Классификация эргономических методов

Классификация методов эргономики имеет взаимосвязь с классификацией методов человекознания.

Первую группу методов условно называют организационными. К ним относятся методологические средства эргономики, обеспечивающие системный и деятельностный подходы к исследованию и проектированию. Они выступают в качестве инструмента интеграции методов различных наук и сфер практической деятельности, на стыке которых возникают и решаются качественно новые проблемы изучения и проектирования систем «человек - машина». Характерной чертой таких исследований и проектирования является не синтез результатов, полученных на основе независимых исследований, а организация такого исследования и проектирования, в ходе которых используются в определенном сочетании принципы и методы различных дисциплин.

Системный подход сам по себе как таковой не дает решения проблем эргономики непосредственно, он служит средством правильной их постановки, играет конструктивную роль в построении и развитии предмета исследования. Эффективным инструментом осуществления такой функции является системное моделирование, в котором предмет моделирования рассматривается как система, и сам модельный познавательный процесс расчленяется на систему моделей, каждая из которых отображает дисциплинарный срез моделируемой системы, а все вместе дают ее многодисциплинарное представление.

Объяснительная схема, основанная на понятии деятельности, образует как бы содержательное ядро предмета эргономики, позволяет увидеть реалии, которые были известны и раньше, но сегодня выступили как объект специального изучения и проектирования. Понятие деятельности задает такой взгляд на систему «человек - машина», при котором вычленяется то, что объединяется в определенное целое как мир деятельности, ее продуктов, условий и форм организации.

Вторую группу методов составляют эмпирические способы получения научных данных. К этой группе относятся наблюдение и самонаблюдение; экспериментальные процедуры (лабораторный, производственный, «формирующий» эксперименты); диагностические методики (различного рода тесты, анкеты, социометрия, интервью и беседы); анализ процессов и продуктов деятельности; моделирование (предметное, математическое и т.д.).

Третью труппу методов составляют различные способы количественной и качественной обработки данных.

В четвертую группу методов входят различные способы интерпретации полученных данных в контексте целостного описания функционирования систем «человек - машина».

Наиболее обширна вторая группа методов, внутри которой в зависимости от целей и характера исследований выделяется целый ряд конкретных методических процедур.

Сущность операционно-структурного описания трудовой деятельности, часто называемого алгоритмическим анализом, состоит в разложении трудовой деятельности на качественно различные составляющие (единицы деятельности - действия, операции), в определении их логической связи между собой, порядка следования друг за другом и вычислении ряда показателей, имеющих определенный психофизиологический смысл.

В методический арсенал эргономики входят многие психофизиологические методики: измерение времени реакции (простой сенсомоторной реакции, реакции выбора, реакции на движущийся объект и т.д.); психофизические методики (определение порогов и динамики чувствительности в различных модальностях); психометрические методы исследования перцептивных, мнемических, когнитивных процессов и личностных характеристик.

В эргономике широкое распространение получили методы электрофизиологии, изучающие электрические явления в организме человека при различных видах его деятельности. Они позволяют оценивать временные параметры многих процессов, их выраженность, топографию, механизмы их регуляции и т.д. К ним относятся:

• электроэнцефалография (ЭЭГ) - запись электрической активности мозга с поверхности головы. ЭЭГ дает возможность качественного и количественного анализа функционального состояния собственной активности мозга и его реакций при действии раздражителей;
• электромиография (ЭМГ) - запись электрической активности мышц (чувствительный показатель включения в двигательную активность или статическую работу определенных мышечных групп), которая играет важную роль при оценке состояния мышечного тонуса и незаменима при исследовании позы и рабочих движений;
• регистрация кожно-гальванической реакции (КГР) - изменение во времени разности потенциалов кожи (показатель электропроводимости кожи) - весьма чувствительный показатель эмоционального состояния человека;
• электрокардиография (ЭКГ) - запись электрической активности сердца - индикатор состояния сердечно-сосудистой системы, позволяющий выявить, например, характер зависимости частоты сердечных сокращений от величины физической нагрузки при работе;
• электроокулография (ЭОГ) - запись электрической активности наружных мышц глазного яблока, использующаяся в эргономике как объективный показатель перемещения взора человека при рассматривании какого-либо объекта.

Регистрация биоэлектрических процессов в организме человека позволяет определять и количественно характеризовать малодоступные для непосредственного наблюдения функциональные сдвиги в организме человека, происходящие под воздействием самых разнообразных изменений окружающей среды и взаимодействия с техникой.

Включает эргономика в свой методический арсенал и биотелеметрию - дистанционное исследование функций и измерение показателей жизнедеятельности человека, которое осуществляется в реальной обстановке в течение длительного времени.

Функциональное состояние человека оценивается с помощью физиологических и психологических методов. В последнюю группу входят методы оценки эффективности выполнения различных психометрических тестов и анализа субъективных признаков конкретных видов функциональных состояний. Содержательный психофизиологический анализ конкретных видов трудовой деятельности является необходимым условием создания комплексных систем тестов, пригодных для оценки динамики функциональных состояний в процессе реального производства. Для интегральной оценки функционального состояния используется полиэффекторный метод регистрации психофизиологических параметров.

Фиксация количественного и качественного снижения работоспособности, а также нарушения координации процессов, связанных с выполнением работ, позволяет наблюдать за развитием утомления без отрыва человека от трудового процесса, причем часто выявляется снижение работоспособности еще до изменения количественных и качественных показателей работы. С одной стороны, наблюдаются нарушения рабочего стереотипа, например изменение длительности рабочих фаз движений и особенно более значительная вариабельность времени их выполнения. С другой стороны, отмечается снижение эффективности физиологических трат на единицу работы. Оно прослеживается по данным газообмена, температуры тела, частоты пульса и др. В последнем случае эффективно использование непрерывной радиопулъсометрии в процессе выполнения работы. Все это многообразие проявления сниженной работоспособности может по-разному комбинироваться между собой, что требует тщательного подбора адекватных тестов.

Некоторые исследователи считают, что субъективные оценки степени утомления дают на практике критерии утомления и утомляемости более точные, чем существующие лабораторные методы. Объясняется это многообразием проявлений симптомов утомления во внутренней жизни индивида, среди которых выделяются две категории: субъективные оценочные реакции, характеризующие отношение индивида к собственному состоянию, и объективно контролируемые признаки утомления (физиологический дискомфорт и нарушения психической деятельности), которые могут осознаваться человеком. Существование качественно различных групп симптомов дает основание для развития различных направлений в методах субъективной диагностики - опросников и субъективного шкалирования.

Опросники позволяют выявить качественно разнообразные симптомы утомления, которые с большей или меньшей легкостью могут быть осознаны человеком. Количественная оценка или определение степени выраженности каждого признака не ставятся главной целью подобных исследований. Состояние человека оценивается общим количеством симптомов и их качественным своеобразием.

Методики субъективного шкалирования предназначены для оценки степени утомления самим человеком. Испытуемого просят соотнести свое состояние с рядом признаков, для каждого из которых выделены полярные оценки (отсутствие - присутствие, плохой - хороший). Расстояние между крайними точками представляется в виде многоступенчатой шкалы. Степень выраженности каждого признака определяется расположением точки, выбранной испытуемым на этой шкале.

Методы измерения рабочей нагрузки разнообразны, само же определение рабочей нагрузки продолжает быть предметом научных дискуссий. Измерение рабочей нагрузки на практике необходимо прежде всего для установления того, что действия, которые должен выполнять человек, осуществимы и для выявления тех из них, которые вызывают наибольшую нагрузку.

Один из методов оценки рабочей нагрузки, используемый проектантами, основан на анализе выполнения задач на временной шкале. В наиболее простой форме эта процедура сводится к следующему: на левой стороне страницы располагается перечень задач (в их рабочей последовательности), и по отношению к каждой из них в виде горизонтальных линий фиксируется время их выполнения. Описание задач может различаться по степени детализации. Но деление на фазы, соответствующее отдельным событиям, продолжительность их выполнения и совмещенность по времени должны быть указаны как можно точнее. Это позволяет отразить изменение деятельности при использовании оборудования, создаваемого на основе того или иного решения.

Обработка данных о временных распределениях задач может осуществляться вручную и на компьютере. В том и другом случае, систематически двигаясь слева направо, составляется «профиль рабочей нагрузки». Этот профиль должен быть проанализирован и уточнен опытными операторами. Пики рабочей нагрузки указывают, на какие фрагменты выполнения задачи следует обратить наибольшее внимание. Данный метод не может быть распространен на весь спектр задач, связанных с процессами информационной подготовки и принятия решений.

В эргономических исследованиях находят применение методы биомеханики: ускоренная киносъемка, циклография, киноциклография, видеозапись, тензометрия, электрическая регистрация механических величин с помощью датчиков угловых перемещений, опорных динамографов и др. С их помощью характеризуется двигательная активность человека с точки зрения эффективности трудовых движений, работы различных звеньев опорно-мышечного аппарата.

Широкое применение получила техника антропометрических исследований - измерение тела человека и его частей: головы, шеи, груди, живота, конечностей при помощи специальных инструментов. Измеряются длина и ширина, обхват (окружность) и другие параметры частей тела.

В проектировании находит применение соматография - технико- антропологический анализ положения тела и изменения рабочей позы человека, соотношения размеров человека и машины. Результаты этого анализа обычно представляются в графической форме. Соматография позволяет рассчитывать зоны легкой и оптимальной досягаемости, находить оптимальные способы организации рабочего места с учетом пропорциональных отношений между элементами оборудования и человеком.

Для изучения условий деятельности и влияния их на здоровье человека используются физические, химические, физиологические, токсикологические и другие методы гигиены труда.

Используемые в эргономике социометрические методы исследования межличностных отношений позволяют: выявить факт предпочтения или установки, выраженный индивидом в отношении других членов группы в определенных ситуациях управления и технического обслуживания сложных систем; описать положение индивида в группе так, как оно представляется самому субъекту, и сопоставить это с реакциями других членов группы; выразить взаимоотношения внутри сравниваемых групп с помощью формальных методов.

Технические средства, необходимые для эргономических исследований, часто представляют собой стандартные устройства и приборы, специально не ориентированные на применение в данной области. Поэтому необходима адаптация этих технических средств к условиям эргономического эксперимента.

Использование ЭВМ приводит к принципиальной перестройке всей структуры эксперимента. В то же время планирование эксперимента, степень перестройки его процедур и аппаратурного обеспечения зависят от способа применения ЭВМ. Для примера можно указать на отдельные проблемы, возникающие при включении машины в эксперимент: отчужденность экспериментатора от непосредственного участия в опыте требует введения сложных и разнообразных процедур регулярной тестовой проверки всех технических устройств; по этой же причине должны быть изменены инструкции испытуемым.

Эргономическое изучение и оптимизация деятельности человека с техникой имеют свою специфику. Во-первых, направленность эргономики на проектирование деятельности и ее средств требует применения не только экспериментальных, но и априорных проектировочных методов, а также приемов, с помощью которых удается формализовать то, что ранее задавалось лишь описательно. Во-вторых, оперирование обобщенными показателями активности, напряженности и комфортности деятельности обусловливают процедуры получения интегральных критериев на основе комплекса частных показателей. В-третьих, эргономическое исследование, проектирование или оценка, как правило, предполагают одновременное применение различных методов, отражающих взаимосвязи между компонентами и основными свойствами системы «человек - машина». Перечисленные особенности определяют стратегию выбора методов для решения конкретных эргономических задач.