Инженерно-психологическая и эргономическая оценка, стандартизация и сертификация

Особенности эргономического и инженерно-психологического проектирования характеризуют отличия соответствующих оценок при общности их принципов и процедур. Оценка рассматривается как заключительный этап проектирования. Ее цель — установление соответствия общих и частных характеристик проекта требуемым значениям. При этом оценка является также важной составляющей каждого этапа — основанием перехода к следующему этапу проектирования или поиску другого варианта решения, отвечающего заданным требованиям.

Оценке подлежат общие и частные характеристики элементов проекта, а также интегральные характеристики вариантов решений проектных задач в целом. Наилучшие характеристики отдельных элементов проектного решения не гарантируют наилучшие параметры их совместного функционирования, что требует рассмотрения других вариантов проектных решений, отличающихся более высокими интегральными характеристиками.

Для инженерно-психологической оценки и эргономической оценки общими являются следующие принципы:

• 1) иерархичность — многоуровневый характер оценки, что обусловлено структурой системы управления, многоуровневым характером психических процессов, обеспечивающих деятельность, а также иерархией задач (этапов) проектирования;
• 2) многокритериальная оптимизация — оценка проводится по ряду показателей (системотехнических или эргономических) с целью выбора оптимального варианта проекта с учетом допустимых норм деятельности и работы технических элементов;
• 3) интегральность — оценка характеристик системы в различных ситуациях, требующих участия человека (стандартные, нештатные, аварийные и т. п.), в динамике изменений состояния с течением времени и разных режимах работы системы.

Достоверность оценки определяется в первую очередь соответствием цели оценки и методов ее проведения, что предполагает выделение различных типов оценки. Самая общая классификация инженерно-психологических оценок (НПО), которая характеризует и эргономические оценки, включает следующие типы.

Различают базовую (статистическую) и вариативную (динамическую) оценки. Базовой оценке подвергаются элементы системы, влияющие на характеристики ее функционирования, но не меняющиеся на заданном интервале времени, а также характеристики системы в целом. Примеры базовой оценки — оценка взаиморасположения средств отображения информации и органов управления, оценка алгоритмов действий при решении задач управления, оценка надежности, готовности, устойчивости системы в целом. Вариативная оценка предполагает определение степени изменчивости характеристик системы и ее элементов по результатам работы оператора, например изменчивость алгоритмов, способы кодирования и режимы предъявления информации, влияющие на успешность деятельности оператора.

Оценка должна производиться отдельно для каждого режима работы, что предполагает типы оценок по критерию «режим работы» — оценки основного режима, контроля функционирования, диагностики неисправностей, обслуживания и др. По способам (или основаниям) оценки как суждения о системе в целом и ее элементах выделяют оценки трех типов — качественные, количественные и комбинированные.

При проектировании систем требуются объективные основания для оценки вариантов проектных решений на каждом этапе это предполагает, что основными являются методы, обеспечивающие количественную оценку, — расчетно-аналитические, экспериментальные, методы моделирования. На ранних этапах проектирования преобладают методы математического и статистического моделирования; на более поздних стадиях используются экспериментальный метод для получения необходимых данных и методы физического моделирования (макет, имитатор, испытательный стенд). В случаях ограниченных методических средств получения количественной оценки могут применяться методы качественной оценки, в частности экспертной оценки. Например, количественных показателей может оказаться недостаточно для выбора лучшего варианта при разработке алгоритмов деятельности — привлечение опытных операторов и использование имитационной модели может обосновать выбор алгоритма по субъективным критериям «удобство», «понятность» и т. п.

Инженерно-психологическая оценка (НПО) является не только важнейшей составляющей проектирования автоматизированных систем управления, но и выполняется на этапе их эксплуатации. Для науки и практики такая оценка обеспечивает получение фактов, подтверждающих верность или ошибочность представлений и расчетов, реализованных в системе, а также расширение базы данных о закономерностях и характеристиках деятельности оператора, необходимых для последующего проектирования. Кроме того, НПО на этапе эксплуатации является необходимым основанием решения задач инженерно-психологического обеспечения — поддержания функционирования системы на основе подбора, обучения, поддержания оптимального функционального состояния, организации благоприятной рабочей среды. Предметами оценки выступают не только технические составляющие, характеристики человека и информационного взаимодействия, но и другие переменные, влияющие на эффективность деятельности оператора и функционирования системы в различных режимах и условиях. И ПО в этом случае приобретает черты эргономической оценки, расширяя свой предмет от автоматизированной до любой эргатической системы.

Предметом эргономической оценки являются элементы эргатической системы с целью установления соответствия параметров и характеристик элементов системы возможностям человека, а также свойства разнообразных изделий с целью совершенствования их потребительских (функциональных) качеств.

Эргономикой накоплен большой опыт проектирования и оценки потребительских изделий. Используются методы измерения, экспертной оценки характеристик изделия в ходе его использования, транспортировки, установки, обслуживания и ремонта. Измерению подвергаются характеристики действий и операций с изделием при выполнении различных работ, а в качестве «пользователей» привлекаются не только те, кто имеет навыки использования изделия, но и лица, не имеющие опыта (навыков) обращения с изделием. Субъективная оценка свойств изделия дает возможность выявить интегральные потребительские качества, такие как удобство, простота, легкость освоения, для чего применяются опросные методики и статистические методы обработки данных. Методы регистрации действий с изделием — фотои киносъемка, условия скрытого наблюдения, подробное протоколирование — позволяют более качественно осуществить сбор информации, поэтапный анализ всех процессов использования изделия. Особое внимание уделяется трудностям, возникающим у потребителя в разных условиях. Экспертная оценка (в баллах) выполняется независимо от оценки потребителями, к ней привлекаются лица, имеющие профессиональную квалификацию и авторитет. Анализ результатов измерений, субъективных и экспертных оценок качества изделия осуществляется эргономистом для вынесения взвешенного аргументированного суждения о потребительских качествах изделия.

Программа проведения эргономической оценки изделия включает несколько этапов:

• 1) составление перечня операций пользования изделием, который должен включать вспомогательные операции и учитывать возможности неправильного их выполнения;
• 2) формирование критериев оценки изделия в разных режимах и условиях работы с ним (включая транспортировку, установку, обслуживание и т. п.);
• 3) подготовка материала и аппаратуры для сбора данных, в частности опросного листа для субъективной оценки пользователями и экспертной оценки;
• 4) сбор данных о качестве изделия — измерение характеристик при пользовании изделием, субъективных и экспертных оценок;
• 5) анализ полученных данных для вынесения суждения о качестве изделия;
• 6) формирование перечня характеристик изделия, требующих изменения с целью его совершенствования.

Эргономическая оценка рабочих систем предполагает выявление соответствия характеристик элементов системы параметрам их целевого состояния. Основным ориентиром оценки являются возможности человека, в соответствии с которыми и определяются параметры технических и программных средств, условий среды и организации рабочего места. Программа и процедуры оценки системы аналогичны оценке отдельных изделий и объектов.

Особенности процедур, основания и методы оценки различных составляющих эргатических систем (информационных средств, органов управления и организации рабочего места, средств индивидуальной защиты) рассматриваются в гл. 21 и 22.

Результаты инженерно-психологических и эргономических исследований, практики проектирования и оценки отдельных изделий, сложных инженерно-технических объектов и систем составляют содержание базы данных, используемой для последующих проектных работ и эргономической оценки.

Систематизация опыта проведения таких работ определяется как стандартизация — специальная деятельность по установлению правил, норм и характеристик в соответствии с уровнем развития науки, техники и технологии. Стандартизация выполняет организационную функцию продвижения результатов исследований и разработок в практику, является формой адаптации к высоким темпам научно-технического прогресса.

Стандартизация, традиционно связанная с техническими объектами, все больше вынуждена учитывать возможности и особенности человека при взаимодействии с указанными объектами и средой, т. е. сталкивается с объектом в принципе не стандартизуемым — человеком. Цели стандартизации — обеспечение качества продукции (услуг и работ), технической информационной совместимости и взаимозаменяемости, единства измерений и сопоставимости результатов исследований. Важной задачей стандартизации является регламентация и унификация условий, процедур и методов эргономических исследований. Принципы и методы эргономического проектирования также становятся объектом стандартизации.

Результаты стандартизации закреплены в стандартах — нормативных документах, устанавливающих требования к характеристикам объекта, принимаемым как исходный образец (эталон) для сопоставления с ним подобных объектов.

Типы стандартов различаются по широте их действия (уровню компетенции института стандартизации) — международные, межрегиональные, национальные (для России — ГОСТы), отраслевые стандарты (ОСТы). В Европейской комиссии по стандартизации разрабатываются три типа эргономических стандартов, различающихся по сферам и границам их приложения: 1) общие, базовые стандарты, применимые ко всем сферам их приложения;

2) стандарты для определенных сфер приложения; 3) стандарты для отдельных видов объектов (например, органов управления).

Эргономические стандарты — это тщательно отобранные, проверенные, предельно сконцентрированные данные и требования эргономики, представленные в наиболее приемлемой для практического использования форме. В эргономике применяются следующие виды международных стандартов:

• 1) базовые, включающие основные характеристики человека: антропометрические, биомеханические, психофизиологические, психологические и др.;
• 2) функциональные, связанные с человеческим фактором, в оборудовании, процессах, изделиях или системах;
• 3) окружающей среды, относящиеся к воздействию факторов физической среды на человека;
• 4) показатели и характеристики условий, процедур и методов эргономических исследований.

Эргономические стандарты по функциональным особенностям разделяются на два типа. Первый — это стандарты-директивы, содержащие принципы и общие указания о порядке, правилах и процедурах эргономических работ. В них нет специальных или предметных детализаций, относящихся к определенным областям эргономики. К данному типу относится международный стандарт «Эргономические принципы проектирования рабочих систем». Второй тип — стандарты-спецификации, содержание которых соотносится с определенными областями эргономики (эргономическая антропология, эргономика аппаратных и программных средств вычислительной техники и др.).

Все эргономические стандарты включают раздел, в котором фиксируются методологические основания, используемые термины и требования к процедурам измерения и оценки. Основное содержание эргономических стандартов составляют данные, определяющие границы параметров и характеристик объекта, диапазон между предельно допустимыми и оптимальными значениями показателей. Систематизация данных и нормирование работ в эргономических стандартах могут быть представлены (например, по опыту Британского института стандартов) следующими направлениями: антропометрия для конструирования оборудования; эргономика потребительских изделий; эргономика зданий, оборудования и мебели; эргономика машин и оборудования.

Иная организационная структура превалирует при разработке отечественных эргономических стандартов. Основными являются следующие составляющие (направления) стандартизации: эргономические принципы (основной стандарт): терминология и определения; анализ работы; психологический стресс; размеры тела; физические усилия; шкалы; органы управления; измерение и оценка воздействия на человеческий организм микроклиматических условий и радиации; оптические и акустические факторы; конструирование машин и организация рабочих мест с учетом возрастных особенностей работающих. Этот перечень по мере реализации эргономических и инженерно-психологических исследований и проектно-оценочных работ совершенствуется и расширяется. Периодически утверждаются новые стандарты (имеющие в наименовании год утверждения), становящиеся нормативной базой научно-практических разработок. Действующими являются такие стандарты, как «Эргономические требования к работе с дисплеями в учреждениях» (состоит из 17 частей), «Эргономическое проектирование центров управления (операторских пунктов)» (8 частей), «Эргономика физической среды» (23 стандарта), «Безопасность оборудования. Эргономические принципы проектирования» (ГОСТ Р ЕН 614−1-2003), международный стандарт «Руководство по прикладным аспектам человеческой надежности» и др. [см. также: 2; 4; 10 и др.].

Другим нормативным документом оценки качества является сертификат, а соответствующие процедуры формирования его содержания определяются как сертификация. В сертификате фиксируются оценка качества изделий или услуг по показателям безопасности для здоровья и жизни людей, техническим характеристикам, требованиям окружающей среды, а также требованиям к процессам производства (строительства, монтажа, наладки), эксплуатации, хранения, перевозки, утилизации изделий и выполнения работ. Назначение сертификата — подтверждение качества изделий или услуг в соответствии со стандартами или на основе заключения экспертных комиссий [7].

Порядок работы экспертных комиссий, как и порядок эргономической и инженерно-психологической оценки качества, регулируется нормативными документами — техническими регламентами, определяющими организацию и процедуры установления, применения и исполнения требований стандартов [5].

Выводы

Высокие требования к качеству систем управления, технических изделий, их постоянное обновление и расширение сфер использования средств автоматизации сделали проектирование и оценку качества основной научно-практической целью инженерной психологии и эргономики. Если инженерная психология с момента ее становления ориентирована на решение проектных задач, то для эргономики в ходе ее развития характерно изменение практической ориентации: преобладание оценочной функции меняется на преобладание функции проектирования. Основанием для такого суждения является рассмотрение места оценки в структуре процессов (этапов) решения практических задач. В инженерной психологии оценка является заключительным этапом проектирования, в то время как в эргономике все работы сводились к оценке. Однако сегодня эргономическое проектирование охватывает все более широкие сферы жизни людей, не ограничиваясь производством промышленных изделий. Изменился и взгляд на соотношение эргономики и инженерной психологии: инженерно-психологическое проектирование (автоматизированных систем) может рассматриваться как специфический вид эргономического проектирования (эргатических систем), как узкая область приложения человеческих способностей (деятельность оператора) по отношению к эргономике, охватывающей более широкие сферы человеческой активности.