого Н, обеспечиваемых после n-го цикла его обучения или тренажа:

Рис. 4.5. Структурно-функциональная схема и граф обучения персонала.

где А, В — параметры, рассчитываемые по следующим двум формулам [42]:

Сопоставление данных зависимостей с ранее рассмотренной моделью (4.4) аналогичного процесса подтверждает возможность дополнительного учета таких реальных факторов: а) сложность отрабатываемых персоналом теоретических и практических действий — параметрами N, Р₀ и Р₀;

• б) его способность к их усвоению при конкретной методике обучения — р, Р и Р;
• в) качество контроля и оценки действий обучаемых инструкторами — к⁰⁰, к⁰¹, к^ю и к¹¹.

Кроме того, модель (4.11), (4.12) указывает на следующие направления совершенствования подготовки персонала ОПО:

• 1) улучшение качества профотбора и предварительного инструктажа прибывающих специалистов (увеличивает вероятности Р₀ и р);
• 2) ужесточение контроля действий обучаемых (приводит к росту вероятностей к⁰⁰, к^п правильной оценки результатов их подготовки и снижает ошибки первого к⁰¹ и второго к¹⁰ рода);
• 3) улучшение учебно-материальной базы (обеспечивает сокращение непроизводительных затрат времени и увеличивает за счет этого число п занятий и тренажей).

Что касается исходных данных предложенной модели, то уровень Р₀ начальной обученности персонала большинства современных ОПО может задаваться нормальным распределением с математическим ожиданием 0,397 и дисперсией 0,0045; ошибки ее контроля — вероятностями к⁰⁰=/с¹¹ = 0,05, а значение параметра «научаемости» т следует считать равным 0,425 или подбирать по следующему правилу [42]:

где со — число операций т_к конкретного блока алгоритма, отрабатываемого при обучении персонала способам предупреждения техногенных происшествий. (Заметим, что для плохо структурируемых алгоритмов деятельности это число обычно рекомендуется принимать равным 6, так как данная цифра лежит посередине диапазона так называемых магических чисел: со е 6 ± 3. Подобное разбиение операций алгоритма помогает человеку вначале равномерно распределить их в своей памяти, а затем и успешно выполнить всю их совокупность.).

Более точные значения параметров контроля обучения могут быть найдены лишь с учетом специфики ОТУ. Например, вероятности к⁰⁰ — браковки инструктором неправильно освоенной обучаемым операции и к¹¹ — ее верной им оценки будут соответственно равны.

где N₀₀, N_m — число тех неправильно усвоенных действий обучаемого, которые отклонены и пропущены инструктором; N_n, N₁₀ — количество правильно освоенных действий, соответственно оцененных им уже как правильные и неправильные.

А вот ошибки первого рода, связанные с неверным выбором инструмента или органа управления (элемента х вместо у) и учитываемые вероятностью /с⁰¹, находят по формуле.

где Р_х, Р_у — вероятности выбора подобных элементов, определяемые их процентными долями среди однотипных и схожих по форме предметов; Р — вероятности фиксации других элементов управления, оцениваемые таким же образом.

Аналогичным способом определяются и ошибки второго рода к¹⁰, обусловленные отбраковкой инструктором правильно выполненных действий обучаемого:

где N_k — общее число его действий, подвергнутых подобному контролю со стороны инструктора.

Заметим, что могут быть использованы и другие способы оценки параметров, входящих в математические модели обучения (4.4) и (4.11), (4.12). В частности, значение вероятности отбраковки неверно выполненных действий можно определять также и по следующей формуле:

которая после деления ее членов на N₀₀ и введения обозначений 0, = Л/_к/Л/₀₀; &₂=N_m/N₀₀ принимает следующий, более удобный для интерпретации вид:

Укажем также способ оценки длительности т₀ подготовки специалистов ОПО, обеспечивающей требуемую вероятность Р' их безошибочных и своевременных действий по ликвидации нестандартных ситуаций. Сделаем это с помощью формул (4.11), (4.12), из которых может быть получено следующее выражение для затрат времени учебного центра на оснащение специалистов соответствующими знаниями и навыками:

где т_х — среднее время одного занятия или тренажа с учетом подготовительных и заключительных операций (приема пищи, отдыха и т. п.); п₀ — количество циклов занятий, необходимых для приобретения предписанных паспортом специальности знаний и навыков.

При обосновании продолжительности обучения, обеспечивающего с уровнем доверия у безошибочность и своевременность рассматриваемых здесь действий персонала ОПО не ниже вероятности Р значение п₀ должно определяться с помощью следующего уравнения [42]:

а имеющийся в нем параметр Q_n может быть рассчитан по следующим формулам:

тогда как значения величин А, В и Р^н(п) следует вычислять при условии, что Р" = М (Р")=0,397, а доверительная вероятность у равна аргументу нормально распределенной стандартной функции Ф (х), т. е. соблюдается следующее равенство:

С учетом правой формулы системы (4.13) входящая в уравнение (4.21) вероятность Р^н безошибочного и своевременного устранения нестандартных ситуаций, способных перерасти в техногенное происшествие, может определяться как среднее арифметическое от оценок вероятностей Р.^н соответствующих N блоков:

Пример Проверку работоспособности предложенных моделей и методов осуществим на примере обоснования времени на соответствующее обучение, используя для примера следующие исходные данные: а) сложность приобретаемых персоналом ОПО знаний и навыков соответствует параметрам N = 5, т = 18, Р₀=0,4 и Р₀=0,6; б) его психофизиологические способности к усвоению данных алгоритмов — р = 0,1; q = 0,9; Р = 0,85; Р = 0,15; в) качество контроля и продолжительность одного цикла подготовки обучаемых — к°° = к^и = 0,95; /с⁰¹ = к¹⁰= 0,05 и m_t = 10 ч.

Подстановка этих данных в систему уравнений (4.12) приводит к следующим значениям соответствующих параметров:

а их включение в формулу (4.20), вместе со значениями имеющихся в ней вероятностей позволяет найти рекомендуемую длительность подготовки обучаемых:

Полученный результат соответствует непрерывной (без учета времени на отдых) продолжительности подготовки, а также следующему количеству занятий:

Сравнение полученного времени с его прежней оценкой, найденной графически (см. рис. 4.4), указывает на их несовпадение. Данный факт обусловлен различием используемых моделей и принятых в них исходных данных. Дальнейшее уточнение как рациональной длительности обучения персонала мерам безопасности, так и его уровня может быть достигнуто учетом влияния рабочей среды на ОПО и повышением ее качества.

• [1] Более совершенная модель приобретения/утраты знаний и основанный на нейспособ решения рас-сматриваемой задачи нормирования времени обучения персонала излагаются ниже (см. гл. 6).