Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Количественная оценка надежности деятельности человека-оператора, взаимодействующего с ЭВМ

п

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И МЕДИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИНСТИТУТ БИОФИЗИКИ

СОКОЛОВ Сергей Николаевич

КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА, ВЗАИМОДЕЙСТВУЮЩЕГО С ЭВМ.

14.00.07-Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

На правах рукописи

Москва -1994

Работа выполнена во Всероссийском центре медицины катастроф "Защита" МЗ и МП РФ.

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор С.А.Гозулов кандидат биологических наук, доцент В.Ю.Щебланов

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор В.И.Мясников доктор медицинских наук, профессор И.Б.Ушаков

Ведущее учреждение: НИИ медицины труда РАМН.

Защита состоится на заседании специализированного ученого совета Д 074.30.02 при Институте биофизики МЗ и МП РФ (103009, г.Москва, ул. Живописная, 46)

_1994 г. в_часов.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан "_"_1994 г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат медицинских наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Актуальность проблемы

Возрастание роли человеческого фактора на ювременном автоматизированном производстве резко усилило 1нтерес к количественной оценке надежности самого слабого (вена в системе "оператор - ЭВМ" - человеку. Анализ »ффективности автоматизированных систем управления юказывает, что именно ошибки оператора в 60-80 % (по эазным отраслям промышленности) оказываются причиной яказов в системе человек-машина [Williams H.L.1958, Krylova IV. et all 1983]. Высокое нервно-эмоциональное напряжение, этветственность, дефицит времени на принятие важного эешения, постоянно воздействуя на оператора, приводят к снижению его результативности деятельности и здоровья, а нередко - к сбоям. Последствия таких сбоев могут привести к авариям с серьезными последствиями, о чем свидетельствуют 1звестные случаи антропогенных аварий.

Эти данные с большой убедительностью доказывают необходимость разработки и применения специальных, научно эбоснованных средств своевременной оценки, контроля и прогнозирования надежности деятельности человека-эператора, а при необходимости - выбора на их основе и проведении корригирующих мероприятий с целью поддержания должной надежности деятельности.

Анализ данных литературы показывает, что эольшинством исследователей надежность деятельности связывается с ее выходными результатами (Губинский A.M., Зараковский Г.М., Кюн Су Пак, Душков Б.А. и многие другие). Три таком подходе из поля зрения выпадают принципиальные эсобенности биологи-ческих систем, такие как: возможность ^ловека повышать надежность, используя охранительное торможение, менять по-веденческие реакции для достижения эдного и того же резуль-тата, способность человека к функциональным перестройкам состояний своего организма, <омпенсация отказов техники вследствие перехода на иные алгоритмы деятельности. В то же время ряд исследователей /казывает на необходимость учета при этом психофизиологических характеристик человека (Ахутин

В.М., Ломов Б.Ф., Венда В.Ф., Бодров В.А., и другие). Однако конкретные пути количественной оценки надежности деятельности с учетом характеристик функционального состояния человека-оператора не указываются.

Таким образом, можно констатировать, что до настоящего времени в прикладных медико-биологических исследованиях отсутствуют методы количественной оценки надежности деятельности человека-оператора, учитывающие не только выходные результаты работы, но и уровень психофизиологических затрат на ее выполнение. Это затрудняет гигиеническую регламентацию функционального состояния человека в условиях реального производства с целью повышения надежности сложных технических систем и сохранения здоровья работающих.

Целью настоящей работы является - разработка алгоритма для количественной оценки надежности деятельности оператора, в основе которой лежит оценка результативности и вегетативной "цены" деятельности и его апробация на конкретных моделях, имитирующих работу человека, взаимодействующего с ЭВМ.

Основные задачи работы:

1) Разработка количественных критериев оценки надежности деятельности человека-оператора, учитывающих не только результаты деятельности, но и психофизиологическую цену их достижения;

2) Оценка надежности деятельности человека-оператора, выполняющего деятельность:

- сенсомоторного типа:

- в условиях длительной термоизоляции;

- в регулируемом дефиците времени;

- логического типа;

- коллективную деятельность.

3) Оценка эффективности различных корригирующих воздействий с помощью разработанных количественных критериев.

Научная новизна работы заключается в том, что пред-

пожена новая концепция описания надежности деятельности человека-оператора, базирующаяся на основе как результативности деятельности, так и её психофизиологической цены. Впервые предложен метод количественной оценки результативности,

психофизиологической цены и надежности деятельности человека-оператора. Установлено, что успешное выполнение моделируемой операторской деятельности сенсомоторного гипа (сравнительно с более сложной деятельностью логического типа или работой в дефиците времени) происходит на фоне более низкого уровня активации вегетативных функций.

Практическое значение работы.

1) Разработанный алгоритм количественной оценки психофизиологической цены и надежности деятельности человека-оператора может являться основой программно-алгоритмического обеспечения автоматизированных систем комплексной оценки эффективности взаимодействия "человек-ЭВМ".

2) Количественная оценка надежности деятельности человека-оператора позволяет более эффективно:

- выявлять нежелательные сдвиги функционального состояния по данным текущего контроля в ходе трудовой цеятельности для своевременной их коррекции;

- контролировать влияние неблагоприятных факторов и условий труда, отрицательно влияющих на здоровье человека и надежность его деятельности;

- разрабатывать нормы труда и отдыха человека-оператора, проектировать и внедрять наиболее рациональные приемы и методы организации труда, разрабатывать эргономические мероприятия по улучшению организации рабочих мест;

- прогнозировать результативность, в том числе срывы и этказы.

Внедрение.

Результаты исследований включены в лекционный курс института повышения квалификации; внедрены в Контуре-У

на Стенде АСНИ ВЦМК "Защита" (Протокол N 767/8806-П); в психофизиологической лаборатории в/ч 09686, г. Обнинск. Результаты использовались при оценке надёжности космонавтов, выполняющих моделируемую стыковку.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанный метод оценки надёжности операторской деятельности позволяет адекватно количественно оценить следующие характеристики деятельности: результативность, физиологическую цену и надёжность деятельности.

2. Успешное выполнение моделируемой операторской деятельности сенсомоторного типа (сравнительно с более сложной деятельностью с доминированием логического компонента) происходит на фоне более низкого уровня напряжения регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы.

3. Полученный системокомплекс первичных показателей деятельности и вегетативного ответа дают основание для прогнозирования динамики изменения результативности по динамике изменения вегетативного ответа оператора .

4. Результативность выполнения сенсомоторной деятельности с ритмическим характером изменения нагрузки, выполняемой в дефиците времени, и её вегетативная цена у более успешных операторов имеет колебательный (волнообразный) характер изменения, соответствующий ритму нагрузки.

5. Применение средств коррекции (саморегуляции и фармпрепарата гидазепам) увеличивает надежность деятельности операторов на фоне снижения её вегетативной цены.

Апробация работы: материалы работы были доложены:

- на конференции молодых ученых ИБФ в 1988 году;

- на секции Всесоюзной конференции Эргономика-88 на ВДНХ СССР;

- на Всесоюзной конференции по экстремальной физиологии во Фрунзе в 1989 году;

- на лабораторных конференциях в 1990-94 годах;

- на конференции по военной и экстремальной медицине 1994 года.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Объём работы.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания организации и методов исследования, описания полученных результатов, их обсуждения и выводов, списка использованной литературы из 356 наименований (318 отечественных, 38 иностранных) , содержит 135 страниц. Текст иллюстрирован 33 рисунками, 30 таблицами.

ОБЪЕКТ, ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

В работе использованы результаты психофизиологических исследований, проводимых в центре "Защита" под руководством д.б.н. Г.В. Кипора, к.м.н. А.Ф.Зубарева. Исследования проводились при использовании пяти видов моделируемой деятельности, разработанных в Центре под руководством к.б.н. В.Ю.Щебланова. Это модели "Лабиринт" , "Динамический лабиринт", три модификации модели "Космос".

Объем проведенных исследований представлен в табл.1. Оценка результативности деятельности проводилась по выходным показателям работы с моделями. Для оценки функционального состояния человека-оператора использовались показатели математического анализа ритма сердца.

Методический подход к количественному определению надежности деятельности человека

оператора.

Разработка подходов к количественной оценке надежности деятельности человека-оператора проводилась

Таблица 1. Объём проведенных исследований.

Номер серии Модель деятельности Количество исследований

1 2 "Лабиринт" "Динамически й лабиринт" "Космос-1" "Космос-2" "Космос-г" 4607

3 4 5 80 3117 1883 100

на основе концептуальной модели причинно-следственных связей, отражающих важнейшие аспекты взаимодействия элементов в системе "человек-машина", предложенной В.Ю.Щеблановым, А.Ф.Бобровым (рис.1).

Под действием факторов деятельности и ее условий формируется системный ответ организма человека-оператора, определяющий психофизиологическую цену деятельности и ее результативность. Они, по нашему мнению, составляют концептуальные элементы надежности деятельности человека-оператора. Под надежностью деятельности, таким образом, понимается способность человека выполнять с заданным качеством и своевременно, предписанные функции при сохранении в допустимых пределах психофизиологической цены этой деятельности.

Психофизиологическую цену деятельности мы определяем как степень изменения в ходе деятельности соотношения между текущим, исходным и предельным состоянием функциональных систем организма.

Нами предлагается следующий метод количественной оценки надежности деятельности человека-оператора.

Рассмотрим в общем виде систему "человек-ЭВМ" (рис.2).

Функциональное состояние человека-оператора определяется системным ответом организма на разных иерархических уровнях, который характеризуется показателями Х^ ■ Верхний индекс - номер условно выделяемого иерархического уровня. Деятельность человека

Надежность деятельности

человека-оператора

НЕ^

Цена деятельности

Результативност ь

деятельности

Особенности деятельности

У

Системный ответ организма ЛИЧНОСТЬ свойства, хар актеристик и

навыки и т.д.

О

Физические, химические,

биологические и социально-бытовые факторы

Исходное состояние

Рис.1. Структурно-логическая схема связей основных компонентов, обеспечивающих реализацию целевых функций системы "человек-ЭВМ-внешняя среда". Тонкими стрелками показаны обратные связи, обусловленные возможностью осознанного контроля субъективным отражением её цены.

может быть охарактеризована совокупностью показателей Уш.

Количественная оценка взамосвязи результативности выполнения деятельности с показателями состояния функциональных систем человека-оператора проведена на основе канонического корреляционного анализа. Он позволяет не только выявить многомерную взаимосвязь всей совокупности первичных показателей результативности

Рис.2. Системная взаимосвязь параметров состояния человека-оператора с параметрами деятельности.

показателей в установленную связь. Сила взаимосвязи оценивается коэффициентом канонической корреляции, "веса" показателей определяются по факторной структуре канонических переменных. Первая (Ьл) интегрально характеризует общую результативность деятельности, вторая (Ь3) - системный ответ организма. Их использование позволяет дать метод количественной оценки психофизиологической цены деятельности и интегральной результативности.

Алгоритм количественной оценки результативности, цены и надежности деятельности оператора.

Алгоритм количественной оценки основных показателей качества деятельности оператора включает следующие элементы (рис.3).

1. Подготовка матрицы первичных данных, состоящей из двух подматриц деятельности и психофизиологических показателей.

Первое требование, предъявляемое к подматрицам первичных данных, - это одинаковое число строк при любом

равном или неравном числе столбцов. Второе требование -отсутствие пропусков части показателей в подматрице. Третье требование - постоянный формат каждого показателя.

2. Вычисление первичных статистических показателей.

Рис.3. Алгоритм количественного анализа результативности, цены и надежности деятельности оператора.

1 * Х„ — X / X:! N £ '

N

N-1

где Хт- среднее значение величины; N - количество показателей X в данной выборке; X,- текущее значение показателя X; ег-средняя квадратическая ошибка.

3. Вычисление коэффициентов канонической корреляции всей совокупности первичных показателей результативности деятельности {у,} с совокупностью каждого из видов психологических или физиологических показателей {л^} [Болч Б. с соавт. 1979, Бобров А.Ф. 1988, Айвазян С.А. с соавт. 1989].

уг..уте>хг..хк

4. Выбор канонических переменных значимых коэффициентов корреляции, характеризующих интегральную результативность деятельности и состояние функциональных систем по критерию Бартлетта [Айвазян С.А. с соавт. 1989].

к

Ь3 = х хк,

к=1

Ы т=1

5. Определение наилучших и наихудших альтернативных состояний и соответствующих им канонических переменных.

6. Определение текущих значений интегральных юказателей оценки результативности деятельности и юстояния организма.

7.1 Вычисление расстояния Махаланобиса [Мандель 1988] между текущим и альтернативными состояниями (в :лучае, когда число значимых коэффициентов больше одного).

где , , - расстояния Махаланобиса от

•екущего до наилучших и наихудших альтернатив )езультативности и цены деятельности; Ук,,Ук,Ук- текущее, наихудшее и наилучшее значение интегральной )езультативности деятельности; Хк1,Хк,Хк- текущее, наихудшее и наилучшее значение цены деятельности;

- матрицы ковариации показателей 1нтегральной результативности и цены.

7.2 Вычисление расстояния Эвклида [Мандель 1988] иежду текущим и альтернативным состоянием (в случае здного значимого коэффициента канонической корреляции)

А; =

Б;к = -Хк)х Б; х (Хк1 - X;)';

где Д, - текущее значение расстояния Эвклида; Ук1,Ук- -текущее и альтернативное значение показателя; т -размер выборки.

8. Вычисление значений текущей физиологической цены и результативности деятельности [Щебланов В.Ю. с соавт.1987,1988].

_1_ К

к

и\к

1*

_1_ К

А7

—' П'+ 4- Г)'~ =1 и{к -г

к=1

где Ц{ - текущая цена деятельности; Р, - текущая результативность деятельности; ,, ,ДГ - расстояния Махалонобиса от текущего значения результативности и цены до наилучшей и наихудших альтернатив; К - размер выборки.

9. Вычисление значений текущей надежности деятельности [Щебланов В.Ю. 1988].

Н1 = К1хР,х(1-К2хЦ,)х 100%;

где Нг - текущее значение надежности деятельности, Ц1 - текущее значение цены деятельности; Р, - текущее значение результативности деятельности; КиК2-корригирующие коэффициенты, задающиеся экспертным путем и определяющие вклад составляющих в надежность деятельности в зависимости от ее вида и условий. В настоящей работе принимаются равными 1.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

Описание моделей деятельности.

Для исследования качества операторской деятельности по рекомендации экспертов выбраны модели и их модификации наиболее близкие по своему содержанию к реальной деятельности. Это модели с преобладанием сенсомоторных функций "Лабиринт" и "Динамический лабиринт" и три более сложные модели с преобладанием логического компонента: "Космос". Работая с моделью "Лабиринт", оператор осуществляет поиск оптимальных решений в рамках контрольно-диагностических работ в условиях непрерывного потока информации. К модификации этой модели, усиливающей напряжение за счет введения ступенчато нарастающего дефицита времени на принятие решения, относится модель "Динамический лабиринт". Три варианта имитационной модели логического типа "Космос" базируются на выборе и ранжировании в определенном порядке чисел в изменяющихся условиях принятия решения за счёт варьирования разнородными логическими и интеллектуальными нагрузками.

Количественная оценка надежности деятельности операторов при работе на моделях.

Изучение деятельности сенсомоторного типа (модель "Лабиринт") проводилось в ходе 30-ти суточной термоизоляции. Цель деятельности заключается в наиболее быстром "проводе" метки через матрицу лабиринта. В таблице 2 даны результаты канонического корреляционного анализа первичных показателей деятельности и ритма сердца. В целом по всей группе испытателей отмечается слабая корреляционная связь указанных показателей (0.08), что свидетельствует о том, что данный вид деятельности в целом протекает на фоне слабо изменяющегося уровня активации вегетативных функций. Полученный системокомплекс первичных показателей результативности деятельности показывает, что реализация задаваемой уста-

Таблица 2.

Факторная структура канонических переменных функционального состояния операторов и успешности выполнения деятельности на модели "Лабиринт".

Показатели /7=0.08

(р=0.0001)

Пройденный путь -0.37

Число ошибок 0.82

Время прохождения -0.09

Скорость прохождения 0.74

Среднее ГЧ-К интервалов 0.91

Среднее квадратичное

отклонение 0.34

новки - как можно быстрей выполнить задание сопровождается ростом ошибок и формирует стратегию деятельности, при которой ищется минимальный путь. Положительная корреляция скорости прохождения лабиринта с показателями ритма сердца свидетельствует о том, что чрезмерно высокий уровень активации вегетативных функций приводит к уменьшению скорости выполнения задания и увеличению пройденного пути. Установлено, что общей тенденцией является повышение надежности деятельности в ходе первой недели исследований с последующей ее стабилизацией. Это мы связываем с обучаемостью испытателей. Работа в ночную смену приводит к большей вариабельности вегетативного ответа организма, что находит отражение в большом диапазоне изменения цены деятельности в ночную смену: от 5 до 65 у.е. Средние значения цены в ночную и дневную смены достоверно различаются по критерию Стьюдента р<0.05 (табл.3). Это в большей степени характерно для первых 10 дней адаптации к условиям гермообъекта. Отметим, что результативность деятельности в ночную смену близка к результативности лиц, работающих в дневную смену.

Средние значения результативности, цены и надёжное-

Таблица 3.

Средние значения результативности, цены и надёжности деятельности операторов на модели "Лабиринт".

Смена Результативност ь Цена Надёжность

Дневная Ночная 62.9 +.1.0 65.9 +.0.9 16.9 + 2.3 22.6 ± 4.2 55.5 + 1.9 54.4 ± 3.0

■и деятельности человека-оператора на модели более ¡ложного вида - "Динамический лабиринт" представлены 5 таблице 4. Особенностью деятельности на данной лодели являлось циклическое изменение напряженности операторского труда путем ограничения времени на фохождение матрицы. Данный вид деятельности требует существенно большего уровня активации вегетативных функций. Об этом свидетельствует величина

Таблица 4.

Средние значения результативности, цены и надёжности деятельности операторов на модели "Динамический

лабиринт".

Операторы Результативность Цена Надёжность

Успешные Неуспешные 61.8 + 4.3 48.8 ± 4.9 48.4 ± 5.0 49.0 ± 3.6 90.8 ± 2.0 24.8 ± 2.8

соэффициента канонической корреляции, равная 0.55. Факторная структура канонических переменных, соответствующих данной связи, приведена в таблице 5. Создаваемый дефицит времени приводит к выбору 4еоптимальной стратегии деятельности. Это отражается в увеличении пути прохождения лабиринта. Вегетативный ответ 1ри этом характеризуется снижением среднего значения и юказателей вариабельности К-К интервалов, что сарактеризует увеличение уровня напряжения регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы. Как следует из

Таблица 5.

Факторная структура канонических переменных функционального состояния операторов и успешности выполнения деятельности на модели "Динамический

лабиринт".

Показатели /3=0.55

(р=0.0007)

Пройденный путь 0.34

Число шагов -0.68

Среднее интервалов -0.70

Среднее квадратичное

отклонение -0.41

Коэффициент вариации -0.31

Разброс интервалов -0.29

Мода -0.37

Амплитуда моды 0.41

табл.4, цена деятельности успешных и неуспешных операторов по показателям результативности деятельности близка. Результативность успешных операторов в среднем на 20 % выше. Надежность же успешных операторов в среднем достоверно отличается от надежности неуспешных в 3 раза. У успешного оператора в ответ на изменение нагрузки синхронно изменяется уровень активации вегетативных функций, что отражается в увеличении цены деятельности на пике нагрузки. То есть навязанный ритм деятельности обуславливает ритмический вегетативный ответ организма. В соответствии с этим изменяется и надежность деятельности. Для неуспешного оператора описанная закономерность не выявлена.

На рис.4а-в представлены средние значения результативности, цены и надежности деятельности операторов, выполняющих работу на моделях с преобладанием нагрузки сенсомоторного типа "Лабиринт" и ее усложненной (дефицитом времени) модификации "Динамический лабиринт". Введение дефицита времени на

выполнение операции приводит, как видно, к незначительному снижению результативности и увеличению цены более чем в 2.8 раза, что приводит к снижению надежности у неуспешных операторов вдвое.

Исследования функционального состояния и надежности деятельности человека-оператора на моделях логического типа (Космос-1, Космос-2) проводились с применением различных средств коррекции функционального состояния. В качестве таких средств использовались фармакологический препарат гидазепам (транквилизирующего действия), а также саморегуляция состояния. Суть деятельности на модели Космос-1 заключалась в поиске и ранжировании по возрастанию четных и нечетных чисел. В модели Космос-2 нечетные числа ранжировались по возрастанию, четные - по убыванию. Установлено, что работа с моделью Космос-2 приводит к более тесной взаимосвязи показателей успешности деятельности и ее вегетативного обеспечения. Коэффициент канонической корреляции оказался при этом равным 0.35, в то время как для модели Космос-1 - 0.22. Это свидетельствует о том, что усложнение деятельности за счет .привлечения функции переключения внимания в целом сопровождается большим уровнем функциональных затрат организма.

В таблице 6 показаны средние значения результатив-

Таблица 6.

Средние значения результативности, цены и надёжности деятельности операторов на модели "Космос-1".

Эксперименты Результативност ь Цена Надёжность

Фоновые С гидазепамом Саморегуляция 56.9 ± 1.7 75.9 ± 0.8 65.5 ± 1.1 23.3 ± 1.5 14.2 ± 1.1 14.3 ± 0.8 43.8 ± 1.8 65.1 ± 1.3 56.1 ± 1.1

ности, цены и надёжности деятельности в исследованиях без препарата, с саморегуляцией и гидазепамом. Как следует из приведенных данных, наибольший эффект коррекции

-62,9

■Ч

Г* 1 < 1 >

■И-

65,9

I и г-а

3 г

1 г Тг

1ЙЙ1

61т8

'!• Е- •

48,8

а)

48,4

49

б)

О

$0,8-

в)

Рис.4а-в. Средние значения а) результативности (Р), б) цены (Ц) и в) надёжности (Н) деятельности операторов на модели "Лабиринт", работающих в дневную (1) и ночную (2) смены и успешных (3) и неуспешных (4) операторов на модели "Динамический лабиринт".

-мечается при использовании фармпрепарата. Хотя эстоверных различий между разными видами коррекции не энаружено, по сравнению с фоновыми данными на ютяжении 3-х часов работы корригирующие методы снижают ,ену" деятельности. Установлено, что в результате »рригирующих воздействий повышение надежности зятельности на модели Космос-1 отмечается в 88% случаев, идно, что применение фармпрепарата на 25 % повышает адежность деятельности человека-оператора.

Данный препарат показал свою эффективность и на злее сложной модели деятельности Космос-2. В таблице 7

Таблица 7.

Средние значения результативности, цены и надёжности деятельности операторов на модели "Космос-2".

Эксперименты Результативность Цена Надёжность

Фоновые С гидазепамом 81.5 ± 1.7 90.3 ± 0.7 46.1 ± 0.8 30.2 ± 1.3 47.9 ± 1.2 63.0 ± 0.8

эедставлены значения результативности, цены и надежности зятельности в фоновых исследованиях и с применением армпрепарата. Как следует из приведенных данных, армпрепарат в среднем на 26 % повышает надежность зятельности человека-оператора главным образом за счет иеньшения ее цены на 35 %.

Рис.5а-в наглядно иллюстрирует отличия средних гачений результативности а), цены б) и надежности в) на оделях "Космос". Усложнение задачи введением функции эреключения требует от оператора как увеличения эзультативности (на 43 % в фоновых экспериментах), так и злее высокой цены (почти вдвое большей) для поддержания низкого значения надежности. Применение фармкоррекгора в 5еих задачах имеет однонаправленное действие снижающее эну, повышающее результативность и надежность.

Необходимо особо подчеркнуть, что учет вегетативной эны позволяет прогнозировать нежелательные изменения

100 80 60 40 20 0

12 3 4

50 40 30 20 10 0

12 3 4

б)

70 60 50 40 30 20 10 0

12 3 4

в)

Рис.5а-в. Средние значения а) результативности (Р), 6) цены (Ц) и в) надёжности (Н) деятельности операторов на модели "Космос-1" (1, 2) и "Космос-2" (3, 4), работающих в фоновом (1, 3) и эксперименте с фармкорректором (гидазепам) (2, 4).

75,9

81.5

56.9

-90Л-

■ч;

1-1 ,

—Д Зг8—

шш

47,9

-63-

»езультативности деятельности и контролировать её 1адежность (рис.6). Для данного оператора к концу 2-го, в ¡ачале 3-го часа работы отмечается достаточно высокий ровень результативности деятельности. По традиционным >ценкам отсюда следует вывод о высокой надежности дея-ельности. Однако, с конца 2-го часа отмечается рост цены. В >амках предлагаемой концепции и метода оценки надежности »то рассматривается (квалифицируется) как её снижение.

Позднее, в начале 3-го часа происходит падение и юзультативности деятельности. То есть предложенный юдход является, по нашему мнению, прогностически более очным и корректным в сравнении с традиционными общепринятыми), поскольку позволяет проследить снижение (адежности деятельности более чем за 20-30 минут и пред-

время (час)

Рис.6. Изменение результативности (Р), цены (Ц) и надёжности (Н) деятельности оператора X. на модели 'Космос-1".

видеть падение результативности деятельности и через административно-организационные, либо корригирующие вмешательства предотвратить ее возможный срыв.

Оценка надежности групповой деятельности производилась в экспериментах с участием бригады операторов, работающих с групповой моделью "Космос". Для решения вопроса об успешности работы отдельного оператора в групповом взаимодействии сравниваются результаты индивидуальной работы с успешностью той же работы в группе. Аналогичным образом решается данный вопрос для условий, моделирующих экстремальную ситуацию, где вследствие резкого ограничения времени решения задачи ожидается существенно больший разброс данных. Вынесение решения о степени "альтруизма" отдельного оператора делается на основе информации об успешности выполнения задачи и на базе анализа динамики физиологических данных, где большая цена деятельности может указывать на степень социальной ответственности за успех группы.

В таблице 8 представлены средние значения резуль-

Таблица 8.

Средние значения результативности, цены и надёжности деятельности операторов на модели группового взаимодействия.

Операторы Результативность Цена Надёжность

1 65.6 ± 1.0 52.5 ± 1.6 46.5 ± 1.3

2 79.3 ± 0.3 75.0 ± 1.3 29.6 ± 1.4

3 69.0 + 0.9 61.6 + 2.1 39.4 ± 1.8

4 60.9 ± 1.7 44.8 ± 1.3 50.1 + 1.3

Индивидуальный 65.6 ± 0.5 53.3 ± 1.1 44.6 ± 1.2

Групповой режим 71.8 ± 0.4 63.6 ± 0.9 38.3 ± 0.9

тативности, цены и надежности деятельности при групповом взаимодействии 4-х операторов. На первом этапе исследований каждый оператор выполнял индивидуальную деятельность. При этом разброс индивидуальной результа-

вности деятельности составлял в среднем 20 %. Режим уппового взаимодействия сужает диапазон изменения щивидуальных результативностей деятельности. При этом >стижение и поддержание общего результата групповой *ятельности определяется различным уровнем ветственности членов бригады. В групповом режиме гзультативность деятельности возросла почти на 10 %, ;нако при этом цена увеличилась на 20 %. В целом можно метить, что режим группового взаимодействия несколько (ижает надежность деятельности (на 15 %) при общей ¡нденции увеличения ее цены и результативности.

Использование разработанного количественного метода ^енки надежности деятельности человека-оператора ззволило сравнить рабочие характеристики деятельности и »траты на ее выполнение на различных типах моделей эятельности. На рис.7а-в показаны средние значения ззультативности, цены и надежности деятельности человека-ператора на моделях. Минимальное значение ззультативности достигнуто на модели "Динамический абиринт". Этот факт объясняется сложностью работы с оделью. Самая высокая результативность показана в работе моделью "Космос-2", для успешной работы с которой эебуется высокая степень результативности. Моделью, абота с которой вызывает наиболее выраженный эгетативный ответ организма оказалась групповая модель Сосмос". Наименьший вегетативный ответ вызывает одель "Лабиринт". Как видно из рис.7в, модели с эеобладанием сенсомоторного компонента выполняются с ольшей надежностью.

Заключение.

Наиболее важным положением, по мнению ведущих сследователей трудовой деятельности (Н. П. Бехтерева, 989, В. И. Медведев 1988, В. Д. Шадриков, 1982, К. В. удаков, 1993 ), явилось то, что динамика и выраженность )ункциональных состояний определяется не абсолютными начениями показателей тех или иных функций, а зменением корреляционных связей между ними. |ентраль-

100 80 60 40 20 0

60 50 40 30 20 10 0

64,4

55,3

Я

56,9

81,5

I

ЕЧ '-{ *

к И;

-68г7-

1 2 3 а) 4 5 58,5

48,7 46.1 ¿Г I 1 ( —

I' ъ&т. ./■•».Ъ-Г-.-П т ^ [1 1 1

оо О

19,8 ! *

• ■.'!•. ¿•-•л г

60 п-5550 40 30 20 10 0

б)

57.8

47,9

! ! 5 <

I Г .

1 1 >

-4175-

1

В)

я

Рис.7а-в. Средние значения а) результативности (Р), б) цены (Ц) и в) надёжности (Н) деятельности операторов на моделях "Лабиринт" (1), "Динамический лабиринт" (2), "Космос-1" (3), "Космос-2" (4) и "Космос-г" (5).

э место в настоящее время занимает практическая ализация этого положения, в первую очередь получение гегральных показателей оценки системного ответа ганизма на факторы производственной деятельности, зработанная В.Ю.Щеблановым и А.Ф.Бобровым концепция дежности позволила подойти к количественной оценке дежности деятельности человека-оператора.

В результате проведённых исследований разработан горитм количественной оценки надёжности деятельности ловека-оператора, взаимодействующего с ЭВМ. На зличных по уровню сложности имитационных моделях ятельности проведена апробация данного алгоритма в честве основы ко-личественной оценки результативности, ны и надежности работающего оператора.

Предложенный способ оценки надежности деятельности ловека в сложных системах "человек-машина" позволил личественно оценить надежность деятельности операторов, шолняющих работу, относящуюся к различным видам ераторской деятельности, начиная от сенсомоторной 1абиринт") до логической ("Космос"). Отличительной обенностью указанного способа является, во-первых, едение в понятие "надежность" не только результатов толнения профессиональной деятельности, но и уровня ¡гетативных затрат на ее выполнение и, во-вторых, 13можность дать этой характеристике количественную оценку, эи этом с применением современных методов многомерного атистического анализа решается ряд важных медико-юлогических и гигиенических задач:

- оценки вегетативного ответа организма на факторы стельности с получением как интегральных много-¡раметрических показателей успешности выполнения юфессиональной деятельности, так и состояния ¡гетативного напряжения;

- количественного сравнения сложности выполняемых визе моделируемой деятельности;

- оценка корригирующего действия фармпрепарата гида-¡пам и саморегуляции.

Предлагаемый метод нашел применение в разных исследованиях по изучению операторской деятельности.

В экспериментах А.Ф.Хижуна и Ю.В.Сайко (1993-1994) выявлены корреляты изменения надёжности, цены и результативности операторской деятельности с характеристиками ЭЭГ, в том числе у тех же испытателей. Так увеличение надёжности и результативности деятельности при наличие тенденции к снижению ее цены сопровождается увеличением декремента затухания, иллюстрирующего эффект уменьшения регулярности альфа-ритма. Это может указывать на наличие активационных (восходящих) влияний на клетки коры головного мозга в период выполнения деятельности данного вида.

В исследованиях надежности деятельности экипажа атомной подводной лодки в условиях длительного похода (Барков Д.А. и др., 1994) был использован разработанный алгоритм и получены результаты, указывающие на изменение значений показателей результативности, цены и надежности имитируемой операторской деятельности на модели типа "Космос" на разных этапах похода, что было использовано для выбора средств коррекции измененного функционального состояния в реальных условиях длительного автономного плавания.

Метод количественной оценки надёжности деятельности продемонстрировал свои возможности и при тренировке космонавтов для прогноза успешности осуществления стыковки. На основе полученных данных было проведено ранжирование космонавтов по ожидаемой надежности деятельности, что полностью совпало с оценками, сделанными независимыми экспертами.

ВЫВОДЫ.

По результатам работы сделаны следующие выводы:

1. В рамках предложенной концепции разработан и апробирован на различных моделях имитации операторской деятельности количественный метод оценки ее надёжности. Предложенный метод позволяет адекватно количественно

ценить следующие характеристики деятельности: резуль-ативность, физиологическую цену и надёжность.

2. Проведено сравнение степени индивидуальной пожности различных моделей деятельности по вегетативным атратам. Установлено, что успешное выполнение оделируемой операторской деятельности сенсомоторного /та (сравнительно с преимущественно логической еятельностью) происходит на фоне более низкого уровня апряжения регуляторных механизмов сердечно-сосудистой истемы.

3. Полученный системокомплекс первичных показателей еятельности и вегетативного ответа дают основание для рогнозирования динамики изменения результативности по инамике изменения вегетативного ответа, в том числе срывов отказов.

4. Использование метода позволяет отслеживать инамику и характер исследуемых процессов. Выявлено, что езультативность выполнения сенсомоторной деятельности с итмическим характером изменения нагрузки, выполняемой в ефиците времени и её вегетативная цена у более успешных ператоров имеет колебательный (волнообразный) характер зменения, соответствующий ритму нагрузки.

5. Проведена оценка эффективности средств коррекции змененного функционального состояния операторов. 1оказано, что применение средств коррекции (саморегуляции и эармпрепарата гидазепама) увеличивает надежность , еятельности операторов на фоне снижения её сихофизиологической цены у 88 % операторов.

6. Количественный метод применим в решении задач, ребующих оценки надежности группового взаимодействия, а акже и прогнозирования особенностей поведения человека и |риентированных на использование общего для участников 1есурса.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Оценка качества деятельности человека в моделируемых критических ситуациях производственного процесса в режиме диалогового взаимодействия с ЭВМ / Тезисы докладов II Всесоюзной конференции 2-3 декабря 1986 г. Физиология экстремальных состояний и индивидуальная защита человека.- Москва, 1986.-С.394. (Совм. с Богомоловым A.C.).

2. Количественная оценка психофизиологической "цены" адаптации человека к экстремальным условиям / Материалы 3-го Всесоюзного симпозиума "Проблема оценки и прогнозирования функциональных состояний организма в прикладной физиологии".-Фрунзе, Илим, 1988.- С. 28-30. (Совм. с Бобровым А.Ф., Черниковой А.Г., Щеблановым В.Ю.)

3. Исследование влияния средств коррекции на показатели моделируемой операторской деятельности / Тезисы докладов III Всесоюзной конференции 25-27 сентября 1990 г. Экстремальная физиология, гигиена и средства индивидуальной защиты человека.- Москва, 1986.- С.441. (Совм. с Опрышко A.B., Зубаревым А.Ф., Романовой Е.В., Мазаловым А.И., Бавро И.А.).

4. Математические методы разработки алгоритмического обеспечения диагностических подсистем автоматизированной оценки эффективности взаимодействия "человек-ЭВМ-внешняя среда" /Тезисы докладов III Всесоюзной конференции 25-27 сентября 1990г. Экстремальная физиология, гигиена и средства индивидуальной защиты человека.- Москва, 1986,-С.458. (Совм. с Бобровым А.Ф., Щеблановым В.Ю.)

5. Количественная оценка надежности человеческого фактора в системах "человек-машина -внешняя среда" /В сб. Функциональное состояние человека и методы его исследования,- Москва, Наука, 1992.- С.22-31. (Совм. с Бобровым А.Ф., Щеблановым В.Ю.).

6. Системная оценка функционального состояния специалистов ПЛА в условиях длительного похода в целях повышения боеготовности экипажа. В сб. Актуальные проблемы военной и экстремальной медицины. Материалы научно-практической конференции 24-25 мая 1994 г. М., 1994.- С.144-146. (Совм. с Барковым Д.А., Бобровым А.Ф., Бутаковым С.С., Щеблановым В.Ю.).

Массовое внедрение в народное хозяйство и оборонную промышлен->сть электронных вычислительных машин вывело управление технолоS ческими процессами на новые качественные рубежи. На базе широко :пользуемых автоматизированных систем управления складываются но-ie отношения между человеком и техникой, которые стали предметом L3H0CT0p0HHHX исследований CShapero А. с соавт. I960, Войтко В.И. соавт. 1968, Губинский A.M. с соавт. 1982, Ломов Б.Ф. 1982, Ге-юимов В.М. с соавт. 1979, Зинченко В.П. с соавт. 1979, Ахутин М. 1980, 1987, 1989, Белый О.В. с соавт. 1980, Навакатикян А.О. соавт. 1984, 1987, Попов А.К. 1985, Новосельцев В.Н. 1988, Агее-I Н.В. 1990, Козак Ю.А. с соавт. 19903. Качественно меняется роль ;ловека в технологии и управлении производством. Ему все чаще шходится дополнять работу автоматов, становясь контролирующим юном в системе автоматизированного управления СВудсон У. с coït. 1968, Чапанис А. 1970, Хрунов Е.В. с соавт. 1974, Лебедев И. 1978, Глухарев К.К. с соавт. 1981, Шептала A.A. с соавт. Ш, Обухова Л.Е. 19843. Человек-оператор в своей деятельности <еет дело с информационными средствами, осуществляя прием, перемотку и передачу информации [Попов С.Е. с соавт. 1983, Колганов В. с соавт. 19863. В условиях отчужденности человека от непое-щственного взаимодействия с орудиями труда, когда между ними в шестве промежуточного звена выступает ЭВМ, меняется сам характер штельности, одновременно растет ответственность за каждое прини-ïGMoe решение и цена ошибки оператора [Levan W.I. 1960, Дружинин ,В. 1977, Бодров В.А. с соавт. 1985, Денисов В.А. 1985, Dhillc S. , Rayapati S.N. 1985, Vestrucoi P. 1988, Гозулов С.A. 19893.

Характерной чертой работы человека-оператора является высокое нервно - эмоциональное напряжение [Медведев В.И. 1978, Романов В.В. с соавт. 1981, Бреслав И.С. с соавт. 1982, Китаев-Смык Л.А. 1983, Хижиньски К. 1983, Чайнова Л.Д. 1986, Чопорова М.Г. 1986, Монченко Г.Н. с соавт. 1988, Okai 0. et all 1988, Дикая Л.Г*, с ео-авт. 1989, Мельников A.B. 1989, Русинова В. 19893, а также низкая или умеренная физическая нагрузка и монотонна СЛеман Г. 1967, Егоров A.C. с соавт. 1973, Тхоревский В.И. с соавт. 1978, Свиридов Е.П. 1985, Епишкин А.К. с соавт. 1986, Aasman J. et all 1987, Park К. S. 1987, Щебланов В.Ю. 1988, Егоров C.B. с соавт. 1991]. В ряде случаев операторская деятельность сопровождается необходимым риском, высокой ответственностью и дефицитом времени [Сапова Н.И. с соавт. 1981, Броновицкая Е.А. с соавт. - 1982, Попов С.Е. 1983, Забродин Ю.М. с соавт. 1985, Makowlec-Dabrowska Т. с соавт. 19893. Такой вид деятельности увеличивает нервно-психическую нагрузку на оператора, вызывая эмоциональное перенапряжение, нарастание тревожности, несвоевременность ответных реакций СКосилов С.А. 1965, Небылицын В.Д. 1976, Горбунов В.В. 1980, Мелкумян А.Н. с соавт. 1980, Воронин Л.Г. с соавт. 1981, Коновалов А.И. с соавт. 1981, Пятигорская М.Д. с соавт. 1981, Аверьянов B.C. с соавт. 1982, Аве-тикян Ш.Т. с соавт. 1982, Белова Е.В. с соавт. 1982, Колесникова A.B. с соавт. 1982, 1984, Донская Л.В. с соавт. 1984, Крушевская Т.В. 1985, Йонкова А. 1988, Мясников В.И. с соавт. 1989, Валичев Ю. с соавт. 1990, Григорьева Л.С. 19913. Все это не может не сказаться на качестве и надежности операторской деятельности. Повышается вероятность ошибок и сбоев в нормальном ходе производственного технологического процесса, и как следствие возрастает опасность возникновения аварий и катастроф с материальными потерями и человеческими жертвами, о чем свидетельствуют аварии в Барселоне (1978), Три-Майл-Айленде (1979), Бхопале (1984), Муттенце (1986)

Чернобыле (1986), с "Челенджером", п/л "Комсомолец" и др. [ ж. Медицина катастроф].

Анализ эффективности автоматизированных систем управления по* казывает, что именно ошибки оператора зачастую оказываются причиной отказов в системе человек-машина [Williams H.L. 1958, Krylova N.V. et all 1983]. В среднем по разным отраслям промышленности и транспорта в 60-80% отказов повинен человек-оператор [Мейстер Д. 1970, Милерян Е.А. 1974].

Эти данные с большой убедительностью доказывают необходимость разработки и применения специальных, научно обоснованных средств своевременной оценки, контроля и прогнозирования показателей деятельности человека-оператора и выбора на их основе и проведении корригирующих мероприятий с целью поддержания должной надежности деятельности [Воронин Г.И. с соавт. 1967, Dunlap W.P. et all 1986, Антомонов Ю.Г. 1987, Кощеев B.C. с соавт. 1989, Герасимов А.В. 1990]. Возрастание роли человеческого фактора на современном автоматизированном производстве резко усилило интерес к количественной оценке надежности деятельности самого слабого звена в системе "оператор - ЭВМ" - человеку [Шибанов Г.П. 1983, Бобров А.Ф. с соавт. 1988, Бакалейн-икова В.Л. 1989, Кан Г.С. с соавт. 1990, Кириленко Ю.А. с соавт. 1990 и др.]. Количественное определение надежности деятельности позволяет существенно расширить возможности в оценке деятельности оператора, достижения им заданного результата, прогнозирования исхода деятельности и получения возможно необходимой гарантии в достижении поставленной цели.

Целью настоящей работы является - оазработка алгоритма для количественной оценки надежности деятельности оператора, в основе которой лежит оценка результативности и вегетативной "цены" деятельности и его апробация на конкретных моделях, имитирующих рабо

- 11 ту человека, взаимодействующего с ЭВМ.

Основные задачи работы:

1) Разработка количественных критериев оценки надежности дея тельности человека-оператора, учитывающих не только результаты деятельности, но и психофизиологическую цену их достижения;,

2) Оценка надежности деятельности человека-оператора, выполняющего деятельность:

- сенсомоторного типа:

- в условиях длительной термоизоляции; " в регулируемом дефиците времени;

- логического типа; .

- коллективную деятельность;

3) Оценка эффективности различных корригирующих воздействий с помощью разработанных количественных критериев.

Научная новизна работы заключается в том, что предложена новая концепция описания надежности деятельности человека-оператора, базирующаяся на основе как результативности деятельности, так и её психофизиологической цены. Впервые предложен метод количественной оценки результативности, психофизиологической цены и надежности деятельности человека-оператора. Установлено, что успешное выполнение моделируемой операторской деятельности сенсомоторного типа (сравнительно с более сложной деятельностью логического типа или работой в дефиците времени) происходит на фоне более низкого уровня активации вегетативных функций.

Практическое значение работы.

1) Разработанный алгоритм количественной оценк1 психофизиологической цены и надежности деятельности человека-оператора может являться основой программно-алгоритмического обеспечения автоматизированных систем комплексной оценки эффективности взаимодействия сложных систем "человек-ЭВМ".

2) Количественная оценка надежности деятельности человека-оператора позволяет более эффективно:

- выявлять нежелательные сдвиги функционального состояния по данным текущего контроля в ходе трудовой деятельности для своевременной их коррекции;,

- контролировать влияние неблагоприятных факторов и условий труда, отрицательно влияющих на здоровье человека и надежность его деятельности;

- разрабатывать нормы труда и отдыха человека-оператора, проектировать и внедрять наиболее рациональные приемы и методы организации труда, разрабатывать эргономические мероприятия по улучшению организации рабочих мест;

- прогнозировать результативность, в том числе срывы и отказы.

Внедрение.

Результаты исследований включены в лекционный курс института повышения квалификации; внедрены в Контуре-У на Стенде АСНИ ВЦМК "Защита"; в психофизиологической лаборатории в/ч 09686, г.Обнинск.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Разработанный метод оценки надёжности операторской деятельности позволяет адекватно количественно оценить следующие характеристики деятельности: результативность, физиологическую цену и надёжность деятельности.

2. Успешное выполнение моделируемой операторской деятельности сенсомоторного типа (сравнительно с более сложной деятельностью с доминирс ^нием логического компонента) происходит на фоне более низкого уровня напряжения регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы.

3. Полученный системокомплекс первичных показателей деятель ности и вегетативного ответа дают основание для прогнозирования динамики изменения результативности по динамике изменения вегетативного ответа оператора.

4. Результативность выполнения сенсомоторной деятельности с ритмическим характером изменения нагрузки, выполняемая в дефиците времени, и её вегетативная цена у более успешных операторов имеет колебательный (волнообразный) характер изменения, соответствующий ритму нагрузки.

5. Применение средств коррекции (саморегуляции и фармпрепарата гидазепам) увеличивает надежность деятельности операторов на фоне снижения её вегетативной цены.

Апробация работы: материалы работы были доложены:

- на конференции молодых ученых МВФ в 1988 году ;

- на секции Всесоюзной конференции Эргономика-88 на ВДНХ СССР;

- на Всесоюзной конференции по экстремальной физиологии во Фрунзе в 1989 году;,

- на межлабораторных конференциях в 1990-94 годах;

- на конференции по военной и экстремальной медицине 1994 года.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Автор выражает глубокую благодарность сотрудникам Всеросийе-кого Центра Медицины катастроф "Защита" профессору, д.м.н. С.А.Го-зулову, профессору д.м.н. Е.И.Кузнецу, д.б.н. А.Ф.Боброву, д.б.н. Г.В.Кипору, д.м.н. Л.Р.ИсееЕу, к.б.н. В.Ю.Шебланову., к.м.н. В.К.Мартенсу, к.б.н. Н.-' Никулиной, к.м.н. А.Ф.Зубареву, к.м.н. А.В.Опрышко, главному специалисту В.М.Назарову за оказанную помощь в осуществлении, обсуждении и интерпретации полученных результатов.

- 98 -ВЫВОДЫ.

По результатам работы сделаны следующие выводы:

1. В рамках предложенной концепции разработан и апробирован на различных моделях имитации операторской деятельности количественный метод оценки ее надёжности. Предложенный метод позволяет адекватно количественно оценить следующие характеристики деятельности: результативность, физиологическую цену и надёжность.

2. Проведено сравнение степени индивидуальной сложности различных моделей деятельности по вегетативным затратам. Установлено, что успешное выполнение моделируемой операторской деятельности еенсомоторного типа (сравнительно с преимущественно логической деятельностью) происходит на фоне более низкого уровня напряжения регуляторных механизмов сердечно-сосудистой системы.

3. Полученный системокомплекс первичных показателей деятельности и вегетативного ответа дают основание для прогнозирования динамики изменения результативности по динамике изменения вегетативного ответа, в том числе срывов и отказов.

4. Использование метода позволяет отслеживать динамику и характер исследуемых процессов. Выявлено, что результативность выполнения сенсомоторной деятельности с ритмическим характером изменения нагрузки, выполняемой в дефиците времени и её вегетативная цена у более успешных операторов имеет колебательный (волнообразный) характер изменения, соответствующий ритму нагрузки.

5. Проведена оценка эффективности средств коррекции измененного функционального состояния операторов. Показано, что применение средств коррекции (саморегуляции и фармпрепарата гидазепама.) увеличивает надежность деятельности операторов на фоне снижения её

- 99 психофизиологической цены у 88 % операторов.

6. Количественный метод применим в решении задач, требующих оценки надежности группового взаимодействияуа также и прогнозирования особенностей, поведения человека и ориентированных на использование общего для участников ресурса.

- 95 -ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Наиболее важным положением по мнению ведущих исследователей трудовой деятельности (Н.П.Бехтерева., 1989, В.Й.Медведев 1988, В.Д.Шадриков, 1982, К.В.Судаков, 1993) явилось то, что динамика и выраженность функциональных состояний определяется не абсолютными значениями показателей тех или иных функций, а изменением корреляционных связей между ними. Центральное место в настоящее время занимает практическая реализация этого положения, в первую очередь получение интегральных показателей оценки системного ответа организма на факторы производственной деятельности. Разработанная В.Ю.Щеблановым и А.Ф.Бобровым концепция надежности позволила подойти к количественной оценке надежности деятельности человека-оператора.

В результате проведённых исследований разработан алгоритм количественной оценки надёжности деятельности человека-оператора, взаимодействующего с ЭВМ. На различных по уровню сложности имитационных моделях деятельности проведена апробация данного алгоритма в качестве основы количественной оценки результативности, цены и надежности работающего оператора.

Предложенный способ оценки надежности деятельности человека в сложных системах "человек-машина" позволил количественно оценить надежность деятельности операторов, выполняющих работу, относящуюся к различным видам операторской деятельности, начиная от сенсо-моторной ("Лабиринт") до логической ("Космос"). Отличительной особенностью указанного способа является, во-первых, введение в понятие "надежность" не только результатов выполнения профессиональной деятельности, но и уровня вегетативных затрат на ее выполнение и. во-вторых, возможность дать этой характеристике количественную оценку. При этом с применением современных методов многомерного статистического анализа решается ряд важных медико-биологических и гигиенических задач:

- оценки вегетативного ответа организма на факторы деятельности с получением как интегральных многопараметрических показателей успешности выполнения профессиональной деятельности, так и состояния вегетативного напряжения;

- выделения классов типологических вегетативных реакций организма, формирующихся в ходе выполнения деятельности;

- количественного сравнения сложности выполняемых видов моделируемой деятельности;

- оценка корригирующего действия фармпрепарата гидазепам и саморегуляции.

Предлагаемый метод нашел применение в разных исследованиях по изучению операторской деятельности.

В экспериментах А.Ф.Хижуна и Ю.В.Сайко (1993-1994) выявлены корреляты изменения надёжности, цены и результативности операторской деятельности с характеристиками ЗЭГ, в том числе у тех же испытателей. Так увеличение надёжности и результативности деятельности при наличие тенденции к снижению ее цены сопровождается увеличением декремента затухания, иллюстрирующего эффект уменьшения регулярности альфа-ритма. Это может указывать на наличие активаци-онных (восходящих) влияний на клетки коры головного мозга в период выполнение деятельности данного вида.

В исследованиях надежно- -и деятельности экипажа атомной подводной лодки в условиях длительного похода (Барков Д.А. и др., 1994) был использован разработанный алгоритм и получены результаты, указывающие на изменение значений показателей результативное-

- 97 ти>} цены и надежности имитируемой операторской деятельности на модели типа "Космос" на разных этапах похода, что было использовано для выбора средств коррекции измененного функционального состояния в реальных условиях длительного автономного плавания.

Метод количественной оценки надёжности деятельности продемонстрировал сбои возможности и при тренировке космонавтов для прогноза успешности осуществления стыковки. На основе полученных данных было проведено ранжирование космонавтов по ожидаемой надежности деятельности, что полностью совпало с оценками, сделанными независимыми экспертами.