Очень часто  функции человека в системе ограничиваются дублированием функций автоматических устройств. Оператор вмешивается в  ход процесса управления только в непредусмотренных аварийных случаях, при отказе автоматики. Такой вид деятельности будем называть режимом резервирования (дублирования).

Все рассмотренные  режимы функционирования характерны для  деятельности оператора в так  называемых оперативных эргатических системах.

В системах обслуживания деятельность может быть представлена режимами контроля и обнаружения  неисправности, технической диагностики  и прогноза неисправности, устранения неисправности, материально-технического обеспечения.

В системах подготовки наиболее важны режимы научения и преподавания. Конечно, во всех режимах функционирования, характерных для двух последних типов ЭС, присутствуют элементы принятия решений, слежения и т. д. Но с точки зрения математического моделирования они имеют свою специфику. Так, например, ММ в системах обеспечения часто строятся на аппарате математической логики. Поэтому данные режимы функционирования выделяются нами в отдельные классы.

Рассмотренная выше схема режимов функционирования, как и всякая другая схема, условна. В реальной работе одни режимы сжаты, другие развернуты и все они взаимосвязаны. Схема эта, по всей видимости, не охватила все возможные режимы функционирования. Полная схема, вероятно, может быть создана лишь тогда, когда будет предложена достаточно обоснованная классификация инвариантных составляющих трудовой деятельности человека в ЭС. Но условность схемы не мешает выделить главное в каждом виде деятельности оператора.

Весьма существенно  с позиций проектирования систем то обстоятельство, что дифференциация моделей сообразно режимам функционирования совпадает с дифференциацией по способу реализации. С развитием инженерно-психологических исследований постепенно сложились и укрепились традиции применять определенные типы реализации ММ, определенный математический аппарат для их построения. Так, математические модели деятельности в режиме поиска, обнаружения и опознания в основном разрабатываются на базе аппарата статистической теории решений и обнаружения сигналов в шуме. Для категории ММ, описывающих режим контроля и наблюдения, используются теоретико-информационный аппарат и теория массового обслуживания. Большинство ММ, описывающих режим слежения, построено на базе аппарата теории управления, а режим принятия решений – на основе статистики Байесса. Аппарат теории надежности оказался очень удобным для построения ММ деятельности человека в качестве аддитивного (дублирующего) элемента и т. д.

Представление деятельности как сложно-динамической системы необходимо приводит к тому, что в процессе проектирования деятельности разработчик системы пользуется совокупностью моделей. Естественно возникает вопрос о необходимом числе моделей, составляющих совокупность. Это число должно определяться как топологической (топология – свойства, не изменяющиеся при любых деформациях)  характеристикой  деятельности,  образуемой последовательностью смены режимов функционирования, так и метрической и ценностной характеристиками. Метрическая характеристика – это характеристика, определяющая общую продолжительность каждого режима деятельности, а ценностная – это характеристика, определяющая весовой вклад в суммарный, полезный эффект деятельности.

Таким образом, “принцип узких мест”, разработанный  И. А. Полетаевым применительно к  моделированию биологических явлений, правомерно использовать и при проектировании эргатических систем. Смысл этого принципа в нашем случае заключается в выделении режимов, лимитирующих суммарную эффективность деятельности. Совокупность ММ по существу должна состоять из моделей, описывающих “узкие режимы”. Поскольку кинетика деятельности определяется в каждый момент проектирования небольшим числом “узких мест”, проектировщик имеет дело с небольшим числом моделей в совокупности.

Отметим еще  несколько общих положений, касающихся метода моделирования деятельности и существенных для понимания исследуемого материала:

- при моделировании  деятельности необходимо идти  на целый ряд компромиссов. Выбор  и интерпретация величин самой  различной природы, сочетающихся  в одной модели, требуют определенного  опыта. Следовательно, синтез модели в основном связан с конкретными задачами, т. е. с конкретными режимами функционирования. Хотя в разработке различных моделей есть общие отправные точки, особенности каждого режима функционирования, как отмечалось выше, ведут к различиям в методах его моделирования;

- представление  об одном и том же объекте  моделирования образуется на  основе определенных научных  предпосылок задач. Очевидно, что  имеющиеся модельные представления  в значительной мере зависят  от исходной позиции исследователя,  хотя, разумеется, весьма существенные параметры исследования задаются самим режимом функционирования;

- при решении  задач моделирования необходимо  осуществить редукцию информации. Мы не можем в настоящий  момент преодолеть высокий уровень  сложности как целостной деятельности,  так и отдельных режимов функционирования, и, следовательно, при моделировании мы вынуждены прибегать к упрощениям.

Таким образом, при анализе деятельности операторов в процессе проектирования должны решаться следующие задачи:

1) определение особенностей деятельности операторов, которое заключается в выяснении психологического содержания и структуры операторской деятельности;

2) классификация  видов операторской деятельности, выделение типовых режимов функционирования;

3) создание формализованных схем для различных видов деятельности. 
 

Общая характеристика методов  инженерной психологии

Для правильного  понимания методов, применяемых в инженерной психологии, нужна, прежде всего, их классификация. К сожалению, четкой классификации методов исследования в инженерной психологии не существует. Сложность разработки такой классификации связана с тем, что она должна охватывать все сферы исследований инженерной психологии, которая (как отрасль психологической науки) окончательно не оформилась и находится в стадии своего активного формирования и развития. Тем не менее, определенные предпосылки для разработки такой классификации уже имеются.

По способу  получения данных о характеристиках  деятельности оператора методы делятся  на объективные (инструментальные) и субъективные. Объективные методы предполагают использование различных проборов и аппаратуры. К таким методам относятся: 
- измерение характеристик производственной среды (освещенность, шум, вибрация и т.п.); 
- метрические измерения, хронометраж, измерение физиологических показателей (пульс, дыхание, электрокардиограмма и 
др.); 
- измерение психологических характеристик (памяти, внимания, скорости реакций и т.д.).

В основе субъективных методов лежат оценки деятельности оператора, даваемые либо экспериментатором, либо самим испытуемым (самонаблюдение и самоотчет, трудовой метод). В случае, если исследование проводится под руководством экспериментатора, весьма важно исключить нежелательные эффекты, связанные с его присутствием. Экспертные и социометрические методы относятся к разновидности субъективных.

В зависимости  от условий, в которых оценивается  деятельность оператора, исследования различают на основе реальной (наблюдение, естественный эксперимент, трудовой метод, большинство опросных мётодов и др.), либо на основе моделированной деятельности.

Поскольку метод  моделирования является наиболее специфичным  для инженерной психологии, есть смысл  рассмотреть его более подробно. Как отмечает Б.А. Смирнов, сущность метода моделирования составляет «изучение деятельности и построение на основе этого изучения психологической, математической или статистической модели». Заметим, что модель должна «воспроизводить» не весь моделируемый объект, а лишь наиболее существенные элементы, связи и отношения, что и позволяет в более простом и доступном виде выделять а анализировать достаточно сложные объекты.

Б.А. Смирнов  выделяет виды моделирования деятельности оператора: 
1. Психологическое моделирование - замещение реальной деятельности некоторой ее модификацией (через имитаторы, макеты, испытательные стенды). Выделяется два основных вида психологического моделирования: 
- внешнее воспроизведение, имитация деятельности и рабочего места оператора; 
- воспроизведение характерных сторон деятельности без внешнего сходства (например, моделирование групповой деятельности по гомеостатической методике, когда несколько человек в разных кабинках принимают душ и им необходимо так отрегулировать воду, что бы всем было хорошо. Внешне это никак не похоже на «настоящую» работу операторов, но, по сути, моделирует сложные отношения в бригаде операторов);

2. Математическое  моделирование - исследование деятельности  с помощью математических моделей  (через формулы, неравенства, закономерности), когда такая модель ставится  в соответствие реальному процессу труда;

3. Статистическое (имитационное) моделирование —  имитация деятельности оператора  при помощи ЭВМ (с учетом  воздействия и просчета различных  факторов, включая и прогнозирование  случайных).

Достоинства статистического  моделирования: 
- по сравнению с психологическим моделированием появляется возможность его применения на любых стадиях проектирования СЧМ (когда еще реальной деятельности нет и как бы нечего «имитировать»); 
- по сравнению с математическим моделированием - возможность учета основных психофизиологических закономерностей деятельности оператора (математика предлагает лишь абстрактные модели, где «соответствие реальному процессу» лишь предполагается).

Недостатки статистического  моделирования: метод статис-шческого моделирования - «численный и поэтому результаты, по лученные при таком моделировании, соответствуют определенным начальным условиям и исходным данным» (не учитывается изменчивость этих условий и данных).

Значимость разных методов моделирования на разных этапах проектирования СЧМ: 
- на первых этапах преимущество за методами математического и статистического моделирования; 
- на более поздних - за психологическим моделированием; 
- на этапе эксплуатации лучше исследовать деятельность оператора в реальных условиях (иногда ценным оказывается и математическое моделирование).

И, наконец, по характеру  получения данных о деятельности оператора выделяются психологические, физиологические и математические методы.

С помощью психологических  методов осуществляются анаши деятельности оператора (или ее отдельных сторон) в реальных или лабораторных условиях, проводится оценка влияния разного рода факторов на деятельность оператора и ее результаты.

Применение их в инженерной психологии осуществляется по двум основным направлениям: в целях  исследования или в целях испытаний. В результате исследований (наблюдение, эксперимент, опрос) устанавливаются определенные факторы и закономерности, раскрываются механизмы деятельности оператора, проводится психологический анализ деятельности. В результате испытаний, проводимых обычно с помощью тестов, у человека определяется наличный уровень тех или иных психологических качеств и характеристик.

Наблюдение является чрезвычайно важной фазой любого исследования. В инженерной психологии оно имеет следующие основные области применения: 
1. Анализ поведения одного оператора (однородной группы операторов) при систематических изменениях ситуации. 
2. Наблюдение за реакцией одного оператора (однородной группы операторов) в разных ситуациях. 
3. Наблюдение за поведением различных операторов в одинаковых условиях.

В зависимости  от характера организации наблюдения различают наблюдение случайное  и систематическое. Случайное наблюдение не имеет в своей основе специального намерения и определяется случайным  стечением обстоятельств, когда какие-то особенности деятельности привлекают непроизвольное внимание оператора или другого человека. Систематическое наблюдение входит в непосредственный замысел исследователя. Оно имеет определенную цель, разработанный план, методику фиксирования данных наблюдения.

Сущностью экспериментального метода является установление и доказательство связной системы отношений между  двумя или несколькими фактами  или намеренное воспроизведение  в специальных условиях установленных  ранее отношений.

Факторы, изменяемые экспериментатором, называются независимой переменной, а факторы, изменение которых вызывает эта переменная, - зависимой переменной. В инженерно-психологических исследованиях в качестве независимой переменной могут одновременно выступать как факторы внешней среды (освещенность, уровень шума, способы представления информации, расположение приборов и т.п.), так и факторы внутренние - особенности личности оператора (мотивы деятельности, типологические свойства нервной системы, уровень тренированности).

Эксперимент может быть естественный (натурный) и лабораторный.