Надежностные характеристики оператора

Человек-оператор допускает большое число ошибок при управлении сложными системами. Так, по его вине происходит около 40% общего числа отказов при испытании ракет, 63,6% отказов в морском флоте и до 70% отказов в авиации. Еще в Первую мировую войну по оценке англичан из I00 погибших авиаторов два погибали от руки врага, восемь — из-за неисправностей самолета и 90 — из-за собственных ошибок. В среднем по статистическим оценкам вероятность отказа человека-оператора составляет половину вероятности отказов сложной системы в целом.

Проблема надежности действий человека изучена в психологии недостаточно. Надежность оператора зависит не только от индивидуальных особенностей и уровня его подготовки, но и от условий и методов работы, состояния нервной системы, особенно при воздействии стрессовых факторов.

По современным представлениям работоспособность человека изменяется в процессе груда по трем фазам:

• 1) вхождения в работу, когда скорость и точность действия сравнительно низки;
• 2) относительной устойчивости работоспособности и более высокой точности;
• 3) падения работоспособности, обусловленного утомлением.

Повышение надежности систем «человек —машина» обеспечивается правильной организаций режима труда и отдыха, а также подготовкой операторов, обеспечивающей умение регулировать работоспособность в зависимости от требований, диктуемых различными этапами работы.

Надежность оператора в сложной системе автоматики удобнее всего характеризовать средней интенсивностью ошибок.

где /_рс — длительность рабочей смены; /(/) — плотность вероятности времени работы оператора до ошибки (отказа).

Для /(/)справедливо.

где /(/)_с, — статистическое значение /(О; л₀ш — общее число ошибок; /V_pc — число рабочих смен; Д/_р — длительность рабочего интервала.

Использование величины А позволяет конструктору четко ставить задачу при проектировании систем «человек —машина». Для какого-то минимального значения операций величина А будет постоянной. С ростом числа операций т величина А будет расти до тех пор, пока система окажется полностью неработоспособной. Таким образом, вес каждой из дополнительных операций в появлении ошибок возрастает и обычное правило перемножения вероятностей для независимых событий здесь неприменимо.

Если т < т_тш, то

где /w_nljn — минимальное число операций, при котором интенсивность ошибок остается постоянной, равной А₀.

При т > m_mi"

где а, …, а" — коэффициенты полинома, зависящие от сложности выполняемых операций; п — степень полинома.

Для особо ответственных человекомашинных систем управления, когда ошибки операторов должны быть практически исключены, в систему вводится структурная избыточность. В частности, вместо одного оператора вводят двух, повторяющих одинаковые операции. В этом случае вероятность одновременного совершения одинаковых ошибок операторами определяется соотношением.

где t, — доля времени, необходимая для выполнения /-й операции; Р_лк и Р_Вк — вероятности ошибок операторов Aw В соответственно; п — число типов ошибок.

Как показали расчеты, подтвержденные экспериментом, если один оператор за 10 000 операций совершает 116 ошибок, то два оператора за 1 млн операций совершают одновременно лишь 37 ошибок, т. е. в 300 раз меньше.