/
Автор: О'Брайен Дж. Котт Х.В. Векер Дж.
Теги: теория и организация труда взаимоотношения между предприятием и персоналом, между работодателями и работающими, между трудом и капиталом эргономика психология
ISBN: 5-03-001814-Х
Год: 1991
Текст
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР»
Handbook of Human Factors Edited by Gavriel Salvendy Purdue University A Wiley-Interscience Publication John Wiley & Sons NEW YORK • CHICHESTER • BRISBANE TORONTO • SINGAPORE
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР Под редакцией Г. Салвенди Перевод с английского под общей редакцией чл.-корр. АПН СССР В. П. Зинченко и д-ра психол. наук В. М. Муннпова В шести томах Том 4 ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И СИСТЕМ Под редакцией канд. психол. наук А. И. Назарова Москва «Мир» 1991
ББК 30.17 439 УДК 331.101.1 Авторы: Дж. О’Брайен, X. Ван Котт, Дж. Векер, Д. Вудс, С. Грэй, Л. Девис, Г. Друри, Б. Каитовиц, И. Корлетт, К. Лафери, мл., К. Ла- фери, ст., Д. Леноровиц, Б. Парамор, В. Ромерт, Т. Сен, С. Сишор, Р. Соркнн, М. Филлипс, Л. Хейнс, X. Хендрик, С. Чаджа. Переводчики: Н. В. Васин (гл. 3, 4, 6, 8, 9), С. В. Волков (гл. 10), И. А. Мещерякова (гл. 1, 7), Б. Ф. Рзянин (гл. 11), С. В. Чудов (гл. 2), М. И. Харченко (гл. 5). Человеческий фактор. В 6-ти тт. Т. 4. Эргономическое 439 проектирование деятельности и систем. Пер. с англ./ Дж. О’Брайен, X. Ван Котт, Дж. Векер и др. — М.: Мир, 1991. — 495 с., ил. ISBN 5-03-001814-Х Фундаментальное руководство, обобщающее итоги многолетних исследо- ваний, ведущихся в различных странах по проблемам человеческих факторов, состоит из 12 разделов н 66 глав, написанных 103 известными специалистами из 8 стран. В т. 4, написанном авторами из США, ФРГ и Великобритании, рассматриваются вопросы эргономического проектирования трудовой деятель- ности и учета человеческого фактора при разработке человеко-машинных систем. Для дизайнеров, инженеров широкого круга специальностей, научных ра- ботников по прикладной и экспериментальной психологии, специалистов в об- ласти информатики, а также для студентов и аспирантов соответствующих специальностей. 2004080000—101 4 041(01)-91----П°™°е И3*' “ 90 ББК 30.17 Издание осуществлено за счет средств Научно-исследовательского института авиационного оборудования Редакция литературы по новой технике ISBN 5-03-001814-Х (русск.) © 1987 by John Wiley & Sons, Inc. ISBN 5-03-001709-7 All rights reserved. Autorized trans- ISBN 0-471-88015-9 (англ.) lation from English language edi- tion published by John Wiley & Sons, Inc. © перевод на русский язык, коллек- тив переводчиков, 1991
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ Глава 1 ПРОВЕДЕНИЕ ОПРОСОВ В ОРГАНИЗАЦИЯХ С. Симора В данной главе ставятся некоторые проблемы, связанные с выбором стратегии для планирования, проведения и интерпре- тации результатов исследований в организациях при помощи опросных методов. В первую очередь выбор стратегии подразу- мевает ответ на вопрос, следует ли предпочесть опрос каким- либо другим методам. Затем встают проблемы, относящиеся к разработке и осуществлению плана опроса и выбору из альтер- нативных параметров методики. Ряд взаимосвязанных проблем касается формулирования тем, которые должны быть рассмот- рены, этических аспектов проведения опроса и увязывания ре- зультатов опроса с целями, политикой и планами действий ор- ганизации. В главе рассматриваются, в основном, опросы со- трудников организации, проводимые при помощи интервью или анкет. 1.1. Сущность опросов Менеджер (или кто-либо другой, выступающий в этом качест- ве), желающий узнать что-либо об организации и ее сотрудни- ках, может использовать какой-нибудь один или несколько ме- тодов [11, 15]. Менеджер может изучить официальные доку- менты (с целью узнать, например, повышается ли коэффициент текучести кадров); непосредственно побеседовать с некоторыми сотрудниками, которые, в силу своего положения, имеют воз- можность наблюдать, анализировать ситуацию и сообщать 11 S. Е. Seashore, Univ. Michigan, Ann. Arbor, Michigan. Эта глава, с не- оольщймй изменениями, с согласия издательства перепечатана из Handbook ot Organizational Behavior, ed. J. W. Lorsh, Prentice-Hall, 1986.
6 Глава 1 свое мнение по интересующим менеджера вопросам (напри- мер, удовлетворены ли сотрудники новым соглашением по за- работной плате); прибегнуть к помощи консультантов, кото- рые могут, например, провести интервью относительно адекват- ности координации работы двух отделов, представить отчет по предполагаемым методам ее улучшения или же оценить способ- ность организации преодолевать периодически возникающие затруднения с неудовлетворенностью, привилегированностью и решением проблем. Эти, а также другие методы общеизвестны и широко применяются для сбора информации об отношениях, мнениях, убеждениях, впечатлениях, наблюдениях и намере- ниях сотрудников организации. Предмет исследования может охватывать политику руководства, программы, оборудование, людей, технологические процессы, рабочую атмосферу, общую ситуацию или что-либо другое, представляющее интерес. В уз- ком смысле все эти методы являются «опросными», так как они направлены на то, чтобы получить информацию непосредствен- но от сотрудников организации или же о самих сотрудниках. Каждому из этих методов присущи достоинства и недостатки. Наиболее совершенные и систематические опросные методы, описываемые здесь, нацелены на усиление достоинств и смяг- чение недостатков такого подхода к получению информации. Опросы служащих для получения оценки деятельности ор- ганизаций не являются чем-то принципиально новым, а имеют уже сорокалетнюю историю. В течение 1950-х — 1960-х гг. они применялись в растущем числе различных организаций. Досто- верную оценку текущих событий получить очень трудно, но, тем не менее, большинство крупных организаций — государст- венных, общественных и частных — извлекло некоторую пользу из опросов служащих и сейчас многие из них имеют необходи- мое обеспечение для проведения постоянных или периодических опросов; менее крупные организации все больше и больше от- крывают для себя полезность и эффективность подобных опро- сов. Опросы уже давно перестали быть новинкой и из чисто «исследовательской» деятельности превратились в элемент ме- неджмента, заняв прочное положение в ряду методов сбора ин- формации, контроля деятельности и оценки функций управле- ния. Многие фирмы имеют собственный штат компетентных со- трудников для выполнения такой работы; кроме того, много- численные консультационные и исследовательские фирмы пред- лагают клиентам свои профессиональные услуги [1]. Из-за разнообразия программ, целей, методов, концептуаль- ных основ и стратегий применения нельзя сказать, что сущест- вует какая-то одна типичная практика. Тем не менее, ниже обсуждается одна из нескольких наиболее распространенных разновидностей практики опросов.
Проведение опросов в организациях 7 Эта глава посвящена, в основном, опросам в организациях, подразделениях или среди определенных категорий служащих, выбранных в соответствии с характером выполняемых ими видов работ. Однако рассмотренные здесь проблемы и методи- ческие приемы могут быть отнесены также и к различным за- дачам эргономики, человеческих факторов и дизайна организа- ционных систем, что, как правило, налагает специфические, особенные и местные ограничения. Предложения по их приспо- соблению к конкретным ситуациям даются в конце этой главы. 1.2. Пример опроса в организации1) Речь пойдет о машиностроительной фирме, на четырех заводах которой работает более 3 000 человек; все заводы расположены в одном городе. Это — процветающая фирма с передовой тех- нологией и устойчивым положением в своей отрасли. В рамках фирмы действуют три профсоюза, охватывающие, соответствен- но, «синие воротнички», «белые воротнички» и определенные профессиональные группы. Для фирмы характерны традицион- но хорошие взаимоотношения работников, редкое возникнове- ние организованных трудовых конфликтов и наличие социаль- ных программ и служб для оказания помощи работающим. Опросы сотрудников, имевшие определенные частные цели, проводились и раньше, но они не носили регулярного характе- ра. Опрос, о котором идет речь, был вызван не каким-либо кризисом или экстраординарными проблемами, а лишь жела- нием части административного аппарата выявить трудности, с которыми сталкиваются работники, и причины удовлетворен- ности или неудовлетворенности, а также мнения относительно различных программ, мероприятий и условий работы, как су- ществующих, так и планируемых. Хотя фирма имела штат сотрудников, способных провести такой опрос, в данном случае было принято решение пригла- сить постороннюю группу — отчасти для обеспечения нейтраль- ности и анонимности опроса, отчасти для того, чтобы избежать перегрузки собственного штата. Общая концепция целей, содержания и методов опроса была выработана совместно с консультантами и затем обсуж- дена с каждым из трех профсоюзов. Согласие на проведение опроса было дано руководителями всех профсоюзов. Профсо- юзами было поставлено два условия: во-первых, каждый проф- союз должен иметь возможность ознакомиться с теми конкрет- ными вопросами, на которые предложено ответить его членам; !) Данный пример с незначительными сокращениями заимствован из рабо- ты Labor and Society, 1 (2), 71—73 (1976) с любезного разрешения ее авторов.
8 Глава I во-вторых, каждый профсоюз должен иметь такой же доступ к статистическим данным опроса, как и администрация (при этом ознакомление профсоюзов с интерпретацией, анализом этих данных и рекомендациями консультантов не являлось обя- зательным). Гарантировались анонимность для всех отвечаю- щих и добровольность участия в опросе. Планировалось охва- тить все категории работ и должностных уровней. Процесс опроса включал: 1) предварительные интервью с работниками различных категорий с целью формирования списка вопросов и тем, существенных для работников фирмы, менеджеров и руководителей профсоюзов; 2) анкетирование продолжительностью 50 мин, проводившееся на рабочих местах и в рабочее время (при этом использовалась стратифицирован- ная случайная выборка работников и менеджеров); 3) продол- жительные структурированные интервью с руководителями ос- новных производственных подразделений и секторов с целью получения информации о подготовке, организации и содержа- нии работ; 4) анализ информации из официальных документов фирмы, касающейся обобщенных данных о пропусках работы, текучести, производительности труда и качестве продукции в выбранных подразделениях и секторах (но не для конкретных людей). Опрос был сфокусирован на впечатлениях, убежде- ниях и реакциях конкретных отвечающих в отношении их соб- ственной работы и производственной среды. При анализе и ин- терпретации результатов использовалась такая дополнительная информация, как демографические данные, сведения о семей- ных и общинных факторах, которые могли быть связаны с тру- довой деятельностью работника, и показатели «эффективности рабочей группы», указанные выше в п. (4). Что касается ответов на анкету, то около 250 ответов по 50 темам были объединены и преобразованы в примерно 40 обобщенных кон- цептуальных переменных, представляющих различные характе- ристики среды (такие, как «физический дискомфорт», «требова- ния к условиям работы», «справедливость оплаты», «рабочая нагрузка») и индивидуальные реакции работников на эти ха- рактеристики (например, «удовлетворенность», «предпочтение», «мотивация», «ожидание»). Запланированные совместно с администрацией и профсою- зами отчеты консультантов включали статистические данные по каждому вопросу, каждой теме и каждому полученному показателю. Эти данные- были представлены в такой форме, ко- торая позволяла сравнивать как производственные подразделе- ния и сектора, так и различные демографические группы ра- ботающих (выделенные, например, по признакам пола, воз- раста, принадлежности к профсоюзу, стажу работы, типу и квалификации). Отчеты были предоставлены администрации
Проведение опросов в организациях 9 и каждому профсоюзу. Консультанты дали комментарии к по- лученным результатам (но не интерпретацию) и предложили процедуры дальнейшего анализа, интерпретации и применения результатов различными особо заинтересованными группами сотрудников фирмы. В процессе интерпретации данных повы- шенное внимание уделялось тем проблемам, которым соответ- ствовали: 1) относительно высокие показатели неудовлетворен- ности или предпочтения у работающих; 2) свидетельства зна- чимости, вытекающие из связи между характеристиками про- изводственной среды и такими следствиями, как относительно высокая индивидуальная удовлетворенность или относительно высокая эффективность рабочей группы; 3) данные о не- справедливых привилегиях для определенной группы или о мнениях о существовании такой несправедливости. Некоторое внимание было также уделено сравнению результатов, полу- ченных в данной фирме, с результатами, полученными консуль- тантами в ходе их предыдущих исследований в других фирмах (без указания этих фирм). Напомним читателю, что это — не более, чем пример для иллюстрации только одного из направлений опросов, предпри- нимаемых с целью оценки эффективности деятельности опреде- ленной организации, поэтому к нему не следует относиться как к «типичному». Практические методы могут различаться по существенным признакам, включая такие, как источник инициа- тивы, определение того, что должно быть объектом или целью, организация контроля за процессом и результатами опроса, а также выбор концепции и методологии. Тем не менее, этот пример может служить иллюстрацией обсуждаемых проблем. 1.3. Преимущества метода опроса Основные преимущества метода опроса в сравнении с альтер- нативными методами, преследующими аналогичную цель, не требуют особых доказательств. Эти преимущества заключаются в следующем: 1. При проведении опроса индивидам может быть обеспече- но сохранение анонимности или конфиденциальности, что поз- воляет рассчитывать (хотя и не гарантирует) на искренность в сообщении частных мнений, обратиться к «горячим» темам, которые обычно не попадают в административные системы сбора информации и документации, и получить доступ к ин- формации, существующей исключительно в сознании отвечаю- щего. 2. Использование достаточно больших выборок отвечаю- щих позволяет применить методы статистического анализа. При этом может быть оценено качество полученных данных, проведено сравнение подгрупп, выявлена степень расхождения
10 Глава I или единодушия мнений отвечающих, определены корреляции и т. п. 3. Использование в опросах стандартизированных вопросов и форматов (способов ответов на них) позволяет проводить повторные исследования, имеющие целью обнаружение изме- нений, которые могут произойти в течение того или иного пе- риода времени, а также распространять опрос на другие сек- торы или группы организации. 4. Экономическая эффективность: с помощью анкетного оп- роса можно — при относительно небольших затратах — полу- чить информацию от большого числа людей по широкому кру- гу тем. Следует отметить, что интервью, в пересчете на отдель- ного отвечающего, обходятся гораздо дороже, но они могут быть более выгодны в других отношениях. 5. Формирование выборки: отвечающие могут выбираться так, чтобы обеспечивалась представительность или отсутствие серьезных смещений в оценках. 6. В некоторых ситуациях (при согласии отвечающих и га- рантии конфиденциальности) данные, полученные путем опро- са, могут быть сопоставлены с доступной официальной инфор- мацией, характеризующей пропуски работы, производитель- ность, текучесть кадров, оплату и т. п.; это позволяет оценить связь между тем, что люди говорят, и тем, что они делают. 1.4. Некоторые недостатки и опасности Существует ряд недостатков и опасностей, которые довольно часто вызывают отрицательное отношение к опросам сотрудни- ков и приводят к сужению возможных сфер применения опро- сов и уменьшению той пользы, которую они могут принести. Укажем некоторые из таких недостатков: 1. Неоднозначность цели. Возможна ситуация, когда иници- аторы опроса (обычно это — представители высшего уровня администрации) не могут прийти к единому мнению о сущест- ве и целях опроса, методах анализа и интерпретации результа- тов [12]. Может оказаться и так, что администрация и проф- союзы уже настолько связаны реализуемыми политикой и программами, что использование результатов опроса в дальней- шем планировании представляется маловероятным. 2. Недоверие. Для того чтобы сотрудники участвовали в оп- росе совершенно добровольно, поверили гарантиям анонимно- сти или конфиденциальности и были уверены в том, что опрос приведет к выработке эффективных мер, необходим некоторый достаточный уровень доверия к администрации и руководству профсоюзов. 3. Неприемлемые темы. В любой организации могут сущест-
Проведение опросов в организациях И вовать определенные темы, от исследования которых, несмотря на то, что они представляют огромный интерес, все же следует отказаться вследствие того, что сотрудники слишком плохо информированы, не имеют достаточного опыта или же обста- новка не способствует тому, чтобы у них сформировалось опре- деленное мнение, либо тема представляется слишком спорной. Например, администрация может предпочесть не настаивать на том, чтобы сотрудники высказывали свои мнения относи- тельно того, что по юридическим причинам не может быть из- менено. Профсоюзы могут не желать обнародования информа- ции о взглядах их членов по вопросам, которые в данный мо- мент являются предметом переговоров. 4. Нарушение привычной жизни организации. Для того что- бы предпринятый опрос был результативен, требуются консуль- тации, обмен информацией между сотрудниками и (как пра- вило) освобождение интервьюеров или тех, кто проводит опрос, от выполнения обычных рабочих обязанностей. Кроме того, опрос неизбежно является событием общественной жизни, ко- торое может привлечь внимание к тому, что упоминалось в вопросах или вызвать нереалистические ожидания относитель- но его последствий. Эти (а также некоторые другие, здесь не упомянутые) со- ображения нельзя игнорировать. Они часто приводят к тому, что высококвалифицированные штатные профессионалы или внешние консультанты убеждают организацию отказаться от проведения опроса. 1.5. Полезность опросов Приведенный выше пример опроса в организации иллюстриру- ет один распространенный и относительно простой тип приме- нения опросов. Основная цель этого опроса заключалась в том, чтобы получить описание текущего положения дел в организа- ции по широкому спектру факторов, интересующих админист- рацию. Описательная информация, полученная на основе подсче- та голосов, касалась отдельных работников (их мнений, наме- рений, желаний и предпочтений), организации, (политики и программ), рабочей среды (как она представляется работни- кам), взаимоотношений между администрацией и профсоюзом и т. д. Информация представлялась в достаточно простой фор- ме: в виде таблиц и графиков, демонстрирующих средние и дисперсии ответов по каждой переменной или каждому показа- телю и позволяющих сравнивать демографические подгруппы. Несмотря на то, что были осуществлены и некоторые дополни- тельные виды анализа (например, поиск типовых характерис- гик (паттернов) рабочих групп и социальных установок, свя- занных с трудовой деятельностью групп, характеризовавшихся
12 Глава 1 высокой производительностью), основным практическим выхо- дом опроса явилось то, что он позволил получить информа- цию, которая выявила бы существование потенциальных про- блем или обеспечила уверенность в том, что положение дел в организации вполне удовлетворительно. Однако опросы в организациях могут иметь и более широ- кую сферу применения, и даже однократный опрос может преследовать множество целей. Естественно, что это множест- во целей частично определяется границами информационного содержания опроса, но большей частью оно зависит от стати- стической обработки результатов и выбранной стратегии интер- претации. 1.5.1. Прогноз Руководители часто хотят получить основание для оценки бу- дущего поведения своих сотрудников или для выявления усло- вий, при которых сотрудники будут вести себя тем или иным образом. Вот некоторые примеры вопросов, ответы на которые могут представлять интерес для руководителя: 1. Сколько сотрудников и сотрудники какого типа в течение ближайшего года собираются искать работу в другом месте? 2. В условиях новой пенсионной политики (только что вве- денной или пока лишь обсуждаемой) сколько сотрудников вы- берет ранний выход на пенсию, а сколько отсрочит свой выход на пенсию, т. е. продолжит работу после достижения пенсион- ного возраста, если им будут предложены заманчивые поощре- ния? 3. Фирма планирует перенести свое местоположение из центра города в пригород. Если это произойдет, то от какого приблизительно числа работников (и каких именно типов ра- ботников) можно ожидать, что они будут регулярно ездить на работу в пригород из своих нынешних жилищ, какое число ра- ботников предпочтет поменять место жительства и сколько ра- ботников захотят или будут вынуждены уволиться из фирмы? 4. Сколько желательных для фирмы сотрудников собирает- ся приобрести акции фирмы в следующем году? Подобные вопросы, несомненно, связанные с благоразум- ным планированием будущего фирмы, могут быть заданы пря- мо, и ответ на них может быть получен непосредственно от самих работающих. Для получения более подробной информа- ции о тех соображениях, которые легли в основу высказанных сотрудниками мнений о своих возможных намерениях, целесооб- разно^ использовать дополнительные вопросы. Конечно, часть людей не уверена в том, как они поступят в будущем, а часть может изменить свои планы. Изменение внешних условий (ин- фляция, предложения работы и т. д.) может явиться помехой и
Проведение опросов в организациях 13 привести к изменению запланированного поведения. Все же по- добная информация может быть убедительной или привлекаю- щей внимание. Именно так было в фирме с традиционно уме- ренной добровольной текучестью кадров, когда были получены определенные сведения о том, что свыше половины работающих собираются уволиться и искать работу в других местах. Прогноз будущего поведения не обязательно должен осно- вываться на подсчете числа ответов опрашиваемых о своих намерениях. Если иметь достаточно строгую теорию, или мо- дель, коррелятов изучаемого поведения, то можно осуществ- лять прогноз на основании этих коррелятов. Часто такую мо- дель формируют эмпирическим путем, анализируя данные оп- роса и сопоставляя их с данными фирмы; после этого модель может использоваться для оценки изменений в поведении или, в будущем, для сравнения прогнозируемых и фактических по- казателей. Например, так можно выявить причины различий в частоте пропусков работы на различных заводах или в различ- ных подразделениях фирмы и использовать модель для оценки ожидаемых в будущем частот пропусков при тех же самых или других условиях. Аналитические процедуры аналогичны тем, которые применяются в исследовании операций, но они приме- няются не к действующей системе, а к персоналу. 1.5.2. Выявление причин Довольно часто целью опроса является не описание или про- гноз, а изучение причин, т. е. опрос предпринимается для вы- явления факторов, приводящих к Желательным результатам {стимулирующих) или нежелательным результатам (сдержи- вающих). Приведем два примера. 1. Проектно-конструкторское бюро подвергло сомнению уместность сложившейся в ней традиции частых и дорогостоя- щих переделок проекта заново. Для получения детального опи- сания условий и событий, связанных с самыми последними слу- чаями, когда потребовалось переделывать работу заново, был проведен опрос проектировщиков и конструкторов. В резуль- тате был составлен перечень наиболее часто встречающихся субъективных и объективных причин; некоторые из них были обусловлены особенностями проекта и не контролировались фирмой, а другие были связаны с изменениями хода работ, практики обмена информацией и определения ответственности. Через несколько месяцев после проведения опроса расходы на переработку проектов существенно снизились. 2. В фирме, имеющей множество филиалов, некоторые фи- лиалы работали намного эффективнее, чем другие. Для выяс- нения причин этого во всех филиалах был проведен опрос лиц,
14 Глава 1 занимающихся сбытом; сравнение данных, полученных в раз- ных филиалах, позволило предположить, что существенное зна- чение имеют локальные системы организации работы и стиму- лирования новых служащих, занимающихся сбытом, и разли- чия в локальных подходах к принятию решений и координации работ. Подытожив эти выводы, оказалось возможным разрабо- тать такие целевые программы обучения, которые устранили выявленные источники недостатков в работе. В обоих этих случаях другие методы исследования могли бы принести такую же пользу, но по сравнению с ними метод опроса оперативнее и дешевле; кроме того, те люди, которых затрагивали изменения, «признавали» новую информацию и ре- агировали на нее потому, что она исходила от них самих, а не была им навязана. Для того чтобы проводить подобные опро- сы, предполагающие комплексный анализ получаемых резуль- татов, необходимо обладать информацией об эффекте, связан- ном с темой опроса, например о затратах на переработку про- ектов в первом примере и объеме сбыта во втором. 1.5.3. Наблюдение за изменениями Фирмы, переживающие период эволюционных изменений (на- пример, рост) или важные переходные периоды (реорганиза- цию, переход к новым технологиям), рискуют получить, наря- ду с основными и запланированными изменениями, также и незапланированные побочные эффекты, связанные с персона- лом. Для того чтобы своевременно получить сигналы о выиг- рышах, которые желательно обеспечить, и потерях, которые хорошо было бы свести к минимуму, может оказаться целесо- образным провести анализ областей, в которых возможны из- менения. Приведем два примера. 1. Фирму, состоящую из относительно автономных подраз- делений, привлекают потенциальные выгоды внедрения новых методов распространения управленческой информации; в этой связи она намеревается централизовать планирование снабже- ния и выпуска продукции, включая составление графиков для всех подразделений. Кое-кто опасался, что побочные эффекты могут выразиться в снижении инициативности и ответственности на местах, возникновении ощущения изоляции от заказчиков, задержек в решении проблем и тому подобных эффектах. Для организации наблюдения за финансовыми и производственны- ми показателями в фирме дополнительно к уже существовав- шим информационным системам были введены периодические опросы управленческого персонала всех уровней. Это позволя- ло выявлять изменения, на основании которых делались свое- временные коррекции.
Проведение опросов в организациях 15 2. Несколько крупных фирм США имеют в своем штате отдел, осуществляющий по заказу руководства любого подраз- деления фирмы опросы работников; используется стандартный опросник (с некоторыми модификациями, обусловленными ме- стной спецификой). Этот опросник явился результатом несколь- ких лет наблюдения за теми переменными факторами, которые в( наибольшей степени могут быть полезны для управленческо- rq персонала. Многие, хотя и не все, филиалы фирмы предпо- читают проводить подобное обследование своего организацион- ного благополучия с интервалом в 2 или 3 года. Такие программы наблюдения могут быть направлены на получение информации, касающейся определенного круга про- блем, возникавших в прошлом, и подразделений фирмы, но они могут носить и более общий характер и, базируясь преиму- щественно на обзорных методах получения информации, иметь своей целью выявление тенденций, требующих каких-либо от- ветных действий, или же оправдывать удовлетворенность фир- мы положением дел. 1.5.4. Оценка программ Многие фирмы время от времени принимают некоторые про- граммы нововведений, направленные на достижение определен- ных целей. Такими целями могут выступать, к примеру, сни- жение сексуальной озабоченности и ускорение продвижения по службе талантливых младших сотрудников, улучшение пони- мания политики фирмы, стимулирование рождения и притока идей, касающихся методов работы. Часть информации можно получить из отчетов руководителей и управленческого персо- нала о прогрессе и успехах в осуществлении таких программ, но чаще определяющая информация может быть получена до начала осуществления программ и, кроме того, более объек- тивно — путем опроса тех людей, на которых, как ожидается, программа будет оказывать влияние. Предварительные опросы могут обеспечить руководство фирмы информацией для изме- нения, дополнения или отказа от программы; последующие оп- росы могут показать уровень успешности в достижении постав- ленных целей. Таким путем можно выявить и непредвиденные сложности в осуществлении программы. Часто требуется ин- формация такого рода, которую нельзя достоверно получить методами наблюдения или из отчетов руководителей и управ- ленческого персонала. Многократно повторяемые опросы не- больших выборок с использованием интервью или опросников позволяют отслеживать ход выполнения программы. Обычно •они полезны не только основными, но и побочными результата-
16 Глава 1 ми: организация выясняет, как эффективнее изменить себя, а сотрудники, помогая осуществлять программы, приобретают определенное влияние. 1.5.5. Принятие решения Время от времени случается так, что фирма стоит перед выбо- ром между различными несовместимыми направлениями дей- ствий или политики, когда выбор основывается преимуществен- но на предпочтениях сотрудников. Эти предпочтения могут быть приняты во внимание или в некотором приближении и с некоторым риском оценены (измерены) путем опроса консуль- тантов. Имеет ли смысл ввести скользящий график работы? Какие дополнительные, выходящие за рамки общепринятых, мотивы имеют место? Что можно сказать о целесообразности введения четырехдневной рабочей недели? 1.5.6. Базовые исследования Все руководители управляют своими организациями или под- разделениями, основываясь на некотором наборе показателей и ряде эмпирических или теоретических моделей, касающихся людей и организаций. Все это может быть объектом изучения и применения. При помощи основных базовых исследовательс- ких методов, одним из которых (а может быть, и важнейшим) является опрос, можно прояснить многие проблемы. Большая часть достижений последних десятилетий в осмыслении проб- лем организационных структур, организационной политики, обучения персонала и т. п. явилась результатом таких базовых исследований, проводимых руководителями или при их под- держке и участии, а также присущих современным руководите- лям здравому смыслу и стремлению познать сотрудников. От- метим два аспекта методологии базовых исследований: 1. Понимание того, что любая организация представляет собой нечто вроде «естественного эксперимента» (причем изме- нения могут быть сопоставлены по некоторому критерию эф- фективности организации), и того, что организация может быть целенаправленно изменена экспериментальным путем, предус- матривающим оценку результата. 2. Вероятно, такое базовое исследование может быть пред- принято без каких-либо краткосрочных обязательств или даже ожиданий, что результаты потребуют неотложных действий в определенном направлении; напротив, цель заключается в том, чтобы получить некоторые представления о функционировании организаций, которые в дальнейшем можно использовать при решении проблем.
Проведение опросов в организациях 1Г За решенными проблемами встают новые. Каков оптималь- ный показатель текучести кадров для организации? Каким об- разом происходит выявление и продвижение по служебной лестнице талантливых управленцев и специалистов? Каковы условия, при которых практика «вовлечения сотрудников в уп- равленческую деятельность» повышает эффективность органи- зации? В чем заключаются основные проблемы при слиянии, или разделении организаций? 1.6. Планирование опроса: проблемы разработки Методология проведения опросов в организациях стала доволь- но изощренной; имеются книги и журнальные статьи, в кото- рых детально рассматриваются проблемы разработки опросов^ на операциональном уровне (см., например, [6]). В последую- щих разделах рассматриваются основные направления выбора при подготовке опроса. 1.6.1. Интервью или анкеты? Этот выбор может диктоваться экономическими, концептуаль- ными, политическими или техническими факторами, причем в- различных случаях веса факторов могут варьировать. Если предполагается большая численность отвечающих, то возраста- ет вес экономических соображений, поскольку исследование при помощи анкеты, в пересчете на отдельного отвечающего, обходится дешевле. Найм или подготовка квалифицированных интервьюеров стоят дорого; интервью обычно отнимает больше времени, чем заполнение опросника, нацеленного на получе- ние такой же информации, и требует участия двух человек. Мо- гут потребоваться определенные расходы на подготовку схемы интервью, ее осуществление и, кроме того, расходы на обработ- ку записей, сделанных в ходе интервью, и приведение их к форме, пригодной для статистического анализа; необходимые для этого суммы могут быть весьма значительными. Если чис- ленность отвечающих относительно невелика, то экономические- соображения могут иметь меньший вес, поскольку выигрыш- вследствие использования анкеты погашается дополнительными затратами на подготовку и претестирование зондажной анкеты и, таким образом, расходы на анкетирование становятся сопо- ставимыми с расходами на проведение интервью. С теоретической точки зрения недостатки или опасности опросника типа «карандаш — анкета» состоят в том, что необ- ходимо заранее знать или рассчитать, во-первых, что и как спросить у опрашиваемого и, во-вторых, на какие ограничения в интерпретации готов пойти исследователь. Анкеты очень эф^
18 Глава 1 -фективны в тех случаях, когда можно получить стандартные ответы на заранее сформулированные вопросы. Интервы? очень эффективны в тех случаях, когда либо допускаются не- предвиденные ответы, либо выясняются неопределенные мне- ния, либо интервью проводится по какому-нибудь частному поводу. К «политическим» соображениям относятся проблемы дове- рия, искренности и уважения со стороны опрашиваемых. На- пример, если опрос затрагивает дискуссионные темы и его ре- зультаты должны явиться предметом обсуждений и споров, то желательно, чтобы информация была получена от представи- тельной и большой выборки отвечающих, а переход от ответов к статистическим выводам осуществлялся при минимальном вмешательстве в процессы кодирования, обработки и интерпре- тации уникальных ответов. В таком случае наиболее предпоч- тительными являются анкеты с бесстрастно сформулирован- ными вопросами и многими формализованными ответами. В не- которых ситуациях, когда особенно важно сохранение приват- ности и конфиденциальности, применение безличной анкеты •обеспечивает скептически настроенным отвечающим дополни- тельные гарантии. В ряде ситуаций относительно более высо- кий (или низкий) статус интервьюера может препятствовать искренности ответов опрашиваемого. Такие факторы, как язык, пол, культура и национальность, могут требовать нейтральнос- ти единообразного для всех опросника или, в определенных •ситуациях, доверия к интервьюеру как к «своему» («одному из нас»). Большая часть технических факторов, имеющих отношение к выбору между анкетой или интервью, вытекает из ограниче- ний, налагаемых предполагаемым планом анализа или сопо- ставления результатов. Если необходимо получить данные о тенденциях или, к примеру, провести сравнение подразделений организации, то процедуры должны быть совершенно идентич- ны. Если собираются использовать предварительно стандарти- зированные шкалы и показатели, то следует воспроизвести прежние методы получения информации. Большинство организаций, имеющих опыт проведения оп- росов, выборочно, в зависимости от обстоятельств, используют и анкеты, и интервью. Часто эти процедуры используются од- на за другой — например, сначала проводится краткое интер- вью по небольшому числу показателей, а затем полученные в нем результаты используются для формулирования тем, вопро- сов и форматов ответов анкеты, содержащей большее число показателей.
Проведение опросов в организациях 1.6.2. Популяция и выборки Многие опросы в организациях охватывают всех сотрудников организации или всех представителей определенного статуса (например, всех руководителей) или определенную единицу ор- ганизации (например, инженерный отдел). При этом не воз- никает никаких проблем с выборкой, так как такую «тоталь- ную выборку» нельзя усовершенствовать. Однако если базовая популяция (генеральная совокупность) велика либо неизвест- ны ее размеры и границы, то необходимо применять некоторые рассматриваемые ниже процедуры выборки. Обычно элементами выборки являются индивиды, но до- вольно часто интерес представляют не люди сами по себе, а некоторые другие категории «объектов» — например профессии, события, решения, группы, рабочие места, рабочее время или продукты труда. Следует добавить, что выборка необязательно- предполагает представительность, но может быть сформирова- на преднамеренно непредставительной. Так, опрос в организа- ции может быть запланирован таким образом, чтобы включить в выборку всех тех людей, которые вовлечены в перестройку технологии, или тех, кто является членами представительной выборки эффективно работающих групп. В некоторых ситуаци- ях наилучшие результаты дают целевые выборки, хотя они и не являются представительными по отношению к генеральной совокупности. Приведем два примера целевых выборок. 1. Руководство фирмы хочет сравнить высокопродуктивные н низкопродуктивные подразделения; опрашиваются работники десяти подразделений, характеризующихся высокой произво- дительностью, и десяти подразделений, характеризующихся низкой производительностью. При этом игнорируется масса «представительных» подразделений, имеющих среднюю произ- водительность. 2. Руководство фирмы, обеспокоенное неправильной интер- претацией ее официального сообщения о кадровой политике, провело интервьюирование сотрудников. Выбор сотрудников для интервьюирования осуществлялся, исходя из соображений разнообразия и удобства, и продолжался до тех пор, пока 20 последних интервьюируемых не перестали давать новую инфор- мацию. В этом случае выборка была небольшой и непредста- вительной, но позволила идентифицировать 5 способов непра- вильной интерпретации официального сообщения. В тех случаях, когда необходима представительная выбор- ка, следует рассмотреть две основные проблемы. Во-первых, как можно гарантировать отсутствие смещения выборки? Клю- чом к решению этой проблемы является случайность, но «слу- чайность выбора» не означает произвола. Существуют методы^
20 Глава 1 обеспечения рандомизации с разной степенью удобства примег нения и точности. Во-вторых, каков должен быть объем выборз- ки? Ответ на этот вопрос зависит от того уровня ошибки вы- борки, который признается допустимым для результатов опро- са и, что более важно, от адекватного представительства любой из тех подгрупп, которые будут отобраны для сравнения и специального анализа. Например, если хотят проанализировать управленческий персонал среднего уровня, то необходимо, что- бы простая случайная выборка содержала необходимое число опрашиваемых этого типа. Те, кто хоть немного знаком с выборочными методами опро- сов, обладают набором полезных приемов, применение которых позволяет получать адекватные выборки без неоправданного расширения масштаба опроса. Примером такого приема может служить целенаправленное увеличение выборки из определен- ных популяционных категорий, которые в других случаях дава- ли бы слишком мало опрашиваемых; эта операция может быть произведена без утраты преимуществ случайного представи- тельства всей генеральной совокупности. Кроме того, существу- ет возможность сформировать комплексную выборку, состоя- щую из связанных подвыборок; этот способ позволяет эффек- тивно и совместно представить генеральную совокупность, от- делы, рабочие группы и профессии. 1.6.3. Разработка и претестирование инструментария Независимо от того, сделан выбор в пользу анкеты или ин- тервью, решающим шагом разработки опроса является подго- товка и опробование (претестирование) предлагаемого инстру- ментария [2, 8, 16]. Какова бы ни была цель опроса, весьма вероятно, что какая-нибудь организация уже подготовила и использовала анкету или схему интервью для аналогичных це- лей. Если уже имеется «готовый» инструментарий, подходящий для данного случая, то лучше использовать его — целиком или частично. Однако готовый инструментарий редко подходит во всех отношениях; очень вероятно, что потребуется некоторая его модификация, например привязка к локальным деловой терминологии и организационным структурам или включение ряда вопросов, специфичных для новой ситуации. Известны анкеты и схемы интервью, доступные для всех. Некоторые из них защищены правом собственности и могут быть использо- ваны только с разрешения владельцев или в связи с их иссле- дованиями. Ряд широко известных шкал и показателей по част- ным проблемам можно включать в инструментарий, разрабо- танный для локальных условий (например, шкалы для измере- ния удовлетворенности работой, мотивационных характеристик
Проведение опросов в организациях 21 работы, обусловленного работой стресса, организационной структуры и стиля руководства). Некоторые из инструментари- ев (или их компонентов) неоднократно испытаны, и имеются до- кументальные свидетельства о таких их свойствах, как надеж- ность и достоверность [4, 7, 13]. Независимо от того, выберет исследователь стандартный инструментарий или инструментарий, подготовленный специ- ально, либо будет сочетать и то, и другое, он поступит мудро, если предпримет его предварительную проверку на небольшой группе различных работников, чтобы убедиться в том, что все без исключения вопросы понимаются однозначно, нейтральны или благожелательны по отношению к опрашиваемым, а кате- гории ответов понятны. 1.7. Планирование опроса: организационные проблемы •Существует ряд проблем, связанных с курсом и практикой организации, которые должны рассматриваться как часть про- цесса планирования опроса. Если не сделать это на этапе под- готовки, то, скорее всего, эти вопросы возникнут позже и при обстоятельствах, которые затруднят их решение. 1.7.1. Конфиденциальность Некоторые опросы охватывают такие проблемы и такие груп- пы отвечающих, для которых конфиденциальность, приватность взглядов и анонимность недостижимы, или не имеют особого значения. Тем не менее обычно требуются серьезные гарантии того, что приватные мнения кого-либо из опрошенных не будут использованы для чьей-либо личной выгоды или причинения вреда. Иногда опросы затрагивают небезобидную информа- цию — о поведении кого-нибудь из руководителей, оценках де- ловых качеств руководителей, намерениях прекратить работу, употреблении наркотиков и т. п. Чтобы искренне отвечать на такие вопросы, не имея гарантий того, что ответы не повредят или не будут неправильно интерпретированы, человек должен быть или наивным, или глупым. Обычно гарантии анонимности производят нужное впечатле- ние, если работники испытывают доверие к организации и если для этого предпринимаются различные символические и прак- тические меры. Типичный минимум таких мер должен вклю- чать следующее: четкое заявление о намерениях фирмы ува- жать анонимность; исключение из опросников имен отвечаю- щих и их опознавательных номеров; открытое назначение лиц, •ответственных за сохранение анонимности и использование ми- нимально необходимого числа вопросов, в отношении которых
22 Глава 1 можно предположить, что они могут быть использованы для идентификации определенных лиц. Еще одним шагом может быть изолирование доступа сотрудников организации к первич- ным материалам опроса; с этой целью для сбора, хранения и анализа полученных в процессе опроса данных можно при- бегать к помощи внешних агентств. В некоторых случаях орга- низации создают комиссию из собственных работников, кото- рая наблюдает за порядком обработки и хранения данных. По- тенциальной платой за анонимность опрашиваемых являются некоторые ограничения, скованность в использовании данных и, вследствие этого, определенное снижение полезности опроса. При этом основная трудность заключается в том, что без иден- тификации опрашиваемых невозможны ни повторный опрос той же выборки, ни сопоставление данных опроса с официальны- ми документами организации. Все же обычно это не повод для огорчений. Однако для некоторых целей желательна идентифи- кация опрашиваемых. Приведем два примера. 1. Для оценки различного рода отсроченных эффектов про- фессионального стресса желательно провести повторный опрос тех же самых индивидов и совместный анализ двух этих оп- росов. 2. Для выявления условий и причин безучастности, высо- кой продуктивности, профессионального роста и т. п. может оказаться необходимым обследовать персонал организации и проанализировать оперативные документы. Конечно, можно со- хранить конфиденциальность даже при утрате анонимности и, как правило, можно получить на это согласие работников при условии, что они испытывают какой-либо интерес к опро- су, их участие в опросе является добровольным, а объяснения о способах использования данных внушают доверие. 1.7.2. Участие в планировании Планирование опроса неизбежно поднимает вопрос о контро- ле за его целями, разработкой и использованием результатов. Оставляя в стороне вопрос о «правах» высших руководителей, специалистов, управленческого персонала и руководства проф- союзов на участие в таком контроле, следует решить вопрос о том, может ли участие в планировании опроса работников названных групп привести к повышению качества и полезности опроса. Этот вопрос с особой силой встает в организациях, имеющих небольшой опыт проведения опросов, поскольку имен- но в этом случае велик риск того, что люди не поймут деталей плана и не будут уверены в том, что их заботы и интересы приняты во внимание.
Проведение опросов в организациях 23 Приведем соображения «за» и «против» участия широкого круга лиц в планировании опроса. Очевидно, что участие в планировании опроса удлиняет время планирования и требует отвлечения людей от других видов работ. Могут выдвигаться и обсуждаться какие-то идеи, которые затем будут отвергнуты по чисто техническим причинам, либо потому, что они противо- речат целям данной организации или требованиям законности, либо просто потому, что нет возможности реализовать такое множество предложений. С другой стороны, заблаговременное обсуждение с различ- ными заинтересованными группами работников (или их пред- ставителями) может дать какие-нибудь хорошие идеи, предот- вратит недоразумения, которые в противном случае могли бы возникнуть, или облегчить сотрудничество при проведении оп- роса. .1.7.3. Добровольность Редко бывает так, чтобы организация без вреда для себя мог- ла потребовать от своих работников ответы на вопросы анке- ты или интервью, затрагивающие сферу их личной жизни. Ис- следования показывают, что в большинстве организаций со- трудники (включая и руководителей) имеют представления о том, какого типа информацию руководство имеет право требо- вать от них (Можете ли Вы поработать сверхурочно в следую- щую субботу?) и какую информацию работники имеют закон- ное право не сообщать (Почему Вы не можете сверхурочно ра- ботать в следующую субботу?). Поэтому обычно опросы про- водятся так, чтобы работник, не подвергаясь риску, мог отка- заться от участия в опросе. Принцип добровольности вырастает из уважения к действу- ющим нормам соблюдения тайн личной жизни, а также из знания того факта, что принуждение провоцирует человека не давать искренних ответов на вопросы. Обеспечение того, чтобы предполагаемые отвечающие были проинформированы относи- тельно сути и целей опроса, а также о том, что они вольны отказаться от участия в нем, является заботой руководителей опроса. Некоторые, действительно, откажутся. Число «отказ- ников» может быть очень небольшим — от 1 до 2% (при опти- мальных условиях)—или весьма значительным — 30% и бо- лее (что происходит, когда участию мешают такие причины, как болезнь, отпуск, неграмотность, или когда низок уровень интереса работников к опросу или же высок уровень недоверия к руководству). Обычно достигается уровень участия 85—95%. Если уровень участия значительно ниже или важна представи- тельность, то необходимо оценить риск искажения получаемых
24 Глава 1 данных вследствие того, что выборка — в результате отказов — получается смещенной. Меры, предпринимаемые для обеспечения сотрудничества опрашиваемых, обычно основываются на опыте организации и могут включать все или некоторые из перечисленных ниже: 1) письмо с пояснениями, адресованное каждому из предпола- гаемых опрашиваемых; 2) собрание, проводимое с целью объ- яснить план проведения опроса и ответить на возникающие во- просы; 3) поддержка со стороны деятелей профсоюза или ру- ководителей опрашиваемого; 4) поясняющие статьи в печатном органе фирмы; 5) «горячая линия» для ответов на вопросы относительно планов опроса, задаваемые по телефону; 6) га- рантии того, что анкетирование или интервьюирование будет проводиться в рабочее, а не личное время. 1.7.4. Представление результатов При любом опросе обязательно возникнет проблема представ- ления результатов. Кто должен получить возможность ознако- миться с результатами? Насколько детально? Когда? Для ка- ких целей? Эти вопросы встают потому, что некоторые люди испытывают простое любопытство, интерес к организации, же- лание сравнить собственные взгляды со взглядами других. Здесь есть некоторое противоречие: те, кто добровольно пред- лагает информацию (т. е. опрашиваемые), могут претендовать на получение чего-то взамен. Другие в гораздо большей степе- ни озабочены способами использования информации, и эта обеспокоенность теснее связана с их собственными положением и ответственностью в организации. Результаты опроса, по их мнению, могут лучше или хуже отражать их собственную дея- тельность; кроме того, эти люди могут быть необъективны по отношению к текущим программам, проблемам и задачам ор- ганизации, за которые они несут ответственность, поскольку полученные в ходе опроса данные могут быть лично для них желательны или неблагоприятны. Благоразумно заранее предвидеть проблемы, связанные с представлением результатов, уже на стадии планирования вы- работать некоторые методические принципы и проверить, на- сколько они применимы. Основными факторами, подлежащими рассмотрению, являются намерения организации в отношении использования результатов, проблема сохранения тайны опра- шиваемых и конфиденциальности данных. Результаты должны быть предоставлены тем, кто будет их использовать, причем предоставлены в такой форме и настолько детально, как этого требуют планы их использования. Форма представления ре- зультатов должна оберегать отвечающих от раскрытия источ-
Проведение опросов в организациях 25 ника. Требование конфиденциальности должно сопоставляться с затратами на сохранение тайны и возможных выигрышей от ее раскрытия. Нельзя дать общий рецепт решения проблем представле- ния результатов, так как каждый опрос характеризуется свои- ми содержательными и концептуальными особенностями. Мож- но привести пример типичного случая анкетного опроса, широ- кого по охвату проблем и разнообразию популяций опрашивае- мых. Возможно, что такой опрос вообще не будет проведен, если нет уверенности, что удастся получить и проанализировать информацию от всех или большинства представляющих интерес лиц в настоящем или будущем. Одной из форм представле- ния результатов может быть осуществление программы с об- ратной связью данных по методу «ветвления», предпринимае- мой с целью поощрить интерес к получению информации, ди- агностировать возможные области деятельности и планирова- ния возможных действий. Для этого производится статистичес- кое суммирование данных опроса отдельно по каждому под- разделению организации; в таком обобщенном виде данные поступают в каждое из этих подразделений, при этом оказы- вается помощь в их интерпретации. Следовательно, группа высшего руководства может получить данные, подытоженные по всей организации в целом и по некоторым основным под- разделениям организации. На следующем организационном уровне каждая группа административно-управленческого персо- нала получает данные по собственным подразделениям, а так- же— для сравнения — данные опроса всей организации в це- лом. Сущность метода «ветвления» состоит в том, что необхо- димая информация предоставляется некоторым или всем уров- ням организации в такой форме и настолько детально, как этого требует каждый данный случай; при этом достигается значительная гибкость как в отношении обширности охвата, так и в отношении детальности описания охватываемых проб- лем. Обычно информация по темам, затронутым в опросе, тре- бует избирательного подхода к себе. Этот подход заключается в том, чтобы как можно полнее осветить соответствующие темы и в то же время избежать перегрузки информацией. Специа- листам, собирающим информацию, может быть предложено запрашивать ту дополнительную информацию, какую они соч- тут необходимой, а также сообщать о своей интерпретации, способах решения проблем или предполагаемых путях реагиро- вания [5, 10]. Заказчики опроса могут также потребовать не только того, чтобы полученная в результате информация была предоставле- на группам пользователей (это можно сделать различными
26 Глава 1 способами, например, так, как описано выше), но и того, чтобы результаты, представляющие общий интерес для всех работни- ков, стали достоянием гласности внутри организации. Цели и методы такого подхода скорее соответствуют стилю связей администрации с общественностью, чем стилю решения про- блем управленческой деятельности. Скорее всего, сотрудники организации хотели бы узнать некоторые общие результаты опроса и особенно то, как эти результаты будут использованы для улучшения положения дел в организации. Отсутствие информации о результатах может создать почву для слухов или же оставить впечатление, что никто не обратил внимания на мнение опрошенных. Проведение опроса формирует ожида- ния того, что произойдут какие-то перемены, поэтому отсутст- вие известий может быть расценено как плохие известия. Как выразился, несколько драматизируя ситуацию, один руководи- тель: «Опрос подобен снятию предохранителя с ручной грана- ты... Сделав это, нельзя спокойно держать ее в руках». В большинстве опросов, проводимых в организациях, главные проблемы представления результатов возникают в связи с тем, что добывается огромный объем информации, в том числе и противоречивой, и с тем, что ряд полученных результатов мо- жет быть осмыслен только после тщательного анализа. Часто эффективна последовательная стратегия: сначала пользователи отбирают информацию по приоритетным темам, а за- тем — ее статистический анализ при участии групп пользова- телей. Например, какой-то отдел может иметь гораздо более низкий, по сравнению с другими отделами, показатель уверен- ности работников в том, что их планы в отношении карьеры будут реализованы. Группа анализа может запросить допол- нительную информацию о том, какие группы людей определен- ных профессий ощущают особую неудовлетворенность, и это может помочь прийти к какому-то решению. Существуют некоторые эффективные правила представления результатов, сохраняющие тайну опрошенных. Большинство придерживается следующих правил: 1) нельзя собирать инди- видуальные данные по подгруппам малого размера и в таком виде передавать их другим лицам; 2) нельзя дословно цити- ровать ответы опрошенных на вопросы интервью и открытые вопросы анкеты, а также замечания и дополнения, вписанные ими в опросник, если они содержат характеристики, которые могли бы быть использованы для идентификации опрошенного. 1.7.5. Помощь профессионалов Несмотря на то, что опросы в организациях могут проводиться (и иногда даже на удовлетворительном уровне) лицами, не имеющими профессиональной квалификации и опыта, органи-
Проведение опросов в организациях 27 зация поступит весьма разумно, если получит квалифициро- ванную консультацию. Как минимум, профессионал должен ознакомиться с соображениями в отношении цели, инструмен- тария, плана проведения опроса, анализа и представления ре- зультатов, а также с намечаемыми стратегиями интерпрета- ции и использования результатов. Вполне возможно, что у профессионала появятся хорошие идеи, которые сгладят нега- тивные эффекты и повысят результативность опроса. Однако руководство большей части организаций обычно выражает же- лание, чтобы опрос не только контролировался, но и проводил- ся профессионалами, будь то штатные или приглашенные спе- циалисты. Даже те фирмы, в которых существует штат спе- циалистов по опросам, часто стремятся получить помощь извне; они могут поступать так для того, чтобы сбалансировать ра- бочую нагрузку собственного штата, либо для того, чтобы за- ручиться помощью людей, специализирующихся на проведении определенных типов опросов, либо для того, чтобы получить дополнительные гарантии сохранения тайны опрашиваемых. Еще одной причиной обращения к посторонним специалистам является возможность кооперации для ознакомления с данными опросов, проводимых в других организациях. Собственные штатные профессионалы имеют то преимуще- ство, что они а) знакомы с организацией; б) находятся в кур- се предшествовавших и текущих событий, которые могут иметь отношение к эффективному планированию опроса; в) имеют возможность постоянно участвовать в опросе на протяжении всего периода планирования, проведения самого опроса, анали- за и применения результатов. Очевидно, что преимущества при- влеченных профессионалов заключаются в том, что они обла- дают опытом проведения разнообразных опросов в различных условиях, знакомы с ресурсами и инструментарием, которыми можно воспользоваться, а также имеют возможность уделить все свое внимание данному опросу и работать по краткосроч- ному контракту. Помощь профессионалов доступна, и получить ее неслож- но. Этот вид услуг готовы оказать как отдельные специалисты, так и небольшие фирмы. Очевидно, что более крупные консуль- тационные фирмы обладают и соответственно большими воз- можностями. Многие университеты имеют подходящие штаты и предлагают удобные для организаций условия; можно обра- титься на факультеты психологии или в школы менеджеров. Если для организации, нуждающейся в опросе, желательны еще большая специализация и опыт, то она может подыскать под- ходящего профессионала при помощи экспертизы (например в благотворительных организациях, социальных агентствах или на государственной службе).
28 Глава 1 1.8. Планирование опроса: анализ и интерпретация данных Интерпретацию данных опроса в организации можно прово- дить на нескольких различных уровнях сложности, каждый из которых характеризуется детализацией исследования, затра- тами и достигаемым эффектом. На этапе планирования опро- са очень важно заглядывать вперед, предвидеть, как собира- ются использовать результаты, и закладывать в проект те де- тали, которые позволят адекватно использовать полученные- данные [14]. Можно получить довольно много информации об организа- ции или проблеме при помощи простого сканирования «сы- рых» результатов, представленных в виде графиков или обыч- ных таблиц средних и распределений. Для их использования нужно только оценить полученные результаты и решить, явля- ются ли они хорошими или плохими, тревожащими или успо- коительными (или какими-нибудь еще). В этом может помочь сравнение мнений нескольких независимых наблюдателей; очень важен также некоторый предварительный опыт «чтения» результатов опроса. Однако сырые данные могут быть обманчивыми, а заключе- ния об их значении и необходимых действиях — не очевидными. Бывает так, что необходимую дополнительную информацию трудно выявить и осмыслить, а совместное рассмотрение не- скольких взаимосвязанных показателей достаточно сложно и требует упрощения при помощи многофакторного статистичес- кого анализа. Так, группа администраторов, изучающая свод- ные данные опроса, может испытывать некоторые затруднения при выработке общего мнения о том, что означают эти данные и что можно с ними сделать. Они могут обнаружить, что значи- тельная часть опрошенных, скажем, 85%, сообщает о том, что работа, в общем, их удовлетворяет. Некоторым администрато- рам при этом представляется, что удовлетворенность работой преобладает и что все в порядке. Какой-нибудь другой адми- нистратор непременно спросит: «А не должны ли быть удовлет- ворены все? Что мы делаем неправильно?» Еще кто-нибудь задаст такой вопрос: «Какое значение это имеет для подведе- ния итогов года? Полагаю, что никакого». Другой скажет: «Я удивлен — что их не устраивает? Может быть, нам следует узнать, что им хотелось бы изменить». Короче говоря, для ин- терпретации могут потребоваться предположения и рассужде- ния. На поставленные таким образом вопросы можно ответить, если рассмотреть полученные данные более умело. Опытный специалист может помочь, указав, что обычно доля удовлетво- ренных работой выше, чем 85%; что удовлетворенность рабо- той — по крайней мере, в большинстве случаев — слабо связа-
Проведение опросов в организациях 2» на с производительностью труда, но обычно является факто- ром, влияющим на пропуски работы и текучесть кадров; что- какая-то неудовлетворенность неизбежна и, вероятно, в ней нет ничего плохого, если она вызвана какими-то временными- факторами и если постоянную и острую неудовлетворенность, работой испытывает лишь небольшое число работников. После такого поверхностного анализа и интерпретации- того, что приоткрывает опрос, можно (при условии, что опрос был организован и проведен на достаточно высоком уровне) предпринять некоторые дальнейшие шаги, такие, как: 1) срав- нение различающихся или контрастирующих групп внутри ор- ганизации; 2) сравнение сходных групп, принадлежащих той же организации, но опрошенных раньше, или сравнение сход- ных групп из разных организаций; 3) проверка значимости ре- зультатов по определенным критериям. В качестве критериев, могут выступать ценности и цели организации или другие кор- реляты, имеющие значение для организации. 1.8.1. Сравнение различающихся групп Для того чтобы аналитические сравнения могли принести- пользу, опрос в организации должен охватывать, как правило; достаточное число опрашиваемых разного типа и уровня из различных подразделений организации. Если развивать при- мер с удовлетворенностью работой, можно задать вопрос: у кого выше показатели неудовлетворенности — у женщин или у мужчин? у молодых работников? у административно-управ- ленческого персонала среднего или более высокого (более низ- кого) уровня? у тех, кто занят данной работой в течение дли- тельного времени, или у тех, кто занят ею недолго? близки ли показатели неудовлетворенности в различных подразделениях организации? Вариантов очень много. Корреляции неудовлет- воренности с демографическими, организационными и лично- стными характеристиками часто могут прояснить, что же «оз- начает» неудовлетворенность в данной организации, и подска- зать, нужно ли и можно ли предпринять корректирующие меры. Такую же стратегию интерпретации можно применить к яв- лениям, которые имеют для данной организации большее зна- чение, чем удовлетворенность работников. Предположим, что- многие люди отвечают, что они обладают важными умениями* И способностями, которые не находят применения в той трудо- вой деятельности, которой они в настоящее время заняты. Без сомнения, кое-кто переоценивает важность своих неиспользуе- мых способностей, но возникает вопрос, является ли такое невостребование способностей (несомненно, дорогостоящее для*
30 Глава 1 организации) повсеместно распространенным, типичным для определенных отделов пли категорий работников. Например, в одной крупной фирме было обнаружено, что почти половина людей, занятых технической работой, полага- ли, что у них нет или очень мало возможностей для наилучше- го использования своих способностей. Сопоставление этой груп- пы работников с другими показало, что такие взгляды значи- тельно более распространены среди относительно молодых ра- ботников, недавно окончивших университеты и занимающихся в отделах фирмы не исследованиями и разработками и не уп- равленческими функциями, а выполняющих несвойственные им функции. Более того, многие сотрудники этой категории пола- гали, что возможности их продвижения по службе ограничены, и собирались переходить на другую работу. Руководители зна- ли о том, что среди этой группы сотрудников есть неудовлет- воренные работой, но были поражены масштабами. Они хотели, чтобы в фирме сохранялась некоторая текучесть кадров (поскольку увольняющиеся часто переходили в смежные фир- иы), но чувствовали, что терять так много специалистов и, по всей видимости, не худших, опасно. Последовали пере- смотр программы набора новых сотрудников и введение про- граммы быстрого продвижения и смены деятельности для наи- более обещающих молодых работников. При изучении стандартов организации некоторые пользова- тели систем опроса шаблонно оперируют предварительно отобранным ограниченным набором демографических, пози- ционных и установочных переменных для того, чтобы получить компактное описание корреляций, выходящих за пределы стандарта. Такой подход не основан на тео- рии и может привести к получению информации, которая при проверке окажется тривиальной, но он может приоткрыть и не- ожиданные проблемы (или отсутствие проблем). 1.8.2. Сравнение сходных групп Практически все пользователи результатов опроса хотят оце- нить данные их собственного опроса при помощи каких-то внешних норм или стандартов. Как сравнивать нашу органи- зацию с другими? Как проводить сравнение с фирмами, похо- жими на нашу? Проведение такого рода сравнений представля- ется целесообразным и иногда на самом деле приводит к не- плохим результатам. Хотя полезно было бы знать, являются ли собственные результаты типичными или необычно высокими (либо необычно низкими), все же нет достаточных оснований считать, что принятые нормы оптимальны или что стандарты .подходят для данной организации.
Проведение опросов в организациях ЗЬ Для осуществления подобных сравнений необходимо нали- чие двух условий. Во-первых, нужно использовать схему ин- тервью или анкеты, которая хотя бы частично является1 «стандартной», т. е. применялась в других организациях. Во-вторых, необходимо иметь доступ к результатам опроса в, других организациях, а также информацию, достаточную для того, чтобы сделать заключение о сопоставимости результа- тов. Доступ к соответствующим данным в других организациях не всегда прост и не всегда оказывается полезным, но его следует рассматривать как составную часть начального этапа планирования. Очевидно, что в больших организациях, насчи- тывающих большое число подразделений и имеющих долго- срочную программу проведения опросов, должен существовать, центральный банк данных, позволяющий сравнить результаты любого подразделения с нормами других аналогичных подраз- делений фирмы. Многие фирмы и агентства, проводящие опро- сы, хранят банки результатов опросов, проведенных ими ранее в разных организациях; это позволяет им сравнивать данные по организациям одного и того же типа (без указания конкрет- ных названий фирм). Существует также несколько обществен- ных банков данных, полученных в результате опросов общего- сударственных выборок и представляющих собой срез всех, типов занятости. Последние банки данных дают потенциальную- возможность сравнений определенных категорий работников — например промышленных рабочих, административно-управлен- ческого персонала, учителей и т. п. .Имеется некоторое число- промышленных ассоциаций, члены которых ради получения общих технических норм дают согласие на использование обыч- ной процедуры опроса и объединение результатов в некоторый’ общий фонд (при условии, что не будет производиться иденти- фикация членов). Для планирования сравнения организации с другими важ- но заранее определить источник и получить доступ к нему. Также необходимо иметь в виду, что «стандартные» инстру- ментарии, как правило, менее гибки, чем инструментарий, раз- работанный специально, с учетом конкретных проблем и усло- вий. Естественно, что при этом следует взвесить затраты и вы- годы. Обычно ожидаемые выгоды определяются просто и вы- текают из того, является ли данная организация типичной или, напротив, в каких-либо существенных отношениях выходящей за пределы стандарта. Часто интерпретации не очевидны, так. как приходится предполагать, что сравниваемые организации подобны и не характеризуются какими-то уникальными усло- виями, объясняющими и оправдывающими обнаруженные раз- личия.
-321 Глава 1 Если есть возможность провести сопоставление полученных данных с результатами аналогичного опроса, проведенного в этой же организации раньше, то такое сравнение будет наибо- лее информативным. Оно позволит уловить тенденции измене- ния. Обычно руководители в гораздо большей степени озабо- чены тем, куда их организация идет, чем тем, где она нахо- дится в данный момент. Следствием этого является все более частое и широкое использование организациями периодических -опросов (скажем, с интервалом в 2—3 года), предпринимаемых для проверки того, приближается или, наоборот, удаляется организация от желаемой ситуации. 1.8.3. Анализ и диагностика эффекта Упомянутые выше подходы к интерпретации данных опроса основываются на нормативных суждениях и сравнении групп. Они побуждают принимать решения о том, на какие проблемы следует обратить внимание, и могут выявить ряд условий, име- ющих отношение к выбору направления действий. Нередко это- го достаточно. В любом случае опросный метод исследования позволяет реализовать такие типы анализа, которые соответ- ствуют поставленным задачам и построены таким образом, чтобы формировать политику и отвечающие ей действия. Процедуры включают многофакторный анализ условий, свя- занных с некоторым количественным критерием. Например, одна фирма гордилась своей программой по выплате жалованья административно-управленческому персо- налу среднего уровня. Эта программа вводила «индивидуали- зированные» прибавки к жалованью сверх обычных и создава- ла значительные различия в оплате, основанные на заслугах -конкретного работника; кроме того, в вопросах установления жалованья проводилась политика конфиденциальности. Руко- водство фирмы стремилось, чтобы сотрудники рассчитывали на вознаграждение, соответствующее затратам труда, и были удовлетворены получаемой зарплатой. Опрос, проведенный в фирме, помимо прочего, затрагивал вопрос о том, насколько работники удовлетворены своим жалованьем и находят ли -они его справедливым. Анализ показал, что, вопреки ожиданиям, неудовлетворен- ность испытывали не только те, кто получал меньше других ра- ботников того же возраста, ранга и выполняющих такую же ра- боту, но также и некоторые хорошо оплачиваемые «резвые ло- шадки». Была проверена дюжина возможных влияющих факто- ров (по отдельности и в различных комбинациях) и выявлена основная причина неудовлетворенности, которая не компенси- ровалась жалованьем и действие которой ничем не сдержи-
Проведение опросов в организациях 33 валось. Этой причиной оказалась политика конфиденциальнос- ти, которую в одних подразделениях явно чтили, а в других — нет. Отвечавшие, которые знали, сколько получает большая часть людей из их группы, были чаще удовлетворены собствен- ной зарплатой и справедливостью системы оплаты, определяю- щей размеры вознаграждения. Обнаруженный факт в равной степени касался и тех, кто получал относительно больше дру- гих, и тех, кто получал меньше других, и во многих рабочих группах не зависел ни от размеров жалованья, ни от выпол- няемых работниками функций, ни от среднего для группы раз- мера жалованья. По-видимому, в этой фирме политика конфи- денциальности привела к результатам, противоположным ожи- даемым. Этот факт нельзя было бы обнаружить с помощью прямых методов исследования или обсуждений в кругу руково- дителей. В результате фирма объявила о политике открытости в области заработной платы и соответствующим образом про- инструктировала административно-управленческий персонал. Для того чтобы предпринять такой целенаправленный ана- лиз эффекта, необходимо прогнозировать подобное применение результатов опроса и включить в инструментарий также во- просы, которые делают возможным содержательное и аналити- ческое решение задачи. В этом, должно быть, заключается сво- его рода «ловушка 22»’\ так как для того, чтобы задать опти- мальные вопросы, нужно заранее знать, какие переменные окажутся наиболее подходящими. В большинстве ситуаций эта дилемма решается сама собой — проблема, возможно, и воспринимается как проблема потому, что люди, сталкиваю- щиеся с ней, имеют на нее разные взгляды. Эти конкурирую- щие взгляды выявляют множество граней проблемы, которые должны быть объединены в инструментарии опроса. Вероятно, многие из возникающих проблем уже кем-то и когда-то иссле- довались или обсуждались в печати, поэтому для облегчения процесса формулирования необходимого блока вопросов можно использовать эти источники. Критерием при анализе эффекта может быть практически любое состояние организации или результат, который признается важным, поскольку внутри организации он является перемен- ной (а не константой) и может быть измерен с некоторой сте- пенью точности. Проблема может иметь отношение к отдельным работникам, и тогда критериальная переменная может изме- ряться для индивидов и связываться с результатами их опро- са; критериальная переменная также может иметь отношение к рабочим группам, подразделениям организации или важным *> «Ловушка 22» — положение, из которого нельзя выйти с честью (по названию книги Дж. Хеллера). — Прим, перед.
34 Глава 1 событиям. Такой анализ был проделан, например, для внесе- ния ясности в следующие проблемы: почему некоторые работ- ники не могут достичь тех трудовых успехов и дополнительной оплаты, которые возможны при системе поощрительной оплаты труда? каковы характеристики групп с низкими (или высоки- ми) показателями пропуска работы? каковы для работников различных категорий оценки эквивалентности повышений зара- ботной платы и дополнительных льгот? являются ли новые ви- део-дисплейиые рабочие места более (или менее) стрессирую- щими по сравнению с теми, которые использовались еще при старых технологиях? Очевидно, что для проведения такого анализа необходима довольно высокая компетентность в области статистики и тео- рии. Обычно требуются дополнительный контроль и оценка личностных и ситуационных факторов; в противном случае ре- зультаты анализа могут оказаться неоднозначными. Кроме то- го, может потребоваться проверка качества полученных ре- зультатов. Часто бывает необходима совместная обработка данных путем многофакторного дисперсионного анализа взаи- модействующих факторов. Это — работа не для начинающих. Она требует участия профессионала. 1.8.4. Интерпретация субъективных показателей Пользователи результатов опросов в организациях, особенно неопытные, часто скептически оценивают точность и значи- мость данных опроса. Но разве социальные установки не- стабильны и существует вероятность их изменения? Какую пользу может принести изучение мнений, если работники недо- статочно хорошо информированы о всей сложности проблемы? Противоречит ли поведение людей тем взглядам, которые они высказывают? По-видимому, у большинства людей имеется общая целостная, позитивная или негативная, внутренняя ус- тановка, которая окрашивает их ответы на все вопросы. Мно- гие вопросы предусматривают неопределенные ответы без на- мека на точные цифры — «много» или «очень мало». Таковы основания для скептицизма. Менеджеры будут под- вергать сомнению точность и значимость результатов опроса по меньшей мере так же, как они сомневаются в других источ- никах информации. Доверие, которое питают многие админист- раторы к привычным для них технико-экономическим методам, объясняется не столько тем, что эти методы лучше, сколько по- ниманием возможностей их применения и опытом их использо- вания. Они знают, что индекс квартального дохода может быть таким же произведением искусства и политики, как и отчет о «фактических» доходах, и что общий показатель брака в луч-
Проведение опросов в организациях 35 шем случае лишь сигнализирует о текущих проблемах качест- ва. Ограниченность и того, и другого показателей известна, но оба они достаточно хорошо зарекомендовали себя при выявле- нии тенденций или неудовлетворительных условий. В некоторых отношениях качество результатов опроса мо- жет быть оценено статистически. Профессионал или те, кто часто пользуется информацией такого рода, обычно проверяют надежность, стабильность, значимость, корреляцию и самосо- гласованность ответов. Неопытный пользователь, по всей веро- ятности, сам не будет склонен к такого рода тестированию, но доверится консультации человека, знакомого с секретами и спо- собами повышения достоверности и т. п. Помимо методов проверки качества данных (которые обыч- но свидетельствуют о том, что эти данные далеки от совершен- ства, а иногда ио том, что их нельзя использовать) имеется ряд обстоятельств концептуального плана, которые требуют внимания специалиста. Одно из них относится к области ста- тистики: несмотря на то, что любое индивидуальное сообщение о личном мнении может быть ошибочным или субъективно искаженным (т. е. ненадежным), массив ответов сходных лиц может в некоторой степени «усреднить» ошибку, что приводит к высоконадежному показателю для всей выборки. Другое об- стоятельство относится к области интерпретации: социальные установки и мнения работников могут быть недостаточно обос- нованы, иррациональны или наивны (другими словами, отли- чаться от точки зрения интепретатора), но все же именно эти установки являются тем базисом, на основании которого люди действуют; знание установок само по себе является полезным фактом (проблема их объективной «корректности» — это дру- гая проблема). Установки и мнения не отличаются высокой стабильностью; если изменяются условия, если практически от- сутствует основа для формирования мнения, если получена но- вая информация, то и установки претерпевают изменения (об этом знают все, кто следит за результатами опроса обществен- ного мнения, например, в процессе предвыборной компании). В то же время множество других установок и мнений чрезвы- чайно устойчивы. Отсутствие шкал с равными и фиксированны- ми интервалами (наподобие тех, что имеют место для долла- ров, футов и фунтов) сначала может вызывать растерянность, но специалист вскоре понимает, что шкалы вариаций (т. е. отклонений от нормы или среднего) хорошо работают в тех случаях, когда интерпретация в большей мере основывается на взаимосвязях показателей, чем на их абсолютных шкаль- ных значениях. Шкала, измеряющая доверие работников к ру- ководству, может не иметь нулевой точки, но она может иметь нейтральную точку, означающую отсутствие мнения.
36 Глава 1 Далеко ие все компоненты опроса в организации являются субъективными, и для достижения определенных целей опроса предпочтение может быть отдано данным объективного харак- тера. Эта область возможностей возникает по той причине, что опрашиваемые работники могут отвечать на вопросы с позиций своих различных ролей: как объекты исследования (Каково Ваше мнение?), как эксперты-наблюдатели (Как часто работа в Вашей области прерывается из-за нарушения поставок?) или как единственный источник объективных фактов (Как Вы обычно добираетесь до работы — пешком, на своей машине, служебным транспортом, общественным транспортом?). То, какой информации — объективной или субъективной — отдать предпочтение, должно вытекать только из требований, налагае- мых исследуемой проблемой, а не из веры в то, что объектив- ные данные всегда и при всех условиях более надежны, значи- мы или более полезны. Например, в исследовании, посвящен- ном оплате, может быть полезно узнать объективные данные о том, сколько и каким образом платят опрашиваемому, но для некоторых целей более важно узнать, что он ответит на вопрос о том, является ли оплата достаточной для его личных и се- мейных расходов. Оба показателя будут иметь одинаковую сте- пень точности, но они отражают информацию, различающуюся по значению и, возможно, некоррелируемую. 1.9. Планирование опроса: разработка общего проекта Из предыдущего становится ясно, что план опроса в организа- ции включает много составных частей и что каждая такая часть предполагает альтернативный выбор. Кроме того, каж- дая организация в какой-то степени уникальна как в отноше- нии тех ограничений, которые следовало бы изучить, так и с точки зрения тех возможностей, которые следует развивать. В принципе ясно, что вариации бесконечны, а число выборов очень велико. На практике все обстоит гораздо проще. Во-первых, компо- ненты реального плана опроса, касающиеся проектирования его деталей, обычно взаимоопределяют друг друга, так что не- большое число ключевых выборов устраняет необходимость множества связанных альтернатив, существующих в принципе, и это приводит к тому, что многие из остающихся последова- тельных выборов фактически детерминированы. Во-вторых, в действительности у организации нет многих альтернатив, так как ряд ограничений вытекает из собственной истории и тради- ций организации, временных и денежных ресурсов, кадрового состава, технических возможностей и т. п.
Проведение опросов в организациях 37 Конечно, стартовой точкой должно явиться формулирование некоторой концепции совокупности целей, которые удовлетворя- лись бы путем опроса в организации. Такими целями могут быть определенные трудности или проблемы, которые обяза- тельно надо преодолеть. Цели опроса могут вырастать из рас- суждений о тенденциях и предугадываемых будущих пробле- мах или из желания всесторонне оценить состояние дел в ор- ганизации. Поставленные таким образом цели могут приводить или к опросу, сфокусированному исключительно на узком кру- ге избранных текущих проблем, который позволяет глубоко и детально изучить отдельные аспекты жизни организации, яв- ляющиеся предметом наибольших забот, или к опросу, в ко- тором проблема ставится глобально: «Как наши дела?». Мож- но специально подготовить опрос для достижения определенной цели, но для этого цель должна быть поставлена и принята теми членами организации, которые заинтересованы и собира- ются использовать результаты опроса. Об этой простой истине часто забывают, и в результате опрос не удовлетворяет потребностям, ожиданиям и возможностям пользователей. 1.9.1. Элементы разработки Основные элементы технического проектирования опроса уже назывались нами ранее; к ним относятся: определение темати- ки, форма инструментария, способы формирования выборок, определение целевых категорий опрашиваемых, предваритель- ное планирование процедур анализа и- представления результа- тов опроса, подготовка предполагаемых пользователей для ра- боты по интерпретации и внедрению результатов. Следует особо подчеркнуть, что все эти элементы настолько взаимозависимы, что они должны разрабатываться в комплек- се, а не изолированно. Например, если цель заключается в том, чтобы получить возможно полную картину условий, существую- щих в организации, в сравнении с внешними стандартами и нормами, то это означает, что инструментарий должен быть стандартным (т. е. исключается необходимость участия в раз- работке инструментария); что предмет исследования будет широким (и от этого несколько снизится глубина изучения); что опрашиваемые образуют представительную или общую вы- борку членов организации; что план анализа и представления результатов будет относительно простым и обязательно согла- сующимся с внешними нормами; что, вероятно, снимается не- обходимость детального анализа некоторых проблем и т. д. Взаимозависимость элементов проекта проявляется в том, что каждый из них налагает на реализацию других определен- ные требования и ограничивает их полезность. Не существует
38 Глава 1 объективного идеала или оптимального проекта, который под- ходил бы для всех организаций. Проект может быть оптимизи- рован с точки зрения его соответствия приоритетам, выдвигае- мым целями опроса, и с точки зрения его соответствия ценно- стям и предпочтениям организаторов (тех, кто принимает ре- шение о проведении опроса). Обычно рассматриваются преиму- щества и недостатки двух или трех (или большего числа) об- щих рабочих проектов опроса и затем уже делается выбор между ними. 1.9.2. Приспособление к конкретной ситуации Проблема подгонки к данной организации совершенно обособ- лена от технической разработки деталей плана опроса (кото- рые уже частично были перечислены). Обычно присутствуют как некоторые стесняющие факторы, которые должны быть уч- тены, так и некоторые возможности, привлекающие к себе внимание. Например, если возникают какие-то сомнения в том, что работники испытывают полную уверенность в сохранении анонимности своих ответов, или в том, что результаты опроса будут использованы наилучшим образом, то, вероятно, следует оставить некоторые опасные темы необследованными и не предпринимать попыток связать результаты опроса с данными официальных документов, касающимися конкретных людей. Аналогично, в том случае, если в данной организации уже проводился опрос, то обращают внимание на то, чтобы, исполь- зовав старый план опроса (полностью или частично), иметь возможность оценить тенденции изменения. Если имеется мно- жество рабочих групп со сходными функциями, но значительно различающихся по результатам (тип «естественного» экспери- мента), то следует обратить внимание на методические особен- ности опроса, позволяющие детально изучить факторы, влияю- щие на производительность. Все без исключения обследуемые организации выдвигают какие-то ограничения и возможности такого рода. 1.9.3. Организационные связи Один из ранних стратегических выборов заслуживает специаль- ного рассмотрения в этом завершающем разделе. Речь идет о двух крайностях : или рассматривать опрос как проявление активности руководства организации, предпринимаемый для обеспечения информацией самого руководства и избранных групп из штата организации, или считать, что опрос является делом всей организации и системы принятия решений [9]. Конечно, помимо этих крайних позиций существуют и промежу-
Проведение опросов в организациях за точные. От того, какая позиция будет выбрана, во многом за- висят подход к планированию и степень последующего исполь- зования результатов опроса. Рассмотрим это положение нй примере. В фирме существовали традиция и обязательства информи- ровать работников по всем вопросам, имеющим к ним отноше- ние. Для планирования опроса была образована комиссия — довольно большая группа, половина членов которой назнача- лась профсоюзом, а половина — администрацией. Над форму- лированием и адаптацией планов совместно с комиссией рабо- тали внешние консультанты. Использовался «стандартный» опросник, в который комиссией были внесены многочисленные дополнения и исправления. Заранее было решено, что после проведения опроса будет организован ряд небольших рабочих групп, которые проанализируют результаты опроса (а также любую другую доступную и подходящую информацию) и сфор- мулируют те рекомендации, которые сочтут подходящими и выполнимыми. Администрация оставила за собой право оце- нить возможность реализации рекомендаций, но, невзирая на довольно серьезные трудности, была настроена на их внедре- ние. Согласно плану, данные анализа предоставлялись каждой из проблемных рабочих групп по соответствующему запросу и каждая из групп в процессе разработки своей проблемы могла делать заявки на проведение дополнительных аналитических процедур. Лишь несколько из 12 рабочих групп сообщили, что они не могут дать какие-либо рекомендации. Другие, прорабо- тав полтора года, разработали ряд приемлемых предложений по изменению политики и курса фирмы, в том числе и корен- ную реорганизацию одного подразделения, что увенчалось ус- пехом. Такой подход может оказаться неприемлемым или нежела- тельным для многих организаций, однако это лишь один из способов успешного использования опроса в организации. 1.10. Применение опроса при анализе рабочих мест и действующих систем В принципе опросные методы пригодны для решения разнооб- разных проблем (в частности, связанных с эргономикой и че- ловеческими факторами), когда необходимая информация ие может быть получена другими способами. Встречается ряд ти- пичных ситуаций такого рода, к которым можно отнести сле- дующие: 1) необходимая информация имеет исторический ха- рактер, т. е. может стать доступной только благодаря воспо- минаниям людей, которые наблюдали произошедшие события
40 Глава 1 (задержки операций, выход из строя оборудования, неадекват- ное реагирование на нестандартные ситуации); 2) источники информации многочисленны или распределены во времени и пространстве, вследствие чего их трудно опросить неформаль- но (операторы мобильного оборудования; свидетели редких, но важных событий; лица, занятые в длинной цепочке последо- вательных операций); 3) информация не была собрана своевре- менно или не могла быть получена с помощью каких-либо сис- тем сбора отчетов и документов; 4) требуемая информация за- трагивает приватные индивидуальные психические состояния или действия (установки, намерения, предпочтения, знания, предположения), связанные с выполнением работы, оборудова- нием рабочего места или рабочей средой. Вышеприведенные рассуждения подтверждают тезис о том, что многие эргономические исследования и исследования чело- веческих факторов требуют применения опросных методов. Тем не менее следует отметить, что в некоторых случаях без них можно обойтись: например, источников информации так мало, что лучше предпочесть непосредственную беседу с ними; пли же эти источники недоступны; или эргономические реше- ния настолько очевидны, безотлагательны и вынуждаются об- стоятельствами, что опрос фактически не принесет никакой пользы; может оказаться так, что проблема разрешима только при помощи эксперимента, проведенного в лабораторных усло- виях, или путем моделирования на ЭВМ. Многие читатели без труда припомнят из своей практики или легко представят себе такие ситуации, в которых нужно применить опросные методы. Мы приведем только несколько конкретных примеров для того, чтобы стимулировать размыш- ления в этом направлении. 1. В течение нескольких месяцев проводился еженедельный опрос кассиров и других работников, обслуживающих клиентов крупного банка. Целью опроса было составление подробного перечня тех жалоб клиентов, которые касались проблем об- служивания, политики и методов работы банка и которые без опроса остались бы неизвестны. 2. Проводился опрос проектировщиков и конструкторов, касавшийся тех случаев задержки выполнения работы или пе- ределывания работы заново, с которыми они сталкивались в самое последнее время, и их мнений относительно причин этого. 3. Рабочие сборочных конвейеров опрашивались по поводу частоты и характера наблюдавшихся ими случаев, которые едва не стали несчастными, то есть потенциально трагических случаев, которые произошли бы, если бы не удача или экстра- ординарные непредписанные действия.
Проведение опросов в организациях 41 4. В связи с проектированием новой химико-технологичес- кой установки были опрошены операторы аналогичной, уже функционирующей. В ходе опроса выяснялись основные труд- ности, с которыми сталкиваются работники в связи с планиров- кой рабочих мест и оборудованием, а также предложения по усовершенствованию новой установки. 5. В целях получения основы для переоборудования рабочих мест и перераспределения времени, отводимого на выполнение различных задач, был проведен опрос секретарей, который должен был дать информацию о распределении их рабочего времени. 6. Механики, обслуживающие коммунальный транспорт, и операторы по уборке мусора в крупном городе были проанке- тированы и проинтервьюированы с целью выявления их поже- ланий по улучшению конструкции мусороуборочных машин. Следствием опроса было появление нескольких новых конст- рукций, более экономичных в ремонте и эксплуатации, более производительных, надежных и комфортных. Следует отметить, что до проведения опроса руководители коммунальной службы проглядели или отклонили эти модификации. Предыдущие примеры иллюстрируют использование для оп- роса большого числа лиц, которые выступают не в функции объектов исследования, а как источники информации о харак- тере и условиях своей работы. Следующие примеры касаются личных установок, предложений, намерений работников. 1. Фирма имела основания полагать, что она перестаралась в автоматизации многих из своих работ в плане их упрощения, рутинизации, минимизации требуемого времени обучения и кру- гозора работников. Результаты опроса работающих посредст- вом стандартных инструментариев и нескольких интервью по- требовали перепроектирования многих видов трудовой деятель- ности ради достижения лучшей сбалансированности техничес- ких идей и приемлемых психологических требований работы. В результате уменьшились затраты, снизились текучесть, брак и неудовлетворенность работников. 2. Сборочные линии обеспечивались источниками питания и ручными инструментами (такими, как клеющие вещества и электромеханические отвертки), основными критериями выбора которых были невысокая стоимость и техническая пригодность. Применение опросных методов для оценки предпочтений ра- ботников привело к рекомендациям об использовании альтер- нативных материалов и инструментов с целью выбора наилуч- ших. Оказалось, что некоторые из них предпочитаются боль- шинством работников и их применение повышает производи- тельность труда и удовлетворенность работников, а затраты на их приобретение лишь незначительно превышают прежние.
42 Глава 1 3. Фирма, расширяющая масштабы своей деятельности, оп- росила работников об условиях их труда (пространстве, среде, источниках питания, транспорте, связях с другими работника- ми и т. п.) и использовала этот «список предпочтений» для реорганизации условий труда. Читателю, желающему узнать о подобных применениях оп- росов, лучше начать с изучения вводного курса по проектиро- ванию опросов и нескольких примеров их использования. Кни- га Данхема и Смита [6] представляет собой достаточно авто- ритетное руководство по опросным методам, уделяющее гораз- до больше внимания некоторым из тех проблем, которые мы кратко обсуждали в этой главе; кроме того, оно содержит ссылки на дополнительные источники, которые могут потребо- ваться. Обычно подробности применения опросных методов не публикуются, но есть некоторые исключения. Применение ме- тодов опроса для решения проблем, связанных с затратами и задержками при переработке проектов в проектно-конструктор- ских организациях, описано Хенкоком, Мейси и Петерсоном в коллективной монографии [11]. Об опросах, предпринимаемых в целях оптимизации организации работ, можно прочитать в книге Хакмена и Олдхема (R. Hackman, С. Oldham, Work Redesign. Reading, MA: Addison-Wesley, 1980). Следует также упомянуть описание опроса опытных ремонтных рабочих на промышленных предприятиях, опубликованное Хенкоком [(W. Hancock, in: Journal of Contemporary Business, 11 (2), 107—114 (1980)], и разработку теории и метода опроса, пред- принятую Лайкером и Хенкоком [ (J. Liker, W. Hancock, A Met- hod for Detecting Systems Barriers to Engineering Productivity (Technical Report 84—25, 1984, I & OE Department, School of Engineering, University of Michigan)]. Литература 1. Backstrom С. H. and Hursh-Cesar G. H., Survey research, New York: Wiley, 1981. 2. Belson W. A., The design and understanding of survey questions, Aidershot, England: Gower Press 1981. 3. Berdie D. and Anderson J., Questionnaires: Design and use, Metuchen, NJ: The Scarecrow Press, 1974. 4. Camman C., Fichman M., Jenins G., Jr. and Klesh J., Assessing the attitudes and perceptions of organizational members. In: S. Seashore et al., Eds., Asessing organizational change, New York: Wiley, pp. 71—138, 1983. 5. Dodd W. E. and Pescim M. L., Managing morale through survey feedback, Business Horizons, 1977, N 7. 6. Dunham R. B. and Smith F. J., Organizational surveys, Glennview, IL: Scott, Foresman & Company, 1979.
Проведение опросов в организациях 43 7. Dunham R. В., Smith F. J. and Blackburn R. S., Validation of the index of organizational reactions with the IDT MSO and focus scales, Academy of Management Journal, 20, 420—432 (1977). 8. Gorden R. Interviewing: Strategy, Techniques, and tactics, Homewood, IL: Dorsey Press, 1969. 9. Passmore W. and Friedlander C., An action-research program for increasing employee involvement in problem solving. Administrative Science Quarterly, 27(3), 343—342 (1982, September). 10. Rickards T. and Bessant J., A mirror for change: Survey feedback experiences, Leadership and Organizational Development Journal, 1, 10—14 (1980). 11. Seashore S. E., Lawier E. E., Mirvis P. H., and Cammann C., Assessing Organizational Change: A guide to Methods, Measures and Practice, New York: Wiley, 1983. 12. Sirota D., Why mangers don’t use attitude survey results, In: S. W. Gel- lerham, Behavioral Science in Management, Baltimore: Penguin Books, 1974. 13. Smith P. C., Kendall L. M. and Hulin C. L. The Measurement of Satisfac- tion in Work and Retirement, Chicago: Rand McNally, 1969. 14. Sonquist J. and Dunkelberg W., Survey and opinion research: Procedures for processing and analysis. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1977. 15. Sudman S. and Bradburn N. M., Asking questions: A practical quide to questionnaire design, San Francisco: Jossey-Bass, 1982.
Глава 2 АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИЙ К. Лафери-ст., К. Лафери-млЛ 2.1. Введение Проектирование сложных систем обычно включает использо- вание различных методов исследования. К ним относится ана- лиз взаимоотношений между различными компонентами (или подсистемами), образующими систему в целом. Эти компонен- ты могут быть весьма разнообразными — от множества раз- ных типов оборудования до работников с различными способ- ностями и опытом. Таким образом, взаимоотношения между компонентами могут принимать различные формы, скажем, обмен информацией или физические взаимодействия. Поэтому важно иметь средства исследования для изучения, понимания и изменения поведения сложной системы. В настоящей главе описаны некоторые методы исследова- ния, применяемые для этих целей. В других главах также опи- саны методы аналогичного назначения; примерами этого могут служить гл. 2 (проектирование, разработка и испытание систем) и гл. 8 (ошибки человека и его надежность) первого тома и гл. 4 (теория вероятности, сетевые модели) третьего тома шес- титомника. Основное внимание в этой главе уделяется взаимодействию между компонентами системы, включая людей, и потоками материалов и информации. Рассматриваемые методы были раз- работаны и использовались для проектирования новых и иссле- дования существующих систем. Имеется огромное разнообразие применявшихся методов, как и терминологии, употребляемой для их описания. Однако более детальное сравнение таких ме- тодов обнаруживает многочисленные вариации довольно огра- ниченного набора основных подходов. Вот эти основные подхо- ды: 1) анализ последовательности событий в системе; 2) ана- лиз расположения событий во времени; 3) анализ структуры или взаимоотношений между компонентами системы, включая неодушевленные. *> К. R. Laughery, Sr., Rice Univ., Houston, Texas; K. R. Laughery, Jr., Micro Analysis and Design, Boulder, Colorado.
Методы исследования функций 45 В настоящей главе эти подходы называются, соответствен- но, поточным, временным и сетевым. Обсуждаются аспекты всех трех подходов. 2.1.1. Терминология Большинство исследований по поточному анализу в системах проводилось специалистами в области организации производст- ва [4, 22, 25]. Термин анализ процесса обозначает группу мето- дов, предназначенных для изучения различных действий или событий, из которых состоит некая процедура. Обычно в каче- стве такой процедуры рассматривается некоторый производ- ственный процесс. Понятие исследование функций более новое и главным образом ассоциируется с более формальными про- цедурами анализа систем. Функцию можно рассматривать как логическую составляющую поведения человека или машины, необходимую для выполнения задачи. В настоящей главе термин «исследование функций» мы счи- таем по существу синонимичным термину «анализ процесса». Задачей его является изучение как динамических, так и стати- ческих (структурных) характеристик системы. Как уже отме- чалось, исследование функций охватывает множество более частных методов, которые можно отнести, в зависимости от подхода, к поточному анализу, временному анализу или сете- вому анализу. Имеются другие термины, более или менее сов- падающие с этими по смыслу, такие, как анализ последова- тельности или анализ цепочек. Мы не стремимся выявлять раз- личия в определениях этих терминов или в тонкостях их упот- ребления. Вместо этого мы попытаемся сконцентрировать вни- мание на целях, для которых применяются методы, и на самих методах. Три указанных метода исследования функций можно рас- сматривать как средства моделирования систем. Это означает, что различные виды карт, схем, таблиц, матриц, уравнений и компьютерных программ, реализующих обсуждаемые методы, позволяют анализировать динамические и структурные свойст- ва. Эти модели делают возможным, например, проследить по- токи материалов в еще не реализованном производственном процессе, чтобы выявить недостатки и ошибки проекта. По- добным же образом такие модели обеспечивают средства ана- лиза существующих конструкций пультов управления на осно- вании характеристик поведения оператора и затем улучшить расположение шкал измерительных приборов и органов управ- ления.
46 Глава 2 2.1.2. Применение методов исследования функций Диапазон целей и способов применения методов исследования функций весьма широк. Как показывают приведенные выше примеры, эти методы могут использоваться как на этапе про- ектирования, так и применительно к уже действующей систе- ме. На стадии проектирования такой анализ помогает опреде- лять логическую последовательность событий, назначать функ- ции машинам и людям, распределять рабочую нагрузку между машинами и/или людьми, согласовывать события во времени и размещать оборудование и персонал в пространстве. Каждой из этих задач соответствует класс проектных решений, в ко- торых ошибки или неоптимальные стратегии могут привести к серьезным последствиям в отношении стоимости, качества или безопасности. Возможность представления системы такими мо- делями нередко оказывается весьма полезной для изучения различных вариантов в каждом из указанных классов проект- ных решений. Методы исследования функций часто используются также для решения задач, связанных с существующими системами. Задержки, излишние складские запасы, поломки оборудования, аварии, брак неудовлетворенные клиенты, недовольство работ- ников, рассеянность, ошибки персонала и, конечно, чрезмерные издержки производства — вот некоторые из множества причин, по которым может оказаться желательно по-новому взглянуть на используемую систему. Применительно к действующим сис- темам некоторые из методов исследования функций могут быть даже более полезными, поскольку для анализа оказываются доступными результаты наблюдений. Например, сетевой анализ часто применяется при разработке или пересмотре компонов- ки пультов управления. При анализе существующего пульта могут оказаться полезными имеющиеся данные о последова- тельности или частоте использования его элементов. 2.1.3. Иерархический характер исследования функций Часто исследование функций касается более чем одного уровня системы. В таком случае исследование оказывается иерархиче- ским и почти всегда осуществляется по принципу «сверху вниз». Компоненты или подсистемы, образующие уровень, с которого начинается исследование, определяют исследования на следующем уровне. Другими словами, результаты каждого этапа анализа являются основой для анализов, проводимых на следующем этапе. Этот подход обеспечивает все более деталь- ный разбор системы, в котором каждый цикл декомпозиции
Методы исследования функций 47 системы на компоненты дает большее число лучше определен- ных функций, Окончательный уровень детализации зависит, конечно, от целей исследования. 2.1.4. Методы представления Спектр методов исследования функций весьма широк — от формальных и строго количественных до неформальных и ка- чественных. Некоторые процедуры восходят к ранним исследо- ваниям по организации производства, тогда как другие разра- ботаны специалистами по человеческим факторам, исследова- нию операций и другим дисциплинам. Модели могут принимать различные формы. В рамках качественных методов разработа- ны и применяются для представления различных сторон функ- ционирования систем методы картирования, построения диаг- рамм и таблиц. Некоторые более формализованные, количест- венные методы были связаны с исследованием операций. Ли- нейное программирование, сетевой анализ и компьютерное мо- делирование служат примерами таких методов. Они оказались особенно полезными для решения определенных классов про- ектных задач, вроде отыскания оптимальных последовательно- стей действий. За последние годы методы исследования функ- ций сдвигаются в направлении более формализованных и ко- личественных. По-видимому, эта тенденция будет сохраняться и далее. В последующих разделах обсуждаются три общих подхода: поточный анализ, временной анализ и сетевой анализ. 2.2. Поточный анализ Поточный анализ — это подробное изучение последовательных перемещений работников или материалов с одного места на другое или от операции к операции [1]. В качестве еще одного вида субстанции, которая может перемещаться по системе, мы добавим информацию. Основная идея поточного анализа — представить последовательность событий, которые будут проис- ходить в проектируемой или существующей системе. Это пред- ставление, в свою очередь, полезно для понимания и исследова- ния функций, необходимых для достижения поставленных пе- ред системой целей и выполнения ее предназначения. Одна из важных особенностей методов поточного анализа состоит в том, что время в них не представлено количественно. Динамика представлена последовательно, и в этом смысле оче- редность событий отражается, но затраты времени на отдельные события или группу событий не указываются. Одно из следст- вий этого отсутствия указаний на время — то, что методы по- точного анализа в основном применяются для представления
48 Глава 2 у--------- информации о порядке, в котором следуют события. Более конкретно, некоторая сущность или класс сущностей прослежи- ваются в их движении через различные процессы или опера- ции, вовлеченные в систему. Примерами могут быть материалы в их движении через производственный процесс на фабрике, рабочие, выполняющие последовательность операций в ходе работы, и информация, проходящая через ряд процедур в ком- пьютерной программе. Многие методы поточного анализа, представленные здесь, зародились в науке об организации производства, особенно в рамках методологии. Они широко использовались при проекти- ровании и исследовании технологических процессов и систем. В общем, эти методы можно охарактеризовать как качествен- ные, поскольку они предусматривают составление схем и карт, в отличие от математических, статистических и вычислитель- ных методов. 2.2.1. Карты процессов Карта процесса — это графическое представление отдельных действий или событий, образующих процесс. На ней могут быть показаны операции, через которые проходит некоторый материал или информация, или же она может указывать пос- ледовательность действий, выполняемых неким человеком. В настоящее время существует широко известный набор сим- волов для составления карт процессов. Первоначально был предложен набор из 40 символов, который использовался при построении таких карт [14]. Позднее Американское общество инженеров-механиков установило набор из пяти символов в ка- честве стандарта [3] (первые пять символов рис. 2.1). При- меняются также комбинированные символы, что иллюстрирует- ся последними двумя символами на этом рисунке. Существует много типов, или форматов, карт процессов, применяемых в поточном анализе. Некоторые из них описыва- ются и обсуждаются ниже. Более полное представление раз- личных форматов и процедур построения карт можно найти в других источниках [4, 17, 22, 25]. Общее назначение этих ме- тодов уже сформулировано, а именно: представить поток со- бытий и действий (функций), включенных в работу системы. Конкретнее, цель состоит в том, чтобы о каждой из функций задать вопросы вроде следующих: 1. Является ли эта функция необходимой? Можно ли ее исключить? 2. Можно ли эту функцию объединить с какой-либо другой? 3. Правильно ли упорядочены функции, или их последова- тельность должна быть изменена?
Методы исследования функций 49* Операция — целенаправленное изменение объекта, лица или информации Транспортировка — перемещение объекта, лица или информации с одного ме- ста на другое Контроль — проверка или испытание объекта, лица или информации с целью опознания, установления количества или качества Задержка — ожидание объектом, лицом или информацией следующей опе- рации V Хранение — пребывание объекта, лица или информации без изменения в кон- тролируемых условиях Контроль в процессе выполнения операции Операция в процессе движения Рис. 2.1. Основные символы, используемые в картах процессов. 4. Можно ли улучшить эту функцию? Операционные карты процесса. Операционная карта процес- са — это один из простейших форматов картирования. Как практически во всех методах картирования, последовательность действий или событий начинается вверху карты и движется вниз. Отмечаются только исполнительные и контрольные опера- ции. Краткие словесные замечания или пояснения делаются для определения каждой операции. Транспортировка, задерж- ки или хранение в этом методе не учитываются. Обычно цель таких карт — обеспечить довольно быстрый обзор важнейших элементов процесса в целом. Поточные карты процесса. Поточная карта процесса — это развитие соответствующей операционной карты. В дополнение к исполнительным и контрольным операциям эти карты отра- жают также транспортировку, задержки и хранение. Поточные карты процесса применяются для представления потока различных субстанций. Одно из применений, известное как операционная (технологическая) карта, состоит в том, чтобы показать видоизменение некоей субстанции по мере ее прохождения через некоторый набор операций. Пример карты этого типа приведен на рис. 2.2. Она представляет технологи- ческий процесс восстановления шлифовальных кругов. Второй тип поточной карты процесса — это персональная карта. Такие карты применяются для представления последо- вательности действий, осуществляемых неким человеком при выполнении определенного задания. Операции, осуществляемые пилотом при подготовке самолета к взлету, представляют со-
Перемещение^ Символ Описание IИзношенные круги на полу Погрузить круги на тележку К лифту Ждать лифта На второй этаж в лифте К столу для ремонта- На столе для ремонта Покрыть клеем Покрыть абразивом (I покрытие) На полу для просушки Покрыть клеем Покрыть абразивом (Д покрытие) На полу на поддоне Погрузить на тележку К лифту Ждать лшрта На первый этаж 8 лифРПВ К сушильному шкафу Выложить отремонтированные круги напалки сушильного шкафа Высушить в сушильном шка/ру Выгрузить круги на тележку К площадке складирования Выгрузить круги на пол Хранение Итого Число операций — О Число задержек D Число хранений —-—— V Число осмотров . О Число транспортировок -сф Длина маршрута,^ II 4 2 1 7 72 Рис. 2.2. Поточная карта процесса ремонта шлифовальных кругов [4].
Методы исследования функций 51 бой процедуру, пригодную для такого метода картирования. Персональные карты часто используются при анализе выпол- нения заданий или функций работников. Третий тип поточных карт процессов называется картой за- грузки оборудования. Здесь представляются процедуры, осу- ществляемые на некотором оборудовании или выполняемые с его помощью. Примерами могут служить электропогрузчик на складе или копировальная машина в конторе. В приведенном выше описании трех способов применения поточных карт примеры были очень простыми. Эти карты час- то используются для моделирования значительно более слож- ных ситуаций, таких, как работа целого завода. Пример не- сколько более сложной карты для процесса изготовления, за- полнения и укупорки контейнера, применяемого для рассылки инструментов, показан на рис. 2.3. В таких случаях карта, ко- нечно, состоит из значительно большего числа событий и дей- ствий. Кроме того, при работе с большими и сложными систе- мами метод картирования обычно включает несколько карт, представляющих различные уровни определения системы. Как отмечалось во введении, этот иерархический анализ должен выполняться сверху вниз. Сначала составляется карта для сис- темы на самом обобщенном уровне ее функционирования. Мно- гие из функций, определенных на этом уровне, затем становят- ся предметом анализа с помощью индивидуальных поточных карт, описывающих потоки событий в рамках соответствующих функций. На рис. 2.3, например, операция «собрать и спаять» может анализироваться отдельной поточной картой процесса. Эти функции «второго уровня» могут, в свою очередь, быть разбиты на отдельные операции и закартированы, и так далее. Последовательное разбиение функций системы на все более частные подфункции продолжается до тех пор, пока не будет достигнут тот уровень конкретности, на котором можно найти ответы на поставленные перед исследователем и проектиров- щиком вопросы. Как отмечалось, существует много различных форматов по- точных карт процессов. На рис. 2.4 использован другой фор- мат; на нем представлен поток процесса обработки заявок. На бланке заранее напечатаны символы операций, употребляемые в картировании. Для того чтобы отобразить последователь- ность событий, достаточно провести линию, соединяющую нуж- ные символы. Это лишь некоторые примеры; существуют и дру- гие. Очевидно, что наиболее полезный формат зависит от то- го, какие события и действия картируются.
Ключ и припои Корпус контейнера Верхний и нижний торцы Транс- Обоз- Олиса- Транс- Обоз- Опцса- Транс* Обоз- Описи- лорти- наче- ние порти- паче' ние порти* наче- ние ровна* н М z WW с В 525 [ je -s Выгрузить с ) тепежхи Ч В кладовую №53 П Контроль 7 В кладовую №S3 \ На паяльный / стол ровна, н м - H25O С И 50 С H2Q £ 825 Е /е ровна, > Выгрузить с М ) тележки 8 кладовую №96 Н250 J Контроль 7 В кладовой №96 На обработку в № 42В Н50 J Хранение на полке < Торцовка и J калибровка J Хранение на полке На фальцовку Н40 J Хранение на полке j Фальцовка j Хранение в контейнере К К паяльному и in S столу nQU ~) Хранение е контейнере j Пайка Н20 ние Выгрузить о kJ тележки А в кладовую №96 [~1 Контроль О в кладовой №96 А Ка обработку в №42В П Хранение на полке X, Торцовка и CJ калибровка Г) Хранение на полке А К ножному прессу Г) Хранение на полке (*) Обработка углов Г) Хранение на полке А К ножному прессу О Хранение на полне О Обработка углов Г) Хранение на полке А К паяльномн столу Лакировка Транс- Обоз* Описи- порти- наче- ние бровка, ние м Н600 Л350 Выгрузить с телепни В кладовую №70 Контроль в кладовой № ТО В лано-красочную мастерскую i Хранение в паяльной • мастерской Сборка и пайка Хранение в контейнере На очистку и контроль Хранение на полке Контроль, промывка и сушка Хранение в контейнере В лано-красочную мастерскую Хранение на палка Снятие крышки и лакировка В печь Сушка К паяльному столу Контроль и установка крышки Хранение в контейнере В кладовую № 10В ~ На полку готовой продукции В отдел упаковки Хранение на полке Открыть, вломить комп- лект, закрыть контейнер Хранение на полке в отделе упаковки На участон № /ЗА Хранение на полне Припайка крышки к корпусу Хранение на полке На участок №31А Хранение на полке Покрытие лаком мест паики Суита и хранение В отдел отправки (корпус № 19 А) Крышка Транс- порти- ровка, обоз- Описа* наче- ние ние м Выгрузить kJ с тележки 8250 Н50 А В кладовую №96 f| Контроль \7 В кладовой №96 А На обработку '-у/ на участке №428 \7 Хранение напалме А Торцовка и калибровка Г) Хранение на полке Н50 А ножному ЧХ прессу Г) Хранение на полке Пробивка „ kJ отверстии Г) Хранение на полне Н20 А К паяльному столу Q Хранение на полке А Припайка крышки к> н корпусу Г) Хранение на полке 825 А Иа фальцовку Г) Хранение напалме Q) Фальцовка НЮ А паяльный ир/ стол Рис. 2.3. Поточная карта процесса изготовления, заполнения и укупорки пря- моугольного жестяного контейнера для инструментов [4].
Методы исследования функций 53 Используемый [у] мепюд Карта процесса Прем^гаемый j-j Г ' „ _ Заявка на мелкий инструмент Предмет картирование---------=----------------- Процесс начинается на столе заведующего и кончается Лата_______________ Карта J-C.H Карта К К138 Лист 1 (всего листов 1) на столе машинистки в отделе рассылки Отдел ИРслеВоеателсская лаборатория время, мин. Символы парты Описание процесса •QnDV Заявка заведующего (один вкз.) OOTV На столе заведующего (в ожидании посыльного) 20 OcXflDV С посыльным к секретарю нач. отд. снабжения На столе секретаря (в ожидании перепечатки) *^DDV Печатание заявки)первоначальная заявка копируется) S O^DDV Передача секретарем нач.отд. снабжения o^qpv Знач.анд. снабжения (в ожидании одобрения) O^BDV Изучение и одобрение заявки O^>d)DV На столе нач.отд. снабжения (в ожидании посыльного) 6 OOTV В отдел o^npv На столе снабженца (в ожидании одобрения) O>}BDV Рассмотрение и принятие решения o^mv На столе снабженца (в ожидании посыльного) 2 Oi^QDV На стол машинистки OOTV На столе машинистки (в ожидании печатания ордера на паставну) •MDV Печатание ордера на поставку o^hDV fia сгпме машинистки (в ожидании передачи на склад) O^QDV Oi}nDV O^ODV O1}DDV Ot^ODV O^ODV O^dDV 33 3 4 2 8 Итого Рис. 2.4. Поточная карта процесса обработки заявок лаборатории [4].
54 Глава 2 Рис. 2.5. Поточная диаграмма процедуры обработки заявок лаборатории в кои торе [4]. 2.2.2. Поточные диаграммы Карты процессов символически представляют различные функ- ции, включенные в некоторый процесс. Поточные диаграммы — это чертежи или графические представления обстановки, в ко- торой такие функции выполняются. Их назначение — показать, где осуществляются различные шаги некоторой процедуры. На рис. 2.5 представлена поточная диаграмма процедуры обработки заявок; карта процесса для этой процедуры приве- дена на рис. 2.4. Транспортные функции более наглядно отоб- ражены на диаграмме. Нужно отметить, однако, что эта кон- кретная диаграмма, в отличие от карты процесса, не акценти- рует информацию об одной из важнейших проблем, связанных с процедурой обработки заявок, а именно о восьми задерж- ках. Карта на рис. 2.4 позволяет исследователю заметить эти задержки без труда, просто просмотрев колонку с соответству- ющими символами. Поэтому и карты, и диаграммы могут быть полезны по-своему.
Методы исследования функций 55 Решение оператора Действие (например операция контроля) Переданная информация Полученная информация Предварительно собранная информация (например знания) ]1 1| Автоматическая операция Отсутствие действия или информации J Неполная информация или некорректная операция Рис. 2.6. Символы, используемые в диаграммах последовательности операций. 2.2.3. Диаграммы последовательности операций Диаграммы последовательности операций (ДПО) разработаны фирмой «Данлоп энд ассошиэйтс» [18]. Назначение ДПО — отобразить графически последовательность получения инфор- мации и принятия решений, которую система должна реализо- вать для выполнения своего предназначения. ДПО применяют- ся для представления потока этих последовательностей через систему. Отмечаются [18] три возможных приложения: 1. Установить требования к последовательности операций с целью связи интерфейсов подсистем на разных уровнях анали- за системы. 2. Отобразить логический результат каждой из нескольких последовательностей «решение — действие». 3. Оценить компоновки пульта управления и проекты рабо- чего места. Важнейшей функцией ДПО является решение. Информация поступает к компоненту системы (часто, но не всегда — к че- ловеку), принимается решение и производится действие. При построении ДПО применяется стандартный набор символов, показанный на рис. 2.6. Заметим, что, кроме формы символов, используются и другие способы кодирования. Например, сим- волы, нарисованные одинарной линией, обозначают ручные операции, а нарисованные двойной — автоматизированные. Сплошь заштрихованные символы обозначают отсутствие дей- ствий или информации, а наполовину заштрихованные — непол- ную информацию или некорректные операции вследствие источ- ников шума или ошибок в системе.
56 Глава 2 Бейтман [6] применил технику ДПО для анализа проблем пассажиров, пересаживающихся с одной авиалинии на другую в международном аэропорту Даллас — Форт Уэрт. В аэропорту действует автоматизированная наземная транспортная система,, состоящая из 21 км маршрутов, связывающих 14 площадок в четырех зонах прилета — вылета, гостиницу и две отдаленные стоянки автомашин. Имеется 51 моторизованное транспортное средство; эти транспортные средства движутся по пяти маршру- там, кодированным различным цветом. Типичный пользова- тель— пассажир, не знакомый с системой и, скорее всего, спешащий. Пассажир знает авиалинию и номер рейса, который ему нужен, и пытается определить, в какое транспортное сред- ство ему надо сесть и на какой остановке сойти. Информация о том, каким транспортным средством воспользоваться, рас- пределена между пятью источниками: доской объявлений, теле- экраном, табло, указывающим связи между пунктами регист- рации и остановками, знаком над дверью транспортного сред- ства и экраном внутри него. Пока пассажир изучает первые три из этих источников, может прибыть по крайней мере одно из транспортных средств, и спешащий пассажир испытает иску- шение сесть в него. На рис. 2.7 приведена ДПО [6], где представлены последо- вательности «информация — решение — действие», встречаю- щиеся в системе. Наполовину заштрихованные символы полу- чения информации предупреждают, что есть четыре возмож- ности ошибиться, а пять треугольников показывают, что для получения двух порций информации (каким транспортным средством пользоваться и на какой остановке сойти) нужны пять различных источников. Эта конкретная ДПО оказалась весьма полезной при выяв- лении недостатков существующей системы, в которой соверша- лись дорогостоящие ошибки. Если бы такая диаграмма была составлена и проанализирована на стадии проектирования сис- темы, можно было бы избежать часто возникавших проблем с пассажирами, севшими не туда (и проблем, сопровождающих подобные ошибки). 2.2.4. Другие методы картирования Для представления потоков материалов, действий или инфор- мации в системе разработаны и другие методы картирования. Один из них известен как МФАС (метод функционального ана- лиза системы) [8]. МФАС — это процедура картирования, в ко- торой для определения функций используются выражения из двух слов (глагол, существительное). Назначение и способ по-
Методы исследования функций 57 Нужно решение о цвете • маршруте и пункте назначения Нужно решение о цвете маршрута и пункте назначения Нужно решение о цвете маршрута и пункте назначения .Нужно решение о цвете маршрута Нужно подтверждение предположения о пункте назначения Узнать название авиакомпа- нии и номер рейса Получить информацию на справочном табло Определить маршрут и пункт назначения можно по .телеэкрану Посмотреть на телеэкран; узнать номер рейса и название авиакомпании Установить связь между номером рейса и выходом на посадку Посмотреть на третий экран Установить связь между выходом и пунктом. назначения Принять решение о пункте назначения Посмотреть на четвертый экран Найти.какой маршрут идет до нужного места посадки на самолет Принять решение воспользо- ваться транспортным средством, предполагая, что пункт назначения лежит на этом маршруте Посмотреть на экран в транспортном средстве; узнать цвет маршрута Найти, что транспорт идет до желаемого пункта Заключить, что решение Выло правильным Рис. 2.7. Диаграмма последовательности операций для информационной систе- мы наземного транспорта, обслуживающего аэропорт [6]. строения похожи на построение операционной карты процесса тем, что суть процедур состоит в определении функций и их упорядочении. Стандартные символы картирования не применя- ются; вместо этого операции задаются выражениями глагол — существительное, и карта составляется из прямоугольников, содержащих эти выражения. Другой пример — традиционная техника блок-схем, приме- няемая при разработке компьютерных программ. В этом случае
58 Глава 2 стандартный набор символов также отличается от набора, раз- работанного специалистами по организации производства. Од- нако основное назначение и подход похожи тем, что представ- ляются последовательность операций, хранение результатов, принятие решений и прочее. Ряд методов картирования был разработан для одновремен- ного представления более чем одной последовательности дей- ствий или событий. Такие карты называются многопроцессны- ми. Три таких метода применяются в организации производст- ва и известны как карты левой/правой руки, бригадные карты и тройные карты ресурсов. В карте левой/правой руки перечис- ляются по отдельности действия каждой из рук оператора. На рис. 2.8 показана бригадная карта, одновременно представля- ющая действия 10 рабочих, разгружающих консервы из товар- ного вагона. Тройная карта ресурсов обычно используется для одновременного представления действий человека, операций, выполняемых оборудованием, и операций, выполняемых над материалом (информацией). Важной особенностью этих трех примеров многопроцессно- го картирования является то, что хотя время не регистрирует- ся, оно косвенно фиксируется тем, что действия обеих рук каждого из десяти рабочих или человека, оборудования и ма- териала, показанные на любой заданной линии карты, происхо- дят в рамках одного периода времени. В некоторых приложе- ниях этих карт время задается и количественно. Эти приложе- ния рассматриваются в разд. 2.3, посвященном анализу во временной области. 2.2.5. Полезность и ограничения методов поточного анализа Как и для всех методов, описанных в настоящей главе, основ- ная цель поточного анализа — облегчить проектирование и ана- лиз системы. Процесс построения карты или диаграммы ее функций может быть исключительно полезен, поскольку долж- на быть собрана информация, должны быть определены функ- ции и установлены последовательности. Короче говоря, работа, обдумывание и организационные усилия, затраченные на по- строение карты, могут внести существенный вклад в обнаруже- ние нерешенных проблем и нахождение возможных решений. Отображение информации в картах и на диаграммах может, конечно, привести к выявлению проблем и альтернативных ре- шений. Один пример такого исхода связан с процедурой обра- ботки заявок, показанной на рис. 2.4. На карте видны восемь различных задержек. Изменения в операциях печатания и одоб- рения снизили число задержек с восьми до трех.
Методы исследования функций 59 Бригадная карта процесса Пнемтпя Разгрузка консервов из вагона двуФалеевыми О!,ер"'1"яН0 Т10 Складские РУ^ыми тележками 45 операции Дата Отдел Рассылки и доставки Участок ЯАМ7 Установка—^- Составитель J'^o. -Лист _J_usJ_ _ //// / / // / // // // // / ///ууууууу^уя^^ / // // // // / Операции / // // /////%/ Описание I D 1 Нагрцзат гкорвВ.нателтк. 1а Нагрета 2KopoS.ua телекс 2 niaguiMirn 2 коровки впереав tatone г Полечить грдг-И коровки 4 20 тутов с грузом 9 Освободить теле*, от грв* 6 20 тутов вез груза 7И 7« Ыитовит теле*, к загруз. вк 9а Штабелевать на поддоны 3 Ждать работы @ • • I®® ' @@ • • >®@ • • |0® • 9 7 д Т "з 9 ®®Е ____ ®Е>®[^(9)ф®® • 5)© Примечания Всего циклов Операций на цикл" ₽ис. 2.8. Бригадная карта [4].
60 Глава 2 Третий пример полезности карты связан с диаграммой по- следовательности операций для наземной транспортной систе- мы аэропорта, показанной на рис. 2.7. Построение ДПО и са- мой карты отчетливо выявило затруднения, с которыми стал- кивались пассажиры. Оно также подсказало некоторые реше- ния, связанные с объединением различных источников инфор- мации, и одно более радикальное решение, согласно которому вся информация хранилась в памяти компьютера, а пассажир просто взаимодействовал с компьютером через терминал. Основное ограничение анализа процесса состоит в том, что такой анализ не содержит конкретной информации о времени, например, о среднем времени выполнения функций. Следова- тельно, подробный анализ динамики системы в рамках анализа процесса невозможен. Временной анализ добавляет это измере- ние. 2.3. Временной анализ Временной анализ определялся как аналитический метод опре- деления требований к трудовой деятельности человека, учиты- вающий как функциональную, так и временную нагрузку для каждой комбинации заданий [1]. Это определение можно рас- ширить, включая, кроме требований к работникам, требования к любым компонентам системы, таким, как транспортные средст- ва, промышленное оборудование, компьютеры. Данный метод используется в первую очередь для прогнозирования, планиро- вания и анализа рабочей нагрузки. Распределение рабочей нагрузки может включать составление расписания для одного человека или машины, равно как и для многих людей и машин. Обычно временной анализ применяется, чтобы помочь пред- видеть или решить проблемы распределения ресурсов. Опти- мальное использование ресурсов (оборудования и рабочей си- лы) требует, чтобы они были загружены полностью, но без пе- регрузок. В том случае, когда ресурсы фиксированы, задача превращается в выяснение того, может ли быть выполнена не- которая функция или задание (например, при фиксированном времени прогона компьютерной программы в пакетном режи- ме). К выгодам, которые может дать временной анализ, отно- сятся, например, завершение работы к сроку, минимизация ошибок, переделок, задержек, материально-производственных запасов и высокая степень использования производственных мощностей и рабочей силы. Время обладает некоторыми свойствами, делающими его уникально ценным в качестве основного параметра при анализе взаимоотношений между компонентами системы. Оно никогда не меняет направления (не движется вспять), и его скорость всегда постоянна.
61 Методы исследования функций 2.3.1. Временные карты Если информацию о времени использовать совместно с каким- нибудь методом картирования, употребляемым для поточного' анализа, то в результате получится временной анализ. Пример, взятый из традиционных методов организации производства,— человеко-машинная карта, показанная на рис. 2.9. Эта карта; используется для изучения взаимодействия между операторами и оборудованием. Как отмечено в итоговой части карты, в рас- сматриваемом случае велика доля простоев, что, вероятно, побудит предложить иные способы выполнения данной функ- ции. Карта позволяет видеть взаимоотношения между действи- ями различных элементов системы при планировании таких альтернативных способов. Другой вид временной карты — это перечень заданий или функций, помещенный в виде столбца в левой части карты, и горизонтальные линии, изображающие в ее правой части дейст- вия, события и времена. Пример применения этого метода по- казан в верхней части рис. 2.10. Работая с таким временным графиком, опытный аналитик, знающий, какие задания даны; каждому оператору, может затем построить профиль занятости для каждого работника, выполняющего эти задания. Такой' профиль показан в нижней части рис. 2.10. Изучение профиля указывает, что могут возникнуть трудности с занятостью опе- ратора А, поскольку есть периоды времени (например, у отмет- ки 15 мин), в которые сумма требований, предъявляемых от- дельными заданиями, превышает возможности оператора. 2.3.2. Карты Ганта Одним из методов временного анализа, возникших в 1940-х гг. в ответ на потребность в лучшем управлении сложными проек- тами, была карта Ганта. Обычно используется карта с гори- зонтальными прямоугольниками, причем время отсчитывается по горизонтальной оси, а функции указываются по вертикали. Пример карты Ганта показан на рис. 2.11. На карте отобража- ется как запланированная, так и проделанная работа; для этого часть прямоугольника, отвечающая доле выполнения со- ответствующего задания, заштриховывается. В заданный мо- мент времени, скажем, в конце второй недели, можно опреде- лить, какие функции выполняются с опережением графика (за- дание 3), а какие — с отставанием (задание 4). Есть много- разновидностей карт этого типа. Например, можно использо- вать специальные символы или цветовую маркировку для обо- значения особых условий, скажем, нехватки материалов или; поломки оборудования.
62 Глава 2 Операция: разрезка прорезиненной ткани________ Название изделия: прорезиненная ткань_________ Название машины:резательная машина (специальная) Оператор: Дж. Уилсон,____С. Смит (помощник) Старый метод'^ Новый метод: О Оператор Оп.№ S46 Изделие № F261 Машина №8431 Дата Составитель Дж. С.К. Время Помощник Время, мин Машина Время упаковка и 1,0 2,0 3,0 V 5,0 - Управлять - машиной I Ждать 2 помощника ~ Метить - рулоны -Открыт дамоточ- ~ное_устройство_ - Ждать - помощника 3 Включить —машину 2,2 Ждать окончания М, работы машины 0.7 Упаковывать ___ рулоны 0,6 У/. %, Ждаию ' 66 лпрппт оператора 0,8 тИзвлвчь рулоны п Поместить па що рр подставку 1,3 Разрезать 0,9 % 0,7 О,В 2,2 Время простоя 3,0 Выводы Оператор Помощник Машина время простоя 1,5 мин 2,0 мин 3,0 мин. Рабочее время 3,1 3,2 2,2 Полное время цикла 5,2 5,2 5,2 Занятость, % Занятость оператора =-1,0/ 5,2 "'° Занятость помощника Занятость машины ^-42% 5,2 Рис. 2.9. Человеко-машинная карта [4].
Методы исследования функций 65 Врем я, мин О 5 10 15 20 25 30 Задание I i i i i i________________________l Оператор A --------- ---------- --------- — Оператор A --- ----------. ---- Оператор A ----------- - Оператор в ------------ --------------------- Оператор В ------ ------------- --------- Оператор А Врем я, мин О 5 10 15 20 25 30 I_____I_____I______I_____I______I----L 100 Загрузка, % 50 Оператор В МО Загрузка, е/> 50 О Рис. 2.10. Временная карта и процедура построения профиля занятости для оценивания рабочих нагрузок. Хотя карты Ганта обеспечивают превосходную графическую демонстрацию для показа продвижения в осуществлении про- екта, их полезность для сложных систем ограничена. Они не описывают, например, зависимостей или взаимодействий меж- ду различными функциями. В последнее время они заменяются более формальными компьютеризованными аналитическими методами исследования сложных систем. Тем не менее в под- ходящих обстоятельствах карты Ганта могут быть по-прежне- му полезны для определения последовательности и составления графика работ. 2.3.3. Другие методы и нерешенные проблемы Существует множество компьютерных программ, способных по данным временного анализа строить профили занятости для элементов системы. Такие программы не только поручают ма- шинам значительную часть монотонной и скучной работы, свя- занной с подобным анализом, но и позволяют проводить вре- менной анализ более сложных ситуаций. Однако наибольшие
«64 Глава 2 затруднения во временном анализе вызывает не построение графиков или вычислительная работа. Скорее, они связаны с оцениванием доли ресурсов, требуемой для выполнения некото- рого задания или группы заданий. Это довольно просто сделать для большинства машин, нетривиальная задача в отношении компьютеров, но чрезвычайно трудная проблема в отношении человека. Вопрос о степени загруженности при выявлении и распре- делении рабочей нагрузки среди людей труден по двум причи- нам. Во-первых, по, мере того как доля интеллектуального тру- да по сравнению с физическим на каждом рабочем месте воз- растает, растет и потребность уметь оценивать, когда нагрузка на отдельного человека становится слишком малой или слиш- Рис. 2.11. Карта Ганта. Воспроизведено с разрешения из работы R. Р. Sadowski, D. J. Medeiros, «Planning and Control for Manufacturing Systems and Projects» in G. Salvendy, ed., Handbook of In- dustrial Engineering. Copyright 1982, Fig. 11.2.5(b). ком большой. Эта проблема возникает все чаще и чаще, и оп- тимальная организация требует разумных ответов на подоб- ные вопросы. Во-вторых, несмотря на интенсификацию исследо- ваний человеческого фактора в области нормирования умствен- ного труда, ответы на эти вопросы пока не получены. Тем не менее, имеются полезные обсуждения этой проблемы [23, 27]. В заключение уместно одно замечание о том, как здесь представлен временной анализ. Настоящее обсуждение было по необходимости ограниченным. Были описаны некоторые ме- тоды картирования и упомянуты некоторые их приложения в связи с относительно простыми системами, включающими не- сколько машин, несколько человек и несколько заданий. Зна- чительно более сложные методы используются для временного исследования функций в случае сложных систем. Ограничимся этими замечаниями, поскольку многие более формализованные методы представлены в других главах шеститомника. Глава
Методы исследования функций 65 П1.4 (стохастические сетевые модели) особенно важна в этой связи. К этой теме имеют отношение и некоторые материалы, представленные в следующем разделе настоящей главы. 2.4. Сетевой анализ Сетевой анализ был определен как метод, применяемый при планировании проекта, состоящего из совокупности действий и их взаимосвязей, направленных на осуществление определен- ной цели [1]. Это определение фокусирует внимание иа одной из важнейших областей применения данного метода, а именно— планировании и управлении ходом осуществления проекта. Другая область применения сетевого анализа (общая для ор- ганизации производства и эргономики) связана с размещением и компоновкой. Примерами этого могут служить размещение оборудования на заводе, компоновка рабочего места и пульта управления. Такую деятельность специалисты по эргономике часто называют анализом связей. 2.4.1. Сетевые графики Сеть можно рассматривать как графическое представление объектов, составляющих систему, и их взаимооотношений. Се- тевой график строится из основных элементов двух типов, а именно, узлов (представляющих функции и/или объекты) и ли- ний (представляющих взаимосвязи). Терминология, применяе- мая в сетевом анализе, не всегда последовательна. Узлы могут называться точками или вершинами, а линии могут именовать- ся связями, ребрами, ветвями или отношениями. На рис. 2.12 показан пример сетевого графика. В большинстве случаев уз- лы изображаются кружками, а связи — прямыми линиями. Сети можно использовать для представления огромного мно- гообразия объектов и отношений. Объектами могут быть люди, здания, станки, рабочие места, индикаторы, органы управле- ния, некоторое состояние в процессе развития и так далее. Аналогично, связи могут представлять различные типы отноше- ний. Некоторые примеры отношений перечислены ниже. 1. Расстояние. Расстояние (в сантиметрах, метрах, кило- метрах) между узлами. 2. Время. Время, необходимое для того, чтобы люди, мате- Р-Иалы, информация и т. п. добрались от одного узла до дру- гого. 3. Частота. Мера числа случаев, в которых реализуется то или иное отношение между двумя узлами. Примерами могут служить число переходов работника с одного места на другое
66 Глава 2 в процессе работы или чис- ло движений глаз между двумя индикаторами на приборном щитке. 4. Приоритет. Обычно— оценка важности связи между двумя узлами. На- пример, обмен информаци- ей между А н В может быть более важен, чем меж- ду Си О. Приоритетные оценки часто используются когда не пред- при планировании компоновок и размещении, ставляется возможным получить действительные меры расстоя- ния, времени или частоты. Значения мер отношения могут быть указаны на сетевом графике (см., например, рис. 2.12). В дополнение к величине,, отношения в сети могут также обладать свойством направлен- ности. Действительно, в приложении сетевого анализа к пла- нированию и контролю реализации проекта свойство направ- ленности является фундаментальным. Часто невозможно при- ступить к заданию С, пока задания А и В не будут выполнены. Свойство направленности может представлять асимметрию; скажем, частота или длительность поездок из А в В отличает- ся от таковых для поездок изВ в А. Свойства направленности связей обычно указываются на графиках стрелками, как на рис. 2.12. Там, где значения отношений между двумя узлам» асимметричны (различаются для разных направлений), можно провести отдельные линии, как между В и С. 2.4.2. Математические алгоритмы За последние годы были разработаны сложные математические алгоритмы выполнения сетевого анализа. Эти формализован- ные процедуры особенно полезны при работе с большими, сложными системами и, как правило, требуют применения ЭВМ для выполнения вычислений. В многочисленных публикациях представлены описания математических методов сетевого ана- лиза [10, 12, 26]. 2.4.3. Приложения Сетевой анализ применялся к множеству проблем. Некоторые классы таких задач — планирование, составление расписаний» распределение, компоновка и размещение.
Методы исследования функций 67 Планирование проектов и контроль исполнения. В разд. 2.3 были вкратце описаны карты Ганта как метод планирования проекта, составления графика работ и наблюдения за ходом его осуществления. Было отмечено, что область их примени- мости ограничена сравнительно несложными системами. Зави- симости и взаимодействия между функциями карты Ганта не учитывают, корректировки и изменения графика представить нелегко и сложно определить, какими могут быть результаты задержек. В конце 1950-х гг. появились две процедуры сетевого анали- за, преодолевшие ограничения карт Ганта и оказавшиеся осо- бенно полезными для планирования и слежения за выполнени- ем крупных проектов. Это — метод критического пути (СРМ) и метод оценивания и контроля программы (PERT). В обоих ме- тодах для представления последовательности действий по ре- ализации проекта используются сетевые структуры. Для того чтобы проект можно было анализировать тем или иным из этих методов, он должен обладать четырьмя свойствами: Рис. 2.13. Сетевой график для определения критического пути [25]. 1. Функции или задания проекта должны быть корректно определены и иметь определимые начальную и конечную точки. 2. Эти функции или задания могут быть начаты или пре- рваны независимо друг от друга в любой заданной последова- тельности. 3. Время, требуемое для выполнения каждой функции или задания, можно определить или оценить. 4. Функции или задания связаны отношениями предшество- вания (последовательности) и должны выполняться в опреде- ленном порядке. На рис. 2.13 показан пример сети для определения критиче- ского пути в одном из наиболее часто применяемых приложе- ний СРМ — строительных работах. Свойства и смысл графика •следующие:
68 Глава 2 1. Кружок обозначает узел, который представляет некоторое состояние в ходе реализации проекта. 2. Отрезок прямой со стрелкой обозначает одну из функций, выполняемых в рамках проекта. Его длина значения не имеет. 3. Действия (функции), выходящие из узла, нельзя начать выполнять, пока все связи, входящие в этот узел, не будут вы- полнены. 4. Штриховые линии обозначают фиктивные функции. Эти функции характеризуют отношения предшествования и не явля- ются реальными — время их выполнения равно нулю. Принято употреблять номера узлов в качестве меток, хотя они обычно не означают порядка предшествования. Также при- нято метить каждую стрелку функцией, которую она представ- ляет. Поскольку такие метки могут затемнить чертеж, часто ис- пользуются условные обозначения. На рис. 2.13 буквы от А да I, например, представляют такие строительные работы, как про- кладку труб, покрытие крыши и так далее. Цифры у стрелок означают время; в случае строительных работ это могут быть ДНИ. Из такого графика можно усмотреть необходимую последо- вательность различных функций. Можно вычислить также за- траты времени для различных путей в сети, включая самый длинный, «критический» путь. На рис. 2.13 критический путь проходит через вершины 1, 2, 3, 7 и 8 и включает функции A, D, Е и I. Затраты времени составляют 34 дня. Этот критический путь важен, поскольку он определяет минимальное время, не- обходимое для завершения проекта. Он также определяет функции, для которых не существует резерва времени, т. е. лю- бая отсрочка в завершении этих функций задержит завершение всего проекта. Заметим, однако, что для других функций резерв времени имеется; это значит, что их необязательно начинать вы- полнять в самый ранний возможный момент, чтобы проект был завершен вовремя. PERT очень похож на СРМ, но он допускает неопределен- ность в оценках времени, необходимого для выполнения функ- ции. СРМ требует одной оценки времени на каждую функцию, тогда как в PERT применяются три оценки: наиболее вероятное время, оптимистическая и пессимистическая оценки. При ис- пользовании PERT возможно статистическое оценивание време- ни завершения работ или, другими словами, вычисление веро- ятности завершения работы к заданному сроку. В этом смысле PERT более реалистичен, поскольку во многих проектах невозможно точно предсказать затраты времени для всех функций. Сети и вычислительные процедуры для больших проектов могут стать весьма сложными. Для применения этих методов в
Методы исследования функций 69 таких ситуациях существуют компьютерные программы. Хотя PERT и СРМ были первоначально разработаны как инстру- менты планирования больших проектов, они могут быть также полезны и в эргономических исследованиях. Если при анализе посредством PERT функции суть задания оператору, то можно вычислить наилучшее, среднее и наихудшее времена выполне- ния работы оператором. Кроме того, применяя эти методы к анализу системы со многими операторами, можно оценить ре- зервы времени отдельных операторов и рабочую нагрузку каж- дого оператора. Эти методы обладают рядом преимуществ, такими, как: 1. Формализованный, логический подход. 2. Пригодность для подробного долгосрочного планирова- ния. 3. Фокусирование внимания на критических функциях. 4. Возможность анализа результатов технических или орга- низационных изменений. 5. Возможность анализа результатов различных вариантов распределения ресурсов. Существует обширная литература, содержащая более подроб- ное изложение методов PERT и СРМ (см., например, [21]). Компоновка и размещение. Специалисты по организации производства и эргономике применяют процедуры сетевого ана- лиза для решения проблем компоновки и размещения. При пла- нировании размещения служащих учреждения, например, про- блема может состоять в том, где разместить разные отделы, скажем, отдел сбыта, кабинеты директора, ревизора и началь- ника производственного отдела. При разработке проекта заво- да необходимо определить, где разместить различное оборудо- вание, склады, участки загрузки автотранспорта и т. д. При проектировании пульта управления проблема может состоять в том, где поместить различные индикаторы и органы управле- ния. Такие проблемы подходят для сетевого анализа. На языке графиков узлы в первом примере — это отделы, а связи — это служебные отношения между сотрудниками разных отделов. В примере с заводом узлами являются станки, склады и участ- ки загрузки, а связями — перемещения материалов и деталей между ними. При компоновке пульта управления узлами ока- зываются индикаторы и органы управления, а связями — часто- ты переключения внимания между разными узлами. Цель сетевого анализа в таких ситуациях — оптимизация компоновки относительно некоего критерия. В трех приведен- ных выше примерах критериями могут служить минимизация затрат времени на установление служебных контактов сотруд- ников, расстояния, на которое должны перемещаться материя-
70 Глава 2 Таблица 2.1. Карта «от — до» для взаимодействий между конторскими служащими [25] От До __ Управляю- щий Секретарь Машинистка Клерк Всего Управляющий 10 5 1 Секретарь 20 — 10 10 Машинистка 10 30 — 20 Клерк 5 25 10 0 Всего лы, или времени перемещения руки и глаз оператора. Частота контактов между сотрудниками, количество перемещаемого ма- териала, частота и амплитуда движений глаз будут, по-види- мому, подходящими мерами в соответствующих примерах. При планировании новых систем этими мерами должны быть оцен- ки, основанные на мнениях экспертов или на фактических изме- рениях, проведенных на похожих существующих объектах. На- пример, если планируются новые помещения, которые должны быть заняты существующими отделами, то возможно получить частоты контактов в имеющейся обстановке и использовать их при проектировании новой. Часто при проектировании новых объектов отношения меж- ду их компонентами не удается оценить количественно, и тогда приходится применять качественные меры, такие, как степень важности размещения поблизости друг от друга. Поточные кар- ты процессов могут быть весьма полезны для такого ранжиро- вания. Широко используется следующая номенклатура кодиро- вания степеней важности: А — абсолютно необходимо; Е—очень важно; I — важно; О — желательно; U — неважно, X — нежела- тельно. Значения отношений, количественные или качественные, обычно сводятся в таблицу, которую специалисты по организа- ции производства называют картой «от — до» или диаграммой активности отношений. Это просто матрица, содержащая соот- ветствующие значения парных отношений. Табл. 2.1 представ- ляет собой карту «от — до» для взаимодействий между контор- скими служащими. Обратите внимание, что количественные от- ношения (число обращений в течение дня) и значения связей между узлами (сотрудниками) асимметричны: начальник захо- дит к секретарю 10 раз, а секретарь к начальнику — 20 раз. Табл. 2.2 иллюстрирует диаграмму активности отношений для цехов и участков молокозавода. Буквы в ячейках матрицы обо-
Методы исследования функций 71 Таблица 2.2. Диаграмма активности отношений для молокозавода [25] _ Номер подразделения 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 Цех нли участок " ~. 1. Склад пакетов U 2. Разгрузочная пло- U и и и и и и и и и и Е и Е и Е и и и и и и и и и I щадка 3. Хранилище сырого U и и и и и и и и и и I молока 4. Гомогенизатор U 5. Пастеризатор U 6. Емкости с пастеризо- О и и и и и и и и и и и и и и Е и и I и и I и и I и I I ванным молоком 7. Разливочная маши- О Е и I О А и и на 1 8. Разливочная маши- О Е и I О А и на 2 9. Разливочная маши- О Е и I О А на 3 10. Охладитель и и А и И. Помещение для по- О и и X бочных продуктов 12. Помещение для от- U и О дыха 13. Площадка загрузки U и автотранспорта 14. Загрузка проволоч-U ных корзин 15. Лаборатория значают ранги важности нахождения поблизости соответству- ющих подразделений. На основании информации, содержащейся в табл. 2.2, дела- ется следующий шаг в планировании или анализе компоновки, состоящий в построении диаграммы связей (также называемой струнной диаграммой). Диаграмма связей есть схематическое представление отношений между размещаемыми элементами. Ее назначение — представить графически возможные компо- новки системы. На рис. 2.14 показана диаграмма связей моло- козавода, отношения подразделений которого были определены в табл. 2.2. На этой диаграмме узлы представляют различные действия или функции. Они закодированы формой символов, со- ответствующей типу функции. Важность отношений между уз- лами на этой диаграмме представлена числом соединяющих линий. Диаграммы связей являются, в сущности, возможными реше- ниями задач компоновки или размещения. Как правило, собрав данные об отношениях, рисуют много диаграмм, или размеще- ний. Главный вопрос, конечно, — как строить по таким данным
72 Глава 2 Ранги связей Число линий Примечание: 15 и 12 нет равно переставить; 7,8 а 9 имеют связь ранга Я 14 линии} с 10 (не показано} Операция Транспортировка Проверка Обслуживание Управление Рис. 2.14. Диаграмма связей для молокозавода [25]. диаграммы связей. Для таких задач были разработаны как фор- мальные вычислительные алгоритмы, так и качественные эврис- тические подходы. Выше отмечалось, что цель такого анализа — оптимизиро- вать компоновку по отношению к некоторому критерию. Следо- вательно, способ построения диаграммы связей зависит от этого критерия. Предположим, что наша цель в задаче о ком- поновке— разместить элементы системы так, чтобы они нахо- дились тем ближе друг к другу, чем выше частота или важ- ность отношений между ними. Часто применяется следующее эвристическое правило; начинать с самого важного элемента
Методы исследования функций 73 (или с элемента, имеющего наибольшую частоту отношений с другими элементами) и располагать его в центре диаграммы. Затем выбирается элемент, имеющий самое важное или самое частое отношение к первому, и располагается рядом с ним. Эти элементы соединяются линией. Чтобы охарактеризовать отно- шение, эту линию можно пометить числом, соответствующим ко- личественной оценке этого отношения. Величину можно также показать параллельными линиями, как на струнной диаграмме, отражающей качественные ранги важности (табл. 2.2 и рис. 2.14). Тогда следующий по важности элемент, который нужно ввести в диаграмму, выбирается на основании его отношений с первыми двумя. Общее эвристическое правило состоит в том» чтобы упорядочить выбор элементов в соответствии с важно- стью отношений — от наиболее важного до наименее важного. Очередность размещения элементов на диаграмме определяется величинами отношений. Эта процедура продолжается до тех пор, пока все элементы и их отношения не будут представлены на диаграмме. Критерии размещения элементов на диаграмме обычно следующие: минимизировать расстояния и избегать пе- ресечения линий. При осуществлении процедуры размещения достаточно боль- шого числа элементов начинаются трудности. Минимизация од- ного отношения вступает в противоречие с минимизацией дру- гого. Другими словами, мы имеем дело с задачей общей опти- мизации. Метод анализа связей обычно требует пересмотров и переделок в процессе построения диаграммы. Часто для полу- чения удовлетворительной компоновки приходится чертить не- сколько диаграмм. Две главные задачи, которые необходимо решить при приме- нении сетевого анализа или анализа связей к проблемам ком- поновки и размещения, — это получение высококачественных данных об отношениях и построение оптимальной компоновки. Возможность получения надежных данных, разумеется, сильно зависит от ситуации. При планировании и разработке новых систем часто приходится полагаться на оценки экспертов или анализы сходных ситуаций. В некоторых случаях можно изго- товить имитаторы, например макеты, чтобы получить иа них типичный вид данных о частоте, временных характеристиках или расстояниях, обсужденных выше. Подобным же образом можно получить данные, если проблема связана с разработкой альтернатив существующим ситуациям. Одно из первых приме- нений анализа связей к проблемам человеческих факторов — работа [11J, в которой были получены данные о движениях глаз между циферблатами авиационных измерительных прибо- ров; затем эти данные были использованы для проектирования другого варианта компоновки приборной панели самолета.
74 Глава 2 Часто сбор данных об отношениях можно автоматизировать. Одна из первых попыток использовать компьютер для записи подобной информации описывается в работе [16]. При анализе компоновки сложной приборной панели системы управления полетами был автоматизирован подсчет числа случаев исполь- зования каждого элемента и пар элементов. Современная ком- пьютерная технология с легкостью обеспечивает подобный сбор данных во многих ситуациях. Системы индикации и управле- ния, главным элементом которых служит ЭВМ, очень удобны для этой цели. Действительно, проблемы, связанные с взаимо- действием человека и ЭВМ, вроде компоновки клавиатуры по- следней, легко решаются таким способом. Было разработано много формализованных компьютерных алгоритмов для построения компоновок на основании данных об отношениях. Такие методы особенно полезны при работе с большими системами, в которых численность и многообразие объектов и отношений может превысить возможности менее формализованных графических процедур. В рамках настоящей главы эти алгоритмы не будут рассматриваться подробно, но некоторые из них мы в кратце опишем и приведем ссылки на более исчерпывающие описания. Четыре пакета программ компоновки и размещения извест- ны под названиями CORELAP (Computerized Relationship Layo- ut Planning) [20], ALDEP (Automated Layout Design Program) [24], CAPABLE (Controls and Panel Arrangement by Logical Evaluation) [7] и CRAFT (Computerized Relative Allocation and Facilities Technique) [2]. CORELAP, ALDEP и CAPABLE no существу являются алгоритмами построения в том смысле, что начальные компоновки генерируются. CRAFT — это метод оп- тимизации, улучшения уже имеющейся компоновки, в которую программа вносит изменения. Фрэнсис и Уайт [13] обсуждают использование методов CORELAP, ALDEP и CRAFT для реше- ния задач размещения при проектировании заводов. Эти мето- ды также применялись более непосредственно к проблемам эр- гономики. Бартлетт и Смит [5] применили программу CRAFT к проек- тированию приборной панели самолета. Входными данными программы служили четыре типа массивов информации: 1) ис- ходная компоновка; 2) площадь, занимаемая каждым элемен- том; 3) «объемный массив», состоящий из взаимоотношений (частот), определяющих связи между элементами; 4) «стоимо- стный массив», состоящий из своего рода стоимостных коэффи- циентов, например, затрат времени на каждое движение глаз или рук оператора от одного элемента к другому (эти величи- ны могут также соответствовать степени важности этих дви- жений).
Методы исследования функций 75 CRAFT начинает с определения геометрических центров каждого элемента в исходной компоновке, а затем вычисляет межэлементные расстояния, которые запоминаются в виде мат- рицы расстояний. Стоимость компоновки вычисляется подсче- том произведений объема (частот), стоимости (затрат време- ни) и расстояний. На следующем шаге процедуры рассматри- ваются все попарные или тройные (по выбору пользователя) перестановки между элементами, имеющими равную площадь или общую границу. Затем производится перестановка, даю- щая наибольшее снижение общей стоимости. На следующем шаге CRAFT рассматривает перестановки в новой компоновке тем же способом, производя такую перестановку, которая приводит к наибольшему снижению общей стоимости компонов- ки. Эта процедура повторяется до тех пор, пока больше уже не удается найти ни одной перестановки, снижающей общую стои- мость, или пока программа не будет остановлена пользова- телем. Стоит отметить еще две дополнительные особенности про- цедуры CRAFT. Во-первых, окончательная компоновка разра- батывается посредством улучшения исходной; поскольку окон- чательная компоновка, таким образом, зависит от исходной, следует опробовать несколько исходных компоновок. Во-вто- рых, в процедуре CRAFT можно задавать фиктивные элемен- ты. Фиктивные элементы применяются для представления неко- торых областей, где элементы размещать нельзя. На рис. 2.15 показана окончательная компоновка приборной панели само- лета в исследовании Барлетта и Смита [5]. CORE LAP —компьютерная программа, строящая компо- новку на основании матрицы отношений. Эта программа была применена для разработки проекта размещения оборудования лаборатории, состоящего из миникомпьютеров, периферийных устройств и сети связи между ними [9]. Входные данные про- граммы состоят из матрицы отношений между элементами и площадей, занимаемых каждым элементом. На рис. 2.16 пред- ставлена матрица отношений для этой проектной задачи. Про- грамма CORELAP начинает с вычисления «ранга важности» каждого элемента, который является суммой всех отношений важности, включающих этот элемент. Были приняты следующие численные значения: А =6, Е=5, 1=4, 0=3, 0=2 и Х=1. Элемент, имеющий наивысший ранг, располагается в центре. В случае связи выбирается элемент, имеющий наибольшую пло- щадь. Затем для присоединения к компоновке выбирается эле- мент, имеющий наибольшее отношение к первому. Третий эле- мент выбирается на основании его отношений к первым двум. Эта процедура продолжается до тех пор, пока не будут выбра- ны все элементы. После выбора очередного элемента необходи-
76 Глава 2 Рис. 2.15. Компоновка приборной панели самолета, полученная применением программы CRAFT [5]. Карта отношений № объекта 11 Компьютер! 12 Компьютер!! 13 Ленточный 1 накопитель I И Дисковый накопитель I 115 Дисковый накопитель Л 16 Телетайп I 11 Телетайп И 18 Перфоратор 13 Письменный стол 20 Оператор и Показатели, определяющие ранг важности Предприятие (компания): пРиУеР Составитель_______ Дата — Источник. человеческий -Проект-_ фактор _________________.Помощник---------— 7-75____________Лист ' из_________— Анализ связей Показатели Важность отношения Отношение между 1 и 3 Код 2 3 ч 5 6 1 8 3 Причина Требуется аналагич.овслдж. Сходные Функции Требуется одновр. работа Избежать загроможденности Необходим оператор Рис. 2.16. Матрица отношений между компонентами мииикомпыотерной лабо- ратории [9].
Методы исследования функций 77 мо принять решение о его размещении. Это решение принима- ется на основании ранга размещения, который представляет со- бой сумму взятых с весами рангов этого элемента и его соседей. Правило разрыва связи основано на длинах границ. Окончательное размещение оборудования миникомпьютер- ной лаборатории показано на рис. 2.17. Можно видеть, что CORELAP разрабатывает размещение, начиная из центра и пе- реходя постепенно к периферии. В программе не предусмотрены возможности предписывать элементам определенные места; нельзя также ввести ограничения, задающие некоторую общую форму размещения, например, отведенную под оборудование зону или форму приборной панели. Вследствие этого получен- Рис. 2.17. Размещение оборудования миникомпьютериой лаборатории, получен- ное применением программы CORELAP [9]. ные размещения могут иметь нереалистичные очертания. Ос- новное назначение программы CORELAP, таким образом, со- стоит в порождении исходных компоновок. Одно из существен- ных достоинств этого метода — его применимость к большим задачам. Для компоновки, содержащей 12 элементов, сущест- вует только 66 пар отношений, и исходная диаграмма связей может быть составлена вручную за приемлемое время; для за- дачи, содержащей 45 элементов, существует уже примерно 1000 отношений. Программа CORELAP легко справляется с по- добной задачей. CAPABLE представляет собой другую программу проекти- рования компоновок; ее разработали Бонни и Уильямс [7]. Этот алгоритм мы не будем описывать подробно. Одним из примеров его применения стала разработка размещения органов управ- ления и контрольно-измерительных приборов для прокатного
78 Глава 2 стана. Двадцать семь органов управления и связанных с ними элементов были размещены на поверхностях пола, стены и центрального пульта. Согласно оценкам, это существенно сни- зило число необходимых движений и улучшило комфортность работы оператора. Сетевые модели заданий. Сетевые модели заданий — это ме- тодика, выросшая из некоторых способов описания заданий, та- ких, как поточные диаграммы и диаграммы последовательности операций. Существуют языки программирования, например- SAINT (Systems Analysis of Integrated Networks of Tasks), специально разработанные для исследования сетевых моделей заданий. Эти языки облегчают оценки влияния архитектуры си- стемы (представленной ее статическим описанием, вроде диа- граммы последовательности операций) на качество труда ра- ботника. В сетевой модели задания трудовая деятельность работника разбивается на последовательность подзаданий; отношения между подзаданиями представляются связями. Каждый узел се- ти представляет отдельное подзадание, выполняемое работни- ком. Структура сети определяет порядок, в котором работник выполняет подзадания. Таким образом, подзадание, выполняе- мое работником в каждой точке моделирования, представляется выполняемым в данный момент узлом сети. С каждым узлом ассоциированы следующие атрибуты: I. Время, необходимое для выполнения подзадания. 2. Если за тем или иным подзаданием всегда должно вы- полняться одно и то же подзадание, то указывается оно. 3. Если за тем или иным подзадаиием могут следовать раз- ные подзадания, то приводится список возможных подзада- ний, которые могут выполняться после завершения этого под- задания, а также способ выбора каждого возможного следую- щего подзадания. 4. Все определяемые пользователем отношения, описываю- щие воздействия на систему работника, выполняющего подза- дание, или системы на работника. 5. Номер подзадания (присваивается произвольно). 6. Название подзадания. После того, как атрибуты для каждого подзадания опреде- лены, легко построить компьютерную модель сети для данного задания с помощью любого языка компьютерного моделирова- ния, предназначенного для сетевого моделирования заданий. Как только модель компьютеризована, можно проводить имита- ционные эксперименты, варьируя атрибуты подзадания или структуру сети. Например, если ставится цель исследовать сум- марное воздействие на систему замедленного выполнения од- ного или нескольких подзаданий, то можно изменить атрибут
Методы исследования функций 79 «время выполнения» соответствующих подзаданий и провести имитационный прогон модели. Поскольку времена выполнения являются вероятностными характеристиками (т. е. они случай- ным образом выбраны из известного распределения), то можно получить оценки функции распределения, представляющей вре- мя выполнения всего описываемого сетью задания. Чтобы привести пример сетевой модели задания, рассмот- рим, как человек набирает номер, звоня по телефону. На рис. 2.18 представлена соответствующая сетевая модель. Как мож- но проследить по этой сети, человек сначала снимает трубку, затем определяет, будет ли связь местной или дальней, набира- ет соответствующие цифры, а затем набирает номер вновь, если он оказался занятым или если допущена ошибка. Эта модель может быть использована для оценки выигрыша времени, кото- рый можно было бы получить, установив вместо дискового на- борного устройства сенсорное с акустической связью, в зависи- мости от числа звонков на дальние расстояния. Хотя сетевые модели заданий лучше всего подходят для ра- бот, в основном алгоритмических по своему характеру, приме- няемые для анализа сетей заданий языки моделирования удоб- ны для создания гибридных моделей. Например, подзадания се- тевой модели задания, включающие принятие решений, можно моделировать посредством технологии искусственного интеллек- та; подзадания, включающие психомоторные навыки, — посред- ством аппарата теории управления. Поскольку многие задания для пары пользователь — система являются алгоритмическими с элементами осознанного выбора (скажем, принятие решений), существует мнение, что сетевые модели заданий хорошо подхо- дят для многих типов процессов взаимодействия пользователя с системой. По самой природе большинства человеко-компьютер- ных систем взаимодействие человека и ЭВМ можно описать как множество шагов, выполняемых последовательно, причем чело- веку иногда приходится выбирать, какое из нескольких воз- можных действий следует предпринять. С каждым из этих ша- гов связан набор параметров, характеризующих поведение че- ловека, таких, как время выполнения задания, вероятность со- вершить ошибку и др. Выполняемые работником задания, кото- рые можно описать подобным образом, идеально подходят для сетевого моделирования. Это тем более верно, поскольку сете- вые модели заданий могут быть дополнены другими методами моделирования, когда это необходимо. Кроме того, языки про- граммирования, разработанные для имитационного моделиро- вания таких сетей (например, SAINT), обычно способны имити- ровать другие части системы (скажем, аппаратуру, среду, в ко- торой работает оператор).
Положить трубку Время=В,О,0,5, нормальное Да Ошибка Снять трубку Время=3,о, 1,0, нормальное Время-0,5,0,1, норм. Звонок надалекое расстояние? 2 Нет Правильно Набрать номер местного коммутатора время=0,8/2,0,0,5, ожидание______________, I Набрать последние 4 шнуры Время=42/0,5,0,в, ожидание__________ Правильно Ошибка Ошибка Ждать сигнала Время =2,5,2,0, нормальное Вызов завершен Время=0,0,0,0, нормальное Занято Рис. 2.18. Сетевая модель ручного набора номера телефона.
Методы исследования функций 8Г Недавно Лофери [19] разработал микрокомпьютерную вер- сию языка SAINT. Она позволяет моделировать весьма обшир- ные задания для оператора, состоящие, возможно, из несколь- ких сотен подзаданий. Кроме того, для MicroSAINT было раз- работано программное обеспечение, превращающее построение- моделей действий оператора в сравнительно простую задачу, не- требующую умения программировать. Текущие разработки по языку MicroSAINT нацелены на создание инструментального средства моделирования поведения оператора, которым после- минимального обучения мог бы воспользоваться любой спе- циалист по исследованию человеческого фактора. Последний пример. В качестве последнего примера примене- ния сетевого анализа к исследованию человеческого фактора опишем новаторскую работу Харпера и Харриса [15]. В этой программе берутся данные полицейского расследования и ис- пользуются для изображения отношений между подозреваемы- ми с целью определить структуру преступной организации и выявить характер предполагаемой преступной деятельности. В их диаграмме сетевого анализа объектами или узлами были люди, а связями или отношениями — контакты между ними. Процедура начиналась с приведения имеющейся информа- ции в порядок с целью составить матрицу связей между рядом- подозреваемых. Были выделены три категории отношений: силь- ные, слабые и отсутствующие. Сильная связь — это, скажем, два лица, которых часто видят вместе. Слабая связь — это частые- телефонные звонки одного лица на предприятие, где работает другое лицо. На рис. 2.19 показана матрица связей одного из; их исследований. Зачерненные кружки представляют сильные связи, светлые — слабые связи, а пустые клетки обозначают от- сутствие связей. Затем матрица связей использовалась для по- строения диаграммы связей, показанной на рис. 2.20. Сплош- ные линии представляют сильные связи, а штриховые — слабые связи. Прямоугольники представляют организации, в которых действуют подозреваемые. Такого рода анализ предлагает две новые возможности, благоприятные усилиям по укреплению законности. Во-первых, большие массивы данных полицейских расследований могут быть учтены и сведены в понятный формат. Во-вторых, исходя из этой диаграммы можно сформулировать новые гипотезы от- носительно лиц и организаций. Действительно, такой анализ оказался полезным при выявлении преступной группы, зани- мавшейся грабежом, проституцией и азартными играми в се- верной Калифорнии. Подобным же образом, этот метод был полезен в южной Калифорнии при выявлении преступной груп- пы, занимавшейся торговлей наркотиками, махинациями с не- движимостью и порнографией.
<82 Глава 2 Рис. 2.19. Матрица связей между людьми, использованная в полицейском рас- следовании [15]. Рис. 2.20. Диаграмма связей, построенная в ходе полицейского расследова- ния [15].
Методы исследования функций 8& 2.5. Заключение В настоящей главе мы описали ряд методов исследования си- стем— от неформализованных качественных процедур, вроде поточного анализа, до более формальных количественных мето- дов, подобных сетевому моделированию заданий. Некоторые ив качественных методов часто бывают полезны, помогая «ощу- тить» возможные проекты новых систем или выявить недостат- ки существующих. Более формализованные количественные ме- тоды также могут применяться к подобным задачам проектиро- вания и оценки при условии, что имеются соответствующие ис- ходные данные. В целом, за последние несколько десятилетий специалисту по человеческим факторам стали доступны все более мощные средства анализа. Решающую роль сыграло появление вычис- лительной техники. Вычислительные возможности современных ЭВМ и снижение затрат, связанных с их использованием, поз- воляют применять формальные вычислительные алгоритмы ко многим большим и сложным системам с участием людей. Кроме описанных в этой главе, есть много других методов- исследования человеческих факторов. Как уже отмечалось, ряд таких методов описан в других главах шеститомника. Несом- ненно, можно ожидать, что быстрое развитие соответствую- щих методов исследования будет продолжаться. Литература 1. ANSI Industrial engineering terminology (ANSI Standard Z94.0), Near York: American National Standards Institute, 1982. 2. Armour G. C. and Buffa E. S., A Heuristic algorithm and simulation appro- ach to relative location of facilities, Mathematical Science, 9 (1963). 3. ASME Operation and flow process charts (ASME Standard 101), New York: American Society of Mechanical Engineers, 1947. 4. Barnes R. M., Motion and time study, New York: Wiley, 1968. 5. Bartlett M. W. and Smith L. A., Design of control and display panels using computer algorithms, Human Factors 15(1) (1973). 6. Bateman R. P., Design evaluation of an interface between passengers and an automated ground transportation system, Proceedings of the Human Factors Society 23rd Annual Meeting, 1979. 7. Bonney M. C. and Williams R. W., CAPABLE, a computer program to layout controls and panels, Ergonomics, 20(3) (1977). 8. Bytheway C. W. FAST diagrams for creative function analysis, Journal of Value Engineering, pp. 6—10 (1971). 9. Cullinane T. P., Minimizing cost and effort in performing a link analysis. Human Factors, 19(2) (1977). 10. Elmaghraby S. E. Network models in management science, New York: Springer, 1970. 11. Fitts P. M., Jones R. E. and Milton J. L., Eye movements of aircraft pilots ,.urj.n? instrument landing approaches, Aeronautical Engineering Review, 9-
64 Глава 2 12. Ford L. R. and Fulkerson D. R., Flows in networks, Princeton, NJ: Princeton University Press, 1962. 13. Francis R. L. and White J. A., Facility layout and location: An Analytical approach, Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1974. 44. Gilbreth F. B. and Gilbreth L. M., Process charts, Transactions of the ASME, 43 (1921). 45. Harper W. R. and Harris D. H-, The application of link analysis to police intelligence. Human Factors, 17(2) (1975). 16. Haygood R. C., Teel K. S. and Greening С. P., Link analysis by computer, Human Factors 6(1), 1964. «17 . Kadota T., Charting techniques, In: G. Salvendy, Ed., Handbook of industrial engineering, New York: Wiley, 1982. 18. Kurke M. I. Operational sequence diagrams in system design, Human Fac- tors, 3(1), 66—78 (1961). 19. Laughery K. R. Jr., Instructions for the use of Micro SAINT: FORTRAN 77 Version 1.0. (Technical Report), Boulder, CO: Micro Analysis and Design, 1975. 20. Lee R. C., and Moore J. M., CORELAP — Computerized RElationship LAyout Planning, Journal of Industrial Engineering 18 (1967). 21. Moder J. J. and Phillips C. R., Project management with CPM and PERT, New York: Van Nostrand Reinhold, 1970. 22. Niebel B. W., Motion and time study, Homewood, IL: Richard D. Irwin, 1976. 23. Parks D. L. Current workload methods, In: N. Moray, Ed., Mental work- load: Its theory and measurement, New York: Plenum Press, 1979. 24. Seehof G. M. and Evans W. O., Automated layout design program, Journal of Industrial Engineering, 18 (1967). 25. Turner W. C., Mize J. H. and Case K., Introduction to Industrial and Systems Engineering, Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1978. 26. Whitehouse G. E., Systems analysis and design using network techniques, Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1973. 27. Wickens C„ Engineering psychology and human performance, Columbus, OH: Charles E, Merrill, 1984.
Глава 3 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ Б. Кантовиц. Р. Соркин)'! 3.1. Введение Специалист по человеческим факторам, проектирующий совме- стную работу людей и машин, осуществляет распределение функций: определенные виды действий (или функции) переда- ются человеку, другие автоматизируются. От распределения функций зависит не только то, насколько хорошо будет рабо- тать система человек — машина, но также качество условий ра- боты персонала, который должен трудиться в рамках этой си- стемы. Любой специалист по человеческим факторам, проекти- рующий работу, которую необходимо выполнять другим лю- дям, несет огромную ответственность. Поэтому распределение функций — одна из наиболее важных задач разработчиков си- стем [3]. В данной главе рассматривается и оценивается развитие методов распределения функций за последние 30 лет. Сущест- вует много средств, которые проектировщик может и даже дол- жен использовать, но не все они одинаково эффективны. Эта глава начинается с описания самых старых и прослеживает возникновение и совершенствование более новых методов улуч- шения распределения функций. Кроме того, мы заглянем в бу- дущее и кратко рассмотрим некоторые совершенно новые мето- ды, разрабатываемые ныне, но еще не пригодные для практиче- ского использования. Поскольку от распределения функций за- висит, какова будет рабочая нагрузка на человека-оператора, мы рассмотрим природу такой нагрузки, и в особенности на- грузки при умственной работе. Заканчивается глава обсуждени- ем использования методов распределения функций в контексте роботизации. Распределение функций встречается только в контексте че- ловеко-машинных систем, предназначенных для достижения вполне определенных системных целей. Поэтому до детального анализа распределения функций мы должны описать систему человек — машина и рассмотреть определение назначения си- В. Н. Kantowitz, R. D. Sorkin, Purdue Univ., West Lafayette, Indiana.
86 Глава 3 стемы. Только после этого можно приступить к нашей главной задаче рассмотрения современных методов распределения функций между людьми и машинами. 3.2. Человеко-машинные системы Хотя такую систему можно обозначить формально, с помощью математических символов и теории систем [16], мы будем ис- пользовать неформальное словесное определение. Человеко- машинная система — это совокупность людей и машин, взаимо- действующих в рамках некоторого окружения ради достижения комплекса целей. Специалист по человеческим факторам пыта- ется оптимизировать взаимодействие между человеческими и машинными элементами данной системы, учитывая в то же Рис. 3.1. Схематическое представление человеко-машинной системы [6]. время окружающую обстановку. Схематически система чело- век— машина показана на рис. 3.1. Правая половина схемы представляет подсистему машины, какой она выглядит для специалиста по человеческим факторам. Визуальные и другие средства отображения показывают состояние машинного обо- рудования в форме, доступной для человеческого понимания. Органы управления позволяют человеку-оператору вносить из- менения в состояние оборудования. Эти два блока представля- ют важнейшие эргономические аспекты машины, а все осталь- ное объединяется в отдельный блок, обозначенный «состояние оборудования». Инженеры, конструирующие это оборудование, тратят месяцы, упорядочивая более детальные подсистемы, ко- торые непосредственно не представлены на рис. 3.1. С их точ-
Распределение функций 87 ки зрения, такая схематизация означает грубое упрощение под- системы машины, и представлять всю их работу единственным блоком — почти оскорбление. Однако подобная схематизация не означает, что специалист по человеческим факторам недо- оценивает важность работы конструктора. Она не означает, что дальнейшая детализация машины — выделение редукторов и передач, интегральных схем и цифровой логики — несуществен- на. Однако специалист по человеческим факторам должен задать характеристики средств отображения и органов управления, отвечающие психофизиологическим характеристикам человека, а также оказывать помощь инженерным группам в обеспечении совместимости динамики системы с возможностями человека. За реализацию этих характеристик ответственны другие, и спе- циалиста по человеческим факторам не особенно заботит, ка- ким образом обеспечивается, например, необходимая задерж- ка по времени — за счет разделения работы или посредством инерционного звена. Подсистема человека представлена левой стороной рис. 3.1. Информация воспринимается со средств отображения и обра- батывается, после чего принимаются решения. На основании этих решений формируются управляющие воздействия на орга- ны управления. Конечно, рис. 3.1 не является адекватным пред- ставлением человека: ничто в нем не показывает непосредст- венно работу мозга и центральной нервной системы. Но хотя мозг и является очень важным органом человека, специалисту по человеческим факторам не нужно знать, что происходит в от- дельных нейронах, чтобы оптимизировать систему. Те части си- стемы человек — машина, которые наиболее важны для пони- мания человеческих факторов, данная схема освещает доста- точно хорошо, но в ней пренебрегается другими важными ас- пектами как машин, так и людей, менее существенными в рас- сматриваемом контексте. Вероятно, наиболее важная часть рис. 3.1—это вертикаль- ные линии, разделяющие подсистему «машина» и подсистему «человек». Эти линии образуют область взаимодействия между человеком и машиной. Информация проходит через эту область в обоих направлениях: от машины к человеку и от человека к машине. Таким образом, рис. 3.1 представляет собой замкну- тый контур, ибо, начав путь в любом пункте системы и пройдя его в одном направлении, неизбежно возвращаешься в исход- ную точку. 3.2.1. Определение системных целей Прежде чем начинать проектирование системы, необходимо знать, что она должна делать. На первый взгляд, это кажется простым, однако вскоре мы убеждаемся, что системы должны
88 Глава 3 выполнять ряд задач, конкурирующих между собой. При этой часто невозможно достичь всех желательных целей. Лучше об- наружить это в начале процесса проектирования, чем когда си- стема попадает к пользователю. Во многих фирмах назначение- системы определяется администрацией (или потребителем), а группе специалистов по человеческим факторам просто выда- ется набор требований, которые необходимо выполнить. Со- гласование целей при этом редко определено в должной мере. Понимая неоднозначность требований, выданных ей, группа не может приступить к проектированию системы, ибо предвидит разочарование администрации, когда окажется, что получились, не те результаты, которых они интуитивно ожидали. Такая: предусмотрительная группа специалистов по человеческим фак- торам проведет некоторое время, анализируя список назначе- ний (целей) системы и уточняя у администрации ранги и взаи- мосвязи конфликтующих целей. Приведем пример, проясняющий подобный конфликт. Пред- положим, что мы должны составить список системных целей для почтовой службы. Мы можем начать с того, что запишем несколько желательных целей: 1) быстрое обслуживание, 2) ча- стая доставка корреспонденции, 3) доставка почтовых поступ- лений на дом всем жителям страны, 4) низкая плата, 5) га- рантированное минимальное время пересылки. Уже этот короткий список обнаруживает некоторые пробле- мы. Первая из них — неоднозначность. Сколь конкретно быст- рым является «быстрое обслуживание»? Включает ли доставка «всем жителям страны» людей, не имеющих постоянного адре- са? Эти цели должны быть конкретизированы. «Частую достав- ку» корреспонденции можно, например, понимать как «дважды в день». В Европе одно время домохозяйки посылали заявки своим постоянным бакалейщикам, которые доставлялись по ад- ресу не позже того же полудня. Или «частая доставка» может означать один раз в день ежедневно, включая выходные и праздники? Является ли цена в 22 цента за письмо «низкой платой»? Даже после того, как эти неопределенности будут устране- ны, проблема конфликта между целями остается. Система, ко- торая доставляет почту к 95% жителей США, будет обходиться очень дорого в сельских и других малонаселенных местностях, что конфликтует с задачей низкой стоимости. Должны ли жите- ли в этих районах дополнительно платить за ежедневную до- ставку, должна ли доставка для них осуществляться менее час- то, чем в урбанизированных районах, или доставка почты в сель- ской местности должна оплачиваться из общих фондов? Для выяснения этих вопросов администрации может недоставать информации. Поэтому вместо сиюминутного перехода к проек-
Распределение функций 89 тированию системы, эргономическая группа должна определить условия компромисса между конфликтующими системными це- лями. Например, доставка на дом к 80% жителей может стоить 18,5 цента за письмо, тогда как доставка к 95% может иметь стоимость до 35 центов. Без нахождения компромисса невоз- можно принять рациональное решение. 3.2.2. Уровни организации системы Существуют две схемы классификации уровней организации си- стемы. Так, можно организовывать систему по уровням ее сложности и детализации. Одна такая схема [7] включает три уровня сложности. Первый (самый нижний) уровень касается сравнительно простых определений функций таких элементов машины, как ее кнопки и циферблаты. В центре внимания здесь — отдельные элементы, а не основные характеристики си- стемы. Специалист по человеческим факторам, работающий на этом уровне, должен держать в поле зрения множество мелких деталей. На втором уровне целостное поведение важнее отдель- ных элементов. К этому уровню относятся такие задачи, как слежение и вождение автомобиля по извилистой дороге. Здесь специалист связан с более сложными человеческими способно- стями, которые могут, например, ограничивать информацион- ную нагрузку. Третий и наивысший уровень затрагивает систе- му в целом и принципиальные решения о том, какие задачи должны выполняться людьми, а какие — машинами. Понятие «машина» толкуется расширительно, и этот третий уровень включает также отношения между людьми и окружающей сре- дой. Например, известный архитектор Ле Карбюзье называл дом «машиной для проживания в ней». Вторая классификационная схема определяет уровни орга- низации системы, концентрируя внимание на вкладе людей и машин в систему. На нижнем уровне человек обеспечивает как энергетическую, так и управляющую функции системы: чело- век, работающий с лопатой в руках, действует на этом нижнем уровне. Первое улучшение состоит в том, что энергетическая функция поручается машине, а человек еще осуществляет управляющую функцию. Человек, оперирующий прессом,— один из примеров этого уровня организации системы. На сле- дующем уровне машина обеспечивает энергетическую и инфор- мационную функции, а человек — управляющую. Сюда вхо- дит любое производство, на котором люди пользуются средст- вами отображения и органами управления. Наконец, высший уровень организации системы — это машина, обеспечивающая энергетическую, информационную и управляющую функции, тогда как человек только контролирует ее работу. Автоматизи-
90 Глава 3 рованные линии, управляемые компьютерами, — пример этого уровня организации системы. Эргономическое обеспечение необходимо на всех уровнях организации системы. Можно даже привести доводы, что оно более необходимо на нижних уровнях, поскольку человек зна- чительно больше взаимодействует с системами низкого уровня: молотками, к примеру, пользуется больше людей, чем работает на пультах атомных электростанций. Однако задача распреде- ления функций ответственнее, когда система сложная. И только на высших уровнях организации системы подсистема машины обладает способностью выполнять функции, требующие манипу- ляции информацией. Поэтому в оставшейся части данной главы нижние уровни организации системы не будут рассматривать- ся. Вместо этого мы сконцентрируем внимание на высших уров- нях, где значительная сложность системы предполагает больше возможностей для ее проектировщиков. 3.2.3. Две методологии проектирования Прежде чем переходить к непосредственной работе специалис- та по человеческим факторам, необходимо поднять более общий философский вопрос. Разумный подход к человеку как конт- ролирующему звену системы заключается в том, чтобы обеспе- чить достаточно хорошую работу системы в течение длительно- го времени без вмешательства человека. Действительно, высо- коорганизованная система обычно работает лучше без его уча- стия. Например, в аварии на АЭС «Тримайл-Айленд» автома- тические системы безопасности сработали, как предусмотрено, и включили аварийные насосы. Операторы допустили ошибку и вручную отключили насосы. Таким образом, один из возмож- ных подходов при проектировании сложной системы состоит в том, что человека следует полностью из нее исключить. Если это невозможно (например, при наличии требований закона о присутствии операторов на АЭС), то роль человека должна быть минимальной. Этот подход, в общем, уменьшает возмож- ность человеческой ошибки и тем самым повышает надежность системы. Кроме того, замена людей машинами может понизить эксплуатационные расходы. Другая методология состоит в максимально возможном включении человека-оператора в систему, даже если это приво- дит к появлению таких дополнительных операций, как считы- вание показаний с дисплея с целью поддержания человека в рабочем состоянии, чтобы в случае отказа машинной части си- стемы оператор мог быстро вмешаться и предотвратить небла- гоприятные последствия. (Методология минимизации вмеша- тельства предполагает, что человек-оператор, вероятно, так или
Распределение функций 91 иначе не будет способен разрешить проблему.) Таким образом, подход с максимальным участием человека предполагает, что при посадке космического летательного аппарата на Луну луч- ше, чтобы в нем находились астронавты на случай возникнове- ния неожиданных осложнений. Человек умен, способен к адап- тации и часто может разрешить непредвиденные проблемы. Выбрать однозначно тот или иной подход, по нашему мне- нию, невозможно. По-видимому, лучше минимизировать вклю- чение человека в систему, когда его вклад невелик. В самом де- ле, такая работа, в которой нет необходимости, неприятна и -создает напряжение. Мы считаем, что специалисты по челове- ческим факторам обязаны обеспечить людям осмысленную ра- боту. Это приводит нас к следующей теме — теме разделения труда между людьми и машинами. 3.3. Методы распределения функций Обсудив структуру системы в общих чертах, мы теперь можем перейти к более подробному рассмотрению вопроса о распреде- лении функций. Этот раздел включает четыре части. Сначала мы сделаем обзор работ по распределению функций, начав с 1951 г., когда эту проблему начали изучать. Затем мы ознако- мимся с используемыми на практике методами распределения •функций. После краткого обсуждения вопроса о проблемах ав- томатизации мы обратимся к сравнительно новым представле- ниям о распределении, таким, как динамическое распределение, включающее биокибернетические методы. 3.3.1. Исторические предпосылки Основные правила распределения функций были изложены в одной из поздних работ Пола Фиттса [15]. Его идеи сформу- лированы логично и ясно. Исходная аксиома его подхода со- стоит в том, чтобы отдать человеку то, в чем он превосходит машину, а машине — то, в чем она превосходит человека. Под- системы машины и человека могут рассматриваться как конку- ренты, соперничающие за выполнение различных и многочис- ленных функций системы. Каждую подсистему целесообразно наделять теми функциями, с которыми она справляется лучше другой. Если функция требует быстрых арифметических расче- тов или поднятия тяжелых грузов, она передается машине. Ес- ли функция требует обнаружения сигнала в шуме или связана с редкими информационными перегрузками, то она возлагается на человека. На ранних этапах проектирования функции оце- ниваются изолированно, а их распределение основывается на сравнении эффективности человека и машины для каждой кон-
92 Глава 3 кретной функции. Позднее, конечно, делается проверка, не со- здает ли чрезмерных нагрузок на ту или иную подсистему при- нятое распределение функций. Обнаруженные перегрузки могут быть устранены передачей некоторых функций другим подсис- темам, особенно если перегруженным оказывается человек. Этот подход привел к созданию содержательных таблиц, со- поставляющих производительность человека и машины по ши- рокому спектру функций. Эти таблицы стали основным элемен- том эргономических знаний, и ни один серьезный учебник или справочник не обходился без них. Соответственно, мы включи- ли такого рода таблицу (табл. 3.1) в качестве характерного- примера, который мы полностью воспроизводим без каких-либо редакционных изменений и дополнений. Чтение (и составле- ние) таких таблиц очень поучительно, особенно в контексте раз- вития техники, постоянно отбирающей у человека какие-либо функции. Например, одно время машины не могли различать отпечатки пальцев, поэтому функции распознавания структуры отпечатков лучше выполнялись экспертами. Сейчас, однако,, системы искусственного интеллекта могут это сделать, так что- функцию распознавания можно передать машине. Мы предос- тавляем читателю возможность самому указать другие подоб- ные технологические достижения, вроде восприятия речи, ее- синтеза и т. п. Увы, поскольку человек эволюционирует с го- раздо меньшей скоростью, чем создаваемые им машины, мы не можем привести ни одного примера передачи функций от ма- шины к человеку. Этот традиционный подход пока еще применяется, но уже наталкивается на некоторые трудности. Однако трудности свя- заны не с составлением таблиц функций и их модернизацией по- ходу совершенствования машин, а с использованием этих таб- лиц. Хотя они удобны на начальном этапе распределения функ- ций, окончательный проект распределения обычно сильно отли- чается от исходного. Действительно, попытки проектировщиков перестроить таблицы на основании реальных распределений бы- ли вскоре оставлены, так как во многих случаях был очевиден недостаток соответствия. Конструкторы систем жаловались на недостаток хороших алгоритмов распределения функций и счи- тали их пригодными лишь для обучения студентов. Один из ав- торов данной главы вспоминает не один случай, когда он стал- кивался с разочарованными проектировщиками систем, жало- вавшимися, что таблицы, заученные ими в студенческие годы,, оказались малополезными в приложении к распределению, функций в реальных системах. Тем, кто не пытался распределять функции, это может по- казаться удивительным. Конечно, предписывание функций под-
Таблица 3.1. Функциональные достоинства и недостатки людей и машин [5] Функциональная область Человек Машина Считывание дан- Может контролировать мало- Ограниченные сложность ных вероятные н неожиданные со- бытия, недоступные для авто- матических систем и альтернативность про- грамм; не может адек- ватно управлять неожи- данными событиями. Очень низкие пороги чувстви- тельности при благоприятных условиях Как правило, ие такие- иизкие пороги, как у че- ловека Может эффективно различать сигналы в условиях помех Слабое различение сиг- нала при наличии помех Может принимать и выдавать случайную информацию во вре- мя основной деятельности Обнаружение и отбор случайной информации1 пока невозможны Помехоустойчив Подвержена отказам пр» неквалифицированном вмешательстве в ее ра- боту Обработка мации иифор- Способен распознавать и ис- пользовать избыточную инфор- мацию для упрощения слож- ных ситуаций Слабая или нестабиль- ная способность воспри- нимать и распознавать сходные образы в прост- ранстве и времени Достаточная надежность, по- зволяющая достичь одних и тех же целей разными способа- ми (результат альтернативно- сти мышления) Высокая надежность связана с увеличением- стоимости и усложнени- ем; особенно надежна- прн выполнении рутин- ных повторяющихся функций. Может принимать индуктивное решение; может делать обоб- щения на основании новых данных Не способна выполнить- творческие или индуктив- ные функции Низкие вычислительные способ- ности; обычно невозможно ожидать оптимальной страте- гии теории игр Можно запрограммиро- вать на использование оптимальных стратегий для высоковероятных си- туаций Низкая скорость переработки информации Скорость обработки ин- формации может быть выбрана адекватной тре- бованиям задачи Может выдерживать различные кратковременные и некоторые постоянные перегрузки Кратковременные и по- стоянные перегрузки мо- гут привести к отказу системы
Продолжение Функциональная область Человек Машина Кратковременная память отно- сительно плохая Превосходная и доступ- ная кратковремеииаи па- мять Прием и передача данных Выдерживает относительно не- большие по силе воздействия и генерирует относительно не- большие усилия в течение ко- роткого промежутка времени Может противостоять очень большим силовым нагрузкам и генериро- вать их в течение дли- тельного времени Как правило, неудовлетвори- тельно отслеживает одну про- грамму, лучше — при перемене программ; приспосабливается к меняющейся ситуации. Хоро- шо отслеживает позиционные изменения, если их скорость не превышает 3 рад/с Хорошие характеристики слежения для заданных условий Производительность со време- нем может ухудшаться из-за исчезновения интереса, утомле- ния или помех; обычно восста- навливается после отдыха Ухудшение рабочих ха- рактеристик со временем относительно небольшое; необходимы периодиче- ский ремонт и контроль качества Относительно низкая скорость реакции Большие возможности снижения времени реаги- рования Экономические ка- чества Сравнительно доступный и не- дорогой в эксплуатации с уче- том реальной сложности; спо- собен к обучению Сложность и обслужи- вание ограничены стои- мостью и временем; ха- рактеристики заданы Легкий по весу, небольшой по размеру для выполняемых функций; мощностные требова- ния менее 100 Вт Равнозначные сложность и функции могут быть реализованы лишь ценой радикального увеличения массы, мощности и рас- хода ресурсов Эксплуатация может требовать системы жизнеобеспечения Проблемы эксплуатации возрастают несоразмерно со сложностью Не расходуется в процессе ра- боты; заинтересован в самосо- хранении; эмоционален Расходуется при приме- нении; безлична; не от- влекается в работе
Распределение функций 9S системам, основанное на их способности выполнять эти функ- ции, кажется убедительным н логичным. В чем же тут дело? Один из наиболее детальных анализов этого парадокса был осуществлен Джорданом [20] в статье, которую должны прочи- тать все специалисты по человеческим факторам. Джордан чет- ко сформулировал основной недостаток чисто инженерного под- хода, предложенного Фиттсом. Любая формализованная табли- ца, в которой сравниваются человек и машина, особенно если она позволяет составить список из цифровых индексов качества или уравнений (как и пытается поступить любой хороший ин- женер), переоценивает машину. Машины и люди в действи- тельности являются несопоставимыми подсистемами, как бы да- леко не заходили специалисты по человеческим факторам, уста- навливая отношения между ними. Эта фундаментальная исти- на открывается заново каждым следующим поколением спе- циалистов по человеческим факторам. Сейчас, например, идет дискуссия по поводу выравнивания надежности людей и машин, и большие усилия направлены на установление вероятностей ошибки человека в различных задачах (см., например, [39]). Однако этот подход был подвергнут серьезной критике на тех. основаниях, что люди и машины имеют существенно различные метрики надежности [1]. Надежность машин измеряется сред- ним временем между отказами и процентом машин, отказавших за данный промежуток времени. Поскольку надежность чело- века нелегко охарактеризовать теми же параметрами, то, мягко говоря, затруднительно, а выражаясь точнее, маловероятно, что подсистемы человека и машины можно объединить для получе- ния значимых оценок надежности всей системы. Заблуждение, отмеченное Джорданом, состоит в том, что ма- шины и люди несопоставимы. Сравнение их характеристик в течение долгого периода их работы в близких условиях оказыва- ется безуспешным, потому что оно неизбежно приводит к сле- дующему выводу: люди гибки, но непоследовательны, тогда как машины последовательны, но не гибки. Поэтому Джордан предлагает заменить принцип сопоставления на более точный принцип дополнительности. Вместо рассуждений о том, кто — человек или машина — должен выполнять данную задачу, не- обходимо осознать, что функции выполняются людьми и маши- нами совместно. Деятельность должна быть разделена между человеком и машиной, а не просто передана одному или дру- гому. Во многих автоматизированных системах человеку переда- ны только те функции, которые либо слишком дороги, либо- слишком сложны, чтобы возлагать их на машину. При этом че- ловек рассматривается как звено между подсистемами и обес- печивается только той информацией и управлением, которые не-
96 Глава 3 •обходимы этому звену. Когда система выходит из строя, чело- век не может взять управление в свои руки, так как связующие звенья не могут быть управляющими органами. Мы вернемся к -вопросу о ручном дублировании, поднятому Джорданом, не- сколько ниже. А сейчас мы повторим главную мысль Джорда- яа [20, с. 165]: «Человек — не машина, по крайней мере не та- кая, какие создает человек». Распределение функций между людьми и машинами должно проводиться по правилам, выхо- дящим за рамки чисто инженерного подхода, которым мы поль- зуемся, когда разделяем функции между двумя подсистемами машины. 3.3.2. Современные процедуры На первый взгляд может показаться, что анализ Джордана сделал несостоятельным распределение функций, основывавше- еся на таблицах функциональных достоинств и недостатков лю- дей и машин. Однако эргономика—дисциплина прагматичес- кая. Несовершенный метод все же лучше, чем полное отсутствие метода. Много дизайнеров продолжают использовать эти таб- лицы либо потому, что не считают критику Джордана убеди- тельной, либо, что более вероятно, поскольку им не знакомо «что-либо лучшее. Ниже рассматриваются альтернативы и ре- зультаты развития этих таблиц относительных качеств. Пусть это делает машина. Один простой подход, который вообще не требует таблиц, состоит в том, чтобы передать как можно больше функций машине [8]. Этот подход оказался зна- чительно менее изящным, чем рациональный процесс анализа и взвешивания проектировщиком того, кто — человек или маши- иа— лучше удовлетворяет требованиям какой-либо специфиче- ской задачи. Но он достаточно рационален. Надежность маши- ны может быть повышена с меньшими затратами, чем надеж- ность людей. Существует много систем, производительность ко- торых может быть повышена или, по меньшей мере, поддержа- на на прежнем уровне при передаче большинства функций ма- шинной подсистеме. Однако с этим подходом связан значительный риск. Специа- лист по человеческим факторам должен удостовериться, что вы- водимые из подсистемы человека функции покидают ее вместе с целесообразным набором решаемых задач. Нецелесообразные наборы задач возникают из двух основных источников. Так, на- грузка, создаваемая задачами, может не соответствовать чело- веческим способностям. Хотя перегрузка — это первый дефект, который должны исключить проектировщики, недостаточная нагруженность также опасна для человека, а стратегия проек- ггировщика по передаче максимального количества функций ма-
Распределение функций шине может привести к недостаточной загруженности человека’ оператора. Когда требования задачи не соответствуют способностям че- ловека, возникает стресс [25]. Хотя очевидно, что перегрузки создают стресс, так же верно, что стресс возникает и при слишком низких нагрузках. Возможно, следующий пример про- яснит этот момент. Представьте себе конвейер с наполняемы- ми кока-колой бутылками. За бутылками — источник сильного света. Работа заключается в проверке наличия осадка и т. п. в бутылках, когда они движутся мимо источника света. Эта за- дача настолько скучна, что время от времени необходимо в об- щий поток вводить контрольные бутылки, дабы поддержать бодрствующее состояние и работоспособность контролера. Ма- ло кто сможет без стресса выполнять такую работу 8 часов в день. (Выполнять ее можно научить и попугая!) Нецелесообразные наборы задач могут возникнуть, даже если общая рабочая нагрузка достаточна. Этот второй источ' ник неудовлетворенности в подсистеме человека возникает, ког- да функции, оставленные человеку, не образуют согласованного набора. Если оператор не может понять когнитивную структу- ру набора функций — вероятно, потому, что проектировщику не удалось обеспечить такую структуру — настроение и производи- тельность ухудшаются. Эту ошибку в распределении функций гораздо труднее уловить, чем просто перегрузку или недоста- точную загруженность. Специалист по человеческим факторам должен также учитывать умственный образ, который подсисте- ма человека будет строить, чтобы связать воедино предписан- ные ему функции. Распределение функций, при котором человеку остается лишь то, что не может делать машина, часто обусловлено пре- дубеждением проектировщика, что требования человека — не более, чем помеха. Такие проектировщики предпочли бы вооб- ще не иметь людей в системах. В некоторых случаях человек остается в системе только по требованиям закона или в соот- ветствии с условиями профсоюза, противостоящего полной авто- матизации. При этом присутствие человека предусматривается в качестве запасной подсистемы. Если все остальное отказало, человек, по крайней мере, может повернуть выключатель и предотвратить аварию. Это, конечно, экстремальный случай распределения функций, оставляющий за человеком-операто- ром ответственность только при ненормальных условиях функ- ционирования системы. Рассматриваемый проектировщик заин- тересован, чтобы человек не вмешивался, когда система работа- ет должным образом. Однако такая методология проектирова- ния уже считается устаревшей. Она превращает некомпетент- ность человека в самодостаточное пророчество. Ясно, что если
98 Глава 3 человек не наделен функциями, когда система работает нор- мально, маловероятно, что он сможет действовать эффективно при ручном дублировании в аварийной ситуации. Уравновешенный подход. Разработчик системы, столкнув- шийся со сложностью и многообразием реального мира, не осу- ществляет распределение функций в том порядке, как это опи- сано в большинстве учебников. Мысли такого разработчика чет- ко уловил Бейли [3], и этот раздел во многом основывается на его соображениях. Бейли разделил распределяемые функции на четыре категории: 1) назначенные машине администрацией; 2) приписанные человеку или машине в зависимости от тех- нических требований; 3) предложенные посредством система- тического применения процедуры распределения; 4) непригод- ные для распределения. В идеальном случае разработчик системы должен иметь на- бор системных целей (по которым он мог бы определить функ- ции системы, необходимые для достижения этих целей) и пол- ную свободу в распределении функций. Обычно же он ограни- чен некоторыми из уже принятых решений. Администрация мо- жет заранее решить, что определенные функции будут возло- жены на машину. Хотя такие априорные решения могут и не быть результатом тщательного анализа, проектировщик связан этим принуждением, часто исходящим из убеждения админист- рации в изначальной полезности автоматизации. (Это убежде- ние обсуждается в следующем разделе.) Системные требования диктуют иное распределение функ- ций. Некоторые функции не могут быть переданы машинам по вполне определенным причинам. Например, нам не хотелось бы, чтобы машина могла начать ядерную контратаку, исходя из собственных данных о запуске ракет противника. Менее драматичная ситуация — в США реактор АЭС запускает ква- лифицированный оператор, хотя это вполне соответствует тех- ническим возможностям автоматического оборудования. С дру- гой стороны, не все требования могут быть успешно выполне- ны человеком. Требованию извлечь кубический корень из пяти- значного числа менее чем за одну секунду удовлетворяет ма- шина. Проектировщик не свободен в изменении системных тре- бований и поэтому не может изменить функциональное распре- деление. Проектировщик системы не всегда может распределить не- которые функции. Иногда необходим дополнительный анализ, позволяющий расчленить эти функции на более мелкие, кото- рые могут быть распределены. Однако некоторые функции тре- буют тесного взаимодействия людей и машин, как отмечал Джордан, и их невозможно возложить на одну подсистему. При этом проектировщик должен опираться, скорее, на принцип
Распределение функций 99 дополнительности, чем сопоставления. Каждая подсистема должна обладать способностью поддерживать диалог. Напри- мер, ЭВМ может представить список альтернатив. Человек вы- бирает один из вариантов, и взаимодействие человека и ЭВМ в диалоговом режиме продолжается до достижения цели си- стемы. Наконец, мы подходим к таким функциям, которые проекти- ровщик может распределить между человеком и машиной. Здесь может быть использована традиционная, изученная еще в студенческие годы система распределения функций. Мы не отвергаем возможность использования стандартных таблиц от- носительных качеств; мы отвергаем лишь идею о том, что эти таблицы могут автоматически применяться ко всем системам и функциям. Должно быть ясно, что три упомянутые выше кате- гории значительно сокращают набор функций, которые легко могут быть приписаны человеку или машине. По завершении распределения функций все системные функ- ции оказываются приписанными человеку, машине или их диа- логу. На этом этапе проектировщик должен документально обосновать предписание каждой функции. Большинство проек- тировщиков с этого момента полагают, что их работа заверше- на. Однако, если позволяет время, проектировщик должен рас- смотреть альтернативные схемы распределения. Первоначаль- ная схема может быть удовлетворительной, но не обязательно оптимальной. Если система будет использоваться в течение длительного времени, дополнительные затраты на обсуждение альтернативных вариантов распределения функций в процессе разработки системы будут многократно окуплены. Необходи- мо удержаться от соблазна возложить те или иные функции на людей, если они не могут быть быстро осуществлены машинны- ми или программными средствами. Формальный подход. Описанный выше уравновешенный под- ход учитывает только качественные особенности работы проек- тировщика, но не предлагает никаких количественных оценок. Мейстером [27] предложен более формальный метод предпи- саний, указывающих, как осуществлять распределение функций, чтобы обеспечить оптимальное решение задачи проектирова- ния. Формальная процедура Мейстера включает пять этапов: 1. Рассмотреть все возможные способы выполнения функ- ции. Обычно типичный инженер-проектировщик сводит набор способов к тем, которые хорошо зарекомендовали себя ранее. Специалист по человеческим факторам должен побудить инже- нера рассмотреть также и ручные способы действия с участи- ем оператора. 2. Составить процедурное описание проектных альтернатив, как показано в табл. 3.2. Это позволяет провести качественное
100 Глава 3 Таблица 3.2. Проектные варианты распределения функций [27] Вариант I Преимущественно человек Вариант И Человек н машина совместно Вариант III Преимущественно машина Оператор гидролокатора обнаруживает сигнал на экране, оценивает яр- кость, форму, скорость, направление движения н т. п. и докладывает, является ли цель под- водной лодкой или дру- гим объектом Функции оператора: Обнаружение сигнала Анализ сигнала Принятие решения Доклад о решении Функции машины Индикация сигнала Оператор гидролокатора обнаруживает сигнал на экране. Компьютер си- стемы также получает сигнал, регистрирует его и отыскивает библиоте- ку стандартных сигна- лов. Компьютер показы- вает оператору на лока- ционном экране ориги- нальный и стандартный сигналы вместе с вероят- ностью того, что обнару- женный объект является подлодкой. Оператор, ос- новываясь на собствен- ном анализе и компью- терной информации, ре- шает, является ли целе- вой сигнал подлодкой илн другим объектом и докладывает командиру соответствующее реше- ние Обнаружение сигнала Анализ сигнала Принятие решения Доклад о решении Обнаружение сигнала Запись сигнала Поиск эталонов для сравнения Анализ сигнала Индикация информации Когда сигнал, имеющий надпороговую величину, принимается гидролока- ционной антенной, компьютер, связанный с аппаратурой обнаруже- ния, автоматически фик- сирует сигнал, оценивает его силу, яркость и т. п. в соответствии с запро- граммированными алго- ритмами, сравнивает его с набором стандартных гидролокационных сиг- налов и выдает письмен- ную индикацию: «вероят- но, подлодка» Принятие мер при полу- чении сигнала «вероятно^ подлодка» Обнаружение сигнала Анализ сигнала Принятие решения Индикация решения Преимущества!недостат- ки Нет машинного дубли- рования действий опера- тора (возможно, оши- бочных) Оператор и машина дуб- лируют друг друга Нет контроля оператора за действиями машины сравнение альтернатив. Специалист по человеческим факторам должен определить действительную способность оператора к вы- полнению возлагаемых на него функций в разных альтерна- тивах.
Распределение функций 101 3. Установить критерии и их относительную значимость для всей системы. Стандартные критерии оценки системы включа- ют стоимость, производительность, надежность, эксплуатацион- ные характеристики, требования к персоналу, безопасность и т. д. Для количественной оценки относительной важности этих критериев Мейстер предлагает проводить все возможные попарные сравнения критериев. В каждой сравниваемой паре более важному критерию приписывается единичная оценка, а другой получает нулевую. Эти оценки суммируются и делятся на общую для получения шкалы от нуля до единицы. Эта про- цедура может быть рекомендована, но следует указать, что абсолютные числовые значения оценок не столь важны. Итог каждого из этих сравнений не учитывает, насколько более важ- ным является тот или иной критерий предпочтения. Например, при сравнении требований производительности и стоимости можно отдать предпочтение производительности, как более важ- ному критерию. Подобным же образом при сравнении произво- дительности и эксплуатационных характеристик также можно отдать предпочтение производительности. В методе Мейстера оба эти выбора имеют равный вес при определении оконча- тельной оценки. Однако в первом сравнении производитель- ность может быть в два раза важнее стоимости, тогда как во втором сравнении производительность может быть в 10 раз более важной, чем эксплуатационные характеристики. Легко создать более сложные соотношения, устанавливаю- щие более точные оценки значимости каждого критерия. Одна- ко основная польза этой процедуры скорее в том, что она за- ставляет проектировщика систематизировать критерии и прово- дить сравнительные оценки, а не получать числовые значения результатов сравнения. 4. Подобная процедура используется и для получения весо- вых оценок всех проектных вариантов. Каждая альтернатива объединяется в пару с другой и так же получает оценку по со- ответствующим критериям от нуля до единицы. 5. Последний этап количественной оценки объединяет циф- ровые значения, полученные на третьем и четвертом этапах. Произведения оценок (критерийX альтернатива) суммируются по каждому альтернативному варианту, и принимается альтер- натива, имеющая самую высокую оценку. Как психометрическая процедура, этот метод весовых оце- нок может быть существенно улучшен. Тем не менее, он поле- зен как альтернатива преимущественно качественным методам распределения, используемым в настоящее время. По меньшей мере, эта процедура заставляет проектировщика систематичес- ки формулировать собственный выбор и контролировать свои предубеждения. Это важный шаг в верном направлении.
102 Глава 3 '3.3.3. Опасности автоматизации Существует иллюзия, особенно среди проектировщиков систем -с небольшим опытом в области человеческих факторов, считать автоматизацию панацеей от всех бед. В данном разделе мы по- пытаемся опровергнуть этот стереотип примерами из авиации, где автоматизация полетов играет исключительно важную роль. Наши примеры взяты из доклада Бом-Дэвиса, Карри, Уайнера и Харрисона [6] на семинаре NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического про- странства США) по автоматизации. Этот семинар выявил ряд проблем, связанных с автомати- зацией. Во-первых, даже новейшие автоматизированные систе- мы редко обеспечивают все ожидавшиеся от них выгоды. На- пример, первая версия системы предупреждения о близости земли дает много ложных тревог. Это может привести к сниже- нию безопасности и увеличению рабочей нагрузки экипажа. Во-вторых, срывы автоматического оборудования вызывают недоверие к нему операторов. Если пользователь имеет воз- можность выбора, он обычно не выбирает того, чему не дове- ряет. В-третьих, в связи с автоматизацией часто возрастают тре- бования к квалификации. Пользователь должен уметь работать с таким оборудованием автоматически и вручную. Кроме того, довольно часто автоматический режим лишает экипаж практи- ки ручного управления. Эта потеря профессионализма может стать причиной трудностей в ситуации, когда необходимо ис- пользовать ручной способ. Наконец, возросшая сложность но- вых автоматизированных систем кабины экипажа, которые час- то выполняют большее количество функций, чем предшествую- щее оборудование, может сделать более сложным процесс овла- дения этими новыми системами. В-четвертых, проектировщикам не всегда удается предвос- хитить все новые проблемы, создаваемые автоматизированны- ми системами, поскольку они больше внимания уделяют выго- дам новой системы. Например, уже были происшествия, когда пилоты вводили в инерциальные системы навигации непра- вильные координаты движения. Видимо, это было вероятной причиной гибели южнокорейского авиалайнера, который за- блудился в воздушном пространстве России и был сбит. В-пятых, автоматизация превращает пилотов, скорее, в на- блюдателей, чем в активно управляющий персонал. Не всем пилотам нравится эта новая роль. В ней, как упоминалось вы- ше, пилот может оказаться психически неподготовленным не- ожиданно взять на себя управление в аварийной ситуации. В-шестых, автоматические системы часто вызывают у обслу-
Распределение функций 103 живающего персонала уверенность в надежности и правильно- сти их работы. Пилоты могут не заметить, когда автоматичес- кая система перестает работать должным образом, как это ил- люстрирует полет восточного рейса № 401. Нижеследующее описание полета № 401 приводится по статье Дж. Дэнахью [10]. Рейс № 401 выполнялся на широко- фюзеляжном реактивном лайнере L-1011. При заходе на посад- ку в международном аэропорту Майами в ночных условиях при- борная панель не показала, что переднее шасси выпущено, и лайнер на посадку не пошел. Летчик включил автопилот, установив его на выполнение полета на высоте 600 м. Это уменьшило рабочую нагрузку в кабине настолько, что экипаж смог переключить внимание на проверку кажущейся неисправ- ности шасси. Занятый этим экипаж не заметил, что автопилот случайно выключился, направив самолет на снижение. Диспетчерская служба подхода аэропорта Майами, хотя и не была технически ответственна за рейс № 401, поскольку он вышел из ее зоны, заметила, что 401-й снизился до высоты 120 м. Диспетчер запросил: «Восточный1). 401-й, как у вас идут дела?» Экипаж немедленно ответил, что они устраняют непо- ладку и намереваются вернуться на посадку в Майами. Менее чем через 30 секунд 401-й столкнулся с землей. В результате катастрофы разрушился самолет и погибли 99 человек из 176, находившихся на борту. Ирония судьбы состоит в том, что нормально функциониро- вавшее автоматическое оборудование не предотвратило этот не- счастный случай. Экипаж положился- на автопилот и не заме- тил, что он выключился. Диспетчер воздушного движения знал, что 401-й находится на опасно низкой высоте, но принятые тог- да процедуры не требовали от него уведомлять самолеты об их высоте, так как за сохранение высоты полета несет ответствен- ность пилот. (Диспетчер допускал, что прочитанная им высота может быть ошибочной, так как оборудование может давать неточную информацию на коротких интервалах времени.) Сей- час предусмотрено автоматическое предупреждение о мини- мальной высоте, которое оповещает диспетчера о потенциально опасных отклонениях высоты полета самолетов, находящихся под его контролем. Правила также после этого были изменены таким образом, что теперь диспетчер обязан уведомлять пило- та. Однако за сохранение заданной высоты и сейчас отвечает пилот. *> Позывной диспетчера, сообщаемый в соответствии с правилами радио- обмена прн связи «земля — воздух». — Прим, перед.
104 Глава 3 Основной урок этого происшествия заключается в том, что человеческая ошибка не всегда может быть предотвращена про- стым добавлением еще большего количества автоматики. Дей- ствительно, легкомысленное доверие автоматическим системам, таким, как автопилот, временами содействует возникновению подобных происшествий, вместо того, чтобы их исключить. 3.3.4. Динамическое распределение Новое оборудование может, в конечном счете, освободить про- ектировщика от необходимости осуществлять распределение функций, позволяя пользователю выбрать распределение ситуа- тивно. Это лучший подход (если он осуществим), так как он освобождает пользователя из прокрустова ложа, созданного разработчиком системы. Поскольку первая заповедь эргономи- ки суть «Чти своего пользователя», весьма желательно предо- ставление ему возможности самостоятельно распределять функ- ции. Простой пример такого динамического распределения — управление движением автомобиля. Когда водитель хочет пере- дать функцию сохранения постоянной скорости движения под- системе машины, он делает соответствующее переключение. Ес- ли такая передача функции нежелательна, например, в услови- ях интенсивного городского движения, ее выполняет водитель. Различные автоматические системы, имеющиеся сейчас на бор- ту воздушных судов, являются более совершенными по сравне- нию с описанными вариантами динамического распределения. Вопрос об использовании автоматического режима решает пилот. Динамическое распределение является простым логическим следствием технического прогресса, предоставляющим большую свободу распределения функций. Одно время распределение было жестко фиксировано в устройстве машины. Заданное раз- работчиком системы распределение не могло быть изменено без преобразования всей системы в целом. С развитием техни- ки системы приобрели программное обеспечение, позволяющее легко вводить изменения. Эта тенденция продолжает разви- ваться, и скоро программное обеспечение станет более важ- ным, чем устройство аппаратуры. Это значит, что распределе- ние функций больше не является «высеченным в камне». Ина- че говоря, это означает, что акцент в проектировании перено- сится с точного предвосхищения требований пользователя на оперативное решение о распределении функций, определяемое оценкой текущих условий, поведения системы в целом и под- системы человека.
Распределение функций 105 Конечная цель динамического распределения — отсутствие сознательных усилий по распределению со стороны пользова- теля. Когда слишком возрастает рабочая нагрузка, система ав- томатически принимает на себя большую ее часть, чтобы высво- бодить человека-оператора. Современные исследования в био- кибернетике [13] предлагают интересную перспективу. Полу- ченные в лабораторных исследованиях и проверяемые сейчас в полевых условиях данные свидетельствуют о том, что рабочая нагрузка оператора может быть измерена посредством таких биологических параметров, как частота сердцебиения и элект- ромозговая активность. Мы можем предсказать день, когда био- логические датчики станут привычной частью оборудования для пилотов самолетов и других работников, подвергающихся чрезмерной информационной нагрузке. Как использовать эту ин- формацию, избегая в то же время некоторых опасностей авто- матизации, рассмотренных выше, — станет захватывающей про- блемой науки о человеческих факторах в будущем. 3.4. Распределение функций и рабочая нагрузка Успешным распределением функций решаются две задачи пер- востепенной важности. Во-первых, достигаются все цели систе- мы. Во-вторых, подсистема человека наделяется согласованным набором функций, предполагающих приемлемую рабочую на- грузку: не слишком высокую и не слишком низкую. Важно по- нимать, что эти две основные цели не всегда полностью совме- стимы. Разработчик системы или администрация должны ре- шить, какую из них поставить на первое место. Например, стремление избежать недостаточной нагрузки может повлечь за собой возложение на человека некоторых функций, лучше выполняемых машиной, что, в свою очередь, может уменьшить общую производительность системы. Несколько лет назад ос- новной подход к проектированию благоприятствовал достиже- нию всех системных целей, даже если обязанности, оставлен- ные человеку, были ниже оптимальных. Сейчас положение ме- няется в другую сторону. Действительно, в Норвегии рабочие имеют законное основание возбуждать судебное дело против своих нанимателей, если они считают, что их работа слишком скучна. Это позволяет надеяться, что искусный проектировщик сможет найти проход между Сциллой и Харибдой, чтобы до- биться решения обеих основных задач. Проблемы достижения Целей системы рассматривались выше. Здесь мы сконцентриру- ем внимание на измерении рабочей нагрузки оператора. Подробный обзор проблемы рабочей нагрузки выходит за пределы данной главы. Заинтересованный читатель может бо- лее детально ознакомиться с вопросами рабочих нагрузок вооб-
106 Глава 3 Ще по отчету NASA [17] и умственных рабочих нагрузок в ча- стности по публикациям Кантовица [22, 23]. Поскольку систе- мы становятся более гибкими вследствие развития программно- го обеспечения (см. разд. 3.3.4), более важно измерять рабо- чую нагрузку таким образом, чтобы возможные изменения в распределении функций оценивались в рамках действующей си- -стемы, а не в пределах интеллекта проектировщика. Так как человеческое общество становится все более и бо- лее цивилизованным, все больше работников привлекаются к умственному, а не физическому труду. Конечно, даже такая фи- зическая работа, как выкапывание ямы, требует некоторых ум- ственных усилий, чтобы направить лопату, однако большинст- во согласится, что умственные требования большей части со- временных видов деятельности значительно превышают требо- вания физические. Сотрудник учреждения или администратор, сидящий за видеодисплеем, тоже выполняет некоторые физи- ческие операции, нажимая на клавиши, но эта часть работы значительно менее тяжелая, чем когнитивная деятельность, оп- ределяющая, какие клавиши нажимать. Физическая рабочая нагрузка и энергетические затраты могут быть достаточно точ- но измерены количеством потребляемого кислорода и теплоот- дачей тела. Поскольку все большее количество видов трудовой деятельности основывается на умственной, а не физической ра- боте, значительные усилия направляются на разработку мето- дов измерения умственной нагрузки. Конечной целью поисков могла бы быть численная величина, которая бы указывала, сколько умственной нагрузки связано с той или иной задачей. К сожалению, не представляется возможным, что эта цель бу- дет когда-нибудь достигнута [19]. Умственная рабочая нагруз- ка— слишком сложное понятие, чтобы выразить его численной величиной. На конференции НАТО по умственной рабочей нагрузке [28] ее участники пришли к заключению, что отсутствует единое оп- ределение этого параметра. Предложено много рабочих опреде- лений, зависящих от профессиональных интересов и точки зре- ния отдельных исследователей. Так, можно привести убеди- тельные доводы об отношении умственной рабочей нагрузки к процессам обработки информации и вниманию (эксперимен- тальные психологи), имеющемуся для решения задачи времени (системные инженеры), управлению техникой (электротехники и машиностроители), напряжению и эмоциональному состоя- нию (психофизиологи и физиологи). Поведенческие критерии умственной рабочей нагрузки позволили сформулировать 14 ти- пов задач или методов, сгруппированных в три категории [41]: субъективное мнение, резервные психические способности, ос- новная и второстепенная задачи.
Распределение функций 107 Субъективные мнения могут быть собраны либо с помощью оценочных шкал, либо посредством вопросников (анкет) и/или интервью. Оценочная шкала представляет собой психометриче- скую методику упорядочения мнений математически последова- тельным образом, тогда как интервью или вопросник дает ре- зультаты, не выраженные количественно. Наиболее популярна оценочная шкала Купера — Харпера [9]. Более новые исследо- вания по субъективному шкалированию умственной рабочей на- грузки [14] использовали математическую процедуру, назван- ную комбинированным измерением [35]. Хотя это исследование еще далеко не завершено, ибо не все психометрические допу- щения подтверждены эмпирически, оно представляется много- обещающим. Другой использованный подход — многомерное шкалирование [11]. Вероятно, такая концентрация усилий со- здаст вскоре надежную и значимую шкалу умственной рабочей нагрузки [34]. Резервные психические способности образуют наиболее ши- рокую категорию. Она определяется предположениями об огра- ниченности внимания и наличии верхнего предела человека как информационного канала [36]. Методы измерения резервной способности взяты из теории информации [38] и обеспечива- ются различными методами численного моделирования. Однако намного больше данных было получено при использовании ме- тодов основной и второстепенной задач [31]. Этот подход заключается в том, что одновременно должны решаться основная и второстепенная задачи. При этом опера- торам дается инструкция, в соответствии с которой им следует уделять внимание прежде всего основной задаче, а второсте- пенную решать только в тех случаях, когда это никак не влияет на их способность выполнения основной. Снижение успешности решения второстепенной задачи интерпретируется как свиде- тельство повышенной рабочей нагрузки, создаваемой основной задачей. Таким образом, если данная второстепенная задача может быть успешно решена в 80% случаев совместно с основ- ной задачей А, но только в 50% случаев с основной задачей Б, делается вывод, что задача Б создает большую рабочую нагруз- ку. Однако, хотя эта логика достаточно корректна, отбор подхо- дящих второстепенных задач сложен технически [24]. По- скольку специалисты по человеческим факторам только в по- следнее время начали осознавать недостатки модели канала ограниченной пропускной способности [37], подразумевающего отсутствие универсальной второстепенной задачи [33], резуль- таты -многих таких задач пока очень трудно интерпретировать. Некоторые исследователи пытались использовать теоретические модели для отбора второстепенных задач [40], большинство же пользовались случайными комбинациями основной и второ-
108 Глава 3 степенной, что препятствует обобщению результатов по отдель- ным комбинациям отобранных задач. Так как практически не- возможно провести эксперименты со всеми вероятными соче- таниями из широкого круга задач, применяемых для оценки ре- зервной психической способности, очевидно, что прогресс в этой области будет больше зависеть от новых теоретических разра- боток, нежели от накопления большего количества данных, ос- нованных на неадекватной одноканальной модели ограничен- ной пропускной способности. Метод основной задачи опирается на предположение о том, что увеличение умственной рабочей нагрузки вызывает сниже- ние эффективности ее решения. Один исследователь [2] даже утверждает, что если задание выполнено, то перегрузка отсут- ствует! Этот метод может успешно применяться, если рабочая нагрузка действительно очень высока. Но анализ методом ос- новной задачи при нагрузках ниже среднего уровня часто не способен обнаружить влияние дополнительных задач или про- цедурных изменений. Если практикующему инженеру недостает оборудования и опыта, необходимого для измерения рабочей нагрузки при ис- пользовании метода второстепенной задачи, то, вероятно, луч- ше всего пользоваться субъективными оценками. Самый прос- той способ получения субъективной оценки — попросить опера- тора назвать число на произвольной шкале, обычно от 1 до 7 или от 1 до 100. Словесное описание привязывается к концам шкалы в качестве опорных точек (см. табл. 3.3). Хотя точное значение отдельного ответа, скажем 46, не ясно, можно срав- нить наборы оценок. Таким образом, можно сказать, что рас- пределительная схема А дает наименьшую оценку рабочей на- грузки в сравнении с альтернативными распределительными схемами Б, В и т. д. Лучшими оценками являются те, которые получены от квалифицированных рабочих непосредственно в процессе их деятельности, но если это затруднительно, прием- лемые оценки могут быть даны по памяти. В более утонченной методике помимо шкалы общей рабочей нагрузки используются еще несколько подшкал. Для вычисле- ния оценки рабочей нагрузки эти подшкалы сочетаются по ста- тистическим критериям. В табл. 3.3 представлен набор подшкал, разработанных в Исследовательском центре им. Эймса NASA. Общая рабочая нагрузка вычисляется приписыванием опреде- ленного веса каждой подшкале. Весовые коэффициенты раз- личны для разных индивидов. Чтобы получить такие характе- ристики, каждого человека просят сравнить все возможные па- ры подшкал и решить, какой член пары более важен в опреде- лении его рабочей нагрузки. Количество выборов данной под- шкалы и определяет ее вес. Наконец, вычисление оценки общей
Таблица 3.3. Описание иодшкал оценки рабочей нагрузки Название Крайние точки Описание Общая рабочая нагрузка Низкая, высокая Рабочая нагрузка в целом связана с задачей; учитываются все источни- ки и составные части Трудность задачи Низкая, высокая Является лн задача легкой или тру- доемкой, простой или сложной, стро- гой или приблизительной Влияние ритма Отсутствует, невы- Ощущения, связанные со скоростью носимое появления элементов задачи. Темп решения задачи создавал ощущение комфорта или стресс? Производитель- ность Неудовлетвори- Как Вы оцениваете успешность вы- тельная, идеальная полнення того, что от Вас требуется, и насколько Вы удовлетворены свои- ми достижениями? Умственное н сен- сорное напряжения Отсутствует, невы- Объем требуемой умственной и/или носимое перцептивной активности (например, мышления, принятия решений, вычис- ления, запоминания, слеження и поис- ка) Физическое напря- жение Отсутствует, иевы- Объем требуемой физической актив- иосимое иости (например, нажимания, притя- гивания, поворота) Уроиеиь фрустра- ции Удовлетворенность, Насколько беспокойным, обескура- раздраженне женным, раздраженным, раздосадо- ванным или, напротив, спокойным, удовлетворенным, довольным, вооду- шевленным Вы себя чувствуете Уровень стресса Расслабленность, Насколько Вы себя чувствуете напряженность встревоженным, обеспокоенным, на- пряженным, возбужденным или, на- против, спокойным, умиротворенным, безмятежным, расслабленным Степень усталости Истощение, полно- Насколько уставшим, утомленным, та сил истощенным или бодрым, свежим и энергичным Вы себя чувствуете Тип деятельности Основанная на иа- Степень сложности, в отношении ко- выках, осиоваииая торой данная задача требует либо на правилах, осно- неосознаваемых реакций, выполняе- ванная на знаниях мых по заученной последовательно- сти, либо применения известных пра- вил, либо решения проблем и при- нятия решений
но Глава 3 рабочей нагрузки производится умножением веса каждой под- шкалы на оценку в этой подшкале (например, от 1 до 100) и суммированием всех полученных результатов. Отметим, что эта процедура требует больших затрат времени, так как каждый человек должен не только дать числовую оценку в каждой под- шкале, но также сравнить все возможные пары подшкал для определения их относительной значимости. Поскольку обычно выявляется высокая корреляция между множеством вычислен- ных оценок и множеством оценок, полученных путем непосред- ственного определения общей рабочей нагрузки, дополнитель- ные затраты на использование подшкал не всегда могут быть оправданы. Однако вычисленные оценки рабочей нагрузки, как правило, имеют меньший разброс, чем оценки, полученные не- посредственно. 3.5. Распределение функций на производстве Автоматизация, роботизация и гибкие производственные систе- мы произвели коренные изменения в процессах взаимодействия между людьми и машинами в промышленности. Существует на- стоятельная необходимость более глубоких знаний о распреде- лении функций в новых условиях производства. Однако подав- ляющее большинство публикаций по роботизации и гибким про- изводственным системам пренебрегает ролью человека в этих системах. Даже те немногие исследования, в которых упомина- ются люди, направлены в основном на трудовую мотивацию и потенциальные проблемы профсоюза. В данном разделе рас- сматриваются те редкие исследования человеческих факторов, которые непосредственно связаны с распределением функций на производстве и содержат научные предположения о дальней- шем развитии этой ключевой области. Некоторые авторы излишне пессимистичны в отношении про- блем, создаваемых роботизацией в распределении функций. Норо и Окада [30] утверждают, что традиционно использо- вавшийся подход, основанный на построении таблиц относи- тельных качеств, является лишь «счастливым прошлым» и не будет работать в современной промышленности. Они уверены, что очень быстрое совершенствование технологии не позволит экспертам по человеческим факторам создать эффективные ал- горитмы оптимального распределения функций. Мы с этим не согласны и, в качестве контраргумента, предлагаем обсудить следующие исследования. Подробные таблицы относительных качеств предложены в работах [18, 21, 29]; этот же подход распространен на автома- тизированное проектирование [4]. В последнем томе шеститом- ника эти таблицы представлены и поэтому здесь не дублируют-
Распределение функций 111 •ся. Некоторые исследования показывают, насколько эффективно эти таблицы могут улучшить распределение функций и тем самым повысить производительность системы. Например, в работе [21] таблица относительных качеств используется для распределе- ния функций в процессе сборки кардана между автоматизиро- ванным оборудованием, роботом и человеком. Одна из функ- ций, которую должна выполнять система — контроль установки вкладыша подшипника. Это может быть выполнено любой из трех подсистем. Однако на основании данных таблицы эта за- дача была приписана автоматике, поскольку она была слишком проста и скучна для человека, а использование робота было бы слишком дорого. Сходный анализ был приведен и для распре- деления других функций. Так как современная промышленность выдвигает новые проблемы в изучении человеческих факторов, может вызвать не- доверие тот факт, что описанные выше исследования основыва- ются на традиционных таблицах относительных качеств. Мож- но предположить, что в связи с совершенствованием исследова- ний в этой области начнут использоваться некоторые из более новых методик, описанных в разд. 3.3. Один пример более со- временного подхода, который акцентирует внимание на симбио- тических отношениях между компонентами системы, назван мо- делью SIMBIOSIS [32]. Она включает девять типов действий, часто необходимых в робототехнических системах: наблюдение, вмешательство, обслуживание, дублирование, ввод, вывод, контроль, проверка и содействие. Однако, так как описание [32] имеет довольно общий характер и не подкреплено деталь- ными примерами, невозможно точно определить, как распре- делены функции в этой модели. Другой аспект принципа дополнительности, альтернативно- го принципу сопоставления, отмечен Домасом и Хеландером [12]. В промышленном производстве комплектующие детали были переконструированы заново для лучшего соответствия возможностям роботов. Это названо проектированием для ав- томатических систем (ПАС), и для данной процедуры были разработаны некоторые новые подходы. Они включают такие эмпирические рекомендации, как проектирование под опреде- ленный порядок сборки; исключение деталей, требующих мини- мальных допусков; исключение слишком крупных и слишком мелких деталей и т. д. Технологи были сильно удивлены тем, что применение принципов ПАС для облегчения автоматичес- кой сборки также облегчает сборочные операции человека. Дей- ствительно, после переоборудования производства под ПАС не- редко происходит так, что операции упрощенной сборки пере- даются людям, поскольку не оправдываются затраты, требуе- мые на автоматизацию.
12 Глава 3 Общий вывод из изложенного выше состоит в том, что рас- пределение функций на производстве будет развиваться прак- тически по тем же направлениям, что и в большинстве тради- ционных областей применения эргономики. Уже существуют и, по-видимому, будут использоваться в дальнейшем проектиров- щиками таблицы относительных качеств. Переход от сопостав- ления к дополнительности осуществляется в настоящее время. В ближайшем будущем мы ожидаем появление большого коли- чества исследований, уделяющих особое внимание принципу дополнительности. Пока не удалось обнаружить опубликован- ные исследования по динамическому распределению в про- мышленности, но мы не удивимся, если выяснится, что этот ме- тод распределения функций уже где-то используется. Более то- го, мы убеждены, что следующее издание этого Руководства бу- дет содержать некоторые примеры динамического распреде- ления. Литература 1. Adams J. A., Issues in human reliability, Human Factors, 24 1—10 (1982). 2. Albanese R. A. Mathematical analysis and computer simulation in military mission workload, Proceedings of the AGARD conference on methods to asses workload, AGARD-CPP-216, 1977. 3. Bailey R. W., Human performance engineering, Englewood Cliffs, NJ: Pren- tice Hall, 1982. 4. Barfield W. and Salvendy G., Computer aided design: Human factors consi- derations, Proceedings of the Human Factors Society, 28, 654—658 (1984). 5. Bekey G. A. The human operator in control systems, In: К. B. DeGreen, Ed., Systems psychology, New York: McGraw-Hill, 1970. 6. Boehm-Davis D. A., Curry R. E., Wiener E. L., Harrison R. L., Human fac- tors of flight-deck automation: Report on a NASA — industry workshop. Ergonomics, 26, 953—961 (1983). 7. Carson D. H., Human factors and elements of urban housing, In: T. K. Sen, Ed., Human factors applications in urban development, New York: Riverside Research Institute, 1970. 8. Chapanis A., Human factors in system engineering, In: К. B. DeGreene, Ed., Systems psychology, New York: McGraw-Hill, 1970. 9. Cooper G. E. and Harper R. P., The use of pilot rating in the evaluation of aircraft handling qualities, TN-D-5153, Moffett Field, CA: NASA, Ames Research Center, 1969. 10. Danaher J. W., Human error in АТС system operations, Human Factors, 22, 535—545 (1980). 11. Derrick W. L., The relationship between processing resource and subjective dimensions of operator workload, Proceedings of the Human Factors Society, 25, 232—536 (1981). 12. Domas K. and Helander M., Manual versus robotic assembly: Some implica- tions of product design, Proceedings of the Human Factors Society, 28. 659—663 (1984). 13. Donchin M., Congnitive psychophysiology, Hillsdale, NJ: Erlbaum, 1984. 14. Eggemeier F. T., Current issues in subjective assessment of workload, Proceedings of the Human. Factors Society, 25, 513—517 (1981). 15. Fitts P. M„ Human engineering for an effective air navigation and traffia control system, Washington, DC: National Research Council, 1951.
Распределение функций IIS' 16. Hall D. A. and Fagen R. E., Definition of system, In: W. Buckley, Ed., Modern systems research for the behavioral scientist, Chicago: Aldine, 1968. 17. Hart S. G., Theory and measurement of human workload, NASA working paper, Ames Research Center, 1985. 18. Hwang S., Barfield W., Chang T. and Salvendy G„ Integration of humans and computers in the operation and control of flexible manufacturing sys- tems, International Journal of Production Research, 22, 841—856 (1984). 19. Johanssen G„ Moray N., Pew R., Rasmussen J., Sanders A. and Wickens C.„ Final report of experimental psychology group, In: N, Moray, Ed., Mental workload, New York: Plenum, 1979. 20. Jordan N., Allocation of functions between man and machine in automated systems, Journal of Applied Psychology, 47, 161—165 (1963). 21. Kamali J., Moodie C. L. and Salvendy G., A framework for integrated assembly systems: humans, automation and robots, International Journal of Production Research, 20, 431—448 (1982). 22. Kantowitz В. H., Mental work, In: В. M. Pulat and A. Alexander, Eds., Industrial ergonomics, Institute of Industrial Engineering, 1985. 23. Kantowitz В. H. Mental workload, In: P. A. Hancock, Ed., Human factors- psychology, Amsterdam, Elsevier, 1985. 24. Kantowitz B. H„ Stages and channels in human information processing: A limited review and analysis of theory and methodology, Journal of Mathe- matical Psychology, 29, 135—174 (1985). 25. Kantowitz В. H. and Sorkin R. D., Human factors: Understanding people— system relationships, New York: Wiley, 1983. 26. Meister D., Human factors: Theory and practice, New York: Wiley, 1971. 27. Meister D., Behavioral analysis and measurement methods, New York: Wiley, 1985. 28. Moray N., Mental workload, New York: Plenum, 1979. 29. Nof S. Y., Knight J. L. Jr. and Salvendy G., Effective utilization of industrial robots — A job and skills analysis approach, AIIE Transaction, 12, 216—225- (1980). 30. Noro K. and Okada Y., Robotization and human factors, Ergonomics, 26, 985—1000 (1983). 31. Ogden G. D., Levine J. M. and Eisner E. J., Measurement of workload by secondary task, Human Factors, 21, 529—548 (1979). 32. Parsons H. M. and Kearsley G. P., Robotics and human factors: Current status and future prospects, Human Factors, 24, 535—552 (1982). 33. Pew R., Secondary tasks and workload measurement, In: N. Moray Ed., Mental workload, New York: Plenum, 1979. 34. Moray N., Subjective mental workload, Human Factors, 24, 25—40 (1982). 35. Reid G. B., Shingledecker C. A. and Eggemeier F. T., Application of conjoint measurement to workload scale development, Proceedings of the Human Fac- tors Society, 25, 522—526 (1981). 36. Rolfe J. M., The secondary task as a measure of mental load, In: W. T. Sin- gleton, Ed., Measurement of man at work, London: Taylor & Francis, 1971. 37. Sanders A. F., Some remarks on mental load, In: N. Moray, Ed., Mental workload, New York: Plenum, 1979. 38. Senders J. The estimation of operator workload in complex systems, In: К. B. DeGreen, Ed., Systems Psychology, New York: McGraw-Hill, 1970. 39. Swain A. and Guttmann H. E., Handbook of human reliability analysis with emphasis on nuclear power plant applications, Washington, DC: U. S. Nuc- lear Regulatory Commission, 1980. 40. Wickens C. D., The structure of attentional resources, In: R. S. Nickerson, Ed., Attention and performance, VIII, Hillsdale, NJ: Erlbaum, 1980. 41. Williges R. C. and Wierwille W. W., Behavioral measures of aircrew mental workload, Human Factors, 21, 549—574 (1979).
Глава 4 АНАЛИЗ ЗАДАНИЙ Г. Друри, Б. Парамор, X. Ван Дотт, С. Грэй, И. Корлеттг> 4.1. Введение Анализ заданий — это формальный метод, развившийся из ана- лиза систем, в рамках которого описываются и исследуются требования к деятельности человека, предъявляемые ему как элементу человеко-машинной системы. Концентрируя внимание на человеке как элементе системы, можно сравнить требования к выполнению задания с известными человеческими возмож- ностями. Целью анализа заданий является создание основы интегра- ции человека и машины в единую систему. Анализ заданий так характеризует исполнительские требования, как, например, про- ектирование описывает требования к аппаратному обеспечению, а языки программирования определяют программное обеспе- чение. В этой главе рассматриваются происхождение и предысто- рия анализа заданий, что будет способствовать лучшему пони- манию последних разработок метода как в военной, так и в промышленной областях. Современное состояние проблемы опи- сывается довольно подробно; это описание показывает, что нет единого метода анализа заданий, применимого ко всем видам работ. В конце главы приводится пример большой и сложной системы, который иллюстрирует как процедуры анализа зада- ний, так и методы сбора необходимой для анализа информации. 4.2. Предыстория метода Для измерения, регистрации и анализа физических параметров и движений человеческого тела в трудовой деятельности и спорте было создано множество инструментов. Целью этих попыток выявить и зафиксировать поведение человека-оператора были: выявление требований работы к исполнителю; выяснение спо- собностей и знаний, необходимых для ее осуществления; опреде- ’> G. Drury, State Univ, of New York at Buffalo, Amherst, N. Y.; B. Pa- ramore, H. P. Van Cott, Essex Corp., Alexandria, Virginia; S. M. Grey, E. N. Corlett, Univ, of Nottingham.
Анализ заданий 115 ление числа и типов работников, необходимых для работы в системе, требующей более одного исполнителя; оценка и проек- тирование взаимодействия между персоналом и используемыми им оборудованием и инструментами. Многие методики, использовавшиеся для описания и анали- за человеческой деятельности в прошлом, основное внимание уделяли наблюдению проявляющихся внешне индивидуальных характеристик; более поздние методы позволили включить в описание и анализ скрытую, ненаблюдаемую познавательную активность и психические процессы, лежащие в основе внешне- го поведения. Эти новые методы использовались для развития целостных теорий познавательной деятельности, для определе- ния знаний, необходимых при выполнении работы и трудовых заданий, а также для разработки экспертных систем, применя- ющих компьютеры в решении познавательных задач, ранее вы- полнявшихся только людьми. Методам анализа наблюдаемого и скрытого поведения че- ловека было присвоено множество названий, в частности: ана- лиз активности, анализ работы, повременной анализ, методы принятия решения, эргономический анализ; однако наиболее распространенным стало название «анализ заданий». Следует отметить, что каждое из этих названий в принципе связано с каким-нибудь теоретическим подходом и собственным объек- том, и поэтому не всякий из этих методов можно считать ана- лизом заданий, который мы будем рассматривать в этой главе. Тем не менее, все они имеют общую цель — выяснить требова- ния работы и трудовой задачи к ее выполнению, т. е. проана- лизировать задание. Наиболее известный из ранних методов анализа заданий был разработан инженером Фредериком Тейлором. Его метод, названный повременным анализом, применялся автором для описания, анализа и стимуляции роста эффективности деятель- ности рабочих на конвейере. Метод Тейлора способствовал от- крытию путей, благодаря которым стали возможными пере- планировка рабочих мест с целью максимальной оптимизации движений исполнителя, сокращение затрат энергии и времени, необходимых для сборки узлов и решения других задач. В даль- нейшем тейлоровский метод усовершенствован Гилбретом и другими исследователями. Нужно отметить, что повременной анализ движений и сейчас остается привычным методом орга- низации производства [33]. Другой предпосылкой анализа заданий был метод анализа работы, предложенный в 1930-е гг. американским Министер- ством труда. Этот метод был предназначен для установления основы квалификационных требований к персоналу, а следова- тельно, для найма, подбора, расстановки и поощрения кадров.
116 Глава 4 Кроме того, данный метод применялся в перепланировке работ, профессиональных консультациях и обучении специалистов. Толчком для возникновения совершенно иного типа анали- за заданий послужило развитие электромеханических систем в 1940—1950-е гг. и особенно военной авиации и систем управ- ления вооружением. Эти системы включали людей в качествен- но новые виды взаимоотношений с машинным оборудованием и коренным образом изменяли природу заданий, стоящих перед работником. В связи с появлением этих новых сложных систем возникла потребность в регламентировании выполняемых пер- соналом действий по эксплуатации и обслуживанию таких че- ловеко-машинных систем. В конце концов, по мере усложнения систем и рабочих заданий стало неизбежным создание научной базы для выявления требующей обучения составляющей ра- боты. В 1953 году военно-воздушными силами США был опубли- кован «Метод анализа заданий для человеко-машинных систем» [28]. В этом исследовании описывался метод анализа действий оператора в системе человек — машина как части системной связи функций ввода и вывода, где задания оператора опреде- лялись соответствующими функциями системы. В другой статье [29] Миллер предложил использовать метод анализа заданий для определения требований к задачам технического обслужи- вания новых систем. В обоих случаях целью являлось обосно- вание планирования обучения и создания тренировочного обо- рудования. После того, как Миллер предпринял разработку метода ана- лиза заданий для систем человек — машина, он [30—32] и дру- гие исследователи усовершенствовали этот подход и расширили сферу его применения. Форма анализа заданий, рассматривае- мая в данной главе, зависит от назначения анализа, в связи с чем было создано множество различных модификаций метода [51] для достижения тех или иных конкретных целей. Значи- тельное расширение сферы применения метода было достигну- то путем использования информации, полученной при анализе заданий, для проектирования и разработки систем [52]. Вскоре аналогичная задача была поставлена применительно к воен- ным системам. Анализ заданий использовался как путь созда- ния банка данных для разработки интегральных методов отбо- ра и обучения, включающих определение качественных и коли- чественных требований к персоналу [12, 47]. Другое применение анализа заданий связано с оценкой со- ответствия требований работы возможностям обслуживающего персонала. Нижеследующий пример [13] демонстрирует осо- бенности метода анализа заданий и способ его применения:
Анализ заданий 117 «Система представляла собой автоматическую линию по комплектации агрегатов, основанную на использовании роботов и ЭВМ и связанную с ручным сборочным конвейером. По кон- цептуальной схеме эргономического анализа определялись точ- ки ввода, где подаются детали. Здесь оператору необходимо было вводить в компьютер информацию о поступающих дета- лях, которая затем обрабатывалась таким образом, чтобы управляемая компьютером система могла ее впоследствии счи- тать. В табл. 4.1 содержится описание соответствующих зада- ний (левая колонка) и их анализ (правая колонка). Из этого анализа следуют эргономические рекомендации для каждого задания. Заметим, что эта информация должна предоставлять- ся проектировщику системы на начальном этапе проектирова- ния, когда еще есть время для уточнения программы и разме- щения оборудования. По мере уточнения требований к обору- дованию появляются новые эргономические проблемы, но при этом становится возможным и более подробный анализ зада- ний». 4.3. Роль человека в технологических системах Чтобы понять и использовать анализ заданий, необходимо вы- яснить роль и место человека в технологической системе. Современные человеко-машинные системы состоят из аппа- ратных средств, программного обеспечения и персонала. Эти компоненты действуют совместно для выполнения некоторой функции или достижения цели. Выполнение задания зависит от большого числа переменных, характеризующих функции систе- мы. Другими словами, функции системы являются теми дейст- виями, которые управляют переменными, влияющими на ре- зультат применения данной системы. Системные функции могут осуществляться как персоналом, так и аппаратно-программными компонентами системы, но час- то тем и другим вместе. Требования к исполнению оператором функций зависят от степени автоматизации системы. На низ- шем уровне автоматизации — уровне механизации — оператор непосредственно управляет оборудованием и контролирует па- раметры и результаты его работы с помощью предъявляемой сенсорной информации, непосредственного восприятия или соче- тания того и другого. При повышении уровня автоматизации машинный элемент системы во все большей степени управляет работой системы (например, поддерживает режимные парамет- ры на данном уровне без вмешательства человека или, на более высоком уровне, поддерживает адекватное соотношение между параметрами или, на еще более высоком, — изменяет схему управления с целью оптимизации соотношений между парамет- рами в зависимости от режима и условий работы).
Таблица 4.1. Предварительный анализ заданий по вводу деталей на сборку Задание Эргономическая проблема 1. Подведение платформы к конвейеру 2. Ввод информации о детали 3. Компьютер проверяет посту- пающую информацию 4. Оператор располагает короб- ку на конвейере 5. Оператор вводит код короб- ки в компьютер 6. Компьютер печатает код ко- робки 7. Оператор переносит распе- чатку кода на коробку и проверяет его 8. Оператор помещает коробку на конвейер 9. Оператор обращается к сле- дующей коробке 1.1. Тянуть или толкать платформу 2.1. Диалог оператора, вводящего инфор- мацию, и компьютера в общем форма- те. Диалог должен быть приемлем для используемых оператором материалов 3.1. Что произойдет, если будут обнаруже- ны разногласия, например, неверные коды материала, несогласующиеся де- тали? 4.1. Высота, вес и досягаемость коробки 4.2. Оператор должен правильно располо- жить коробку для считывания инфор- мации и обеспечить правильную ориен- тацию коробки 5.1. Размещен ли код продукта и/или его наименование на коробке таким обра- зом, чтобы его можно было прочитать? 5.2. Может ли оператор запомнить семи- значный код на время, достаточное для ввода в компьютер (2—5 с)? 5.3. Как выделяет оператор неадекватные коробки и детали? 6.1. Удобен ли принтер для оператора? 6.2. Появляется ли наименование на рас- печатке? 7.1. Размер, расположение и ориентация кода приемлемы в широких пределах 7.2. Может ли оператор надежно сравнить два семизначных номера? В этом ему должно помочь наименование 8.1. Достаточно ли нажатия кнопки или нужно введение специальной команды в компьютер? 9.1. Должен ли оператор поместить все коробки одного кода продукта на кон- вейер одновремеиио? Если да, ои дол- жен постоянно контролировать плат- форму с коробками 9.2. Должен ли оператор считать коробки? 9.3. Если последняя коробка закодирована, должен ли компьютер сохранять связь с оператором, пока ои сравнивает ко- робки с перечнем для выявления раз- ногласий? Если да, то как исправляют- ся ошибки?
Анализ заданий 119 С повышением уровня автоматизации характер деятельнос- ти оператора становится во все большей степени контролирую- щим по своей природе. Оператор проверяет, наблюдает и оце- нивает выполнение системных функций аппаратными и про- граммными средствами, регулирует и координирует их работу, как того требуют производительность и безопасность системы. Человеческий компонент системы несет конечную ответст- венность за распознавание, интерпретацию, устранение или компенсацию недостатков, ошибок и неисправностей в работе оборудования. «Человеческая ошибка» или «экспертная ошиб- ка»— термины, широко распространенные в сообщениях об от- казах систем. Во многих случаях, однако, отказы системы мо- гут быть обусловлены неудовлетворительным проектированием заданий для человека, неадекватным взаимодействием между оператором и оборудованием, недостаточным обучением, пло- хим пониманием функционирования системы или требований к ее обслуживанию, либо другими ситуационными факторами. При более глубоком анализе отклонений и отказов выясняется, что описанию, оценке и облегчению требований системы к ра- бочим характеристикам оператора часто уделяется недостаточ- ное внимание. Общая цель анализа заданий состоит в удовлетворении этих требований. Ошибка работника не может быть полностью выявлена ни путем прогнозирования, описания и анализа зада- ний оператора в процессе разработки системы, ни путем оценки характеристик заданий при контрольных испытаниях системы, так как здесь необходима долгая и кропотливая работа по про- ектированию системы, которое позволило бы наилучшим обра- зом использовать возможности оператора, обеспечить условия безопасности и наиболее экономичное достижение системных целей. 4.4. Природа заданий оператора в технологических системах 4.4.1. Определение задания Хотя существует большое число определений термина «зада- ние», все же есть общее согласие исследователей в том, что «задание» — это совокупность действий оператора, обеспечива- ющих реализацию конкретного функционального назначения и конечной цели системы. Таким образом, хотя определение того, что является ком- понентами задания, может быть отвлеченным, основное содер- жание задания становится очевидным, когда определена его цель. Контроль над объемом задания обычно достигается бла- годаря определению его цели. Усилия должны быть всегда на-
120 Глава 4 правлены на выявление заданий как совокупностей операций (действий). Это обеспечивает адекватный уровень описания1 требований системы к рабочим характеристикам оператора. 4.4.2. Характеристики задания В определении заданий и контроле их объемов могут быть по- лезными следующие характеристики. 1. Операции задания соотносятся друг с другом не только по целям, но и по времени. Анализ задания позволяет рассчи- тать и оценить распределение времени по заданию. Операции» необходимые для выполнения задания, включают восприятие» распознавание, решения, управление и коммуникацию. Каждое задание представляет собой некоторую комбинацию этих раз- личных типов познавательной и физической активности. 2. Каждое задание имеет исходную точку, которая может рассматриваться как стимул или сигнал к началу его выполне- ния. Сигнал часто может состоять из набора данных, выступа- ющих единовременно или распределенных в определенном по- рядке на большом отрезке времени. 3. Каждое задание имеет свой момент завершения, характе- ризующийся получением информации или сигнала обратной связи о достижении цели задания. 4. Инициирование и обратная связь задания могут быть обеспечены инструментально или непосредственным чувствен- ным восприятием, либо сообщаться административно, скажем, коллегами по работе или руководителем. 5. Задание обычно (но не обязательно) определяется как комплекс действий, выполняемых одним работником. 4.4.3. Дискретное — непрерывное управление и разветвленные задания В анализе функционирования систем выделяются три типа за- даний— дискретные (процедурного типа), непрерывные (сле- жения) и разветвленные задания. Дискретное задание требует от исполнителя выполнения последовательности (не обязатель- но жестко зафиксированной) действий в ответ на специфичес- кую стимуляцию и/или команду, заданные в описании про- цесса. Непрерывное задание требует от оператора осуществлять непрерывное управление с помощью, например, штурвала или джойстика и поддерживать режимные параметры в заданных пределах, наблюдаемых непосредственно или предъявляемых на средствах отображения. Кроме того, существуют непрерыв- ные задания контроля, состоящие из наблюдения за парамет- рами режима, регулируемого автоматически.
Анализ заданий 121 Непрерывные задания управления занимают относительно продолжительный период времени, например, период функ- ционирования системы. В течение этого периода цикл выявле- ния отклонений и осуществления корректировок повторяется многократно. При описании такого задания необходимо оха- рактеризовать цикл и периодичность его повторения. Нужно отметить, что пока осуществляется выполнение непрерывного задания, дискретные задания уже могут быть завершены. По- этому различие между указанными типами заданий влияет на •оценку рабочей нагрузки и требований к обслуживающему пер- соналу. Кроме того, для выполнения этих двух типов заданий требуются разные навыки, разные стратегии обучения и оценки исполнительной деятельности. Разветвленные задания — это вариант дискретных, где последовательность заданий детерминирована, в основном, результатами определенного решения. Примером таких за- даний является поиск и устра- нение неисправностей, где за- дания составлены с дефици- том условий, что требует не- которых новых действий. Опи- сание заданий с разветвляю- щимися операциями обычно осуществляется на менее раз- работанном уровне, чем для последовательных заданий, часто лишь на уровне функции. Нередко анализ ограничен лишь при- мечаниями к блок-схеме либо полностью отсутствует, если каж- дый блок схемы не разложен в линейную последовательность операций. Обычно на схемах и в диаграммах используются стандартные наборы символов (рис. 4.1). Описание задания в таком случае напоминает технологиче- скую карту с учетом того, что в эту карту вносятся действия оператора, а не преобразования объекта. Общепринято поме- щать начальную точку такой схемы вверху или слева, а изме- нения с течением времени вносить либо по направлению вниз, либо вправо от нее. 4.5. Определения анализа заданий 4.5.1. Определение Существует много вариантов анализа заданий, «но есть все-та- ки у них общая основа. Это — разложение деятельности чело- века на задания и их последующий анализ» [24]. Другое опре- Хранение D Рис. 4.1. на технологических и функциональ- ных схемах н диаграммах. Задержка Стандартные обозначения
122 Глава 4 деление, которое, видимо, имеет более общее применение, зву- чит следующим образом: «Анализ задания — это процессы распознавания и описания единиц работы и анализа ресурсов, необходимых для успешно- го выполнения конкретной задачи. К ресурсам в данном кон- тексте относится то, что привносится самими работающими (например, умения, знания, физические возможности) и, одно- временно, то, что обеспечивается рабочей средой (например,, устройства управления, приборное оборудование, предъявляе- мая информация, установленные процедуры и вспомогательные средства)». 4.5.2. Различие между анализом задания и анализом работы Термины «анализ задания» и «анализ работы» часто использу- ются как синонимы, однако это не так. Анализ задания на- правлен прежде всего на детализацию специфического взаимо- действия между персоналом и компонентами оборудования конкретной системы (или класса систем, если их схемы и кон- струкции достаточно схожи). В этой форме анализа нет необ- ходимости выяснять, каким исполнителем или в какой работе выполняются те или иные задания либо их части. Анализ же работы направлен на деятельность работника данной профес- сиональной категории или в данной ситуации. В организаци- онном или системном контексте соответствующие совокупности действий могут рассматриваться как подвид всей деятельности, охватывающей эксплуатацию, обслуживание, управление и дру- гие формы профессиональной работы. Некоторые методы анализа работы включают описание и анализ заданий, но подход к их определению и уровень дета- лизации совершенно иной, чем при анализе заданий в системе человек — машина, особенно при обращении к функционирова- нию всей системы. Упомянутый выше метод Министерства тру- да— это пример методики анализа работы, использующего фор- му анализа заданий. Аналогичны ей процедуры, рекомендуемые для разработки обучающих систем [7, 8]. Другим примером яв- ляется функциональный анализ работы [16]. 4.5.3. Различие между описанием и анализом задания Любые методы анализа заданий в системе человек — машина включают: 1) описание и анализ системы; 2) определение тре- бований системы к исполнителю; 3) анализ, обобщение, интер- претацию, оценку и трансформацию требований задания в све- те знаний о характеристиках человека. Последняя деятельность собственно и называется анализом задания. Вторая — это опи-
Анализ заданий 123 сание задания; первая деятельность обеспечивает базу для опи- сания задания, что, в свою очередь, дает требуемую информа- цию для его анализа. Ниже мы рассмотрим все три типа дея- тельности, объединение которых представляет собой анализ задания в широком смысле. К сожалению, эта терминология не очень точна, но в настоящее время нет другой, способной ее заменить. 4.6. Исследования в области анализа заданий Идеи анализа заданий, предложенные и разработанные в США применительно к аэрокосмической технике и военному делу, нашли применение и в более широкой промышленной сфере. Хотя и раньше были попытки использовать анализ заданий в промышленном производстве [53], наибольшие успехи были до- стигнуты сравнительно недавно, главным образом в западно- европейских странах. Широко известная книга Синглтона [46] «Человеко-машинные системы» содержит примеры использова- ния анализа заданий в промышленности. Этот автор продол- жил психолого-ориентированную традицию своих предшествен- ников и особо подчеркивал наличие обратной связи в процессе управления выполнением любого задания. Согласно его трак- товке, выполнение задания инициируется сигналом в той или иной форме, а «проверка» того, как оно реализуется в направ- лении достижения поставленной цели, обеспечивается обратной связью. Анализ приобретает форму матрицы, в которой строки соответствуют последовательности заданий, а столбцы — их опи- санию. Развивая методы Синглтона, Друри [13] провел анализ за- дания для случая регулировки лампы в фотокопировальной ма- шине. Столбец «инициирующего сигнала» был им опущен, по- скольку в такой многократно повторяющейся задаче им прак- тически всегда является успешное завершение предыдущего за- дания. За столбцом «Индекс задания» следовали столбцы «цель», «действие», «проверка». Для анализа задания были вве- дены столбцы «проблемы управления» и «проблемы отображе- ния»; в последнем столбце указывались и проблемы размещения. Выяснилось, что хороший переход от анализа заданий к пере- проектированию рабочего места дает формальное перечисление требований к планировке и компоновке по тем же категориям «управление», «отображение» и «размещение». Этот переход позволяет аналитику четко сформулировать задачу без ее непо- средственного решения. Опыт, однако, показывает, что слишком многие эргономисты сразу же от анализа переходят к решени- ям, неудовлетворительность которых легко обнаруживается другими членами проектной группы. В то же время четкое оп-
Таблица 4.2. Законченный анализ технологических заданий [ 13] Индекс задания Цель Действие 010—040 Включить лампу и вве- сти держатель Не подвергается анализу 0 50 Отрегулировать высоту Оценить удаление от краев платфор- мы. Использовать ручную регулиров- ку для установления одинаковых за- зоров 060 Отрегулировать наклон по X Установить вертикаль по координат- ной сетке экрана. Переместить джой- стик правой руки в направлении X. Компенсировать позиционное измене- ние джойстиком левой руки 070 Фиксация наклона и высоты по X Зафиксировать наклон лампы, ис- пользуя зажимной виит № 1. Про- верить регулировку по наклону и вы- соте после фиксации винта 080 Отрегулировать наклон При фиксации перемещения лампы по г и зафиксировать по X и свободном перемещении по Y проверить наклон по У относительно вертикали на экране. Отрегулировать с помощью правого джойстика пере- мещение по У. Компенсировать пози- ционное изменение посредством лево- го джойстика Зафиксировать новое положение вин- та регулировки наклона. Проверить регулировку после фиксации 030 Отрегулировать положе- ние по л, У и закрепить При обоих включенных лампах про- верить координаты X, У по коорди- 100 Освободить и отвести натной сетке экрана. Отрегулировать координату X левым джойстиком и зафиксировать положение, используя правый зажимной винт № 2 Отрегулировать координату У и за- фиксировать положение, используя зажимиой виит № 2 Проверить регулировку после фикса- ции Не анализировалась держатель
Проверка Проблемы управления Проблемы отображения Кинестетическая Визуальная Регулировка задействует пра- Неравномерные яркость, вую руку, которая, кроме того, и контраст должна оперировать джойсти- ком в заданиях 050, 060 Визуальная Необходимо координировать Наличие большого числа, движения правого и левого вертикальных линий на- джойстиков для центровки изо- экране вызывает затруд- бражения. Изменение трения в иения механизме регулировки накло- на создает помехи в регули- ровке Кинестетическая (вращательная), визуальная Необходимо придерживать дер- — жатель левой рукой до фикса- ции наклона. Лампа фиксиру- ется при помощи зажимного винта. После этого необходимо зажать винты наклона по X, У для обеспечения перехода к заданию 080 Визуальная Как в 060 Как в 060 Кинестетическая (вращательная), визуальная Необходимо придерживать дер- Наблюдению за экраном? жатель левой рукой до фикса- мешает патрон светиль- ции наклона. Не хватает места ника для этой операции. Реакция на вращательный момент повора- чивает кресло с винтовой опо- рой; для компенсации необхо- дим упор ногами Визуальная Приходится тянуться правой Слишком много инфор- рукой для зажима виита. По- мации на экране, трудно- Визуальная зиционные винты X, Y необхо- наблюдать и выделять димо ослабить перед регули- необходимое. Наблюде- ровкой. При зажиме винтов не- нию за экраном мешает обходимо контролировать поло- регулировочный винт, жение левым джойстиком Недостаточно контраст- ное изображение. Два? Кинестетическая, визуальная различных стандарта вв- одном экране
126 Глава 4 Общие проблемы Средства отображения: Световое пятно недостаточно велико и низко расположено, что вынуждает оператора опускать голову Темная рабочая зона в светлом ореоле — должно быть наоборот Поза: Помеха коленям вынуждает оператора сидеть слишком далеко, вследствие чего он тянется вперед и наклоняется ределение проектных требований и условий позволяет всем членам исследовательского коллектива найти хорошее совмест- ное решение. Представленная в табл. 4.2 форма анализа задания дает наглядное представление об информации, которая может быть получена при использовании описанного формального метода. В этом примере первоначально казалось очевидным, что един- ственной реальной проблемой является наличие препятствия для удобного положения ног исполнителя. Однако анализ за- дачи показал, что другой причиной неудобной позы может быть способ визуального предъявления информации. Для проверки альтернативного варианта проекта, в котором оптическая систе- ма заменена видеокамерами, а однокоординатные джойстики — произвольно деформируемым ламподержателем, был построен новый макет. Еще задолго до исследований Синглтона и Друри были раз- работаны методы детального анализа навыков. Британская школа обучения, основанного на таком анализе [11, 42—44J, сосредоточила внимание на методах анализа заданий для ис- следования перцептивных и моторных проблем, встречающихся при производственном обучении. Применительно к каждому за- данию в той или иной работе определялись требования к зна- ниям и умениям оператора. Для этого аналитик должен в тес- ном контакте с оператором выяснить, какие знания, действия и
Анализ заданий 127 Продолжение Требуемые изменения 1. Средства отображения: а) Ярче и контрастнее б) Развязать координаты X, Y, чтобы предотвратить ошибки в) Поднять экран, чтобы избежать наклона головы г) Расширить зону наблюдения иа экране 2. Средства управления: а) Уменьшить статическое трение в механизмах регулировки б) Уменьшить инерционность позиционной регулировки в) Улучшить совместимость средств управления и отображения для обес- печения регулировки г) Улучшить фиксацию положения лампы в момент зажима регулировоч- ных винтов 3. Поза: а) Переместить препятствие коленям, чтобы облегчить осуществление за- дачи б) Уменьшить габариты крепления лампы, чтобы обеспечить свободное положение руки в) Устранить необходимость вытягивания руки в задании 090 способы контроля деятельности должен освоить оператор, как их реализовать и где эти знания, навыки и умения будут при- меняться. Источники информации, вне зависимости от того, справочники ли это, письменные инструкции или память испол- нителя, должны всегда проверяться на адекватность возможно- стям оператора и требованиям задания. По завершении рас- смотрения всего спектра применяемых навыков и умений ана- литик должен дать дифференцированную оценку действиям опе- ратора. Как указывал Сеймур [42]: «Мы должны отталкиваться от наблюдаемого и двигаться к непознанному. Другими словами, начиная с эффекторных про- цессов, мы переходим к изучению рецепторных». Поэтому профессиональные характеристики оператора долж- ны наблюдаться как можно более точно в течение нескольких циклов выполнения задания, причем каждое движение должно детально регистрироваться. Кроме того, аналитик получает до- полнительную информацию интервьюированием, путем собствен- ных попыток выполнить задание или различными другими ме- тодами, пригодными для исследовательских целей. Здесь следу- ет отметить, что к попыткам самостоятельного выполнения за- дания исследователям следует относиться осторожно, так как исследователь не является опытным оператором и легко может ошибиться в оценке наблюдаемого со стороны и пережитого им
Глава 4 поведения. Однако, с другой стороны, часто важно видеть и слышать глазами и ушами оператора». По завершении этой стадии исследования аналитик должен иметь детальное описа- ние выполнения задания, включающее движения глаз, мышеч- ный и сенсомоторный контроль, указывающий оператору на степень успешности процесса решения задачи и удовлетворения временным требованиям по выполнению отдельных ее частей. Запись такой информации можно осуществить в форме, пред- ложенной Сеймуром [42, с. 42]. Одним из результатов этого подхода явился иерархический анализ задания (ИАЗ), разработанный Аннет и Дунканом [2]. Усовершенствованный и проведенный в работах [15, 38, 45], метод ИАЗ использовался для построения процедур обучения в сложных производственных системах. Как и другие методы анализа задания, ИАЗ начинается с определения общих целей системы и включает описание операций, приводящих к дости- жению этих целей. Каждая операция затем представляется как ряд подопераций и план, определяющий способы соединения этих составляющих. Каждая подоперация изучается с точки зрения адекватности ее определения, которое должно одновре- менно удовлетворять и исследователя, и потенциального опе- ратора системы. Если операция определена неадекватно, то ее необходимо определить еще раз. Важным является выбор подходящего уровня описания в иерархическом анализе задания. В работе [2] предложено «пра- вило РхС», помогающее исследователю принимать рациональ- ные решения на любом подходящем уровне завершенности ана- лиза. Это правило утверждает, что в дальнейшем описании нет необходимости, когда достигается приемлемая величина произ- ведения вероятности неадекватного результата (Р) и цены та- кого результата (С). В случаях, когда Р или С близки к нулю, их произведение можно считать нулевым. Это позволяет легко выделить операции, которые не являются критически важными в данном задании или не представляют трудности при обуче- нии. Если получаемая величина произведения неприемлема, то данная операция описывается более подробно, и правило РХ ХС применяется к каждой подоперации. Всю процедуру мож- но представить как большую несимметричную блок-схему, каж- дый из блоков которой будет изображать наиболее важные опе- рации. По завершении описания данных операций их необходи- мо соединить между собой каким-то логическим образом. Это может быть либо элементарная фиксированная последователь- ность, либо что-то наподобие бейнбриджской целесообразной •программы, которая меняет последовательность и даже сами •операции в зависимости от текущих полученных данных и при- нятого решения.
Анализ заданий 129 Национальный совет по надежности систем в своем отчете [34] отметил следующие явные преимущества иерархического анализа заданий: 1. ИАЗ обеспечивает исследователя мощным средством ана- лиза сложных заданий. Если выбран только один уровень опи- сания задания, то аналитику необходим только один план для установления того, каким образом выбираются и согласуются операции, но если данный план включает управление сразу не- сколькими операциями, то работа исследователя затрудняется. Кроме того, при использовании иерархии операций необходимо несколько планов, и каждый из них должен управлять ограни- ченным числом действий, что значительно облегчает работу ис- следователя. 2. Иерархизация планов делает их более доступными для стажера, который концентрируется на рациональном усвоении задания по частям вместо попыток с самого начала овладеть всеми его сложностями в целом. Кроме того, стажеру стано- вится более очевидным принцип взаимосвязей различных целей и подцелей задания. 3. ИАЗ предоставляет аналитику возможность более деталь- но рассмотреть некоторые представляющие особый интерес час- ти задания, оставляя другие ее составляющие менее разрабо- танными. Иерархический анализ заданий записывается в виде таблицы, где задания располагаются согласно их иерархии, а не по пла- ну; таким образом, задания в плане могут быть разнесены да- леко друг от друга. Предложен [45] альтернативный вариант записи, где при сохранении табличной формы акцентируется внимание на последовательности планов с соответствующими заданиями. Этот метод использован в работе [38] с целью обучения. Указывается, что для распространения метода на другие обла- сти применения должны быть решены следующие вопросы: 1. Какую информацию для задания необходимо собрать и описать? 2. Как получить эту информацию? 3. Как составить иерархическую структуру задания в пред- положении, что характерные аспекты этого задания известны? 4. Какой уровень описания необходим? (Применим ли РХ ХС-критерий?) В работе [38] эти вопросы поставлены и разрешены приме- нительно к анализу деятельности оператора по обжигу стекла. Первые два из них включены в рубрику «сбор информации». Целью анализа здесь является выяснение способов, с помощью которых оператор управляет различными параметрами процес- са, так что здесь анализ ограничивается задачами управления.
130 Глава 4 На основании модели управления в замкнутом контуре (вос- приятие— решение — операция/действие — оценка/обратная связь) были сформулированы следующие вопросы: 1. Какова цель задачи управления? 2. Какую информацию использует оператор для принятия решения действовать? 3. К°гДа и при каких условиях оператор решает действо- вать? 4. Как он осуществляет это действие? 5. Каковы последствия его действия? Как оператор получа- ет сигнал обратной связи и как реагирует на него? 6. Как часто должно выполняться задание? 7. Кто должен выполнять задание? 8. Какие проблемы могут возникнуть при выполнении зада- ния? Предварительный анализ позволил идентифицировать раз- личные задачи управления. Вышеуказанные вопросы были ис- пользованы как основа структурирования интервью с опытными операторами. В рамках вопроса о составлении иерархической структуры использовалась последовательность операций в контуре управ- ления с целью разделения задачи на три стадии: предваритель- ную, основную и стадию оценки. Предварительная стадия рас- падается на восприятие сигнала и принятие решения, что соот- ветствует второму и третьему вопросам последнего списка. Ос- новная стадия распадается на последовательность операций и связана с четвертым вопросом. Информация о стадии оценки может быть получена при ответе на пятый вопрос. Рис. 4.2 яв- ляется иллюстрацией того, как это можно осуществить для од- ной из задач управления. Информация, соответствующая во- просам 1, 6, 7 и 8, представлена в форме таблицы Шеферда (табл. 4.3). Хотя управленческие навыки всегда были составной частью руководящей и административной работы, в последние годы они начинают распространяться и вне традиционных областей ум- ственной деятельности, особенно в промышленности. Это, глав- ным образом, ментальные навыки, при помощи которых, напри- мер, оператор осуществляет принятие решений и использова- ние информации в редко встречающихся и непривычных ситуа- циях. Обычно операторы управляют непрерывными процессами, поэтому наиболее важным в этой деятельности является то, что Бейсон [6] назвал «навыком управления». Бейсон отмечает, что оператор управляет сложным процессом достижения цели с определенными качественными и количественными характерис- тиками благодаря использованию имеющихся у него знаний об
Анализ заданий 131 Рис. 4.2. Иерархическая схема задания по управлению: регулирование темпе- ратурного режима при производстве стекла [45]. •отношениях между исходными параметрами и получаемым ре- зультатом. Для описания задачи управления можно успешно применять метод сигнальных графов, заимствованный из техники анализа электрических схем и адаптированный к человеку-оператору [5]. По этому методу переменные системы связываются между собой таким образом, что построенная диаграмма отображает аспект управления системой. Переменные изображаются узла- ми, которые соединяются ветвями, представляющими функции •системы или зависимости между двумя переменными. В элект- ротехнике вдоль ветвей записываются коэффициенты усиления соответствующих функций и характеристики взаимодействия подсистем. При использовании этого метода в эргономике вдоль
132 Глава 4 Таблица 4.3. Данные рис. 4.2, представленные в виде таблицы [45] №№ Задание, цель, пооперационное описание Примечания 1 Избежать включений воздуха 1. При недостаточно высокой температуре в печи замедляются химические реакции и в стекломассе появляются пузырьки 2 3 воздуха И т. д. ... Регулирование температурного режима 3. Оператор должен поддерживать темпе- Оператор не получает ратуру воздуха в центре печи на опре- помощи по решению деленном уровне этой задачи управления 4. Предварительная стадия 5. Основная стадия: регулировать расход газа 6. Стадия оценки 4 7 5, 6. ... Восприятие температурных данных 7. В интервью упоминаются два источника Оба источника располо- информации: 8, 9 жеиы на панели управ- ления 8 9 Индикатор величины температуры Оператор контролирует Самописец отклонения эти температурные дан- ные каждые 10 мин ветвей полезно записывать зависимости переменных во времен- ной области. Сигнальный граф — не столько способ получения дополни- тельной информации о системе, сколько вариант ее представ- ления для облегчения анализа. Для построения графа и осуще- ствления предварительного анализа работы необходима инфор- мация различных типов, а именно: 1. Цели системы. Они могут быть определены как допуски, в пределах которых должны находиться переменные системы. Эти переменные могут быть либо характеристиками процесса, либо техническими ограничениями на данную конструкцию. 2. Действие системы. Необходимо определить отношения между переменными данной системы и то, как они влияют на характеристики результата. Должны быть идентифицированы входные, выходные и внутренние переменные системы. Входы и выходы бывают двух типов: а) физические входы и выходы процессов, например, мате- риалы и энергия; б) параметры управления (входы — измерения параметров в контрольных точках, выходы — индикация соответствующих переменных).
Анализ заданий 133 3. Роль, которую оператор играет в системе, описываемая посредством а) человеко-машинных взаимоотношений и функций систе- мы, за которые ответственен оператор; б) метода выполнения операций (рутинные действия, напри- мер, стандартная последовательность включений; правила управления, их взаимодействие и иерархия; любая возможная последовательность операций во времени). Составление графа — это процесс эвристический, хотя его стандартные символы известны (см., например, [16]). Первым шагом при построении сигнального графа является определе- ние границ системы, что может оказаться довольно сложным. Приемлемыми критериями границы являются обязанности опе- ратора, технические единицы или подсистемы, т. е. секции си- стемы, имеющие небольшой набор входных и выходных харак- теристик, связывающих их с другими частями системы. Построение графа можно начинать с любой переменной. Обычно это главный результат, продукт; затем перечисляются переменные, влияющие на него, переменные, влияющие на них, и т. д. Каждую переменную изображают в виде узла, который связывают ветвями с соответствующими переменными, и указы- вают направление движения сигналов и проводимость ветви. В итоге получается функциональное дерево с многочисленными разветвлениями. Каждая такая ветвь оканчивается на входе или на выходе либо замыкается на более ранней переменной, образуя замкнутый контур. Когда известно направление про- цесса (от независимой переменной к зависимой), то последняя может быть связана с первой через обратную связь. Управле- ние через обратную связь может осуществляться как операто- ром, так и машиной. Описывая систему в терминах теории управления, можно изучить обязанности человека и машины по управлению системой, а также оценить результат перераспреде- ления управленческих функций. Нужно отметить, что процесс построения сигнального графа обычно далеко не прост или не сразу возможен, а строится ме- тодом проб и ошибок с обновлением информации. Полнота сиг- нального графа обеспечивается самоконтролем (за исключени- ем функций, осуществляемых параллельно), поскольку он яв- ляется логической структурой, все функции которой точно оп- ределены. Существуют математические методы комбинированных функций с целью исключения неинформативных переменных и выделения тех, которые соответствуют важнейшим структур- ным элементам. С некоторыми модификациями метод сигнальных графов мо- жет быть применен к человеко-машинным системам. В обыч-
134 Глава 4 ном сигнальном графе машинные элементы, выполняющие функции, не определяются, но в случае выполнения одной из таких функций человеком полезно определять его положение в системе. Ветвь в сигнальном графе, как указывалось выше, представляет функцию; если ее осуществляет человек, он мо- жет быть изображен тем или иным функциональным символом, например квадратом. Такой квадрат (человек) связывают с уз- лом (кружком) прерывистой линией, в отличие от непрерыв- ных, соответствующих функциям. Квадраты, представляющие функции оператора, могут быть сгруппированы, например, на одной стороне графа. Такие груп- пы могут состоять из функций, управляющих одной и той же зависимой переменной или подвергающихся влиянию одной и той же управляющей переменной. В большой системе такая группа может охватывать все функции, осуществляемые одним и тем же оператором. Такой подход позволяет изучать взаимо- связи обязанностей оператора. Аналогично можно построить сигнальный граф, например, системы коммуникаций. Хотя сигнальные графы используются преимущественно как средство описания задания, они, давая четкое представление о сложных решениях, облегчают их анализ. На сигнальных гра- фах базируются два критерия, которые могут быть полезными в оценке этих решений: 1. Число одинаковых функций в упомянутых выше различ- ных группах управляющих функций отражает количество взаи- модействий между переменными системы и, следовательно, ко- личество факторов, которые должен принять во внимание опе- ратор при осуществлении управляющего действия. 2. Набор машинных функций, которыми управляет опера- тор, характеризует порядок управления, осуществляемого опе- ратором. В то время, когда эти методы разрабатывали в Западной Европе, Управление научно-исследовательских работ ВМС США организовало создание методологии анализа работы, что стало высшим достижением многолетних усилий Е. Мак-Кормика и его коллег. Для каталогизации профессиональных требований они разработали контрольный перечень видов трудовой дея- тельности, который использовался для анализа 250 видов ра- бот в металлургической промышленности. Из полученных ма- териалов путем факторного анализа было выделено 14 факто- ров [36]. Эти 14 факторов затем были сведены к четырем и легли в основу «Профилей трудовой деятельности» [20]. Опро- бование этой методологии и дальнейший факторный анализ [25] привели, наконец, к созданию «Опросника позиционного ана- лиза» PAQ [26]. Опросник PAQ, сам полученный на основании множества
Анализ заданий 135 Таблица 4.4. Структура опросника позиционного анализа Группы работы Количество пунктов 1. Ввод информации 1.1. Источники информации о работе 1.1.1. Визуальные источники информации 1.1.2. Невизуальиые источники информации 1.2. Различение и восприятие 1.2.1. Действия по различению 1.2.2. Действия по оценке 2. Процессы опосредования 2.1. Принятие решений и их обоснование 2.2. Процессы обработки информации 2.3. Использование резервной информации 3. Осуществление работы 3.1. Использование средств 3.1.1. Ручные орудия 3.1.2. Иные ручные средства 3.1.3. Стационарные средства 3.1.4. Контрольные средства 3.1.5. Средства перемещения 3.2. Ручные действия 3.3. Общие перемещения тела 3.4. Манипулятивные/коордииационные способности 4. Межличностные взаимодействия 4.1. Коммуникации 4.2. Комбинированные межличностные взаимоотношения 4.3. Объем личностных контактов 4.4. Типы личностных контактов 4.5. Руководство, координация и контроль 4.5.1. Заблаговременный контроль 4.5.2. Оперативный контроль 5. Рабочая обстановка и ее контекст 5.1. Физические условия работы 5.2. Психологические и социологические аспекты 6. Прочие аспекты 6.1. Рабочий график, метод оплаты, экипировка 6.2. Требования работы 6.3. Обязанности Всего 35 20 . 14 6 15 8 7 Всего 14 2 6 6 Всего 50 29 6 5 1 9 8 8 7 6 Всего 36 10 3 1 14 8 7 1 Всего 18 12 6 Всего 36 21 12 3 тестов и наблюдений, был испытан более чем на 800 видах ра- бот. По результатам 60 типов измерений надежность оказалась высокой. В своей окончательной форме (форма В) он имеет структуру, представленную в табл. 4.4. PAQ состоит из 187 эле- ментов работы (пунктов), которые характеризуют или заклю- чают в себе различные типы основных форм человеческого по- ведения в труде. Элементы работы сгруппированы в шесть больших разделов. Эти разделы и их подразделы приведены в табл. 4.4; указано общее количество рабочих пунктов в каж-
136 Глава 4 Таблица 4.5. Типовые критерии анализа работы Временной критерий Критерий использования Критерий важности Не применяется Не применяется Не применяется 1. Нечасто/редко 1. Незначительное, очень 1. Очень низкая 2. ’/а времени редко 2. Время от времени 2. Низкая 3. Между */з и 2/з вре- 3. Умеренное 3. Средняя меии 4. Более % времени 4. Значительное 4. Высокая 5. Почти постоянно 5. Очень большое 5. Очень высокая дом. Вот некоторые примеры таких пунктов: использование письменных инструкций; использование осязания; кодирова- ние— декодирование; использование точных инструментов; ис- пользование клавиатуры; консультации; необычный трудовой ритм; количество подчиненных работников. При анализе работы методом PAQ исследователь получает ответ по каждому пункту, используя для этого определенные критерии. Разработано шесть типовых критериев (степень ис- пользования; количество времени; важность для работы; воз- можность происшествий, в случае их вероятности; примени- мость) и специальные критерии. Все они имеют пятибалльную градацию, за исключением критерия применимости (для кото- рого достаточно положительного или отрицательного ответа). В табл. 4.5 приведены примеры трех из этих критериев. Приме- рами пунктов, соответствующих таким критериям, могут быть: вопрос 92 (подраздел 3.3) о количестве времени, затраченного на ходьбу; вопрос 17 (подраздел 1.1.2) о мере использования тактильных источников информации; вопрос 175 (подраздел 6.2) о важности поддержания определенного трудового ритма. Спе- циальные критерии используются очень редко; к ним относит- ся, например, шестибалльная шкала количества подчиненных работников в вопросе 134. Основные усилия были направлены на упрощение сбора данных, что выразилось в наиболее прием- лемом инструментарии. Исследования подтвердили достаточно высокий (до 0,79) коэффициент надежности. Факторный анализ данных по 2200 типам деятельности поз- волил идентифицировать 45 факторов (названных мерами дея- тельности), которые позволяют классифицировать труд рабо- чих. Примерами этих «мер деятельности» могут служить: ин- терпретация ощущений; индикационные приборы/информацион- ные материалы; обработка информации; исполнение; оператив- ный обмен информацией; нахождение в стрессовых дискомфорт- ных условиях; готовность к изменению ситуации.
Анализ заданий 137 Понятно, что PAQ как метод анализа работы отличается от обычных средств анализа заданий тем, что предлагает анализ работы скорее на языке основных форм человеческого поведе- ния, проявляющихся в различных видах деятельности, чем на языке заданий, которые характеризуют трудовую деятельность для отдельного вида работы или нескольких сходных ее видов. Что касается пунктов перечня PAQ, то их нельзя считать «за- даниями» в том смысле, как этот термин определен в данной главе; например, для многих элементов работы в PAQ нельзя выделить инициирующие сигналы. Однако различие между ана- лизом заданий и их описанием, приведенное выше, соответству- ет подходу PAQ, который обеспечивает анализ работы в уста- новленных единицах рабочего поведения, а не описание видон деятельности в повествовательной форме. Хотя метод PAQ не позволяет так детально учитывать чело- веческие факторы в трудовой деятельности, как общепринятые методики анализа задания, он весьма полезен при исследова- нии административных задач. PAQ применяется, как правило, в таких сферах, как подбор персонала (ибо обеспечивает осно- ву для оценок профессиональной пригодности, что устраняет не- обходимость использования процедур тестирования), обученней тренировка персонала, планирование повышения квалификации и административного продвижения, распределение работ между членами группы и оценивание работы (без привлечения стан- дартных методик тарификации). Более 400 организаций США используют метод PAQ1’ для решения производственных задач, а также для исследований, включающих анализ более 100 000 позиций, характеризующих около 3000 различных работ. Неко- торые организации используют PAQ совместно с общеприняты- ми методами анализа заданий при подборе кадров и решении других административных задач. Другим методом, разработанным в рамках аналогичного подхода, является метод эргономического анализа работы АЕТ. Разработанный в ФРГ Ландау и Ромертом [22, 23, 40] метод АЕТ основывается на описании рабочей системы (объекты, обо- рудование и окружение) и задания. Затем описанное задание анализируется в терминах требований работы к восприятию, решению и реакции работника. Пример такой системы с опреде- ляемыми характеристиками представлен в табл. 4.6. Здесь вновь отчетливо видны различия между описанием и анализом задания. Каждая из характеристик кодируется с учетом всех ее особенностей, включая, например, интенсивность освещения и изменение условий работы. На практике часть В, *> Авторское право иа метод PAQ принадлежит Исследовательскому фон- ду Лафайетского университета.
Таблица 4.6. Пример формата метода ЛЕТ Часть А—Анализ рабочей системы 1. Рабочие объекты Всего 143 33 1.1. Материальные объекты труда: условия, физико-механические свойства материала, ка- чество поверхности, требования к обращению, форма, масса, размер, меры предосторожности 1.2. Энергия как объект труда 1.3. Информация как объект труда 2. Оборудование 2.1. Основное технологическое оборудование 2.1.1. Оборудование, инструменты, механизмы для изме- нения свойств объектов труда 36 2.1.2. Транспортные средства 2.1.3. Средства управления 2.2. Другое оборудование 2.2.1. Средства отображения и измерительные приборы 2.2.2. Вспомогательные сенсорные технические средства 2.2.3. Рабочий стол, стул, помещение 3. Рабочая среда 3.1. Физическая среда 3.1.1. Влияние среды 3.1.2. Опасность работы и риск профессиональных забо- 74 леваяий 3.2. Организационная и социальная среды 3.2.1. Временная организация работ 3.2.2. Место в производственном процессе 3.2.3. Место в иерархии организации 3.2.4. Место в системе коммуникаций 3.3. Принципы и методы оплаты труда 3.3.1. Принципы оплаты 3.3.2. Методы оплаты Часть В—Анализ заданий Всего 31 1. Связь заданий с материальными объектами труда 2. Связь заданий с концепцией работы 3. Связь заданий с человеком-оператором 4. Количество и повторяемость заданий Часть С — Анализ требований работы к исполнителю Всего 42 1. Требования к восприятию 1.1. Виды восприятия 17 1.1.1. Зрительное 1.1.2. Слуховое 1.1.3. Тактильное 1.1.4. Обонятельное 1.1.5. Проприоцептивное 1.2. Абсолютная/относительная оценка воспринятой инфор- мации 1.3. Точность восприятия 2. Требования к решению 8 2.1. Сложность решения 2.2. Временные ограничения 2.3. Требуемые знания 3. Требования к реакции исполнителя 17 3.1. Положение тела 3.2. Статичная работа 3.3. Тяжелая физическая работа 3.4. Легкая физическая или подвижная работа 3.5. Напряженность и частота движений
Анализ заданий 139 Таблица 4.7. Анализ задания ввода клавиатурой заключения основного опциона (рис. 4.3) Описание задания Анализ задания Цель Действие (На- жатие клавиши) Проверка (Изо- бражение иа эк- ране) Примечания Количество нажатий клавиши Время, с Ввести опцион и дату MONTH1 BLY («акция») JAN («месяц») Основной опци- он — BLY 2 1,1 Ввести запра- шиваемую цену STRIKE70 70 («запрос») Не нажаты кла- виши заявок и предложений; должен быть 2 1 0,8 Набрать объем сделки VOLUME Т 1,о Ввести объем сделки 250 250 («объем») 3 1,3 Ввести цену PRICE15.0 15.0 («цена») 5 1,3 Определить по- купателя BUY694 694 («покупа- тель») В («купля/про- дажа») 4 1,0 Передать дан- ные тх Без изменений При повторном нажатии клави- ша ТХ не сра- ботает 1 0,8 связанная с последовательностью заданий, не используется столь широко, как в других методах анализа заданий. Однако объединение задания с оборудованием и окружением в одной аналитической процедуре представляет уникальное средство выявления потенциальных несоответствий требований работы и возможностей человека-оператора. АЕТ получил широкое применение в Западной Европе и, по данным авторов, в настоящее время охватывает тысячи видов деятельности. Публикация англоязычного варианта метода [41] способствовала его распространению и в Северной Аме- рике. Примеры анализа заданий в промышленности США имеются в работе [13]. Пример графа для фондовой биржи показывает, как разветвляется задание на высоком уровне, причем каждое подзадание может подвергаться последовательному анализу. Таблица 4.7 и рис. 4.3 иллюстрируют анализ заданий прямого ввода данных на клавиатуре пульта центральной фондовой бир- жи. Клавиатура используется для предложений цен и регистра- ции торговых операций. Она находится в распоряжении макле-
140 Глава 4 Рис. 4.3. Описание задания по прямому виоду данных через клавиатуру на центральной фондовой бирже. ра, участвующего в торгах, и позволяет заменить сигнальные карты, которые с соответствующими отметками передаются через посредников-операторов для введения в считывающее уст- ройство. Ключевой вопрос данного исследования состоял в том, обеспечит ли клавиатура столь же быстрый обмен информаци- ей, как система сигнальных карт.
Анализ заданий 141 Описание задания для маклеров получено интервьюировани- ем и наблюдением за их деятельностью на торгах. В дальнейшем это описание использовано в качестве анализа задания по про- ектированию новой клавиатуры, например, для определения величины кнопок и планировки пульта с учетом частоты поль- зования различными клавишами. Последовательность специаль- ных клавиш предназначена для основных функций (объем, цена, передача, следующий и т. д.); они расположены в порядке последовательности выполнения задания, определяемой ее блок- схемой на рис. 4.3. Учитывая более распространенный стереотип пользования телефоном, вместо компьютерного формата циф- ровых клавиш применен формат, аналогичный телефонному. Наконец, клавиатура алфавита обеспечивает возможности установить, с какой специальной клавишей связан тот или иной опцион (соглашение о покупке или продаже акций по опреде- ленной цене, отсроченное до определенной даты) или акция, а также вводить редкие акции и опционы, не заслуживающие специальных клавиш. Кроме того, алфавитная клавиатура снабжена петельной крышкой для предотвращения случайных нажатий и облегчения зрительного поиска в большинстве ре- жимов ее использования. Анализ задания не прекращается с завершением разработ- ки. Все задания, представленные в табл. 4.7, были подвергнуты последовательному анализу, чтобы определить, все ли процеду- ры выполнимы на клавиатуре, и рассчитать скорость операций. Табл. 4.7 иллюстрирует ввод клавиатуры в действие и ее после- дующее использование тремя способами для трех различных типов акций и опционов, задействованных в данных торгах. После регистрации какой-либо сделки новые сделки подобного типа могут регистрироваться в сокращенном формате. Подробный анализ «Заключения основного опциона», пока- занный в табл. 4.7, был частью анализа проекта. После графы «Примечания» следуют графы «Количество нажатий клавиши» и «Время», рассчитанные на основе данных о скорости ввода рядов цифровой информации [35]. Сравнение рассчитанных времен с характеристиками действующей системы показало, что клавиатура всегда обеспечивает по крайней мере такую же скорость ввода данных. Последний пример анализа, разработанного для специфи- ческого технологического задания, показан в табл. 4.8. В работе [14] исследовалась проблема травм опорно-двигательного ап- парата на одной из обувных фабрик. Поэтому описание задания сконцентрировано на регистрации телодвижений и положений каждой части тела на последовательных этапах выполнения задания. Отметим, что часто повторяющиеся операции выпол- няются здесь в определенной последовательности, а значит,
Таблица 4.8. Анализ требований к опорно-двигательному аппарату Анализ работы Тип Исследование Работа Дата Стр. 1 Плечо Рука Локоть Запястье Захват/зажим Этапы зада- ния Вперед Назад | Отведение । Отведение Движение 1 Удерживание Отдых Сгибание Выпрямление Сгибание I Выпрямление I Локтевая кост. Лучевая кость Притягива- ние Сжимание Схватывание с£ Усилие Пальцы Примечания 1. 2. 3. 4. Стр. 2 Положении тела и рук Этапы задания Шея Пово- Бедро в Груз в рот ту- руках лови- ла ~ 2 о и вертикальное положение Ч 4) R S3 « а 2 о о. 4) W ч с в Я И И <а X Положение Стопы отно- сительно бедра Положение педали от- носительно стопы Использует л „ Комментарии Япинку стула Вибрация удар н примечания 1. 2. 3. 4.
Анализ заданий 143 наиболее логично выбрать последовательное описание задания. Анализ задания в этом исследовании состоял в сравнении опре- деленных положений частей тела и усилий с возможностями оператора принимать такие положения и прилагать усилия без повреждений опорно-двигательного аппарата. Простейшей возможностью был подсчет «травмогенных движений кисти», определенных как перемещение кисти руки из нейтральной по- зиции до осуществления операции захвата. Многие медицин- ские данные (см., например, [3]) показывают, что эти условия характерны для производственных травм рук. Этот анализ осуществлялся дважды: на первоначальном рабочем месте и на его модели, усовершенствованной по резуль- татам обследования. Испытуемым был тот же самый оператор, как правило, после недельной адаптации к работе на модели. Подсчет количеств «травмогенных движений кисти» на старом и усовершенствованном рабочих местах отчетливо демонстри- рует полезный урок для аналитика и эргономиста — все ли проблемы обнаружены в первичном анализе и в какой мере перепроектирование приводит к ожидаемым улучшениям. Такой двойной анализ по трем видам работ [[3] оказался очень ус- пешным. Снижение травматизма дополнялось ощущением ком- форта и повышением производительности. Эта методология использовалась в дальнейшем с целью приспособления требований работы к сниженным возможностям уже травмированных рабочих. База данных создавалась по рубрикации, аналогичной той, которая представлена в табл. 4.8, и программе опроса по 300 видам работ, чтобы определить, какие работы не превышают возможностей таких операторов. В тех случаях, когда возможностей приспособления не хватало, изучались компромиссные варианты с тем, чтобы установить, какие отклонения технологического процесса допустимы при работе травмированных операторов. (Эта система создана и успешно используется.) Необходимо еще раз отметить, что различия в форматах анализа заданий являются следствием различных требований к нему. Не существует универсального метода анализа заданий, а только специальные формы и способы их применения. 4.7. Планирование анализа заданий Важным шагом на пути к пониманию описания и анализа зада- ний является формальное планирование. При планировании анализа сложной системы несколько аналитиков могут, объеди- нив свои усилия, работать совместно. Планирование анализа
144 Глава 4 заданий может сочетаться с другой деятельностью по разработ- ке и оценке системы. Кроме того, для тщательного и плодотвор- ного анализа заданий обычно требуется участие широкого круга, различных специалистов, помогающих аналитику: проектиров- щиков, инженеров по оборудованию и технике безопасности, технического персонала, руководителей, методистов и других. Такой коллектив широкого междисциплинарного состава смо- жет провести всеобъемлющий анализ системы, а также полное- и технически точное определение и описание заданий. С учетом; этого рекомендуется такая последовательность планирования: а) установить цели и рамки анализа заданий; б) создать модель сбора данных, которая отражает потреб- ности анализа заданий (информационные требования, форматы* данных); в) идентифицировать требования исследовательской группы к персоналу; г) составить план работы; д) получить подтверждение от администрации; е) составить план анализа заданий и согласованные рабочие- процедуры для каждого члена исследовательской группы; ж) установить метод контроля качества получаемой инфор- мации о заданиях в отношении их полноты и технической точ^ ности. 4.8. Этапы анализа заданий 4.8.1. Описание и анализ системы Анализ заданий в человеко-машинных системах проводится! последовательно сверху вниз. Каждый последующий этап ана- лиза обеспечивает все более детальное рассмотрение требований: к взаимодействию оператора и машинной составляющей систе- мы и дает основу для последующих этапов анализа, хотя про- цесс детализации может быть сокращенным вследствие стеснен- ности во времени или средствах. Основной целью описания и анализа системы является иден- тификация заданий, что способствует пониманию исследовате- лем системы в целом и ее контекста и получению желаемого* результата. Функциональный анализ системы. Этот этап обычно начина- ется рассмотрением организационного контекста исследуемой! системы. Здесь формулируются конечные цели системы, а так- же критерии и ограничения, связанные с достижением намечен- ных целей. После этого формулируются целевые системные функции, необходимые для достижения требуемых результатов^.
Анализ заданий 145 Системная функция представляет собой совокупность действий по обеспечению управления переменной, влияющей на тот или иной конечный результат. Иногда перед определением целевых системных функций не- обходимо определить возможные режимы работы, или основные состояния системы, так как они опираются на различные функ- ции или способы их осуществления. Примерами целевых системных функций могут служить оп- ределение цели и слежение за ней, управление транспортным средством, контроль реакций, регулирование теплообмена,, материально-техническое снабжение. Сложные функции могут быть расчленены на подфункции. Следующим шагом является изучение состава оборудования в системе. Для выполнения каждой функции проектируется одна или несколько различных подсистем — электрических, электронных, механических. Иногда подсистема может выпол- нять более одной функции, но в любом случае из проекта дол- жно быть ясно, какие подсистемы и компоненты выполняют те или иные системные функции. Функциональный анализ завершается общим описанием вы- полнения функций, определяющим роли и оператора, и оборудо- вания. В результате анализа должны быть сформулированы критерии выполнения данной функции. Анализ последовательности операций. Этот анализ должен включать описание технологического процесса и взаимосвязи функций оператора и работы оборудования во времени. В 'ана- лизе военных систем этот процесс называется «анализ боевого задания». Поскольку военная система может иметь более чем одно боевое задание, каждое из них необходимо анализировать от- дельно. Аналогично, и промышленная система обычно имеет несколько режимов работы или различных состояний, в кото- рых реализуются системные функции. Они тоже должны ана- лизироваться отдельно. Предварительный анализ системных функций обеспечивает основу для определения последовательности операций таким образом, чтобы гарантировать выполнение всех функциональ- ных требований. Этапы анализа последовательности операций следующие: 1. Разработка профиля последовательности операций. Это описание последовательности важнейших событий или действий. 2. Составление словесного описания последовательности. Это описание включает начальные и конечные условия, основ- ные события или стадии процесса, функции, связанные с собы- тиями или стадиями, основные действия человека и оборудова- ния. На рис. 4.4 показан пример графика боевого задания
446 Глава 4 -самолета, а в табл. 4.9 — описание последовательности опера- ции при аварийной ситуации на атомной электростанции. 3. Построение функциональных схем. Эти блок-схемы описы- вают взаимодействие между функциями, требованиями к испол- нению и их последовательностью. Они расширяют детализацию до уровня, подходящего для распределения или идентификации аюведенческих функций и формулирования заданий. Рис. 4.5 Рис. 4.4. Профиль боевого задания самолета. 7 —вылет с базы и перелет в тактическую зону; 2 — снизиться и установить 15 маяков локационной защиты; 3 — проконтролировать помехи и провести первичное обнаружение; 4 — снизиться и ввести в действие систему целеуказания; 5 —выйти из контакта, набрать высоту, занять огневую позицию; 6 —> провести перенацеливание; 7 — следить за целью, определить ее эволюции, оповестить центр управления; 8 — снизиться и ввести в дейст- вие систему наведения на цель; 9 — получить боевое сообщение центра управления; 10 — включить систему самонаведения и провести атаку; 11 — атаковать повторно; 12 — оце- нить нанесенные повреждения; 13 — возвращение на базу. дает образец функциональной схемы, построенной на основании анализа боевого задания самолета. 4. Построение дерева решений. Деревья решений могут быть разработаны вместо или в добавление к функциональным блок- схемам. Они могут достигать разного уровня детализации. Как и функциональные схемы, на начальных стадиях они могут не различать, что выполняется человеком, а что — оборудованием или программным обеспечением. Пример дерева решений опе- ратора в аварийной ситуации на атомной электростанции приве- ден на рис. 4.6. Завершающим шагом в описании последовательности опера- ций является построение сетевых графиков операций. Такой сетевой график представляет собой детальную схему действий
Анализ заданий 147 Таблица 4.9. Описание последовательности операций при аварийной ситуации на АЭС Название станции: NSSS Тип: С — Е, PWR Единичный блок Функция/подфункция оператора: Контроль н управление работой энергоуста- новки. Воссстановленне безопасности. Последовательность операций: ID: 07 Ситуация: Разгерметизация конденсатора. Начальные условия: Установка работает на режиме полной мощности. Вклю- чены четыре циркуляционных насоса питательной воды. Работают три из четырех вакуумных насосов. Контур бора функционирует нормально. Режим ручного управления. Начало происшествия: Отключается одни водяной насос, в результате чего ухудшается разрежение в конденсаторе. Ожидаемая последовательность действий: Сигнализатор тревоги предупреж- дает дежурную смену об аварии. Операторы удостоверяются в отключений насоса н приступают к выяснению причин. Разрежение начинает падать; включается дополнительный вакуумный насос и начинает препятствовать ухудшению вакуума. Операторы приостанавливают растворение бора и пони- жают мощность энергоустановки для восстановления вакуума. Причина пре- кращения работы циркуляционного насоса—ошибочное переключение реле. Реле срабатывает, насос включается н работает нормально. Дежурная смена операторов выводит энергоустановку на режим полной мощности и обычный порядок работы. Конечные условия: АЭС работает на полной мощности. Действуют четыре водяных и трн из четырех вакуумных насосов. Основные системы: мощность 4,16 кВт, система циркуляции воды, конден- сатор системы вакуумирования, система охлаждения реактора, система пода- чи питательной воды, система управления реактором. оператора, оборудования и программного обеспечения, в кото- рой каждая операция согласована с другими во времени. Для обозначения действий используются символы типа представлен- ных на рис. 4.1. Сетевые графики операций служат инструмен- том учета человеческих факторов в данном проекте. Для иден- тификации описания заданий они не обязательны. Вариант анализа существующей системы. Описанные выше методы применяются, если анализируемая система не имеет действующих аналогов. Если такая система существует, то для определения последовательности операций и идентификации заданий можно использовать установленные технологические процедуры и другую документацию по системе. В этом случае можно непосредственно переходить к идентификации поведен- ческих функций и заданий, вытекающих из конструкции интер- фейсов, анализа безопасности, процедур, технических требова- ний и других документов по системе. Детализированная проце- дура анализа заданий, использующая этот подход, описывается в отчете Комиссии по ядерным реакторам США [9].
148 Глава 4 К анализу заданий обслуживания, ремонта и профилакти- ческих мер. Выше мы обсудили анализ заданий применительно к функционирующим системам, при обслуживании которых персонал для выполнения системных функций тесно взаимодей- ствует с оборудованием и программным обеспечением. При профилактике, ремонте и других вспомогательных работах чело- веко-машинные операции полностью принадлежат обслуживаю- щему персоналу, который для их выполнения применяет различ- Рнс. 4.5. Пример функционального анализа боевого задания самолета. ные инструменты и оборудование. Анализ ремонтных и профи- лактических функций во временной области также проводится иначе. Например, инициирующего сигнала к выполнению зада- ния в этом случае может и не быть. Хотя существуют определен- ный алгоритм выполнения многих из этих заданий и некоторый порядок их следования, каждое из них может быть рассмот- рено отдельно. Наложение таких задач во времени обычно несущественно и потому не рассматривается.
Анализ заданий 149 В анализе заданий по профилактике проверка системы про- изводится с целью выявления оборудования, требующего про- филактики, и типов используемого при этом оборудования и инструментов. Соответствующие им поведенческие функции соответствуют разным категориям человеческих действий (на- пример, проверка, калибровка, поиск и устранение отказов). В результате изучения типов используемого оборудования и по- веденческих функций составляется реестр заданий с их описа- нием. Имеется руководство по анализу заданий ремонтно-про- филактического характера [30]. 4.8.2. Реестр описания заданий Первым шагом в описании заданий является создание реестра для каждой работы или последовательности операций по резуль- татам описания и анализа системы. Реестр заданий показывает объем и характеристики совокупности требований к деятельно- сти оператора. Проверка полноты и точности первоначального реестра всегда желательна, хотя изменения не следует вводить после завершения описательного анализа. К проверке привлека- ются эксперты в областях проектирования или эксплуатации в зависимости от стадии разработки системы. В реестр заданий полезно включать следующие вопросы: а) идентификация последовательности операций и заданий (буквенно-цифровой код и/или название); б) идентификация системных функций (буквенно-цифровой код и/или название); в) идентификация поведенческих функций (буквенно-цифро- вой код и/или название); г) номер задания в последовательности, определяемый вре- менем начала выполнения задания относительно других (пос- ледовательность заданий должна быть оптимизирована); д) название задания и формулировка требований к опера- тору; е) цель/назначение задания (повод к выполнению задания или ожидаемый от него результат). Детальное описание задания. Каждое задание описывается в терминах информационных требований, соответствующих предполагаемому использованию описания. Описание задания проводится по определенным разделам. Обычно используются следующие разделы: 1. Расположение рабочей зоны: где выполняется задача. 2. Описание задания: используемое оборудование, средства управления и отображения, предпринимаемые действия (дета- лизированное, последовательное описание каждой стадии в вы- полнении задания), вспомогательное оборудование и средства, обратная связь по действиям оператора.
150 Глава 4 /Нарушение герметичшуппи магистрали Проверить уровень воды Перейти к проверке системы автомати- v ческого / выключения включить f водяной и 1 вакуумный насосы Проверить уровень воды Продолжается иет <Яи снижение 2>— ^"уровня выключения Обеспечить работу насосов I , i Включить систему (циркуляции Перекрыть клапаны Рис. 4.6. Алгоритм принятия решения. 3. Частота выполнения: однажды, дважды и т. д. для смены, рабочей недели, месяца и т. д. 4. Время выполнения: ожидаемое или максимально допусти- мое время (в часах, минутах и секундах) выполнения данного задания. 5. Критичность: влияние ошибок в выполнении операции (или их последовательности) на выполнение задания. Степень критичности обычно устанавливается путем ранжирования и основывается на суждениях экспертов. 6. Критерии и стандарты выполнения: показатели успешного выполнения задания. Этот реестр заимствован из работы [55]. Помимо перечис- ленных, могут быть предусмотрены следующие разделы:
Анализ заданий 151 Прекращение подачи \ питательной воды Разрыв трубы в \ парогенераторе Перейти к обес- печению < $1 > Перейти к естествен- ной цирку- ляции,кон- тур бора .изолира-. \ватъ У селение С0Р-7МПа Проверить давление СОР и уменьшить ST РТ Да Перейти к проверке системы автамати- \ческого / выключения Уровень воды в парогенераторе ниже минимально допустимого I Аварийная подача питательной воды-ее единственный источник Управлять вспомогательной системой подачи питательной воды Правильная работа вспомогательной автоматической системы подачи Перевести действующие парогенераторы в нормальный режим без нагрузки I Перевести SD в режим ручного управления. Давление* 7 МПа 7. Потенциальные ошибки (наблюдения, суждения, испол- нение) . 8. Значимость ошибок (ранжирование или использование шкалы, экспертные оценки); этот раздел может быть использо- ван вместо оценки критичности. 9. Факторы риска и безопасности (любые известные или возможные опасные ситуации и требования, направленные на их предотвращение или нейтрализацию). 10. Трудность задания (обычно ранжирование на основании экспертных оценок). 11. Инструменты и оборудование: технологическое и изме- рительное оборудование, инструменты, средства защиты, спра- вочные руководства и т. д. 12. Навыки и знания: типы и уровни навыков и знаний, под- ходящие для отбора и обучения персонала. 13. Физические характеристики оператора: специальные антропологические требования, необходимые для выполнения
152 Глава 4 задания (например, размер тела, сила, ловкость, координация движений, выносливость в отношении работы и окружающей среды). 4.8.3. Сбор описательных данных Для описания заданий может быть использована любая из че- тырех основных методик сбора данных. Выбор методики зави- сит от стадии разработки или эксплуатации системы, опыта исследовательской группы и наличия дополнительного персона- ла. Вот они: Обзор документации. Иногда можно собрать существенную информацию из описаний, схем, чертежей, технических условий,, установленных процедур и обучающих пособий для аналогич- ных систем, если их нет для рассматриваемой системы. Эти ма- териалы могут быть использованы при первоначальном описа- нии заданий. Анкетирование. В случае действующих систем или систем,, имеющих действующие аналоги, для сбора описательной инфор- мации может быть использовано анкетирование экспертов*. Респондентами могут быть инструкторы, конструкторы, проек- тировщики, обслуживающий персонал, Интервьюирование. Для сбора данных могут быть также ис- пользованы интервью, взятые у экспертов. Для структурирова- ния содержания интервью можно использовать формальный опрос или структуру данных задания. Когда у исследователей налажены связи с экспертами, интервьюирование может носить в известной степени неформальный характер ответов на вопро- сы, возникающие по мере сбора данных. Наблюдение. Наблюдение смоделированной или реально вы- полняемой деятельности может быть использовано для первона- чального накопления данных описания заданий либо проверки, корректировки илн восполнения пробелов предварительного анализа, проведенного любым из вышеназванных методов. Наб- людение требует наличия по крайней мере макета, модели или прототипа системы. Кроме того, можно проводить наблюдения на аналогичных системах, если известны различия систем и может быть оценено их влияние на требования к выполнению*. При наблюдениях с целью описания заданий полезно мед- ленное, задание за заданием, изучение работы, когда возможна обсуждение действий персонала. За этим может следовать вы- полнение последовательности операций в реальном времени или близком к нему, что позволяет проанализировать взаимосвязь заданий и персонала, а также временные и двигательные фак- торы.
Анализ заданий 153 4.8.4. Прикладной анализ Описательные данные системы и заданий обеспечивают важ- ные предпосылки и первоначальную информацию для последу- ющих различных типов анализа. Процедуры, относящиеся к прикладному анализу, позволяют получить информацию, необ- ходимую для определения требуемых эксплуатационных качеств персонала. В прикладном анализе используются принципы, теория и методы из различных областей поведенческих наук. Специали- сты, осуществляющие прикладной анализ, должны, в идеале, участвовать в формулировании модели сбора описательных данных, хотя при этом они могут и не выполнять описательную часть анализа. Ниже выделены некоторые формы применения описательных данных заданий и систем, а также некоторые методы анализа. Указаны источники, в которых эти методы изложены более подробно. 1. Учет человеческих факторов при проектировании: а) Разработка сетевых графиков для анализа распределения и временного упорядочивания информационных решений и функ- циональных требований между персоналом и аппаратным и программным обеспечением (например, в качестве основы для сценки и оптимизации распределения функций) [19]. б) Сравнение информации и потребностей управления, опре- деленных в описательном анализе задания, с целью характери- стики актуальных и потенциальных средств отображения и ор- ганов управления в свете критериев учета человеческих факто- ров при проектировании этих средств (для оптимизации конст- рукции оборудования и органов управления) [50]. в) Связь анализа с определением и графическим представ- лением частоты и критичности взаимодействий между операто- ром и рабочим оборудованием, элементами рабочей зоны и другими членами бригады (для оптимизации конструкции рабо- чего места) [55]. 2. Прогнозирование требуемых рабочих характеристик, критериев и процедур профессионального отбора и обучения. а) Разработка поведенческих таксономий и классификаций атрибутов заданий и мер эксплуатационных качеств оператора (например, для определения классов навыков, которые необхо- димо развивать) в качестве основы для отбора заданий, требую- щих обучения [17]. б) Анализ аварийных ситуаций [1, 18] для выявления кри- тически важных заданий и эксплуатационных качеств персо- нала. в) Разработка иерархий обучения и требований заданий к знаниям и умениям.
154 Глава 4 3. Изучение надежности системы человек — машина метода- ми структурирования отказов и ошибок [48, 49] и с помощью компьютерных моделей деятельности оператора {21, 37, 54]. 4. Анализ и моделирование умственной деятельности с ис- пользованием эмпирических наблюдений, интервьюирования и экспериментирования в реальных или моделированных ситуаци- ях выполнения задания с целью изучения баз знаний, механиз- мов распознавания стратегий поиска, постановки проблем и оценки решений по изменению деятельности [4, 5]. 4.9. Пример описания и анализа заданий В заключение главы мы проиллюстрируем изложенный выше подход к анализу заданий на примере исследования функциони- рования центрального пульта управления АЭС [9]. Это пример анализа действующей системы, но используемые методики при- менимы также к системам, находящимся на ранней стадии раз- работки. Объем проекта. Проект был разработан для заданий в шести областях: 1) учет человеческих факторов при проектировании новых пультов управления и переоснащения существующих; 2) требования к персоналу (количество, квалификация); 3) требования к обучению и оценка персонала; 4) нормальные, ненормальные и аварийные процедуры; 5) средства выполнения работы; 6) коммуникации. Вспомогательной целью проекта было построение формата данных и создание системы оперативного управления базой дан- ных заданий для облегчения анализа в определенных выше об- ластях. Метод. Единицей описанной формы анализа выбрана после- довательность операций, которая была явно определена на ста- дии анализа системы в терминах начальных условий иниции- рующего события, изменений в работе энергоустановки, про- цедур действий персонала в ответ на эти изменения, а также подсистем и основных компонентов, участвующих в них. Было определено 24 последовательности операций. Они были отобра- ны для выявления представительной выборки системных функ- ций, режимов работы, ролей операторов и поведенческих функ- ций. В проекте были четко разграничены описательные и аналити- ческие данные заданий. Описательные данные определены как признаки, характеризующие задание, которые могут быть собра- ны путем непосредственного наблюдения и/или изучения доку- ментации, а также опроса операторов с целью проверки такой
Анализ заданий 155 информации, которую не всегда возможно получить путем прямых наблюдений. Аналитические данные заданий определя- лись как выводы и заключения, полученные из описательных данных и другой информации, а также других типов анализа, необходимого в отдельных случаях. Третья категория информа- ции состоит из статичных контекстуальных данных (например, планировки пультовых панелей), которые также могут понадо- биться при определенном использовании данных, но легко доступны и не требуют выявления в наблюдении и анализе дея- тельности. Эти разграничения признаны необходимыми для проектирования эффективной комплексной базы данных. Описа- тельные данные заданий образуют стандартный набор справоч- ного материала, который отличается от дополнительных данных, набор которых зависит от конкретного случая. Чтобы обеспечить согласованность содержания и структуры каждого описания, был использован определенный формат описательных данных заданий, основанный на «модели пред- ложения». Словарный состав, использовавшийся в определенных •областях, строго контролировался. При сборе данных основное внимание уделялось наблюдению за деятельностью. С целью проверки метода и иллюстрации использования данных для анализа различных человеческих факторов были проведены конкретные показательные аналитические исследования. Этапы описания задания. Данные разрабатывались итера- тивно в четыре этапа: предварительный анализ; сбор информа- ции на месте; анализ аудио- и видеозаписей, полученных на рабочем месте, для завершения формирования данных; контроль качества и ввод в базу данных. Ниже кратко характеризуется содержание этих этапов. 1. Предварительный анализ: а) разработка последовательности операций; б) определение заданий и составление предварительного реестра заданий; в) предварительное описание заданий. 2. Сбор информации на месте: а) обсуждение результатов предварительного анализа с участием экспертов по энергоустановке и технологии ее обслу- живания; б) коррекция предварительных результатов с целью получе- ния более точного приближения к требованиям реальной дея- тельности; в) многократное выполнение последовательности операций, действия в реальном времени для получения аудиовизуальных записей, просмотр персоналом видеофильмов с объяснением и обсуждением своих действии.
Таблица 4.10. Формат описания задания Подробности требований к операциям и информации Таблица из Установка: . Блок Наблюдатель: Последовательность: охлаждение при выключении №______ Функция: отвод тепла Название задания: включение расхода воды через № теплообменник Цель задания: обеспечить охлаждение конденса- №______, тора Природа задания:______Непрерывная ________Дискретная _+— _________________Дата:__________________ Условия к началу действий: требования к охлаж- дению не соответствуют норме; все стержни в позиции 06; давление в линии меньше 2,0 МПа Условия окончания: расход через теплообменник в пределах ( ___________________ л/мин) Примечания: Элементы поведения № строки Глагол Система/под- система Агрегат Параметр Состояние/дей- цтвне Величи- иа/оцеика Ед./гради- ент Точность Погреш* ность - Постоянная запаздыва- ния Требуемое изменение Если да, то.. Если нет, то... Коммента* рий №J4 п.п. Последова- тельность Устанавливает Наблюдает Устанавливает Наблюдает Устанавливает Наблюдает Наблюдает Наблюдает Наблюдает охл. охл. охл. охл. охл. охл. охл. охл. охл. Байпасный кла- пан Байпасный кла- пан Регулятор Регулятор Насос Насос Насос Насос Теплообменник Давление Давление Расход на вы- ходе Закрыть Закрыт Открыть Открыт Запуск Работает В пределах В пределах В пределах
Анализ заданий 157 3. Завершение анализа аудиовизуальных записей деятель- ности: а) выделение временных параметров деятельности на уровне элементов заданий; б) корректировка и реорганизация заданий, включение по- лученных в обсуждении с операторами дополнительных дан- ных. 4. Контроль качества и ввод данных: а) проверка данных на однозначность и соответствие терми- нологии и формату; б) ввод обозначений и их верификация, получение пробных распечаток; в) окончательная проверка распечатанной информации. Формат описания заданий и словарь терминов. Табл. 4.10 иллюстрирует принятый формат описания заданий. Его верх- няя часть содержит данные управляемого объекта, задачи, функции заданий. Определение заданий включает название за- дания (краткое описание требуемых действий), цель и показа- ния к действиям. Детализированное описание заданий заносится в нижнюю часть формы. Каждое действие, или «элемент» задания, вписы- вается по горизонтали на отдельной строке. (В этом анализе объем заданий был выбран небольшим с тем, чтобы их можно было разложить на элементы без промежуточного деления на подзадания.) Колонки и строки сформулированы таким образом, чтобы описание каждого действия могло быть прочитано как предло- жение. Модель предложений следующая: 1) субъект (предполагается, что это оператор); 2) выполняет следующее действие (глагол, описывающий поведение, например, наблюдает, регулирует); 3) по отношению к агрегату и/или параметру (объект дей- ствия); 4) с использованием следующих элементов пульта управле- ния (органы управления, средства отображения и т. п.). В табл. 4.10 первое действие может быть прочитано следу- ющим образом: «(Оператор) устанавливает в системе охлажде- ния байпасный клапан теплообменника в положение «закрыто»». Средства действия описываются на второй странице формата (которая здесь не иллюстрируется). В таблице оставлено место для записи количественных данных (таких, как значения или рабочий диапазон параметра, единицы измерения, скорость из- менения параметра), которые в последующем определяют тре- бования к оператору в отношении восприятия информации и возможностей управления. Список принятых терминов использу- ется для входа в каждое вербальное поле описания элементов.
158 Глава 4 В большинстве случаев описательного анализа заданий осуществляется контроль терминов, используемых для обозна- чения действий задания или способов поведения. Это облегчает группировку заданий для последующего анализа, такого, как анализ с целью определения основных типов действий. В табл. 4.11 показана одна из классификаций, часто используемых для этой цели. 4.10. Заключение Типы анализа заданий в различных отраслях промышленности имеют много общих элементов, как это продемонстрировано в настоящей главе. Во-первых, они концентрируют внимание на согласовании требований, предъявляемых оператору системой, и психофизиологических возможностей оператора. Поэтому раз- личие между описанием задания, которое определяет его требо- вания, и анализом задания, сопоставляющим эти требования с человеческими способностями, является принципиальной осо- бенностью всех представленных выше методов. Во-вторых, анализ заданий представляется неотъемлемой частью проектирования систем. Даже предварительный анализ в процессе проектирования облегчает распределение функций между человеком и машиной и позволяет избежать серьезных рассогласований в их взаимодействии. Такой анализ может быть усовершенствован с тем, чтобы сформировать основу для дальнейшего развития программного и аппаратного обеспечения, требований к обучению и проектированию технических средств. В этом смысле анализ заданий является важным этапом про- ектного процесса, поскольку обучение всегда требуется в любой системе, достаточно сложной для того, чтобы в ее проектирова- нии было необходимо участие специалистов по человеческим факторам. Если же анализ заданий необходим, по крайней ме- ре, для обучения, то целесообразно его проводить на достаточно ранней стадии проектирования системы, чтобы его результаты могли быть воплощены в разработках аппаратного и программ- ного обеспечения. Наконец, разработка процедурных руководств, используе- мых одновременно и при обучении, и в эксплуатации [39], требует детального описания заданий и предупреждения о трудностях, которые могут возникнуть перед оператором при выполнении заданий, для чего необходима не только описа- тельная, но и аналитическая часть исследования. Таким обра- зом, анализ заданий должен быть основой учета человеческих факторов при проектировании. Это давно признано в военном деле, где проектирование оборудования, обучение и обеспечение оптимальных условий эксплуатации осуществляются на основе
Таблица 4.11. Формальная классификация заданий (пример) Процессы Деятельность Действия Определения 1. Перцептивные 1,1. Поиск и полу- 1.1.1. Оценивать чеине мании иифор- 1.1.2. Наблюдать 1.1.3. Считывать 1.1.4. Контролировать 1.1.5. Просматривать 1.1.6. Обнаруживать Внимательно изучать или тщательно рассматривать С критической оценкой Визуально следить за наличием или текущим состоя- нием объекта, индикации или происшествий Визуально воспринимать информацию, представленную в символическом виде Прослеживать во времени Воспринимать без анализа предъявления на экране или другие источники информации для получения общего впечатления Осведомляться о наличии нли отсутствии объекта или явления 2. когнитивные 1.2. Идентифика- ция объектов, событий и дей- ствий 1.2.1. Идентифицировать Распознавать природу объекта или явления по косвен- ным или заданным характеристикам 1.2.2. Определять место- Искать и находить местонахождение или местоположе- положение ние объекта 2.1. Обработка ин- формации 2.1.1. Интерполировать 2.1.2. Проверять £.1.3. Запоминать Определять или устанавливать среднее из двух значе- ний Подтверждать Удерживать (кратковременная память) или воспроизво- дить (долговременная память) информацию С целого W анализа
Продолжение Процессы Деятельность Действия Определения 2.2. Решение задач и принятие решений 2.2.1. Подсчитывать 2.2.2. Выбирать 2.2.3. Сравнивать Определять посредством математической обработки Выделять после рассмотрения альтернатив Изучать характеристики или качества двух или более объектов или понятий с целью обнаружения сходств или различий 2.2.4. Планировать 2.2.5. Решать 2.2.6. Днагиостицировать Задумывать или формулировать программу будущей или возможной деятельности Приходить к заключению, основанному на имеющейся информации Опознавать илн определять сущность или причину данного явления путем анализа сигналов или симпто- мов, либо посредством использования соответствующих тестов 3. Двигательные 3.1. Простые/дис- кретные 3.2. Сложные/ие- прерывиые 3.1.1. Двигать 3.1.2. Удерживать 3.1.3. Толкать/тянуть 3.2.1. Устанавливать 3.2.2. Регулировать 3.2.3. Печатать Изменять местоположение объекта Сохранять постоянное влияние на управляемый объект Прилагать силу к объекту Фиксировать управляемый объект Осуществлять непрерывное управление Работать с клавиатурой 4. Коммуникатив- ные 4.0.1. Отвечать 4.0.2. Информировать 4.0.3. Запрашивать 4.0.4. Записывать 4.0.5. Руководить 4.0.6. Получать Давать ответ на запрос информации Сообщать информацию Запрашивать информацию Регистрировать что-либо в письменной форме Требовать целенаправленных поступков Приобретать письменную или устную информацию
Анализ заданий 161 тщательного изучения человеческих факторов, В промышлен- ности, включая атомные электростанции и автомобильные заво- ды, необходимость использования этих методов осознается во все большей степени. Литература 1. American Institutes for Research, The critical incident technique: A biblio- graphy, Palo Alto, CA, 1973. 2. Annett J. and Duncan D. K-, Task analysis and training design, Occupational Psychology, 41, 211—221 (1967). 3. Armstrong T. J., et al., Analysis of jobs for control of upper extremity cumulative trauma disorders, Proceedings of 1984 International Conference of Occupational Ergonomics, Toronto, Ontario, pp. 416—420, 1984. 4. Bainbridge L., Analysis of verbal protocols from a process control task, In: E. Edwards and F. P. Lees (Eds.), The human operator in process control, London: Taylor and Francis, 1974. 5. Bainbridge L., et al., A study of real-time human decision-making using a plant simulator, Operations Research Quarterly, 19 (Special Conference Issue), 91—106 (1968). 6. Beishon R. J., Problems of task description in process control, Ergonomics, 10(2), 177—186 (1967). 7. Bronson R. K., et al., Interservice procedures for instructional systems deve- lopment: Executive summary and model, Fort Benning, GA: U. S. Army Com- bat Arms Training Board (Report available from the National Technical Information Service, Springfield, VA, 22161, NTIS Accession Number AD-Al 9 486), 1975. 8. Bronson R. K., et al. Interservice procedures for Instructional systems deve- lopment: Phase I — analysis, and Phase II — design, Fort Benning, GA: Naval Training Device Center, Army Combat Training Board (Reports available from the National Technical Information Service, Springfield, VA 22161, NTIS Accession Number AD-A019 487, Phase I; AD-A019 488, Phase II, 1975). 9- Burgy D., et al. Task analysis of nuclear power plant control room crews, Volume I: Project approach and methodology (NUREG/CR-3371) Washing- ton, DC: U. S. Nuclear Regulatory Commission, 1983. 10. Chapanis A., Research techniques in human engineering, Baltimore, MD: The Johns Hopkins University Press, 1962. 11. Crossman E. R. F. W. Perceptual activity in manual work, Research, 9, 42— 49 (1956). 12. Demaree R. G., et al., Development of qualitative and quantitative personnel requirements information (Report MRI-TDR-62-4). Wright-Patterson Air Force Base, OH: Behavioral Sciences Laboratory, Aerospace Medical Divi- sion, 1982. 13. Drury C.gGL,)Task analysis methods in industry, Applied Ergonomics, 14(1), 14. Drury C. G., and Wick J., Ergonomics applications in the shoe industry, Proceeding of International Conference on Occupational Ergonomics Toron- to, Ontario, pp. 489—493, 1984. 15. Duncan K. D., Analytical techniques in training design, In: E. Edwards and r. P Lees, (eds.), The Human Operator in Process Control, London: Taylor and Francis, 1974. 16. Fine S. A., and Wiley W. W., An introduction to functional job analysis, Washington, D. C.: The W. E. Upjohn Institute for Employment Research,
162 Глава 4 17. Finley D. L., et al., Human performance prediction in man — machine sys- tems, Volume I: A technical review (NASA CR-1614), Washington, DC: National Aeronautics and Space Administration, 1970. 18 Flanagan J. C„ The critical incident techniques, Psychological Bulletin, ’ 51(28), 28—35 (1954). 19. Geer C. W., Analysis’s guide for the analysis sections of MIL-H-46855, Warminster, PA: Naval Air Development Center, 1976. 20. Gordon G. G., An investigation of the dimensionality of worker-oriented job- variables, Unpublished Ph. D. Thesis, Lafayette, IN: Purdue University, 1963. r , 21. Kozinski E. J. et al., Safety-related operator actions: Methodology for deve- loping criteria, Oak Ridge, TN: Oak Ridge National Laboratory, ORNL/ TM8942, NUREG/CR-3515, 1984. 22. Landau K-, Das Arbeitswissenschaftliche Erheburgsverfahren zur Tatigkeits- analyse — AET, Dissertation am Fachbereich Maschinenbau der Technische Hohschule, Dramstadt, 1978. 23. Landau K. and Rohment W., Fallbeispiele zur Arbeitsanalysis, Bern—Stutt- gart—Wien: Hans Huber, 1981. 24. McCormick E. J., Job and task analysis, In: M. D. Dunette (ed.), Hand- book of organizational and industrial psychology, Chicago: Rand McNally, 1976. 25. McCormick E. J., Cunningham J. W. and Gordon G. G., Job dimensions based on factorial analysis of worker-oriented job variables, Personnel Psy- chology, 20, 417—430 (1967). 26. McCormick E. J., Jeanneret P. R., Mecham R. C., The development and background of the Position Analysis Questionnaire (Report N 5), Lafayette, IN: Occupational Research Center, Purdue University, 1969. 27. McCormick E. J., Mecham R. C., Jeanneret P. R., PAQ technical manual, Logan UT: PAQ Services, Inc. (distributed by University Book Store, West State Street, West Lafayette, IN, 47906) 1977. 28. Miller R. B. A method for man machine task analysis, Wright Patterson Air Force Base, OH: Wright Air Development Center, Air Research and Development Command (Report Available from the Defense Technical Infor- mation Center, Alexandria, Va, 22314, DTIC Accession Number AD-15721), 1953. 29. Miller R. B. Anticipating tommorrow’s maintenance job, Chanute Air Force Bases, II: Human Resources Research Center, Air Training Command (Re- port available from the Defense Technical Information Center, Alexandria, VA 22314, DTIC Accession Number AD-13060), 1953, March. 30. Miller R. B., A suggested guide to position — task description, Lowry Air Force Base, Co: Armament Systems Personnel Research Laboratory, Report available from the National Technical Information Service, Springfield, VA 22161, NTIS Accession Number AD-606010), 1956, April. 31. Miller R. B., Task description and analysis, In: R. M. Gagne (Ed.), Psycho- logical principles in system development, New York: Holt, Rinehart and Winston, 1963. 32. Miller R. B., A method for determining task strategies, Silver Spring, MD: American Institutes for Research (Report available from the National Tech- nical Information Service, Springfield, VA 22161, NTIS Accession Number AD-783847), 1974, May. 33. Mundel M. E., Motion and time study, 4th ed., Englewood Cliffs, NJ: Pren- tice-Hall, 1970. 34. National Council for Systems Reliability, 1982. 35. Neal A. S., Time intervals between keystrokes, records and fields in data entry with skilled operators, Human Factors, 19, 163—173 (1977). 36. Palmer G. J., Jr. and McCormick E. J., A Factor analysis of job activities, Journal of Applied Psychology, 45, pp. 289—294 (1961).
Анализ заданий 163 37. Parks D. L. and Springer W. E., Human factors engineering analytic process definition and criterion development for CAFES (Boeing Report D180-18750- 1), Seattle, WA: Boeing Aerospace Co., Research and Engineering Division, 1976. 38. Piso E., Task analysis for process-control tasks: The method of Annett, et al., applied, Journal of Occupational Psychology, 54, 247—-254, 1981. 39. Polimo A. M., and Braby R. Learning of procedures in Navy technical trai- ning, An evaluation of strategies and formats (TAEG Technical Report 84), Orlando, FL: TAEG, 1980. 40. Rohmert W., Landau K. Das Arbeitswissenschaftliche Erheburgsverfahren zur Tatigkeitsanalyse (AET), Bern—Stuttgart—Wien: Hans Huber, 1979. 41. Rohmert W., Landau K., A new technique for job analysis, London: Taylor and Francis, 1983. 42. Seymour W. D., Industrial Training for manual operations, London: Isaac Pitman, 1954. 43. Seymour W. D., Industrial skills, London: Isaac Pitman, 1966. 44. Seymour W. D. Skills analysis tiaining, London: Isaac Pitman, 1968. 45. Shepherd A., An improved tabular format for task analysis, Journal of Occupational Psychology, 49, 93—104 (1976). 46. Singleton W. T., Man—machine systems, London: Penguin, 1974. 47. Swain A. D., System and task analysis a major tool for designing the per- sonnel subsystem (Report SCR-457), Albuquerque, NM: Sandia Corp., 1962. 48. Swain A. D. THERP (Reprint SC-R-64-1338), Albuquerque, NM: Sandia Corp., 1964. 49. Swain A. D. and Guttman, H. E., Handbook of human reliability analysis with emphasis on nuclear power plant applications (NUREG/CRZ-1278), Washington, DC: US Nuclear Regulatory Commission, 1980. 50. U. S. Nuclear Regulatory Commission, Guidelines for control room design reviews (NUREG-0700, Section 3.7), Washington, DC: U. S. Nuclear Regu- latory Commission, 1981. 51. Vallerie A., Survey of task analysis methods (RN-80-17) Washington, DC: Army Research Institute (AD A096 868), 1978 February. 52. Van Cott H. P., Altman J. W., Procedures for incorporating human engi- neering considerations in the design of weapon systems (WADC Technical Report 56—488), Wright-Patterson Air Force Base, OH: Wright Air Develop- ment Center, Air Research and Development Command, 1956. 53. Verdier P. A., Basic human factors for engineers, New York: Exposition Press, 1960. 54. Whitmore C. D., Parks D. L., Computer Aided Function-Allocation Evaluation System (CAFES), Phase IV, Volume 1 (Boeing Report No. D180-18433-1) (See in particular «Human Operator Simulation».), Seattle, WA: Boeing Aerospace Co., Research and Engineering Division, 1974 55. Woodson W. E. Human factors design handbook, New York: McGraw-Hill,
Глава 5 ИЗМЕРЕНИЕ И АНАЛИЗ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ПСИХОЛОГИЧЕСКИХ РАБОЧИХ НАГРУЗОК В. Ромерт1) 5.1. Почему необходим анализ рабочей нагрузки? Этот вопрос не возник бы, если бы предмет нашего разгово- ра— рабочая нагрузка человека — не относился, главным обра- зом, к самому человеку. Но, поскольку ничто человеческое нам не чуждо, каждый из нас, когда дело касается его рабочей на- грузки, склонен считать, что он прекрасно понимает практи- чески все, что надо знать о работающем человеке вообще. С другой стороны, объем имеющихся специальных знаний о человеке настолько велик, что вряд ли найдется человек, вклю- чая и специалистов, который смог бы выучить или знать все это. Обычно, когда какая-то проблема выходит за пределы на- ших общих знаний, мы обращаемся за помощью к специалисту. Но если мы решаем сложную проблему, относящуюся к челове- ку, то почему-то все еще склонны доверять собственному субъективному мнению или субъективному мнению других лю- дей вместо того, чтобы обратиться к специалисту. Наверное, это происходит потому, что о существовании специалистов по чело- веческим факторам знают пока немногие. Низкая производительность труда, плохое качество продук- ции или выполняемой работы, ошибки и несчастные случаи — вот те обычные аспекты проблемы, которая, среди всего прочего, может привлечь внимание специалистов в плане исследования рабочих нагрузок. Чем выше напряжение оператора, тем в большей степени необходимо обеспечить оптимальное соответ- ствие его индивидуальных характеристик поставленной перед ним задаче. Это позволяет свести к минимуму вероятность ошибки (перегрузки) и максимально повысить производитель- ность труда и точность выполнения задания. Это главнейший довод, который объясняет, почему знания специалиста в области анализа современного труда нужны при разработке эргономи- ческих систем человек — работа. Физиология и психология труда — науки, которые пытаются изучить человека с позиций его связи с рабочим местом, техно- •> W. Rohmert, Inst, fur Arbeitswissenschaft der Technischen Hochschule Darmstadt, Darmstadt, Bundesrepublik Deutschland.
Измерение н анализ рабочих нагрузок 16ix логическим процессом и инструментом; определить структуру й функции человеческого организма с целью согласования условий производства с потребностями работника и адаптации его к интенсивной рабочей нагрузке, условиям труда и трудовому процессу. Динамика поведения системы человек — работа зави- сит от подсистем «человек» и «работа», причем подсистема «че- ловек» характеризуется конкретной квалификацией и степенью рабочей нагрузки, а подсистема «работа» — уровнем рациона- лизации и/или механизации труда. Главным назначением любой системы человек — работа яв- ляется производство продукта (товаров) или выполнение функ- ций в сфере обслуживания, что, в общем случае, требует подведения энергии, материалов и обмена информацией. Здесь нас интересуют нагрузки на «человеческий» компонент (нагруз- ки на объект труда — дело технических наук). Поэтому нам надо кое-что знать о возможностях организма оператора, ис- пользуемых в конкретной ситуации. Помимо рассмотрения воз- действий рабочей нагрузки на человека, уместно дать оценку того, адекватна ли ее заданная технологическим процессом интенсивность в случае как отдельного работника, так и груп- пы работников разных специальностей. Начнем с этого послед- него аспекта. Адекватную по интенсивности рабочую нагрузку определяют на основе прогноза, построенного по результатам исследований реальных рабочих операций. Однако подобный прогноз игнорирует фактор развития работающего человека. Б связи со сказанным иногда правильнее выявлять природные способности человека так, как это делают, например, при оценке его мышечной силы, а именно, учитывают возможность ее увеличения за счет тренировок. Вне сомнения, непрерывно меняется и то, что входит в по- нятие социально приемлемого уровня рабочей нагрузки. Изме- нения могут носить временной характер (например, в связи с требованиями, выдвигаемыми ежедневно, еженедельно, ежеме- сячно и даже на протяжении жизни) или экологический (связанный с вредными условиями труда). С позиций нашей концепции, на адекватность рабочей нагрузки также влияет и непрерывное развитие техники и технологии производства, которое привело к механизации тяжелого физического труда и созданию новых видов деятельности. Из-за указанных измене- ний дать определение адекватной рабочей нагрузки в цифро- вом выражении невозможно. В настоящей главе изложены только физиологические и психологические аспекты затронутой проблемы. Совершенно очевидно, что другие аспекты — лично- стный, социальный и технологический — тоже должны быть приняты во внимание.
166 Глава 5 Таблица 5.1. Сравнение трудоемкости трех сборочных операций при разделении типовых движений (РТД) № Приме- ра Вид сборочной операции Число типовых движений, выполнеиых оператором за сборочный цикл Общий путь движений, выполненных оператором за сборочный цикл, см Левая рука Правая рука Левая рука Правая рука 1 Завинчивание вин- тов в корпус дви- гателя 11 124 64 310 2 Сборка контакт- ных пружин 47 45 614 535 3 Сборка кривошипа 54 91 633 1017 5.2. Практический метод определения рабочей нагрузки Начав с вопроса о том, как объективировать рабочую на- грузку, мы отметили, что теорию ее оценки можно понять без доказательств. Выразим рабочую нагрузку как сумму всех определяемых воздействий на работающего человека [9]. Ис- пользуя такое прагматичное определение указанного понятия, мы теперь в состоянии дать близкое к истине описание тяжести рабочей нагрузки, например, при ручных операциях. С другой стороны, по-видимому, есть и иной тип рабочей нагрузки; мы имеем в виду умственную деятельность. Что же все-таки под- разумевают, когда говорят об умственной рабочей нагрузке? Как указывал Расмуссен [34], в такой формулировке слышится «силовой» акцент. Нагрузка — это нечто такое, что довлеет над физической структурой. Если нагрузка превзойдет предел ра- ботоспособности, то структура станет неработоспособной. В случае умственной нагрузки таким пределом является ско- рость обработки человеком информации и сложность принимае- мых решений. Физическая характеристика рабочей нагрузки приемлема, если мы рассматриваем операции ручного труда. Таким обра- зом, для сборочных работ в промышленности достаточно, напри- мер, систематизировать и подсчитать основные движения, вы- полняемые работником во время одного цикла сборки [23]. Столь простой метод позволяет быстро выявить различие меж- ду разными типами ручных операций, особенно если при этом используется аналитический прием разделения во времени типовых движений (РТД) левой и правой рук. Суммарное количество типовых движений, выполняемых в течение времени, затрачиваемого на один сборочный цикл, рассматривают как некий показатель. Такие показатели представлены в табл. 5.1. Они отражают различия в рабочих нагрузках при разных сбо-
Измерение н анализ рабочих нагрузок 167 Таблица 5.2. Сравнение трудоемкости операций, приведенных в табл. 5.1, с учетом продолжительности рабочего цикла [23] № примера Число типовых движений, отне- сенное к продолжительности цикла Общий путь движений, отнесен- ный к продолжительности цик- ла, см Левая рука Правая рука Левая рука Правая рука 1 0,72 6,38 3,29 15,90 2 2,80 2,68 36,60 31,80 3 2,32 3,92 28,60 45,60 рочных операциях, примеры которых мы выбрали произвольно. Если задание состоит в завинчивании винтов в корпус двигате- ля, то при его выполнении общий сборочный цикл будет насчи- тывать 14 типовых движений левой рукой и 124 — правой. Общий путь движений за один сборочный цикл составляет 64 см для левой руки и 310 см — для правой. При сборке криво- шипа показатели для левой руки отличаются от таковой для правой всего лишь в 2 раза. Когда производят сборку контакт- ных пружин, различия в рабочей нагрузке для правой и левой рук отсутствуют. Для сопоставления и обсуждения показателей, представлен- ных в табл. 5.1, надо, чтобы учитывалась продолжительность рабочей нагрузки. Этого достигают путем отнесения указанных показателей к продолжительности цикла (табл. 5.2). Пользуясь такими показателями, можно извлечь пользу из концепции суммирования типовых движений. Хотя эта концеп- ция недостаточно обоснована с научной точки зрения, ее при- менение в соответствии с четко установленными правилами всегда приводит к примерно одинаковым результатам даже у разных пользователей. Это указывает на объективность описан- ного подхода. Таким образом, для практических целей допусти- мы разработка и использование эмпирических показателей рабочей нагрузки, базирующихся на суммировании типовых движений. Но все-таки, что означает такой показатель? Будет ли он свидетельствовать о более интенсивной рабочей нагрузке, если общее число типовых движений, совершаемых обеими руками, велико? Указывает ли он на низкую интенсивность рабочей на- грузки в противном случае? Можно ли по данному показателю определить критический уровень рабочей нагрузки с учетом способностей человека? С точки зрения физики нагрузка выше, если она действует дольше, т. е. если движения замедленны. Но это неверно, если рассматривать усилия человека при выполнении им более корот- ких или более длинных движений. Здесь могут быть приняты
168 Глава 5 Рис. 5.1. Оптимальное направление движения руки в разных точках горизон- та пьиой плоскости рабочей зоны. Рнс. 5.2. Изодины — линии, соединяющие точки равных максимальных усилий (кГ), развиваемых мышцами при горизонтальном движении руки.
Измерение и анализ рабочих нагрузок 169 Рис. 5.3. Зависимость максимального усилия, развиваемого обеми руками при поднятии груза, от высоты. во внимание не только размеры тела, но и функциональные факторы, такие, как оптимальное направление движения руки (рис. 5.1), оптимальные точки приложения мышечной силы и ее оптимальное направление действия (рис. 5.2) и, наконец, области наиболее эффективного использования мышечной силы (рис. 5.3). Рис. 5.1 показывает, какие направления движений руки наиболее удобны, если движение начинается в определенной точке при нормальной организации рабочего места и рабочей зоны. Пунктирные линии представляют собой окружности, описанные вокруг центра плечевого сустава. Они очерчивают рабочую зону при ручных операциях. Например, вы желаете начать движение руки из определенной точки этой зоны. Вос- пользуйтесь кругом, центр которого находится в указанной точке. Если круг повернуть таким образом, чтобы его темный сектор соприкоснулся с одной из сплошных линий, то движение руки в этом направлении может быть выполнено тем быстрее, чем ближе биссектриса черного сектора данного круга. Прове- денные радиусы и разные степени черноты круга, изображенные
170 Глава 5 на рис. 5.1 — результат многих экспериментов, цель которых заключалась в определении наиболее благоприятных условий для осуществления быстрых движений руки. На рис. 5.2 представлены оптимальные точки приложения мышечной силы, действующей в определенном направлении. Все точки соединены изодинами, т. е. построены кривые, каждая из которых соответствует постоянной величине мышеч- ного усилия, развиваемого при горизонтальном движении руки в сторону тыльной поверхности кисти. Из четырех диаграмм видно, что наивысшее напряжение оператор испытывает при нахождении кисти в плоскости симметрии человеческого тела ([}=0°). В указанной плоскости отмечаются также наивысшие различия в развиваемой силе уже при небольших изменениях положения кисти. На рис. 5.3 изображена зависимость максимально развивае- мого мышечного усилия (при вертикальном движении) от высо- ты расположения груза. Из диаграммы следует, что максималь- ная мышечная сила требуется в том случае, когда груз удержи- вают обеими руками, вытянутыми вертикально вниз (т. е. опущенными по швам). Второй относительный пик усилия на графике соответствует расположению рук в горизонтальной плоскости на уровне плечевых суставов. Минимумы усилий соот- ветствуют ситуациям, когда кисти, удерживающие груз, распо- ложены в горизонтальных плоскостях, проходящих на уровне коленных и локтевых суставов. Простые примеры, приведенные на рис. 5.1—5.3, показыва- ют, что даже физическую рабочую нагрузку следует оценивать с учетом физических и умственных способностей человека. И все же произвольно выбранные показатели (табл. 5.1 и 5.2) должны использоваться, по-видимому, ограниченно и основы- ваться на более строгих физиологических и психологических критериях. Типовые движения, выполняемые человеком, в соответствии с теорией об уровнях регуляции в человеческом организме можно классифицировать как преимущественно про- приоцептивно контролируемые [3] либо как преимущественно ассоциативно контролируемые. Понятия «проприоцептивный» и «ассоциативный», согласно терминологии, принятой в эргономи- ке и физиологии труда, сопоставляют соответственно с терми- нами «преимущественно мышечная работа» и «преимущественно сенсомоторная работа» [42]. Следуя этой логике, указанные понятия можно соотнести с терминами подхода суммирования типовых движений. Например, такое типовое движение, как «вытягивание руки», будет соответствовать мышечной рабочей нагрузке, а «захват» — сенсомоторной. При рассмотрении умственной нагрузки встречаются с ана- логичными ограничениями, обусловленными человеческими
Измерение и анализ рабочих нагрузок 171 возможностями [30]. В работе [30] для описания умственной нагрузки мера нагрузки рассматривается как нормативный параметр, работоспособность — как эмпирический параметр, а напряжение организма — как физиологический. Автор выдвигает также предположение о двух эмпирических предпосылках, не- обходимых для определения умственной нагрузки. Возможно, что в качестве показателей рабочей нагрузки подошел бы под- счет ошибок в действиях и длительность скрытого периода реакции человека. Если число ошибок или длительность скры- того периода реакции возросли, то соответствующее задание для оператора затруднительно. В какой-то мере этого можно было бы ожидать из априорных теорий. Например, и теория информации, и теория обнаружения сигнала могли бы привести к указанной зависимости. Однако с эмпирических позиций кар- тина осложняется способностью человека достигать компромис- са между скоростью и точностью выполнения задания в свете своего понимания ситуации. Другими словами, речь идет о том, как человек представляет себе причинно-следственную связь, которой надо руководствоваться при выполнении задания, как он видит результат своих действий и т. д. Но операторская нагрузка, вне сомнения, возрастает, по крайней мере, в тех ситуациях, когда ошибки и скрытый период реакции положи- тельно коррелируют между собой. Что касается результата действий, то его, по-видимому, можно считать в качестве одного из граничных условий. Поэтому для того, чтобы точнее прог- нозировать работоспособность, это условие надо каким-то образом зафиксировать. Вторая предпосылка, согласно [30], касается концепции напряжения организма. Данный термин связан со способностя- ми и субъективными ощущениями оператора. Однако нет уве- ренности в том, что в реальной жизни нетрудные задачи наб- людения могут вызвать у оператора ощущение нагрузки, если они не сопряжены с опасностью. Однако на один вопрос, задан- ный Мореем [30], надо дать ответ — это вопрос о направлен- ности причинно-следственной связи, например, между физиоло- гическим состоянием, напряжением организма и его работо- способностью. И здесь мы должны спросить у себя, изменяет ли нагрузка физиологическое состояние человека или же, наоборот, само состояние может повлиять на нагрузку? Если существует оптимальный уровень возбуждения организма, то что он, в сущности, означает? Имеет ли зависимость средней скорости истинной передачи информации от степени возбуждения орга- низма волнообразую форму? Или же такую форму зависимости имеет только ощущение напряжения, которое испытывает человек? Если активность индивидуума изменилась, означает ли это, что он испытывает стресс, ощущает повышение или сни-
172 Глава 5 жение своей работоспособности, или на самом деле его работо- способность тоже изменилась? Джене [15] разделил емкое понятие рабочей нагрузки на три функционально связанные категории: задаваемую нагрузку, стресс оператора и эффект труда. Задаваемая нагрузка вклю- чает факторы или события, которые являются внешними по отношению к оператору, тогда как стресс оператора — внутрен- ними. В работе [42] различают создаваемое нагрузкой напря- жение и вызываемый ею стресс. Эффект труда традиционно определяют как целевой выходной результат, достигнутый оператором н служащий в качестве входных данных для других компонентов системы человек — машина — окружающая среда, который через обратную связь регулирует усилия оператора. Задаваемая (входная) нагрузка может быть обусловлена как самой работой, которую надо выполнить, так и окружающей обстановкой. К нагрузке на человека, обусловленной окружаю- щей обстановкой, относятся, например, шум, вибрация, микро- климат, освещение, отношения между людьми и т. д. Что касается усилия, которое испытывает человек под действием нагрузки, то мы в соответствии с нашей концепцией называем его физиологическим напряжением. В качестве меры напряже- ния можно использовать также производительность или резуль- тат труда. 5.3. Обзор исследований физиологических рабочих нагрузок Рабочую нагрузку человека невозможно измерить в строго физических единицах, что становится очевидным, если посмот- реть на перечень возможных физиологических рабочих нагру- зок человека: а) тяжелая динамическая мышечная работа; б) динамическая мышечная работа, выполняемая конечно- стями одной половины тела (работа малых групп мышц); в) статическая мышечная работа; г) умственная работа (напряжение функции сосредоточения и внимания); д) однообразная работа в монотонной обстановке; е) влияние атмосферных условий (температура и влажность воздуха, вентиляция, инфракрасное излучение, характер одеж- ды, степень акклиматизации организма); ж) напряжение организма, обусловленное другими фактора- ми окружающей среды (например, физическими — шум, блики, плохое освещение, вибрация, и социологическими — межлич- ностные отношения илн факторы, личностные и групповые проблемы).
Измерение и анализ рабочих нагрузок 173 Чтобы оценить рабочую нагрузку в полной мере, надо учесть, каким образом перечисленные факторы сочетаются в своем воз- действии на работающего человека. Из этого вытекает, что оценка интенсивности труда скорее означает измерение «на- грузки», а не «работы», и охватывает данные, связанные с ак- тивностью человека во время выполнения производственных операций. Полученные результаты могут быть выражены физи- ческими параметрами, терминами, используемыми при исследо- вании труда, или же представлены всего лишь в виде словесно- го описания, выводов, заключений, схем, эскизов или рисунков. На величину рабочей нагрузки, помимо ее тяжести и характера, влияет также и продолжительность производственного задания. Определение всех требований, которые работа предъявляет к человеку в соответствии со своим характером, интенсивностью и продолжительностью, а также оценку работы с целью обеспе- чения лучшей физиологической адаптации человека к труду и/или труда к человеку, можно выполнить разными методами. Что касается оценки работы, то ее проводят в две стадии. Сна- чала определяют, по каким параметрам будут оцениваться требования, предъявляемые к оператору работой и отдельными производственными операциями, т. е. создают основы для каче- ственной оценки. Затем необходимо определить количественно указанные требования, что далее позволит отделить конкретную операцию от остальных, выполняемых на других рабочих ме- стах, или во время другого технологического процесса. Качественную оценку требований, которые данная работа предъявляет к работнику, можно выполнить обобщенно или ана- литически, т. е. двумя методами, которые отличаются друг от друга степенью индивидуализации упомянутых требований. Для количественного определения рабочей нагрузки и тре- бований, которые она предъявляет к работнику, используются два принципиально различающихся подхода — ранжирование и пошаговая классификация. При ранжировании рабочие опе- рации располагают в ряд в такой последовательности, чтобы та из них, которая имеет наивысшую оценку интенсивности, находилась в начале последовательности, а рабочая операция с минимальной оценкой — в конце. Второй принципиальный под- ход, а именно, пошаговая классификация, состоит в том, что сначала выделяют этапы рабочего процесса, имеющие различ- ные оценки, и уже в рамках этих этапов производят классифи- кацию интенсивности операций. Таким образом, комбинируя суммарный и аналитический подходы к оценке труда с принципами ранжирования и поша- говой классификации, можно получить четыре основных метода, которые (по отдельности или в сочетании между собой) позво- ляют представить почти все известные способы оценки
174 Глава 5 Таблица 5.3. Методы систематизации производственных операций в соответствии с требованиями к работнику, обусловленными рабочей нагрузкой Метод количествен- ной классификации рабочей нагрузки Метод качественного описания требований к работнику, обусловленных трудовой активностью, рабочим местом и тех- нологическим процессом • Обобщенный Аналитический Ранжирование Составляется ряд убывающих Составляется совокуп- но трудоемкости рабочих на- ность последовательных грузок (общая последователь- рядов требований (один ность нагрузок для всех видов ряд на каждый вид илн трудовой активности, рабочих характер требования) мест и технологических прочее- Пошаговая клас- сификация сов) Составляется класс рабочих Составляется класс ра- нагрузок (единая шкала клас- бочих нагрузок (шкала сов рабочих нагрузок для всех классов для каждого видов трудовой активности, ра- вида требования) бочих мест н технологических процессов) рабочей нагрузки (табл. 5.3). В каждом случае определяют группы заданий с одинаковыми илн сходными условиями рабо- чей нагрузки. В 1789 г. французский химик Лавуазье открыл, что энерго- затраты организма во время выполнения человеком работы возрастают, и предложил в связи с этим сравнить, путем изме- рения потребления кислорода, величины физической активности и обмена веществ философа, писателя или композитора с тако- вой у рабочего, занятого тяжелым физическим трудом. По-види- мому, это был первый предложенный с научной точки зрения метод оценки тяжести работы. Однако спустя 100 лет физиоло- ги признали, что любая оценка умственной рабочей нагрузки, основанная на измерении потребления человеком кислорода, бесполезна, поскольку таким способом нельзя определить ни пределы умственной работоспособности, ии момент наступления умственного утомления. Исследователи во всем мире пришли к согласию, что принцип Лавуазье применим только в отноше- нии физической (мышечной) работы. К настоящему времени измерены энергозатраты человека более чем для 100 разных видов такой деятельности и более чем для 100 профессий. Мы располагаем таблицами данных, написанными на нескольких языках мира [19, 33, 51]. В этих замечательных работах обзор- ного характера приводится более 200 ссылок на результаты экспериментов, проведенных исследовательскими группами или научными школами разных стран в области физиологии труда. Хотя число действий и профессий человека, описанных с точ-
Измерение и анализ рабочих нагрузок 175 Таблица 5.4. Таблица энергозатрат Движение или по- ложение тела1) Энергозатраты I, ккал/мин Вид выполняемой работы2) Энергозатра- ты II, ккал/мин Сидя 0,3 Работа, выпол- Легкая 0,3—0,6 няемая кистями Средняя 0,6—0,9 Стоя на коленях 0,5 Тяжелая 0,9—1,2 Полуприсед 0,5 Работа, выпол- Легкая 0,7—1,2 няемая одной Средняя 1,2—1,7 рукой Стоя 0,6 Тяжелая 1,7—2,2 Наклон 0,8 Работа, выпол- Легкая 1,5—2,0 няемая обеими Средняя 2,0—2,5 рхками Ходьба» 1,7—3,5 Тяжелая 2,5—3,0 Взбирание 0,75 на каждый Работа, выпол- Легкая 2,5—4,0 вверх (без груза, 1 м подъема няемая всем те- Средняя 4,0—6,0 наклон поверхно- лом Тяжелая 6,0—8,5 сти >10°) Очень тяже - 8,5—11,5 лая ’) В большинстве случаев расчет энергозатрат для таких работ очень прост. 2) При начальном оценивании энергозатрат для таких работ следует оперировать средними величинами. Позже, по мере накопления опыта, оценки можно делать более подробно. ®) Первое из указанных чисел относится к прогулочной ходьбе со скоростью 2 км/ч, второе —к ходьбе со скоростью 4,5 км/ч. Общие энергозатраты равны сумме оценок, при- веденных в обеих колонках численных данных. ки зрения эргономики, велико, все же их полный перечень отсутствует. Поэтому приходится прибегать к использованию оценочных данных, сходных с теми, которые представлены в табл. 5.4. Данные этой таблицы соответствуют среднему 30-летнему мужчине массой 70 кг н ростом 175 см. Примеры использования указанной информации приведены в табл. 5.5 5.3.1. Сколько человеку надо пищи, чтобы выполнять свою работу? Измерение энергозатрат организма с помощью газоанализатора (рис. 5.4) в некоторых экспериментах зарекомендовало себя как простой и надежный способ определения требований к пи- танию для случая конкретной (трудовой, спортивной или военной) деятельности человека. С помощью строго спланиро- ванных широкомасштабных обследований появилась возмож- ность выяснить, какой уровень недостаточности питания ведет к снижению производительности труда целой нации или отдель- ных групп населения, например, занятых в угольной, горнодо- бывающей или металлургической промышленности [21]. Керк-
176 Глава 5 Таблица 5.5. Примеры расчета энергозатрат при выполнении работы Энергозатраты, Продолжн- „ ж ккал/мин тельность Характер действия действия, т тт AZ МИН I II Общие Энергия, за- траченная на выполнение действия, ккал Сгребание опавших листьев 1,7 1,5 3,2 25,0 с дорожек граблями (медлен- ная ходьба, легкая работа обеими руками) Строгание доскн (наклон впе- 0,8 3,5 4,3 3,6 ред, легкая работа всем телом) 80,0 15,5 ховен [20], проводя аналогичные исследования и сравнивая уровень потребления пищи и энергозатрат у немецких и ниге- рийских рабочих, пришел к выводу, что последним надо увеличить рацион питания, причем это желательно сделать не только из гуманных, но и экономических соображений. При очень тяжелой физической работе энергозатраты человека со- ставляют 4000 ккал в день, и уменьшение потребляемой пищи сильнее всего сказывается на производительности труда. На- пример, если на протяжении дня с пищей в организм поступает только 3400 ккал, то производительность труда при очень тяжелой работе падает до ~70%, а при поступлении в организм всего лишь 3000 ккал — до ~55%. Недостаточное питание оказывает влияние и на выполнение легкой работы. Что касает- ся отдыха и часов досуга, то здесь энергетические потребности при снижении питания почти не ограничиваются. Используя эти соображения в отношении народа в целом, т. е. принимая во внимание всех рабочих, занятых тяжелым физическим трудом, детей и стариков, можно вычислить, что требуемая калорийность питания на одного человека составляет в среднем 3000 ккал в сутки. А вот величина, равная 1800 ккал, исключает выполнение любой достойной упоминания физичес- кой работы. Эффективность питания, т. е. отношение экономи- ческого эффекта к общей калорийности, достигает своего максимума при величине 3000 ккал в сутки. Превышение ука- занной величины ведет к снижению эффективности питания, поскольку дополнительное потребление пищи скорее всего реализуется не в объеме выполненной работы, а в увеличении массы тела человека. Слишком низкий уровень питания, конеч- но, тоже является неэффективным из-за снижения величины отношения количества произведенной продукции к потребленной пище. Сегодняшние знания о балансе между поступлением энергии в организм человека и ее расходованием находятся на
Измерение и анализ рабочих нагрузок 177 таком уровне, что позволяют дать обоснованные рекомендации в отношении стратегии питания населения правительственным органам любых стран. 5.3.2. Для какого вида работы или инструмента энергозатраты организма минимальны? Исследования в этой области дали много сведений о таких основных действиях человека как ходьба, подъем по лестнице, перенос груза, подъем тяжестей, вращение ручек и педалей велоэргометра. Было сформулировано множество правил, на- пример: а) работай в оптимальном темпе; б) поднимай как можно меньший груз; в) используй вес или инерцию своего тела в качестве проти- водействующей силы; г) никогда не бросай на пол детали, которые затем должны быть вновь собраны; д) передавай детали, по крайней мере, на высоте 0,5 м и т. д. Эксперименты по переноске груза посредством мышечной силы показали возможность увеличения в 2 раза дневной выра- ботки за счет уменьшения наполовину энергозатрат при форми- ровании штабеля (например, кирпичей). На основе разработанных правил появился ряд предложений по механизации труда в промышленности. Более того, знания об энергетических потребностях организма и эффективности питания служат важной основой для проведения климато-физи- ологических расчетов. 5.3.3. Понятие «адекватного уровня ежедневных энергозатрат» Несмотря на кажущуюся целесообразность применения инже- нерных методов расчета энергетических потребностей или сте- пени эффективности питания с целью решения производствен- ных проблем, все же здесь существует несколько важных огра- ничений. Логично предположить, что для группы сходных людей адекватный уровень энергозатрат должен иметь какую-то опре- деленную максимальную величину. Следовательно, было бы интересно выявить, насколько данная конкретная работа, будь то в промышленности, лесном или сельском хозяйстве, вызывает превышение такой величины. Однако ошибочно полагать, что любое повышение энергозатрат благоприятно сказывается на выполнении работы; это справедливо лишь (и то в определен- ных пределах) в отношении работы машины. На основании ана- лиза многочисленных экспериментов и обширного опыта прове-
178 Глава 5 Рис. 5.4. Газоанализатор, разработан- ный в Институте физиологии труда им. Макса Планка (г. Дортмунд) и предназначенный для определения энергозатрат работника. дения работ, сопровождаю- щихся высоким расходом энер- гии, была установлена макси- мальная величина энергоза- трат человека для 8-часовой рабочей смены, равная 2000 ккал [47]. Полученная цифра очень за- интересовала инженеров. Они пришли к выводу, что целесо- образность прекращения рабо- ты по энергетическим сообра- жениям состоит в том, что организм человека может рас- ходовать на протяжении дли- тельных периодов времени не более ~2000 ккал при выпол- нении тяжелой физической ра- боты, когда задействованы большие группы мышц. Повы- шение производительности тру- да возможно только за счет лучшего усвоения пищи, но эта проблема вряд ли может быть решена применительно к про- изводственным условиям. Ис- ходя из указанного энергетического лимита, можно рассчитать время отдыха для операций, требующих повышенного расхода энергии. Кроме того, это время должно быть распределено на протяжении рабочего дня, и суммарные энергозатраты, естест- венно, не должны превышать 2000 ккал [35]. Однако новые исследования [12, 41] показали, что соблю- дение приведенного выше лимита дневного превращения энер- гии на самом деле не исключает развития усталости при любом продленном периоде работы. Следовательно, рабочие нормы, исходящие из ограничения дневного расхода энергии, не следу- ет рассчитывать аналогично нормам энергозатрат для отдыха. Поэтому Федерация исследований труда ФРГ REFA в послед- них изданиях REFA-Buch исключила формулу, ранее предназ- начавшуюся для расчета времени отдыха в течение рабочей смены. Решающим условием физиологической приемлемости мышеч- ной работы служит адекватное снабжение мышц кислородом на протяжении всего рабочего периода. Поэтому не удивитель- но, что статическая мышечная работа никогда не вписывалась в рамки концепции о максимальном адекватном пределе энер-
Измерение и анализ рабочих нагрузок 179- Таблица 5.6. Приемлемая интенсивность работы при разных видах деятельности 8-часовая работа Вид работы К. П. д„ % Общий объ- ем работы, кГ-м Энергозатра- ты, ккал Велоэргометрия (60 об/мин) 23,5 200 000 2000 Вращение кривошипа (обеими рука- ми, 45 об/мин) 19,5 100 000 1200 Нажатие на педаль (одной ступней, 60 раз в минуту) 23,0 57 000 600 Работа легкой лопатой (22 движения в минуту с грузом 4 кг) 5,0 43 000 2000 Работа тяжелой лопатой (4 движе- ния в минуту с грузом 11 кг) 3,0 22 000 1700 гозатрат организма. Всякая профессиональная деятельность включает в себя статическое напряжение мышц, которое вызы- вает развитие их усталости при очень низких уровнях энерге- тических затрат. В прошлом, чтобы преодолеть эту проблему, специалисты в области физиологии труда проделали со стати- ческой мышечной нагрузкой то же самое, что и с умственной, а именно, исключили ее из рассмотрения. Понадобилось 50 лет, чтобы исправить эту ошибку [28, 39, 48]. В работах [18, 31] для определения адекватной интенсивно- сти работы предложена концепция предела выносливости. Данный показатель представляет собой физиологический пре- дел, который характеризует возможности человеческого орга- низма при физической нагрузке поддерживать внутреннее равновесие таким образом, чтобы достичь максимально возмож- ного «установившегося режима» выполнения мышечной рабо- ты. Предел выносливости можно выразить через предел продолжительности выполнения работы, уровень энергозатрат, частоту сердечных сокращений или другие физиологические величины. После многочисленных исследований было доказано, что динамика частоты сердечных сокращений в периоды работы и отдыха на протяжении рабочего дня служит самым надежным показателем предела выносливости (см. также [29]). Из про- веденных исследований, касающихся частоты сердечных сокра- щений человека во время работы, выяснилось, что усталость и адекватная интенсивность работы, безусловно, не связаны с установленным пределом энергозатрат 2000 ккал в смену. Это наглядно показано в табл. 5.6, где концепция адекватной интенсивности работы изложена более подробно. Несмотря на то, что эффективность работы на велоэргомет- ре и нажатия одной ступней на педаль оказались почти одина-
180 Глава 5 ковой, масса работающих мышц во время велоэргометрии была в 3 раза больше. Соответственно в 3 раза выше оказались величины механической работы и энергозатрат. Во время вело- эргометрии и работе с легкой лопатой задействована сходная масса мышц. И несмотря на то, что коэффициенты полезного действия оператора при данных видах деятельности различа- лись, энергозатраты оставались одинаковыми. Однако следует заметить, что высокая статическая нагрузка на работающие мышцы во время работы с большой лопатой (масса груза боль- ше, а число движений меньше) и связанное с этим ослабление кровотока через них ведет к снижению производительности, о чем свидетельствуют величины как общего объема выполненной работы, так и энергозатрат. Представленные примеры иллюстрируют основные факторы, влияющие на определение адекватных уровней интенсивности работы, а именно: 1) объем работающей мышечной массы; 2) вид мышечной работы (статический или динамический); 3) скорость выполнения движений. Установить на практике в условиях производства, какие из крупных мышц работают в статическом, а какие в динамиче- ском режиме, невозможно. Но знание об этом необходимо для того, чтобы оценить, достаточен ли кровоток в мышцах в том или ином случае. На практике не удается определить ни мы- шечную массу, ни объем кровотока. Следовательно, идея Лавуазье для оценки интенсивности труда не подходит. Био- логи в состоянии определить приемлемую рабочую нагрузку только посредством анализа физиологического состояния чело- века в момент развития мышечной усталости или в период вос- становления. Из всех физиологических критериев, используемых для опре- деления степени усталости, заметно выделяется такой критерий, как динамика частоты сердечных сокращений. Корреляционная зависимость между усталостью мышц и частотой сердечных сокращений исследовалась многими учеными [2, 7, 8, 18, 28, 37, 38]. На рис. 5.5, иллюстрирующем зависимость частоты сердечных сокращений от энергозатрат, видны основные отли- чительные признаки, которые имеют важное значение при проведении любого физиологического обследования. Видно, что зависимость между этими показателями для разных видов работы, скорости выполняемых движений и объема вовлеченной в процесс мышечной массы нелинейна. На графике не отраже- но влияние продолжительности работы, также имеющее нели- нейный характер. Чем продолжительнее работа, тем круче был бы наклон линий, характеризующих рост частоты сердечных сокращений.
Измерение и анализ рабочих нагрузок 181 Обзор проведенных исследований физиологических рабочих нагрузок свидетельствует о необходимости рассмотрения чело- веческого организма как меры выполняемой работы. С этих позиций измерение и анализ физиологической и психологической рабочей нагрузки можно представить в эргонометрических тер- минах. В эргономике измерение и анализ физиологической и психологической рабочей нагрузки базируется на понятиях работы, напряжения организма и стресса. Рис. 5.5. Связь между частотой сердечных сокращений (ЧСС) и энергозатра- тами во время мышечной работы. I — малые группы мышц; П — большие группы мышц, работающие со слишком высокой или низкой скоростью; III — большие группы мышц, работающие с оптимальной ско- ростью. 5.4. Эргономическая концепция анализа работы, напряжения организма и стресса 5.4.1. Понятие об эргономике Эргономика (как наука, так и метод исследования) изучает условия выполнения работы оператором. Специалисты по эр- гономике пытаются понять характер труда, условия и реальные жизненные ситуации с целью каким-то образом согласовать требования, предъявляемые работой, со способностями челове- ка, запросы работника с действительной обстановкой, желания с возможностями. Цель настоящего раздела состоит в выясне- нии проблем эргономических исследований при решении четырех основных задач: анализе, измерениях, оценке и разработке. Эргономика базируется на теории систем человек — работа и понятиях о напряжении организма и стрессе.
182 Глава 5 Часто трудности исследований в области эргономики объяс- няют тем, что эргономика сама по себе представляет конгломе- рат разных наук. Несмотря иа такую комплексность, существует общий аспект, который потребности работника, его характери- стики, способности и профессиональное мастерство образуют применительно к разработке, производству и сбыту товаров высокого качества или услуг в рамках данных производствен- ных условий и социальной обстановки. Для достижения своей цели эргономика нуждается в исследованиях человеческого организма, существующих условий труда и жизни, а также в определенном понимании неизбежности изменения производст- венных условий в будущем. Исследования бюджета времени были описаны более 30 лет тому назад [11]. Их суть состоит в определении количества времени, затрачиваемого человеком на выполнение работы, поездку к месту работы и обратно, сон, а также время досуга и Рис. 5.6. Исследование бюджета времени 141 работника дневной смены в 10 разных вычислительных центрах. время, которое трудно отнести к какой-то категории. При определении бюджета времени замеры производят каждые полчаса на протяжении одних суток. Результаты представля- ются в виде процентного соотношения отдельных периодов за- траченного времени к общему количеству времени. На рис. 5.6 показан обобщенный бюджет времени 141 работ- ника дневных смен (работа начинается с середины дня) 10 раз- ных вычислительных центров. Очевидно, что время начала работы, ее продолжительность и место нахождения определяют распределение остальных временных элементов суток. Кроме того, как следует из приведенного примера, работа в дневную смену (начало с середины дня) уменьшает свободное время работающего, разделяя это время иногда даже на две части.
Измерение и анализ рабочих нагрузок 183 Если задать вопрос о значимости приведенной диаграммы временных элементов, то здесь необходимо помнить о том, что целеустремленная работа подразумевает нечто большее, чем просто выполнение каких-то действий в течение рабочего дня, а именно, адекватные понимание, восприятие и реагирование в отношении выполняемой работы. Такая работа вызывает ощущения интереса и удачи, удовлетворения и усталости, развлечения или разочарования. Реальность работы будет утра- чена, если исключить хотя бы один из перечисленных ее атрибу- тов. Свободное время и время, отводимое для сна, по-видимому, не нуждаются в объяснении. Отдых в свободное от работы время означает для работающего человека не только время, свобод- ное от выполнения производственных заданий. Результаты труда имеют важное значение для него на протяжении всей жизни. Когда рабочий день рассматривается под этим углом зрения, человек выступает не как «узник» системы производст- ва продукта (хотя и хорошо разработанной), а как индивидуум. Эргономист, который старается исследовать и анализировать деятельность работника, не должен рассматривать человека лишь как элемент производственной системы. Основной вывод из данных, приведенных на рис. 5.6, заклю- чается в том, чтобы не обойти вниманием какой-нибудь из элементов бюджета времени, поскольку каждый из них влияет на эффективность труда. Это означает следующее: 1. Всякий анализ элементов бюджета времени должен быть воспроизведен с целью определения вида и величины реакций и ожидаемых влияний на организм рабочего. Для этого: 2. Аналитические методы исследования должны быть хоро- шо организованы исследователем, чтобы избежать артефактов. Эргономические эксперименты, проводимые в лаборатории, не могут в достаточной степени имитировать работу и реальную обстановку. Испытуемые, задействованные в лабораторных или натурных экспериментах, значительно отличаются от настоящих работников в их естественных условиях жизни и труда. В итоге: 3. Результаты, полученные в ходе исследования, интерпрети- руются неверно, если независимые переменные эксперимента связаны с зависимыми самыми разными способами, допускае- мыми исследователем и испытуемым. Чтобы адекватно применить методы исследования и полу- чить правильную интерпретацию результатов типа представ- ленных на рис. 5.6, необходимы солидные знания в области эргономики. Напомним, что указанные результаты получены на основе изучения реальных объектов, т. е. рабочих, работо- дателей и всего социального окружения в целом. Если выделить и рассмотреть один из элементов суточного бюджета времени работника, то может проявиться множество
184 Глава 5 Рис. 5.7. Пример возможных стрессовых реакций, вызванных напряжением. эффектов. На рис. 5.7 дан соответствующий пример. Если какой-то стрессор в своей динамике имеет два резко отличаю- щихся по амплитуде периода, то реакция организма на этот стрессор, называемая напряжением, не имеет такого же быстро- меняющегося характера. Происходит это в силу одновременного действия других, не учтенных, стрессоров. Этот эффект был обнаружен при обследовании авиадиспетчеров (управление заходом самолетов на посадку во Франкфуртском аэропорту). Так, частота сердечных сокращений (верхний график на рис. 5.8) оказалась максимальной не в момент наивысшей степени умственной нагрузки (два нижних графика на рис. 5.8), а при самом большом числе ожидаемых самолетов. Смысл изложенных результатов заключается в том, что всякие заключения, сделанные на основе экспериментальных данных, окажутся ложными, если в них не учитывать действия важных стрессоров или явную обратную связь от других стрес- сорных элементов рабочего дня. Следовательно, использование только методов эргономического анализа не отражает всей
Измерение и анализ рабочих нагрузок 185 Время Рис. 5.8. Динамика частоты сердечных сокращений (ЧСС) и стресс-факторов. сложности ситуации, в которой находится работник. Надо при- менять методы, которые в большей степени обладают эпидемио- логическим качеством. 5.4.2. Цель и теоретические области эргономики Извлечь пользу из эргономики — означает проанализировать, измерить, оценить и разработать систему человек — работа (табл. 5.7). Решение эргономических задач измерения и оценки человеческого труда с учетом индивидуальности работающего обеспечивает концепция напряжение — стресс. Для определения
186 Глава 5 Таблица 5.7. Цель и теоретические области эргономики Цель эргономики Теоретические области Анализ Система человек — работа Измерение Концепция напряжение — стресс Оценка Четырёхуровневая иерархия оценки труда Проектирование Согласование человеческого и экономического факто- ров соотношения человеческого и экономического факторов в систе- ме человек — работа метод четырехуровневой оценки труда предусматривает использование таких критериев, как способ- ности человека, переносимость работы, социальная приемле- мость работы и чувство удовлетворения, которое она вызывает. Проблемы, решаемые в рамках эргономических исследова- ний, можно сопоставить с таковыми в области социальных наук, например, психологии [50]. Используемые в психологии процес- сы описания, объяснения, прогнозирования и изменения сравни- мы с эргономическими процессами анализа, измерения, оценки и проектирования (табл. 5.8). Даже не объясняя это сравнение полностью, можно видеть, что эргономика — наука, строго ориентированная на количественные оценки. Эргономические анализ и измерения основаны на теории систем человек — работа и связи между требованиями работы и результирующим напряжением организма работника. На тре- бования к работнику оказывает влияние не только техническое усложнение системы человек — работа. Для анализа работы важны четыре различные проектные области (рис. 5.9). Объек- тивные требования к работнику вытекают из назначения систе- мы человек — работа и ее проектных аспектов. В соответствии с технологическим проектом выбирается технология и устанав- ливаются исходные данные по мощности производства и общим условиям труда. Технический проект касается использования оборудования на основе применяемой технологии. Результат Таблиц а 5.8. Цели исследований в эргономике и психологии Цели исследований Эргономика Психология Анализ Описание Измерение Объяснение Оценка Прогнозирование Проектирование Изменение
Измерение и анализ рабочих нагрузок 187 проектирования — функциональное распределение работы меж- ду человеком и машиной. Отделение работника от трудового процесса делает его зависимым от технологического и техничес- кого проектов. Эргономический проект охватывает все аспекты адаптации работы к человеку, в частности, к его способностям, компетенции, максимальной производительности и потребнос- тям. Основными задачами эргономического проекта является улучшение условий и повышение производительности труда. Организационный проект затрагивает вопросы разделения труда между работниками, а также проблемы специализации и про- Рис. 5.9. Влияние проектных аспектов на профессиональные требования, предъ- являемые к работнику. фессионального роста. Кроме того, на этом этапе должны рас- сматриваться проблемы, вызванные влиянием разных производ- ственных заданий друг на друга, на продолжительность и распределение рабочего времени и периодов отдыха, на смен- ность и т. д. Профессиональные требования, предъявляемые к работнику, можно описать весьма обобщенной системой человек — работа, например, в виде модели отношений между работником и за- данием, которое он должен выполнить. Модель рис. 5.10 иллюстрирует очень сложное задание, а именно, работу авиа- диспетчера по управлению движением самолетов. Эту профес- сиональную задачу можно рассматривать как частный вид си- стемы человек — работа, включающий множество индивидуаль-
188 Глава 5 ных физиологических и психологических компонентов рабочей нагрузки. В обязанности авиадиспетчера входят сообщение ин- формации и команд пилотам самолетов и координация действий с другими авиадиспетчерами. Помимо входных параметров, системы, таких, как информация о самолете, который надо со- провождать, и энергия для обработки разнообразных данных и управления техническими средствами, авиадиспетчеру необхо- димы методы (способы) выполнения задания, в том числе и вы- работанные им в процессе приобретения опыта и тренировки. Имея такие способы, диспетчер работает в дайной системе эф- фективно. При выполнении задания диспетчер подчиняется тре- бованиям, трудность выполнения которых (рабочая нагрузка Задание (требования) Вещество' Вход Энергия Информацияf , t , .1 выполнение Действие (методы) обратной связи (напряжения) Результата Качество ) Выход Количество Человек (стресс) Граница системы I Возможная I | обратная связь с | окружающей средой у_____________) Влияние фазических и социальных факторов окружающей среды (напряжение и стресс) Рис. 5.10. Модель системы человек — работа. или сложность задания) преодолевается с обретением об- ратной связи. Источники этой обратной связи, влияющие на выполнение задания, можно назвать стрессорами. Стрессоры обусловлены не только рабочей нагрузкой, сложностью и про- должительностью задания, но и производственными условиями, включающими физическую и химическую составляющие (на- пример, микроклимат, шум, освещение), а также социальную составляющую (например, руководство подчиненными, отноше- ния с администрацией, трудности коммуникации с другими диспетчерами или обслуживающим персоналом). Перечислен- ные компоненты действуют в виде составных частей напряжения, причем как внутри системы человек — работа, так и за ее пре- делами. Напряжение вызывает в организме человека стресс, степень которого зависит не только от действующих стрессоров, но и от природных качеств, работоспособности и профессиональ-
Измерение и анализ рабочих нагрузок 189* ного мастерства авиадиспетчера. Результат выполнения задания показан в форме качественных и количественных характеристик управляющих действий диспетчера. Границы системы (т. е. рабочего места диспетчера и его функциональной зоны) отде- ляют все связи между человеком и работой от окружения. Такое обобщенное и упрощенное описание отношений в си- стеме человек — работа обеспечивает подходящую основу для проведения подробного анализа труда. Что касается авиадиспетчера и его профессиональных функ- ций, то здесь существуют три исходных пункта, с которых на- чинают анализ характеристик диспетчера и его роли в эффек- тивности работы системы управления движением самолетов (рис. 5.10): 1. Требования, которые предъявляет задание (и все конкрет- ные элементы рабочей системы) к оператору и которые подле- жат исследованию в рамках анализа заданий или проектирова- ния работы. 2. Квалификация авиадиспетчеров, определяющая различие между методами работы опытных специалистов и стажеров соответственно. 3. Работоспособность авиадиспетчеров («человеческая» часть системы человек — работа, связанная с качественной и коли- чественной характеристиками результата деятельности). Каждому из перечисленных исходных пунктов анализа характеристик работника присущ недостаток, состоящий в- игнорировании обратной связи, которая влияет на работника. Все они также игнорируют оценку стресса. Однако если система управления движением самолетов учитывает характеристики человека (разработки новых систем их также будут включать), то очевидно, что при проведении анализа необходимо рассмат- ривать стресс и то влияние, которое он оказывает на надеж- ность функционирования данной системы. Это одна из причин необходимости проведения более подробного изучения стресса, испытываемого работником. Стресс, согласно концепции напряжение — стресс, нельзя определить исключительно только путем изучения конкретной рабочей нагрузки. Стресс зависит и от индивидуальных харак- теристик работника, его способностей, профессионального мастерства и потребностей. Показанная на рис. 5.11 схема причинно-следственных связей верна лишь при анализе трудо- вых процессов, учитывающем характеристики конкретного ра- ботника. За последние 15 лет эту концепцию развили в целях использования ее для эргономических исследований, проводи- мых в условиях производства, а также для разработки научных рекомендаций всякий раз, когда деятельность человека на своем, рабочем месте может быть осуществлена по-разному. В связи
490 Глава 5 Различные напряжения Индивидуальные особенности, способности, профессиональное мастерство и потребности работника Стресс Рис. 5.11. Связь между напряжением организма и действием стресса. с этим отметим, что установленная путем чисто объективного анализа внешняя нагрузка, с которой сталкивается работник, дополняется индивидуальными возможностями работника про- тивостоять действию этой объективной нагрузки особым субъек- тивным образом. Следовательно, проявления действий нагрузки на организм устанавливаются не только объективным анализом и на основе лабораторных методов, но и с учетом реакции и впечатлений обследуемого. 5.4.3. Эргономическая концепция напряжения и стресса Указанные соображения, рассматриваемые на первой стадии анализа работы, представлены в виде схемы на рис. 5.12. Производственные задания, будь то изготовление товаров или деятельность в сфере услуг, выполняются при определенных условиях работы и окружающей среды. Например, параметры и факторы, присущие конкретным заданиям и ситуациям, вклю- чают в себя объективные требования к работнику, которые могут иметь преимущественно мышечный или немышечный характер. Уровень, продолжительность и структура (например, совместное или последовательное распределение) нагрузок приводят к образованию комбинации напряжений, выступаю- щей, в свою очередь, экзогенными причинами в системе чело- век— работа и вызывающей стресс. Напряжение, выявленное при анализе работы, требующей специфических действий, обус- ловлено только объектом работы и производственной ситуа- цией. Иллюстрация концепции напряжение — стресс, начатая на примере рис. 5.12, продолжена на рис. 5.13. За анализом про- изводственных действий следует коррекция этих действий. С позиций эргономики комбинированное напряжение подразде-
Измерение и анализ рабочих нагрузок 19k Рис. 5.12. Анализ активности выполнения работы в соответствии с концепци- ей напряжение — стресс. ляют на два типа: напряжение, которое активно преодолевается человеком, и напряжение, воспринимаемое человеком пассивно. Обе формы реагирования организма зависят от особенностей поведения самого работающего. В первом случае действия индивидуума направлены на повышение эффективности системы человек — работа, во втором — выражаются реакциями (произ- вольными или непроизвольными), направленными на ослабле- ние напряжения. Связь между напряжением и деятельностью человека подвержена прямому влиянию со стороны индивиду- альных особенностей и запросов работающего. Основные из них — мотивация, умение сосредоточить внимание на работе, способности и профессиональное мастерство. Задание, требования, напряжение и результат адекватны только в одном особом случае статической мышечной работы, когда в трудовом процессе задействована одна какая-то группа мышц. Но как только в статическую работу вовлекается другая группа мышц, возникает физиологический простор для выполне- ния работы. Параллельное использование групп мышц продле- вает их максимальную выносливость, поскольку напряжения постоянно переключаются с одной группы мышц на другую. Примером может служить выполнение динамической работы на велоэргометре. Так, при исследовании постоянной работы на велоэргометре отмечены колебания условий выполнения зада- ния (изменения в скорости и силе педалирования) и колебания,, обусловленные субъективным фактором, т. е. поведением обсле-
192 Глава 5 1 i Индивидуальные особенности и запросы работника: Мотивация Стимул' ^Сосредоточение Способности Характер 1 Профессиональное мастерство Активная реакция человека на напряжение Напряжения, классифицированные с позиций эргономики Активные действия, направленные на повышение Эффективности производственной системы i Пассивная реакция человека на напряжение Пассивные реакции, направленные на ослабление Напряжения Характеристики, обусловленные регуляторной ^активностью Индивидуалъныеясовенности и запросы работника _ 'Мотаваиая Стимул^ Сосредоточение Способности Характер х ' Профессиональное мастерство -Рис. 5.13. Регуляция активности человека в соответствии с концепцией напря- жение — стресс. дуемого (например, разное использование обследуемыми массы своего тела в момент педалирования). Поскольку это явление саморегуляции организма стали учитывать в динамометрических и эргометрических исследованиях мышечной работы, следует ожидать его присутствия и при выполнении преимущественно немышечной работы, причем с большей степенью осознанности со стороны обследуемого. О подобных случаях саморегуляции организма сообщается в литературе [13]. Если сказанное учесть в концепции напряжение — стресс, то возникает обратная связь. Такие связи влияют на условия, в которых выполняется задание, поскольку с помощью процесса саморегуляции происходит изменение отдельных параметров и факторов, задействованных при выполнении этого задания. Более того, обратные связи влияют на поведение занятого рабо- той человека. Это влияние затрагивает как активное реагиро- вание на напряжение с целью его преодоления, так и пассивное, т. е. восприятие напряжения. И наконец, можно ожидать, что -обратные связи влияют на индивидуальные особенности и за-
Измерение и анализ рабочих нагрузок 193 просы работающего. На рис. 5.13 показаны соответствующие линии обратной связи (на рис. 5.12 они опущены для облегчения восприятия изображенной схемы). В соответствии с концепцией напряжение — стресс всевоз- можные регуляторные действия или реакции человека обеспечи- вают достижение требуемых результатов. На рис. 5.14 схематическим представлением стресса в систе- ме человек — работа завершается иллюстрация концепции на- пряжение-стресс. Напряжения, обусловленные работой, вызы- вают у различных индивидуумов разные стрессы. Степень стресса определяют по физиологическим и биохимическим по- казателям, величины которых отражают работу задействован- ных физиологических систем. Поскольку человек может ощу- “I Рнс. 5.14. Стресс в системе человек — работа. щать величину стресса, эти показатели используют в целях формирования психофизической шкалы, позволяющей работнику самому определить свой стресс. С позиции поведенческого под- хода о стрессе можно также судить по результату анализа действий человека. Этот подход, как правило, применяют в тех ситуациях, когда выполнение того или иного действия опре- деляется преимущественно самим работником, а не испытывае- мым им стрессом. Объективность физиолого-биохимического подхода в оценке стресса в сравнении с поведенческим и психо- физическим выражается в ослаблении возможности произволь- ного влияния обследуемого на регистрируемые показатели. Амплитуда и скорость реагирования показателей стресса на рабочее напряжение или на выполняемые человеком действия зависят от индивидуальных особенностей и характеристик функ- ции соответствующих физиологических систем, свойств и запро- сов работника.
194 Глава 5 Даже при постоянном уровне рабочего напряжения величины показателей активности, работоспособности и стресса могут варьировать во времени. Эти временные колебания следует рассматривать как отражение процесса адаптации физиологи- ческих систем, причем положительный эффект процесса заклю- чается в ослаблении стресса, повышении активности или рабо- тоспособности (например, посредством тренировки), а отрица- тельный— в усилении стресса, снижении активности или работоспособности (например, при усталости, монотонности тру- да). Отрицательные эффекты возникают, по-видимому, в том случае, если в ходе производственного процесса превышены так называемые пределы переносимости рабочей нагрузки. Положи- тельные эффекты появляются, когда уровень имеющихся спо- собностей и профессионального мастерства совершенствуется в. ходе самого производственного процесса. Это бывает, например, если порог тренирующего стимула превышен только слегка. Таким образом, процесс адаптации влияет на индивидуальные особенности и запросы работника по принципу обратной связи как результат стрессовой ситуации. Для упрощения схемы на рис. 5.14 указанные обратные связи не приведены. Если процесс адаптации продолжается сверх определенных пределов, то задействованные в данном процессе физиологичес- кие системы могут получить повреждения с частичной или полной утратой своей функции. Типичными примерами подоб- ных повреждений являются потеря слуха, вызванная шумом, и профессиональные заболевания в результате действия всевоз- можных вредных химических веществ, которые угрожают здо- ровью работников, выступая факторами риска при превышении своих предельно-допустимых концентраций (ПДК) в рабочей зоне. Концепция напряжение — стресс представлена на рис. 5.12— 5.14 в детализированном виде, что позволяет расчленить трудо- емкий полный анализ системы человек — работа на отдельные аспекты, которые в отдельности гораздо легче изучить и свя- зать с методами количественной оценки. Общая схема эргономи- ческого анализа деятельности работника, включающая в себя частные виды анализа, представлена на рис. 5.15. Цель эргономики заключается не только в анализе и измере- нии трудовой деятельности человека, напряжения его организма и стресса, которому он подвергается. Она также состоит в оцен- ке результатов проведенных исследований и накопленного опыта применительно к созданию систем человек — работа. При проектировании эргономических систем прослеживается тесная связь между экономическими и социальными вопросами. Ясно, что было бы нелогичным добиваться решения социальных задач без рассмотрения экономических. Следует помнить, что в более
Измерение и анализ рабочих нагрузок 195 широком социологическом контексте цели экономического про- ектирования должны быть всегда на службе социальных. В про- тивном случае они становятся разрушительными и бессмыслен- ными. 5.4.4. Четыре критерия оценки условий работы Дать оценку результатам анализа работы в контексте общей системы человек — работа, не затрагивая первостепенные соци- альные и экономические цели производства, можно на основании четырех критериев, соблюдение которых вносит свой вклад в достижение указанных целей. Итак, оценка любой конкретно Содержание раоогпы Методологическая ориентация зргономических исследований Рис. 5.15. Методологическая ориентация в эргономическом анализе работы. анализируемой рабочей системы должна проводиться в соответ- ствии с требованиями четырех критериев, которыми являются способности работника, переносимость работы, приемлемость работы и удовлетворение, приносимое работой. Способность человека выполнять работу — основное предва- рительное условие рентабельности производства. Природные данные человека должны позволить ему выполнить работу (если она вообще может быть выполнена). Этот предел способ- ности выполнения работы означает уровень целесообразности использования человека. Если результат анализа работы не учитывает максимальные способности работника даже в том случае, когда онн нужны для выполнения задания в течение ограниченного периода времени, то эргономист обязан отка- заться от использования рабочей силы и разработать полностью автоматизированную систему труда. Следовательно, оценка
196 Глава 5 работы на уровне целесообразности использования исходных данных человека предусматривает обязательный учет парамет- ров и физиологических функций (например, размеры тела, силу мышц, скорость и точность выполнения движений, состояние органов чувств), В большинстве случаев в круг исследователь- ских интересов специалистов по эргономике входит не столько импульсивная (как в спорте), сколько регулярная, ежедневно повторяемая работа на протяжении нормальной рабочей смены или трудового периода жизни. Для таких условий рабочая на- грузка на человека должна быть умеренной. Наивысший уро- вень рабочей нагрузки, с которым работник справляется до конца нормального по продолжительности трудового периода своей жизни без каких бы то ни было нарушений здоровья или функциональных возможностей организма, называют уровнем переносимости работы. Количественные и качественные резуль- таты работы влияют на рентабельность производства. Следо- вательно, эффективность работника подразумевает производи- тельность труда. Не все условия работы в равной степени бла- гоприятствуют качественным и количественным результатам труда или снижению себестоимости производства, что, в свою очередь, тоже оказывает влияние на рентабельность. Основными критериями оценки гуманного характера работы и производственных условий служат здоровье работников, их материальное благополучие и удовлетворенность собственным трудом. Однако важно обратить внимание, что термины «благо- получие» и «удовлетворенность» всегда подразумевают длитель- ную переносимость работы с точки зрения состояния здоровья. Следовательно, второй критерий в оценке условий труда, а именно, переносимость работы, тоже предъявляет неукоснитель- ные требования к разработчику системы, работнику и профсою- зам, нанимателю рабочей силы и союзу предпринимателей. Третий критерий оценки условий труда означает, что такие условия должны быть приняты коллективом предприятия, на- пример, на основе трудового соглашения. К сожалению, усло- вия производства, которые человек не в состоянии вынести на протяжении всей своей жизни, могут все-таки быть приняты на основе местного трудового соглашения, а также введены в действие государственным законодательством по труду. Следо- вательно, третий критерий — уровень приемлемости рабочей нагрузки — должен прежде всего соотноситься со вторым кри- терием оценки условий работы, т. е. уровнем переносимости. Понятно, что здесь большую роль играют социальные, а воз- можно, и индивидуальные факторы. Отношение к этому крите- рию со временем, по-видимому, тоже будет меняться. Это четко видно на примере появления в обиходе выражения «рост качества жизни». Конечно, условия работы, которые были допу-
Измерение и анализ рабочих нагрузок 197 стимы по данному критерию в прошлом или будут таковыми во время массовой безработицы, сегодня в нормальной обстановке должны быть оценены как негуманные. И, тем не менее, наибо- лее верным доказательством гуманности условий работы явля- ется ее длительная переносимость на протяжении трудовой жиз- ни человека. Иерархия оценок условий работы начинается с определения индивидуального уровня способностей человека к труду и заканчивается определением индивидуального наивысшего уровня удовлетворения своей работой. Промежуточные крите- рии, расположенные между указанными двумя крайними, глав- ным образом, ориентированы на более или менее однородную группу людей и не обязательно на индивидуума. Стремление к условиям работы, которые принесут максимальное удовлетво- рение, не всегда гарантирует переносимость этой работы. На- пример, несмотря на то, что работник очень доволен своей работой, рабочая нагрузка может оказаться из-за действия одного слишком интенсивного стресс-фактор а непереносимой, причем не столько по интенсивности, сколько по продолжитель- ности. Это бывает в тех случаях, когда человек работает слиш- ком много и во внеурочное время, без перерыва на отдых или без отпуска, находясь под впечатлением, что он делает работу, которая приносит ему огромное удовлетворение. Приведенный пример показывает важность рассмотренных критериев оценки условий труда, а также необходимость постановки и проверки целей проектирования систем человек—работа только с пози- ций указанных критериев. Работник может не знать, что явля- ется правильным и полезным в отношении установления пере- носимых условий работы с точки зрения здоровья и материаль- ного благополучия. Это видно из примеров, когда человек сам решает, в какое время сделать обеденный перерыв, или состав- ляет график периодов работы и отдыха. Саморегуляция челове- ком своих условий труда имеет очень ограниченные возможно- сти. Поэтому для гарантии создания комфортных условий труда существует настоятельная потребность в дисциплинах, методах, процедурах и эмпирических знаниях, с помощью которых мож- но было бы обоснованно приспособить работу к человеку, и наоборот. Здесь есть реальный шанс испытать возможности наук, изучающих человеческий фактор. В табл. 5.9 даны основные сведения о четырех критериях оценки условий труда и их влиянии на работника. Любой из четырех критериев имеет как индивидуальные, так и коллектив- ные нормативы, позволяющие сопоставить и упорядочить дан- ные, полученные в каждом конкретном случае. Для каждого критерия оценки имеются свои методы и приемы исследования, заимствованные из различных дисциплин, так или иначе связан-
198 Глава 5 Таблица 5.9. Четыре критерия оценки условий работы, выполняемой человеком Методологические подходы •гуманитарных наук Критерии оценки условий работы Вопросы (разработки и оценки) и нх связь с научными дисципли- нами + + Способности чело- Антропометрические, психофи- века зиологические н технические вопросы (эргономика) + + Переносимость ра- Физиологические, гигиенические боты и технические вопросы (эргоно- мика и промышленная гигиена) + + + + Приемлемость ра- Социологические и экономнче- боты ские вопросы (промышленная социология и психология тру- да, управление коллективом, исследоваиня рационализации труда) Удовлетворение от Социально-психологические и работы экономические вопросы (про- мышленная и социальная пси- хология, психология личности) пых с вопросами анализа и оценки условий труда человека. Здесь выделены наиболее важные разделы наук, занятых изуче- нием человека. Не претендуя на установление иерархии научных дисциплин, все-таки отметим, что содержательнее те из них, которые опираются на методы и способы исследования, взятые из естественных наук. Результаты, полученные с помощью таких методов, имеют два существенных преимущества в кон- тексте решения проблем, связанных с системами человек — ра- бота. Во-первых, они воспроизводимы и могут быть измерены. Во-вторых, эти нормативы не зависят (как в математике) от индивидуальных точек зрения и имеют объективный характер. Сказанное, несомненно, является крайне важным для примене- ния научных знаний в области анализа труда, где то или иное решение часто основывается на существующих общественно- политических интересах. В этом отношении эргономика стоит в одном ряду с естественными науками и играет существенную роль в установлении рабочих нормативов на базе первых двух критериев оценки условий выполнения работы, а именно, уров- ня, характеризующего способности человека к труду, и уровня, характеризующего переносимость им этой работы.
Измерение и анализ рабочих нагрузок 199 5.5. Эргономическая методология в оценке рабочей нагрузки человека при выполнении сборочных заданий В данном разделе с позиций эргономических понятий о работе, напряжении и стрессе приводится пример оценки рабочей на- грузки, которую испытывает человек при выполнении сборочных заданий [45]. Используемая в данном примере эргономическая методология отражена в табл. 5.10. В первой графе таблицы указаны условия работы (определяемые рабочим заданием, человеческим фактором, технологией, производительностью, стрессом и, наконец, результатом сборочных работ и последст- виями для оператора-сборщика). Следующие графы таблицы содержат перечень методов оценки рабочей нагрузки (г — гру- бых, т — тонких), описываемых объектов и критериев оценки условий труда. В последней графе таблицы даны ссылки на литературу, которой мы пользовались при проведении иссле- дований в условиях реального производства. Табл. 5.10 отражает более чем 20-летний опыт исследований в производственных условиях. Цель этих исследований — про- филактика чрезмерных стрессов и низкой производительности труда посредством эргономического проектирования перспектив- ных систем человек — работа. Настоящие методы исследования используются также и для модернизации уже существующих систем человек — работа. Цитируемые в таблице литературные источники отражают итог многочисленных исследований в реальных условиях произ- водства, проведенных Дармштадским институтом исследования труда. Автор признателен руководителям промышленных пред- приятий, которые: а) поддержали эргономические исследования; б) внедряли в практику результаты описанных выше производ- ственных исследований; в) проявляли инициативу в плане подготовки в разных областях эргономики обслуживающего персонала, инженеров, врачей и других лиц, занятых исследова- нием труда. К сожалению, результаты исследований были опубликованы только на немецком языке. Ознакомившись с указанной в табл. 5.10 литературой, читатель может получить представление об общественно-политической атмосфере в промышленности ФРГ. Многие из упомянутых здесь исследований финансирова- лись Министерством науки и техники ФРГ. Полученные резуль- таты иллюстрируют, в какой степени эргономика способствует повышению производительности труда и ограничению напря- жения организма и стресса работника. Гармонизация высокой рентабельности и гуманности производства — истинная цель эргономики.
Таблица 5,10. Условия и критерии оценки труда и рабочей нагрузки при выполнении сборочных операций. Результаты эргономических исследований в условиях реального производства [45] Методы оценки рабочей иа- Критерии оценки условий м Условия работы грузки человека (г —грубые; Характеристика работы источник 1 — то и л не) Определяемые заданием Задание Объект работы Компоновка места рабочего Эргономический анализ ра- см. ЭАР боты (ЭАР), (анализ зада- ния) (г) Анализ плана работы, гра- фический анализ очередно- сти выполнения заданий (т) ЭАР (г) см. ЭАР Измерение количественных Масса, форма и размеры эргономических параметров объекта работы (т) ЭАР (т) см. ЭАР Соматографические исследо- Внутренние и внешние вания (т) параметры рабочего мес- та, геометрия обзора см. ЭАР см. ЭАР Соотношение с предела- ми прочности см. ЭАР Размеры тела работника, его расположение, поза, движения в суставах [44] [Ю] [44] [43] [44] [16, 17, 26] Привязка к рабочему месту Нормативы времени Входиая/выходная ин- формация Окружающая среда Биомеханические исследова- Усилия при ручных опе- ния (т) рациях, расстояния н скорость перемещения при движениях ЭАР (г) см. ЭАР Соматографические исследо- Зона досягаемости вания (т) ЭАР (г), (анализ задания) см. ЭАР Исследования с РТД (т) Число элементарных дви- жений ЭАР (г) см. ЭАР ЭАР (г) см. ЭАР И 1. д. см. ЭАР Размеры тела см. ЭАР Относительная сенсомоторных см. ЭАР см. ЭАР работника частота реакций [44] [16, 17] [44] [1, 4, 5] [44] [44]
Физические факторы Измерения шума, освеще- ния, климата (т) Физические и психофи- Пределы переносимости и комфорт (531 зиологические показате- ли (дБ и т. п.) Организационные факто- ЭАР (г) См. ЭАР См. ЭАР Г44] ры Исследование связей в ра- бочей системе (т) Буферный размер, вре- мя ожидания Ограничения по времени (541 Социальные факторы ЭАР (г) Планировка сборочной си- стемы (т) Определяемые характе- ристиками оператора Условия работоспособно- сти, зависящие от зада- ния См. ЭАР Организация рабочих мест См. ЭАР Возможность коммуника- ции [441 Энергетические Измерение индивидуальной работоспособности относи- тельно содержания работы (т) Информационные Тесты на определение ин- формационной работоспо- собности (тесты на подсчет и т. д.) (т) Зависящие от рабочего места Скорость действий, ре- альное время цикла сборки, частота ошибок Отношение к средним данным большего кол- лектива сотрудников 1361 Скорость приема и обра- ботки информации Предел допустимых на- пряжений и стрессов (241 Антропометрические Количественное описание пропорций тела работаю- щего (т) Размеры тела работаю- щего Зона досягаемости для рук и т. д. (16, 261 Физиологические Измерение максимальной выносливости и силы мышц (динамометрические и эрго- метрические измерения) (т) Эффективность работы физиологических систем человеческого организма, обусловленная возра- стом, полом и т. д. Максимальная выносли- вость, пределы переноси- мости стресса [27, 401 Биомеханические Измерение максимальной силы мышц (т) Максимальная динамиче- ская сила Уровень напряжения ор- ганизма в зависимости от максимальных реак- ций и продолжительнр- сти напряжения [17, 391
Продолжение Условия работы Методы оценки рабочей на- грузки человека (г — грубые; т — тонкие) Характеристика Критерии оценки условий работы Источник Действия и их эффекты. (динамические характе- ристики) Различные напряжения ЭАР (требования) (г) Измерение средней работо- способности (т) Измерение биомеханических напряжений (т) Оценка восстанавливающего напряжения (т) См. ЭАР Среднее время сборочно- го цикла, длительность от- дельных элементов цикла Сила, скорость, расстоя- ние Сила, скорость, расстоя- ние См. ЭАР Интенсивность и продол- жительность напряжения Интенсивность и про- должительность напря- жения [441 [46] [22] Активность Текущая оценка двигатель- ных ситуаций и их измене- ний (т) 1. Двигательная активность 2. Сенсорно-ннформацнон- ная активность Механическая активность работающего н его энер- гозатраты Окулографическая актив- ность Продуктивность работ- ника Частота движений глаз- ных яблок (относитель- ная и абсолютная) [4-6] Временные стики Стресс характери- Измерение фактического времени сборочного цикла и его изменений (т) Измерение величины стрес- са и его изменений (т) Характеристика цикла и распределение его вре- мени Частота сердечных со- кращений, активность мышц Продолжительность сбо- рочного цикла относи- тельно норматива вре- мени Временной и мгновенный пределы переносимости стресса [46] [22, 24, 27, 40]
Результаты работы сбо- рочной системы (энерге- тические и информацион- ные изменения) Количественный тат резуль- Измерение количественной выработки (т) Число собранных дета- Отношение данного ко- лей за рабочую смеиу личественного результата или за какой-то проме- работы к нормативному [36] жуток времени или среднему Качественный результат Последствия работы Измерение качественного результата (т) Качество выпускаемого продукта, частота оши- бок в сборке Отношение данного ре- зультата работы к по- ставленной цели по каче- ству (применительно к конкретной сборочной системе) [36] Усталость Самооценка работником своего состояния по шкале (г) Связь между данными, полученными прн опросе работника в разные пе- риоды времени Оценка усталости [32] Измерение тенденций стрес- са и степени усталости на основе анализа напряжения и стресса (т) Скорость изменения стресса, обусловленного усталостью Пределы переносимости напряжения и стресса [4-6, 22, 46] Адаптации Измерение изменений стрес- са, работоспособности и ак- тивности человека после пе- риодов, ие занятых выпол- нением работы (т) Изменение в навыках выполнения работы, от- носительное изменение параметров Продолжительность адаптации, уровень стресса в периоды адап- тации [27] 24,
Продолжение Условия работы Методы оценки рабочей на- Кпитепии опенки гимн# грузки человека (г — грубые; Характеристика и оценки условий т — тонкие) ри и ь Источник Восстановление Изменение условий тру- да Измерение стресса до и пос- Степень восстановления, Пределы переносимости ле периодов, не занятых вы- скорость изменения напряжения и стресса полнением работы (т) стресса, обусловленная Дедуктивная оценка восстановлением орга- низма [25, 27, 39, 40] Нарушение здоровья Определение степени забо- Степень нарушения здо- Связь между заболева- левания, подсчет невыходов ровья нием и продолжнтельно- на работу (г) стью невыхода на ра- Исследования в области ме- боту дицины труда (т) [52] Тренировка Рассмотрение физиологиче- Динамометрические и эр- Изменение физиологиче- ских и психологических ус- гометрнческие результа- ской и психологической ловий работоспособности (т) ты и задачи по обработ- продуктивности деятель- ке информации пости работника [49] Обучение Обзор и анализ навыков и Скорость выполнения ра- Отношение полученных элементов профессионально- боты данных к результатам го мастерства ранее проведенных тес- тов и к результатам, по- лученным на большем числе работников [49]
Измерение и анализ рабочих нагрузок 205 5.6. Заключение Измерение и анализ рабочей нагрузки — задача исследований труда. Эргономический подход к решению этой задачи охваты- вает такие понятия, как напряжение и стресс. В изложенной главе дан исторический обзор исследований физиологической нагрузки работника. Показана целесообразность использования не только физиологических и экспериментальных методов иссле- дования, но и оценок разных показателей рабочей нагрузки. Согласно эргономической концепции, рабочую нагрузку мож- но выразить в показателях напряжения. Однако здесь важно отметить, что эти показатели оцениваются через показатели стресса. Различие между стрессом и напряжением состоит в том, что стресс зависит не только от объективных факторов, но и от индивидуальных особенностей работника. Итогом примерно 20-летних исследований в реальных усло- виях производства служит табл. 5.10, которая показывает связь между условиями работы и методами оценки рабочей нагрузки человека. Литературные ссылки даны на наиболее значимые производственные исследования, в которых были применены различные виды измерений и анализа рабочей нагрузки, являю- щиеся предпосылкой проектирования высокоэффективных си- стем человек — работа, которые обеспечивают высокую произ- водительность труда и допустимый уровень напряжений и стрес- сов. Литература 1. Antis W. Die MTM-Grundbewegung, Pittsburgh, PA: Maynard, 1969. 2. Asmussen I., Christensen E. H., Nielsen M., Die Bedeutung der Korperstel- lung ffir die Pulsfrequenz bei Arbeit, Scandinavisches Anchiv fur Physiolo- gic, 81, 225—233 (1939). 3. Astrand В. O., Rohdal K. Textbook of work physiology, New York: McGraw- Hill, 1977. 4. BMFT—Bundesministerium fiir Forschung und Technologic, Entwicklung und Einfiihrung verbesserter Arbeitsstrukturen in der elektrotechnischen Industrie—Robert Bosch GmbH. Bonn, 1976. 5. BMFT—Bundesministerium fiir Forschung und Technologic, Flexible Verk- niipfung von automatisierten Kurztarbeitsblocken mit manuellen Langtakt- arbeitsblocken im Bereich der Erzeugnis Montage und Prfifung, Bonn, 1976. 6. BMFT — Bundesministerium fiir Forschung und Technologic, Ergonomische Untersuchung der Belastung und Beanspruchung in bestenenden und neuen Arbeitsstrukturen im Bereich der Aggregatefertigung der Volkswagenwerk AG Bonn, 1980. 7. Brouha L., Harrington M. E„ Heart rate and blood pressure reactions of men and women during and after muscular exercise, Lancet, 79—80 (1957). 8. Christensen E. H. Beitrage zur Physiologic schwerer korperlicher Arbeit, IV. Mitt.: Die Pulsfrequenz wahrend und unmittelbar nach schwerer korper- licher Arbeit, Arbeitsphysiologie, 4, 453—463 (1931).
206 Глава 5 9. Edholm О. G., Weiner J. S., The principle and practice of human physiology, London: Acaddemic Press, 1981. 10. Fuchs W. Methodik der Erstellung von Zeit-Modellen zur Ablaufplanung in Arbeitssystemen, Berlin: Beuth-Vertrieb, 1971. 11, Graf O., Rutenfranz J., Zur Frage der Belastung von Jugendlichen (For- schungsbericht Wirthschaft- und Verkehrsministerium Nordrhein-Westfalen, No. 619) Koln: Westdeutscher Verlag, 1958. 12. Gupta M. N., Rohmert W. Muscular fatigue during transport of load in the horizontal plane (Report No. 5), New Delhi: Ministry of Labour and Employment, Industrial Physiology Division, 1964. 13. Hacker W. Psychische Regulation von Arbeitstatigkeiten: Innere Modelle, Strategien in Mensch-Maschine-Systemen, Belastungswirkungen, In: W. Hacker, Ed., Psychische Regulation von Arbeitstatigkeiten, Berlin: Deut- scher Verlag der Wissenschaften, 1976. 14. Haider E., Beurteilung von Belastung und zeitvarianter Beanspruchung des Menschen bei kompensatorischen Regeltatigkeiten: Simulation-Feldstudien- Modelle, VDI-Fortscht-Ber. Reihe 17, No. 5. Diisseldorf: VDI-Verlag, 1977. 15. Jahns D. W. A concept of operator workload in manual vehicle operations (Report No. 14), Meckenheim: Forschungsinstitut fur Anthropotechnik, 1973. 16. Jenik P., Maschinen menschlich konstruert, Maschinenmark, 78, 87—90 (1972). 17. Jenik P., Biomechanische Analyse ausgewahlter Arbeitsbewegungen des Ar- mes, Berlin: Beuth-Vertrieb, 1975. 18. Karrasch K., Muller E. A., Das Verhalten der Pulsfrequenz in der Erholungs- periode nach korperlicher Arbeit, Arbeitsphysiologie 14, 369—382 (1951). 19. Katsuki S., Relative metabolic rate of industrial work in Japan, Tokyo: Insti- tute of Labor Sciences, 1960. 20. Kerkhoven C. L. Kennelly’s law, Work Study and Industrial Engineering, 48—60 (1962). 21. Kraut H., Keller W. Arbeit und Ernahrung, In: Handbuch der gesamten Arbeitsmedizin, Band 1: Arbeitsphysiologie, Berlin: Urban und Schwarzen- berg, pp. 471—511, 1961. 22. Laurig W., Beurteilung einseitig dynamischer Muskelarbeit, Schriftenreihe Arbeitswissenschaft und Praxis, Berlin: Beuth-Vertrieb, 1974. 23. Laurig W., Grundzuge der Ergonomie-Einfflhrung, Berlin: Beuth-Vertrieb, 1982. 24. Luczak H., Untersuchungen informatorischer Belastung und Beanspruchung des Menschen, VDI-Fortschr.-Ber. Reihe 10, No. 2, Diisseldorf: VDI Verlag (1975). 25. Luczak H., Arbeitswissenschaftliche Untersuchungen von maximaler Arbeits- dauer und Erholzeiten bei informatorisch-mentaler Arbeit nach dem Kanal- und Regler-Mensch-Modell sowie superponierten Belastungen am Beispiel Hitzearbeit, VDI-Fortschr.-Ber. Reihe 10, No. 6. Diisseldori: VDI-Verlag (1979). 26. Martin K., Wideosomatographie — Ein neues Hilfsmittel bei der Arbeitsgestal- tung, FB/IE, 30, 21—26 (1981). 27. Martin K„ Untersuchungen von Ermfldung und Erholungszeiten bei einsei- tig dynamischer Muskelarbeit, VDI-Fortschr.-Ber. Reihe 17, No. Ю, Dussel- dorf: VDI-Verlag (1982). 28. Monod H., Contribution A I’etude du travail statique, These Doct. Med., Foulton, Paris, 1956. 29. Monod H. La validite des mesures de frequence cadiaque en ergonomie, Ergonomics, 10, 485—537 (1967). 30. Moray N., Mental work load — its theory and measurement, New York: Plenum, 1979. 31. Muller E. A., The Physiological basis of rest pauses in heavy work, Quarterly) Journal of Experimental Physiology, 38, 205—215 (1953).
Измерение н анализ рабочих нагрузок 207 32. Nitsch J., Udris I., Beanspruchung im Sport, Bad Homburg: Limpert, 1976. 33. Passmore R., Durnin J. V. G. A., Human energy expenditure, Physiological Reviews, 35, 801—840 (1955). 34. Rasmussen J., Reflections on the concept of operator workload, In: N. Moray, Ed., Mental work load — its theory and measurement, New York: Plenum, 1979. 35. REFA, REFA-Buch, Vol. 2. Zeitvorgabe, Munich: Hanser Verlag, 1958. 36. REFA, REFA-Methodenlehre des Arbeitsstudiums, Vol. 1, Munich: Hanser Verlag, 1971. 37. Rohmert W., Ermittlung von Erholungspausen fur statische Arbeit des Men- schen Internationale Zeitschrift far Angewandte Physiologic Einschliesslich Arbeits Physiologic, 18, 123—164 (1960). 38. Rohmert W., Zur Theorie der Erholungspausen bei dynamischer Arbeit, Inter- nationale Zeitschrift fiir Angewandte Physiologic Einschliesslich Arbeits Physiologic, 18, 191—212 (1960). 39. Rohmert W., Statische Arbeit des Menschen, Berlin: Beuth-Vertrieb, 1960. 40. Rohmert W. Untersuchungen uber Muskelertnudung und Arbeitsgestaltung. Berlin: Beuth-Vertrieb 1962. 41. Rohmert W., Bestimmung der Erholungszeit bei korperlicher Schwerarbeit aufgrund physiologischer Arbeitsstudien, In: Arbeitsstudien heute und mor- gen, Berlin: Beuth-Vertrieb, pp. 103—116, 1963. 42. Rohmert W., Formen menschlicher Arbeit, In: W. Rohmert and J. Ruten- franz., Eds., Praktische Arbeitsphysiologie, Stuttgart: Thieme, 1983. 43. Rohmert W., Jenik P., Maximalkrafte von Frauen im Bewegungsraum der Arme und Beine, Berlin: Beuth-Vertrieb, 1972. 44. Rohmert W., Landau K-, Das Arbeitswissenschaftliche Erhebungsverfahren zur Tatigkeitsanalyse AET, Handbuch mit Merkmalheft, Bern: Hans Huber, 1979. 45. Rohmert W., Martin K- Arbeitswissenschaftliche Begleitforschung fiir das Projekt AFG: Entwicklung von iiberbetrieblich anwendbaren Entscheidungs- und Handlungshilfen fiir die Planung, die Einfiihrung und den Einsatz neuer Arbeitsstrukturen in der Montage, Forschungsbericht HdA, No. HA 84-004, Bonn: Bundesministerium fiir Forschung und Technologie, 1984. 46. Rohmert W., Rutenfranz J., Eds., Arbeitswissenschaftliche Beurteilung der Belastung und Beanspruchung an unterschiedlichen industriellen Arbeitsplat- zen, Bonn: Bundesminister fiir Arbeit und Sozialordnung, Referat Offentlich- keitsarbeit, 1975. 47. Rohmert W., Rutenfranz J., Eds., Praktische Arbeitsphysiologie, Stuttgart: Thieme, 1983. 48. Scherrer J., Monod H. Le travail musculaire locale et la fatigue de 1’homme, Journal de Physiologic, Paris, 52, 419—501 (I960). 49. Schmidtke H., Ergonomie I — Grundlagen menschlicher Arbeit und Leistung, Munich: Carl Hanser, 1973. 50. Schneewind K-, Psychologie — Was its das? Trierer Universitatsreden, Vol. 5. Trier: NCO-Verlag, 1975. 51. Spitzer H., Hettinger Th., Tafeln fiir den Kalorienumsatz bei korperlicher Arbeit, Berlin: Beuth-Vertrieb, 1964. 52. Tichauer E. R., Occupational biomechanics and development of work tole- rance, In: P. V. Komi, Biomechanics V-A., Baltimore: University Park Press pp 493—505, 1976. 53. UVV Unfallverhiitungsvorschrift Larm, UBG 121, 1974 54. Wucherpfennig D., Zeitliche Bindung bei manueller Flieflarbeit, Ergebnisse yon Arbeitsplatzuntersuchungen und eine Zusammenstellung von Gestal- tungsregeln, Berlin: Beuth-Vertrieb, 1978.
РАБОТА И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ Глава 6 ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАБОТ Л. Девис, Дж. ВекерЧ 6.1. Введение Каждая организация представляет собой совокупность ролей. Через свои роли участники организации вступают в системати- ческие отношения друг с другом и со своим делом. Когда люди овладевают ролями, тогда возникает функциональная организа- ция. Однако связи между ролями и людьми в организации до- вольно сложны. Вместе с людьми появляются личные интересы и потребности, стремления, социальные установки, творчество и т. д. Вследствие этого организация представляет собой нечто большее, чем просто рабочую систему; она, кроме того, стано- вится микрообществом. Для проектирования работ в этом контексте мы должны рассматривать не только формальное содержание работ, но также социальные характеристики ролей с учетом индивидуаль- ных интересов и отношений. Если работы хорошо спроектирова- ны, то организация может обратить свои интересы на произво- дительность и приспособляемость, а работники могут осмыслен- но осуществлять свою трудовую деятельность соответственно своим интересам. Эта глава посвящена исследованию факторов и процессов решения, связанных с проектированием работ. 6.2. Определение работы Часто возникает путаница относительно значения понятия «работа». В самом узком значении работа есть единовременное задание в профессиональном смысле. В другом употреблении •> L. Е. Davis, Univ, of California, Los Angeles; G. J. Wacker, Xerox Corp., El Segundo, Calif.
Проектирование работ 209 термин «работа» означает специфический набор заданий, вы- полняемых работником, в смысле описания рабочего процесса. В самом широком смысле чья-либо работа — это совокупная роль соответствующего сотрудника в организации, включая его продвижение по службе. Различия между вторым и третьим значениями термина ока- зались важными при проектировании работ на новом предприя- тии пищевой промышленности [9]. Группа организационного проектирования, исследовавшая указанные проблемы на пред- приятиях, принадлежащих одной фирме, обнаружила, что спо- соб детального описания рабочих заданий не может реально показать ни того, что требуется от рабочих — совместного реаги- рования на непредвиденные проблемы, ни того, что работники ждут от фирмы: признания, вознаграждения, обеспечения про- движения по службе. В результате этого исследования деятель- ность на новом предприятии была спроектирована так, что каждый работник входил в одну из пяти групп (бригад). Каж- дая группа имеет совокупность обязанностей, таких, как управ- ление линией для упаковки изделий, эксплуатация машин, контроль исходных материалов и т. д. Эти обязанности деталь- но расписаны. Однако задания, выполняемые каждым работни- ком, изменяются изо дня в день в зависимости от ряда непред- сказуемых факторов. Поэтому назначение конкретных индиви- дуальных заданий исполнителям носит временный характер; работник может управлять машиной в течение одного периода времени и выполнять другое задание в следующем. В узком, описательном смысле работа того или иного исполнителя явля- ется индивидуальным заданием, назначаемым и меняющимся ежедневно; в широком, ролевом смысле работа должна гаран- тировать выполнение обязанностей, закрепленных за группой, обеспечивать участие исполнителя в групповых решениях, взаи- мообучение, использование индивидуальных решений для повышения групповой производительности труда и качества продукции. Далее в этой главе приводятся более точные описания раз- личных способов проектирования работы, включая такое про- ектирование для групп работников. Сейчас мы обращаемся к более важной проблеме, затронутой в вышеприведенном примере — необходимости проектировать работы так, чтобы ра- ботники могли справляться с любыми неожиданными помехами и достигали требуемого результата. 6.3. Проектирование работы в условиях неопределенности Нельзя с уверенностью предсказать, как люди будут вести себя в процессе работы. Люди отличаются друг от друга уров- нем образования, опытом, творческими способностями, интере-
210 Глава 6 сами. Кроме того, их индивидуальные трудовые реакции и от- ношения изменяются изо дня в день, в зависимости от самочув- ствия, настроения, контактов с другими людьми и т. д. Первой проблемой проектирования работ является создание ролей, которые позволяли бы справляться с человеческой неопределен- ностью. Как правило, проектировщики могут предсказывать функцио- нирование н потенциальные возможности машин с большей уверенностью, чем поведение и возможности человека. Однако в проектировании работ, как отмечалось некоторыми исследова- телями, этот фактор может быть довольно обманчив [6, 16, 22]. Задания, которые настолько рутинны, что легко формализуются, всегда более эффективно выполняются машиной. Наиболее важной проблемой для работника является преодоление техни- ческой неопределенности, например отказов машин, необычных производственных требований, процессов, подразумевающих оценочные суждения. Второй проблемой проектирования работы является создание возможностей, позволяющих работникам преодолевать техническую неопределенность. Наконец, люди обладают врожденным стремлением образо- вывать социальные связи и помогать друг другу. Некоторые из человеческих и технологических неопределенностей могут быть нейтрализованы отношениями взаимопомощи между работ- никами. Однако структура этих взаимоотношений также неоп- ределенна. Третьей проблемой проектирования работы является создание возможностей, которые позволяли бы работникам справляться с социальной неопределенностью. Следующий пример проиллюстрирует, как работники могут справляться с неопределенностью. В больнице, в приемном по- кое, была установлена компьютерная система для учета и рас- пределения пациентов. Вскоре после этого заведующий хирур- гическим отделением попросил ночного дежурного приемной перевести на следующий день одного из пациентов в определен- ную палату. К сожалению, компьютерная система уже имела заказ на эту палату, и отсутствовала возможность пересмотра предварительного заказа. Можно представить себе две ситуации. Во-первых, дежурная приемного покоя могла пожать плечами и сказать хирургу: «Это не входит в мою компетенцию; если вы лично хотите чего- нибудь, тогда вам следует обратиться к компьютеру». Хирург может подождать до утра и тогда заняться поисками подходя- щих способов решения. Вторая ситуация представляет собой то, что действительно происходит. Дежурная предварительно узна- ла, что после пяти последовательных безрезультатных обраще- ний к компьютеру, выдается сообщение — «обратиться к руко- водству». Неавтоматизированная процедура включала вызов
Проектирование работ 211 дежурной сестры по этажу и выяснение у нее возможности занять палату. Так дежурная приемного покоя «отменяла ре- шение» компьютерной системы для того, чтобы отреагировать на незапрограммированное событие — просьбу хирурга. Если бы дежурная не знала установленной процедуры, если бы она не имела представления об альтернативных возможностях, если бы она не имела соответствующей мотивации, то хирург не получил бы нужного результата. В рассмотренном случае тех- ника приема и регистрации пациентов была спроектирована без учета непредвиденных ситуаций. Для приспособления к таким ситуациям потребовались инициатива и координация действий дежурной приемного покоя и дежурной по этажу. 6.4. Три разновидности организационных требований к проектированию работ Проектирование работ — это такая организация работ, при которой сотрудники систематически взаимодействуют друг с другом и с некоторыми объектами труда или службами. Это предполагает обзор интересов организации с использованием трех структур. 6.4.1. Производственная структура С этой точки зрения организация рассматривается как средство преобразования или технологический процесс, в котором опре- деленные входы преобразуются в определенные результаты (продукт или услуги). Работа должна проектироваться в соот- ветствии с требованиями эффективных операций, высоких результатов, правильного применения оборудования, должным образом обработанной и зафиксированной информации и пра- вильного использования и хранения материалов. Особенно важным в проектировании работ является использование людей в соответствии с этими требованиями, вопреки технической не- определенности. На это влияют несколько факторов: надежность оборудования, предсказуемость производственных процессов, сложность технологии, уровень автоматизации, объем производ- ства и темпы обновления. 6.4.2. Локальная социальная структура С этой точки зрения организация рассматривается как соци- альный институт, члены которого ведут себя в соответствии с взаимно принятыми обязательствами, служебными отношени- ями, ролями, стимулами, конфликтами, традициями и т. п. Ра- боты должны проектироваться в соответствии с требованиями к
212 Глава 6 найму, обучению и координации работников, к поддержке общественного порядка и разрешению конфликтов, к получению и обмену знаниями, адаптации к меняющимся условиям органи- зационной среды. Перечислим факторы, влияющие на проявле- ние этих требований в проектировании работ: коэффициент текучести рабочей силы, степень активности, требования профес- сиональных союзов, стабильность целей организации, финансо- вые требования, правовые и нравственные ограничения. Первые два из этих факторов оказывают как прямое, так и опосредо- ванное влияние на проектирование работ. Неудачное проекти- рование работ, с одной стороны, вероятно, увеличивает теку- честь рабочей силы, пассивность и поводы для недовольства. С другой стороны, высокая текучесть рабочей силы и ее недо- статочное качество, независимо от причины, приводит к еще большему увеличению требований к найму, обучению, коорди- нации и оценке. 6.4.3. Индивидуальная структура С этой точки зрения организация рассматривается как группа индивидов, имеющих собственные цели, обязатель- ства и взгляды, которые лишь частично совмещаются с органи- зацией. Трудовые коллективы, вместе с другими социальными институтами общества, обеспечивают индивидам благоприятные возможности удовлетворить свои личные потребности и стрем- ления. Действительно, способности организации в достижении поставленных целей производства или обслуживания частично обеспечиваются способностью данной организации предоставить своим сотрудникам такие благоприятные возможности. Ниже- следующее является особенно важным для проектирования ра- боты [3, 11]: 1) работа должна быть интересной и осмысленной; 2) возможность обучения в процессе работы, для чего нужны критерии оценки выполнения и обратная связь; 3) определенная свобода принятия решений, включающая свободу действий и суждений и оценивание их на основе объек- тивных результатов; 4) социальная поддержка на рабочем месте — наличие тех, на чью помощь и понимание можно рассчитывать; 5) признание вклада каждого работника; 6) связь трудовой роли каждого работника с его жизнью вне работы; 7) благоприятные перспективы — продвижение по службе, перспективы в работе; 8) соответствие возможностей выбора работы и индивиду- альных способностей и обстоятельств.
Проектирование работ 213 Таблица 6.1. Критерии качества трудовой деятельности Физическое окружение Безопасность Санитарно-гигиенические условия Привлекательность Комфорт Вознаграждение Заработная плата Льготы Права и привилегии Гарантия занятости Обеспечение правовых норм Уважение и почет Участие в принятии решений Содержание работы Разнообразие заданий Обратная связь Особые требования Адекватность заданий Индивидуальная самостоятельность и самоуправление Благоприятные возможности для использования умений н способностей Понимание своего вклада в общий результат Социальные отношения в коллективе Благоприятные условия для контактов Признание заслуг Обеспечение связей и поддержки Благоприятные возможности для руководства или помощи другим Нравы и настроения в коллективе Автономия и самоуправление группы Внешние социальные отношения Статус профессии в обществе Ограничения на образ жизни Характер вовлеченности в работу (например, гибкий график, неполная за- нятость и т. п.) Продвижение по службе Обучение и развитие личности Благоприятные возможности для продвижения Разнообразие возможностей продвижения по службе В несколько иной форме требования к трудовой деятельно- сти представлены в табл. 6.1. 6.5. Принципы проектирования работ Проектирование работы включает четыре принципиальных ре- шения: 1) о том, какие задания будут выполняться работника- ми; 2) о том, как эти задания будут группироваться между собой и поручаться работникам; 3) о том, как работники будут
214 Глава 6 Таблица 6.2. Требования и принципы проектирования работ Требования (см. разд. 6.4) Проектные принципы Производственные требования Требования микросоциума Индивидуальные потребности Решения о формировании заданий (см. разд. 6.6) Решения о группировке заданий (см. разд. 6.7) Решения об установлении ролевых взаимо- отношений (см. разд. 6.8) Решения о вознаграждениях и мотивах (см. разд. 6.9) связаны друг с другом для того, чтобы их труд мог быть скоор- динирован; 4) о том, как работники будут вознаграждаться за свою работу в рамках данной организации. Все эти принципы необходимо применять, имея в виду требования организации как производственной системы, как микросоциума и как совокупно- сти индивидуальностей (см. табл. 6.2). 6.6. Формирование заданий Работниками выполняются два типа заданий — технические и организационные. 6.6.1. Технические задания Технические задания входят непосредственно в сферу производ- ства. Совокупность элементов рабочего места: оборудование, материалы, планировка, управление, справочники, информаци- онная система, процедурные описания и т. п. — обусловливает, какие технические задания будет выполнять соответствующий работник. К сожалению, те, кто проектирует рабочее место, часто не придают значения микросоциальным и индивидуальным потреб- ностям организации при принятии решений. Это может привести к неудовлетворительному выполнению работ. Так, например,, было спроектировано предприятие для производства аэрозоль- ных пульверизаторов [6]. В этом проекте несколько автоматов для наполнения и закупоривания баллонов пульверизаторов бы- ли установлены на расстоянии 15 м друг от друга. Машины ав- томатически наполняли, закупоривали и упаковывали баллоны пульверизаторов. Технологический процесс был спроектирован таким образом, что рабочие выполняли только два технических задания. Одно из них состояло в том, что рабочий вставлял: клапан с прикрепленной к нему пластиковой трубкой в отвер- стие, расположенное в верхней части баллона пульверизатора-
Проектирование работ 215 Эта операция осуществлялась на круговой конвейерной ленте. Второе техническое задание, необходимое только время от вре- мени, заключалось в останове машины в случае неполадок. По-видимому, именно по этой причине за каждой машиной был закреплен оператор. Первое задание не было автоматизировано, чтобы обеспечить занятость операторов, поскольку они так или иначе уже находятся около машин. Таким образом, этот проект приводил к социальной изоляции рабочих, к выполнению ими бессмысленной работы, отсутствию благоприятных возможно- стей обучаться новым навыкам или продвигаться по службе. Хотя проект был бы технически приемлем, если рассматривать людей как простые машиноподобные элементы в производствен- ной системе, он неприемлем в современном производстве, когда принимаются во внимание последствия игнорирования социаль- ных и индивидуальных потребностей людей. Одним из наиболее известных примеров таких последствий является завод «Шевроле», на котором в 1970 г. была создана, как отмечалось, «наиболее передовая в производственном отно- шении сборочная линия». Однако чуть позже этот завод был охвачен рабочими волнениями, саботажем, прогулами и паде- нием качества. Волнения достигли высшей точки в забастовке 1972 года, что привлекло общественное внимание, когда местные профсоюзные лидеры выступили по телевидению и осудили бес- человечные условия труда. Сопоставим этот пример с решениями, рассмотренными выше применительно к проектированию пищеперерабатывающего предприятия [9]. Старая технология предусматривала выгрузку вручную 45-килограммовых мешков с сырьем из товарного ваго- на, складывание мешков на поддон, транспортировку и ручную разгрузку в специальный бункер. Далее полуавтоматическое оборудование сортировало, обрабатывало и упаковывало про- дукцию. На старых предприятиях разгрузочно-погрузочные за- дания выполнялись мужчинами, тогда как управление полуав- томатическим оборудованием обычно осуществлялось женщи- нами. Это неприемлемо на новых предприятиях, так как может создавать социальные барьеры и препятствовать возможности обучения людей всем этапам работы. При поддержке руковод- ства проектировщики коренным образом изменили технологию. Дополнительная автоматизация машинного оборудования была осуществлена таким образом, чтобы все задания могли выпол- няться как мужчинами, так и женщинами. 6.6.2. Организационные задания К организационным заданиям (иногда называемыми задачами социальных систем) относятся координация, планирование, найм, распределение работ, обучение, оценка выполнения, реше-
216 Глава 6 ние проблем, вопросы регламента и дисциплины и т. д. Орга- низационные принципы и процедуры, структура власти, система вознаграждения, персонал, система управления производством и др. являются решающими факторами в распределении орга- низационных заданий между работниками. В прошлом организационные задания выполнялись исклю- чительно администраторами и/или специалистами. Новая тен- денция заключается в проектировании организации таким обра- зом, чтобы работник мог участвовать в решении организацион- ных задач, влияющих на его собственную роль и обязанности. «Кружки качества», например, являются механизмом осуществ- ления такого участия, хотя они часто приводят к неудачам, если отсутствуют координирующие усилия по перепроектированию работы, позволяющие рабочим выполнять необходимые органи- зационные задания. 6.7. Группировка заданий Группировка заданий представляет собой вопрос о создании границ внутри организации — о распределении рабочих заданий таким образом, чтобы люди знали, кто за какую работу ответ- ствен. Такая группировка проводится в двух сферах — техничес- кой и социальной. 6.7.1. Техническая сфера В соответствии с техническим подходом создаются или отвер- гаются выбранные варианты группировки заданий. Даже такое довольно простое техническое решение, как размещение выклю- чателя или измерительного прибора, либо выбор способа ввода и вывода для компьютера, распределяет технологические ресур- сы между отдельными рабочими местами и, таким образом, вынуждает к определенной группировке заданий. Например, железнодорожные сортировочные горки и погрузочные тупики обычно проектировались так, чтобы погрузочные и приемочные задания выполнялись в одном месте. Однако для одной недавно спроектированной бумажной фабрики проектировщики работы отвергли это расположение, поскольку оно не позволяло работ- никам, ответственным за начало производственного процесса, контролировать сырье — главный источник изменений. Поэтому проектировщики создали отдельные железнодорожные участки для приемки и отгрузки. Дополнительные затраты в этом случае были более чем возмещены высокой производительностью рабо- чих бригад, проекты работы которых фокусировались на ответ- ственности рабочих за управление продуктивностью и качест- вом.
Проектирование работ 217 Другие примеры технологических проектов, применяющихся для группировки заданий, включают: а) U-образные сборочные линии, не ограничивающие работников одновариантным спосо- бом организации работ; б) буферные пространства, позволяю- щие работнику прерывать выполнение производственного зада- ния для осуществления другого необходимого задания и в дальнейшем вернуться к первому; в) автономно управляемые сборочные транспортеры, с помощью которых сборочный про- цесс может быть легко изменен рабочими бригадами самостоя- тельно [12]. 6.7.2. Социальная сфера При рассмотрении организационной структуры, контроля и т. д. приходится разрабатывать, анализировать и оценивать различ- ные варианты группировки и назначения заданий. Например, проектировщики нового пищеперерабатывающего предприятия [9] объединили задания управления качеством с производствен- ными заданиями для того, чтобы усилить обратную связь. Они создали такие роли, в которых работники и бригады в целом отвечали за обе цели — производственную и управления каче- ством. 6.8. Связи между работниками Системно-технические решения устанавливают инфраструктуру, посредством которой материалы и информация связывают работников. Лента конвейера’, например, соединяет людей, транспортируя материалы от одного рабочего места к другому, хотя она может также изолировать людей, если навязывает постоянные темп и приемы работы. Информация передается с помощью такого оборудования, как телефоны и компьютеры, либо непосредственно при близком соседстве работников. Ис- пользование стекла вместо непрозрачных стен является приме- ром того, как архитектурные решения могут влиять на проекти- рование работы, позволяя людям устанавливать визуальные контакты друг с другом. Работников связывают также организационные ресурсы. Эту связь обеспечивают коммуникативные процедуры, информаци- онные функциональные структуры, личные встречи и беседы, групповые взаимоотношения и т. д. Личностные и межличностные ресурсы часто не учитывают- ся в организации работ. Знакомства, личные обязательства по отношению к совместным целям, контактность и осведомлен- ность о заданиях других работников — все это помогает объеди- нить многие работы в систему работ. Часто это проявляется в
218 Глава 6 собственных решениях индивидов данной организационной и коммуникативной культуры, что позволяет реализоваться лич- ностным и межличностным ресурсам. 6.9. Поощрение работников Система поощрений охватывает 1) конкретные вознаграждения работников, включая зарплату, премии, повышение по службе, возможности дальнейшего обучения, меры морального поощре- ния и ответственность; 2) критерии вознаграждения по заслу- гам и поощрения, включающие оценки руководителей и общест- венные оценки, достижение целей, штучную заказную работу, предоставление возможностей обучения и образования, внутрен- нюю систему стимулов, выплаты за выслугу лет и т. д. Создавая стимулы для соответствующего поведения, система поощрения связывает интересы работников с интересами организации. По- ощряемое поведение должно согласовываться с другими ас- пектами проектирования работ. Например, если работы должны выполняться в условиях неопределенности, то вознаграждение за трудовой стаж или сдельную работу будет менее эффектив- но, чем вознаграждение за мастерство. Проектировщики пищеперерабатывающего предприятия [9] хотели объединить организационные задания (обучение и распределение работы) с техническими заданиями таким обра- зом,чтобы работники могли взаимно обучать друг друга. Од- нако работники не имели бы побуждений к взаимному обуче- нию, если бы сохранялась существовавшая прежде в фирме си- стема вознаграждений и поощрений. В новом проекте работник оплачивается в соответствии с числом смежных специальностей и теми знаниями и умениями, которыми он владеет, независимо от индивидуального задания, выполняемого им в определенное время. При этой новой структуре вознаграждения работники могли реализовать свои потребности в оплате и образовании, одновременно с этим реализуя потребности организации в по- вышении квалификации работников, взаимно обучая друг дру- га. Взаимное обучение становится при этом вторичным поощре- нием, и это используется как стимул для проявления активно- сти и кооперации — вознаграждаются те члены коллектива, ко- торые внесли вклад в общий успех, создавая работникам воз- можности обучения, которые в итоге дают экономический успех. В течение периода предпусковой отладки предприятия ад- министрация хотела временно отказаться от поощрения взаим- ного обучения до тех пор, пока предприятие не достигнет опре- деленного уровня освоения мощностей, аргументируя это тем, что преждевременно обучать работника смежным специально- стям, пока он не стал еще специалистом в решении основной
Проектирование работ 219 задачи. Однако это решение разорвало связь между интересами производства, интересами работника и потребностями микросо- циума, вытеснив интерес к профессиональному росту. Это сни- зило экономический эффект проекта и потребовало со стороны руководства срочных поощрительных мер. 6.10. Подходы к проектированию работы 6.10.1. Эволюционирующие или непроектируемые работы Один из способов проектирования работы — позволить ей раз- виваться самопроизвольно. Этот принцип невмешательства в проектирование работ характеризовал производственные систе- мы перед промышленной революцией конца восемнадцатого ве- ка. Работы связывались с понятием «ремесел» и мало изменя- лись из поколения в поколение. Вопросы о том, кто какие за- дания может выполнять и как, основывались на традициях и цеховых правилах, а также на принуждении со стороны масте- ров. Некоторые обусловленные традициями работы остаются и сегодня, особенно там, где навыки и умения играют важную роль. Например, роли врача и медсестры не проектируются просто как расширение медицинской технологии. Такие профес- сии опираются на социальные традиции, защищаемые законо- дательством и союзами врачей и медицинских сестер. Вероятно, наиболее известным критиком непроектируемых работ в начале нашего столетия был Ф. Тейлор [21 j. Он на- стаивал на том, чтобы традиции давали дорогу более обдуман- ным способам принятия решений об организации работ. 6.10.2. Машинный подход Машины, появившиеся в результате промышленной революции, означали не только то, что новые работы могут быть спроекти- рованы по новой машинной технологии, но также привели к по- ниманию, что работы и организации могут проектироваться столь же определенно, как и машины. Эта машинная метафора проектирования работы берет свое начало от Адама Смита [20] и Чарльза Беббейджа [1]; позже она была развита Ф. Тейлором [21]. Эти авторы советовали руководителям проектировать каж- дую работу так конкретно и точно, как если бы все события можно было предугадать и точно определить. Они полагали, что каждое рабочее задание должно для работника становить- ся работой на себя. Сложные задания, такие, как ремонт и от- ладка, должны выделяться и возлагаться на высококвалифици- рованных специалистов; задания, требующие решений, напри-
220 Глава 6 мер контроль — на специализированные службы и т. д. Позже нашла распространение идея о том, что при группировке и рас- пределении работ все задания, предназначенные одному работ- нику, должны отвечать соответствующему уровню квалифика- ции таким образом, чтобы за высокопрофессиональные задания несли ответственность как можно меньше работников. При проектировании работ на основании этих принципов возникли проблемы. Одна из таких проблем—-«трудовая бли- зорукость», или синдром «это не моя работа». Существенные проблемы не находили решения потому, что те, перед кем воз- никала такая проблема, игнорировали ее, считая, что она не входит в их обязанности. И действительно, проблему не всегда можно разрешить в узких пределах данной должности. Фор- мально ответственные за проблему не изучают ее до тех пор» пока она не становится настолько серьезной, что ее не удается игнорировать. К этому времени решение проблемы становится трудным, неэффективным и слишком запоздалым. Следующим препятствием является то, что специалисты игнорируют и/или создают проблемы в соответствии с их узко понятыми служеб- ными обязанностями, а не с более широкими потребностями ор- ганизации. Многие работники видят неэффективность этой си- стемы, но не проявляют инициативы, поскольку рассматривают это как вторжение на чужую территорию, которое вызовет от- пор. Много энергии, которая может быть полезной для взаимно- го обучения и решения проблем, вместо этого отвлекается на обоснование и поощрение узкой специализации. В конечном сче- те усиливается отчуждение работников, которые видят, что они втиснуты в машинно-ориентированную, бесперспективную систе- му, не учитывающую человеческих потребностей в интересной, осмысленной работе. При машинном подходе предполагалось, что в проекте рабо- ты должно быть все регламентировано, и поэтому нет необхо- димости для работников проявлять свободу действий. Действи- тельно, предполагалось, что для обеспечения работоспособнос- ти системы следует оградить ее от самодеятельности работников. «Работа строго по правилам» или «злонамеренное послушание»- показывают, что это предположение является ошибочным. На- пример, британские железнодорожные рабочие 35 лет назад вместо объявления забастовки практически остановили желез- нодорожную службу, просто выходя на работу и скрупулезно выполняя требуемые предписания и нормативные рабочие про- цедуры— не больше и не меньше. Они преодолели безразличие администрации железной дороги, оставив свою инициативу до- ма. Подобным же образом, в Нью-Джерси не имевшая права на забастовку полиция навязывала строгое соблюдение правил дорожного движения без любых проявлений свободы действий,
Проектирование работ 221 что привело к нарушению транспортного потока на ключевых магистралях. Эти случаи напоминают о том, что правила и тре- бования к работе должны регулироваться с помощью заинте- ресованности и индивидуальной свободы действий, а также, что успех организации в значительной мере основывается на готов- ности каждого работника к проявлению инициативы. Сегод- няшняя сложная автоматизированная служебная и производст- венная деятельность требует стимулирования свободы дейст- вий, так как наиболее важная работа — сводить к минимуму потери времени и снижение экономического эффекта. 6.10.3. Расширение и диверсификация работы Растущее понимание организационных и индивидуальных за- трат, связанных с машинным подходом, стимулировало поиск средств от этой болезни. К 1940 г., как полумера, была принята концепция расширения работы. [2J. При этом исходили из того, что недостаток машинного подхода состоит в узости работ и умений, и для решения проблемы необходимо их расширить. Однако расширение работы не устранило других слабостей машинного подхода. Другим средством стала концепция диверсификации рабо- ты [17], введенная в 1960-е гг. Здесь, как и в расширении ра- боты, сохраняются понятия данного рабочего и данной работы, унаследованные от машинного подхода. Однако концепция ди- версификации работы вносит существенный вклад путем вве- дения «вертикальной» и «горизонтальной» группировки зада- ний— вертикальная группировка включает задания, требующие большей самостоятельности от работника, такие, как планиро- вание, снабжение, измерение и управление, и предполагает со- здание органичных работ посредством объединения в каждой, отдельной работе заданий, совокупность которых необходима для достижения некоторого измеримого результата. Реализуя принцип диверсификации работы, фабрика плас- тиковых сумок утроила количество автоматов по их производ- ству в своих цехах. При старой организации работ (рис. 6.1) задания, связанные с непосредственным изготовлением, были сгруппированы в один набор работ, а вспомогательные зада- ния— в другой. Поскольку основные операции требовали боль- шего мастерства, выполнявшие их операторы были мужчинами и высоко оплачивались. Вспомогательные работы, связанные с приемкой и упаковкой, выполнялись женщинами и оплачива- лись существенно ниже. Значительная часть времени работы с машинами затрачивалась на устранение поломок и ошибок. Считалось, что такие затраты времени могут быть значительно* уменьшены, если каждому оператору будет поручено выполне-
222 Глава 6 Руководитель производства Руководитель технической, службы Оператор Оператор -у паков- - упаков- щица щица Прием- Прием- щица- щица- -дпаков- -упаков- щица щица Механик Механик Электроны Подсобный рабочий Подсобный рабочий Всего: 11 (* 2 руководителя) !Рис. 6.1. Схема и штатное расписание рабочей смены на производстве пласти- •ковых сумок с первоначальным распределением работ [33]. Руководитель производства One- One- One- One- One- One- One- One- Опе- ратор pamop pamop pamop pamop pamop pamop pamop pamop % Подсобный рабочий % Механик Электроник Ученик (3/61 руководителе Всего: П(*1 руководитель) Рис. 6.2. Схема н штатное расписание рабочей смены на производстве пласти ковых сумок с распределением работ после их диверсификации [33].
Проектирование работ 223. ние всех заданий, связанных с определенной машиной (рис. 6.2). В дополнение к этому была введена новая система опла- ты, по которой все работники получали ежемесячную оплату по фактическому результату, а не почасовую заработную плату. Как мужчины, так и женщины в равной мере стали заниматься более привлекательной работой, и фирма отметила повышение производительности и удовлетворенности работой. Обогащение работы создает у руководителей заинтересован- ность в более широком спектре знаний и умений, в стремлении к свободе действий, в обратной связи с результатами и вклю- чении в работу органично взаимосвязанных заданий. Однако вопросы взаимоотношений между работами, организационны- ми заданиями или продвижениями по службе здесь не нашли, развития. 6.10.4. Самоуправление бригад Начиная с конца 1940-х гг. британские и американские исследо- ватели [10, 15, 19, 22] разрабатывали подход к социотехничес- ким системам и проектированию работ, использующий концеп- цию малых групп, а не индивида, как единицу в анализе и ос- новной структурный блок организации. Организация подразде- ляется на секторы, каждый из которых отражает изменение со- стояния продукта или процесса обслуживания с собственными, измеримыми результатами. Ответственность за выполнение со- ответствующих работ возлагается на каждый сектор, который, подразделяется на бригады. Бригады организуются по принци- пу автономии и самоуправления, т. е. выполняют все техничес- кие и организационные задания, необходимые для достижения, их целей, и располагают соответствующими возможностями. Каждая бригада может рассматриваться как «мини-предприя- тие». Поскольку такие производственные единицы состоят из групп работников, которые должны согласовывать свои усилия для достижения совместных результатов, они менее уязвимы в- отношении человеческой неопределенности и, что еще более важно, черпают силы социальной сплоченности в служении об- щим производственным целям. В противоположность детерминированной и детализирован- ной машинной модели проектирования работ, самоуправляю- щиеся рабочие бригады проектируются в соответствии с прин- ципом «минимальной определенности». К бригадам предъявля- ются только те производственные требования и условия, кото- рые необходимы для взаимодействия со смежными бригадами> и организацией в целом. Они могут осуществлять самостоя- тельный выбор способов действия в соответствии с их опытом (табл. 6.3). В некоторых из самых последних проектов работ
224 Глава б Таблица 6.3. Требования к проектированию работ для самоуправляющихся бригад Работы, как правило, определяются Работы, как правило, планируются брига- проектировщиками с участием работни- дой, с консультацией руководителя, кот- ков, когда это представляется полезным да это необходимо Измеримые параметры на входе Измеримые параметры на выходе (количество и качество) Оборудование и ресурсы Планировка рабочих мест Система вознаграждения и продви- жения Внешние информационные потоки Планирование и распределение за- даний Методы работы Темп работы Время работы Сотрудничество и дисциплина Внутренние информационные потоки Внутреннее руководство Количество членов бригады бригады несут ответственность за распределение работ, обуче- ние, обсуждение, планирование, координацию и адаптацию к условиям неопределенности. Решения о технических системах должны согласовываться с бригадами. На одном из заводов концерна «Вольво» в Швеции в поддержку бригадной формы проектирования работ была разработана новая технология сборки автомобилей [12]. Конт- ролируемые через компьютер перемещения объекта сборки поз- воляют каждой бригаде планировать собственную работу и управлять ее этапами. По оценкам специалистов концерна, стоимость новой технологии на 10% превышает стоимость стан- дартной сборочной линии, но концерн рассчитывает возместить расходы за счет повышения гибкости производства и более вы- сокой заинтересованности рабочих. На фирме «Филлипс» в Ни- дерландах сборка телевизоров ведется на U-образных сбороч- ных линиях, которые облегчают взаимодействие и стимулируют сотрудничество рабочих [16]. На новом заводе по производст- ву полипропилена в Канаде компьютер, управляющий произ- водственным процессом, генерирует информацию, помогающую принять решения, а не информацию о принятии решений [5]; ответственность за окончательные решения остается за брига- дами. Этот проект был выбран по той причине, что технологиче- ская неопределеннесть была связана с большим числом неконт- ролируемых изменений, происходящих в производственной си- стеме. Ожидалось, что бригады, ежедневно участвуя в приня- тии технических решений, смогут найти способы лучше конт- ролировать эти изменения. Подобным же образом необходимо участие бригад в раз- работке системы вознаграждения. Один подход заключается в обеспечении бригад групповыми премиями, распределяемыми внутри бригады. Другой подход состоит в том, чтобы «платить
Проектирование работ 225 за знания и умения». В соответствии с предложениями брига- ды определяется необходимый для выполнения заданий набор знаний и умений, который затем разбивается на модули. Эти модули разделяются на различные уровни. Для обеспечения перехода с одного уровня на другой, связанного с повышением оплаты, разработаны стандарты для обучения и контроля. Оплата осуществляется в соответствии с той работой, умение выполнять которую продемонстрировал работник, а не той, ко- торую он выполняет. Индивидуальный подход к оплате не дает, однако, формальных привилегий одного члена бригады перед другими, поскольку все члены бригады работают в соответствии со своими способностями и принимают решения на основе об- щего согласия. Такая система вознаграждения стимулирует ра- боту бригады, взаимное обучение и приобретение навыков. Бригадная работа требует также соответствующей органи- зационной культуры, которую необходимо усвоить посредством широкого обучения и стимулирования, пока члены бригады ие приобретут достаточного опыта совместной работы и смогут под- готавливать новых членов к жизни в коллективе. Одна из наи- более критических проблем бригады — научиться тому, как взаимодействовать с теми ее членами, которые не принимают нормы и стандарты членства в бригаде (чаще отлучаются, не желают помогать другим и т. д.). Для того чтобы члены брига- ды смогли разработать форму совместного принятия решений, руководитель должен в своих отношениях с ними избегать как невнимательности, так и слишком частого вмешательства. По- этому руководители сами должны проходить соответствующее обучение, а также сами объединяться в бригады, практикуя при этом соответствующее поведение. На одном заводе было организовано пять бригад, от 14 до 28 членов в каждой [9]. Каждая бригада несла ответственность не только за производственные цели и эксплуатацию оборудо- вания, но и за контроль качества, безопасность, координацию деятельности бригад, дисциплину и т. д. Для решения всех этих организационных задач бригады выделяют работников, выпол- няющих обязанности соответствующего координатора контроля качества, распределения работ, плана отпусков, обучения и т. п. Эти организационные задания периодически чередуются и вместе с техническими заданиями, связанными с производством, контролем качества и эксплуатацией оборудования, распреде- ляются между работниками. Координаторы коммуникации от каждой из бригад встречаются с руководителем сектора каж- дый день; координаторы контроля качества встречаются с руко- водителем контроля качества по мере необходимости; коорди- наторы обучения встречаются с руководителем, ответственным за кадры, и т. д.
226 Глава 6 6.11. Аналитические методы проектирования работ В этом разделе представлены некоторые методы сбора и ана- лиза данных, помогающие принимать решения при проектиро- вании работ, т. е. позволяющие определять и группировать зада- ния и организовывать взаимоотношения между работниками. Хотя эти методы и позволяют сосредоточить внимание на неко- торых аспектах проектирования работ, они весьма ограничены в качестве орудия проектирования. Решения, касающиеся про- ектирования работ, должны приниматься прежде всего исходя из представления о нуждах организации как производственной системы, микросоциума и совокупности работников. Проекти- рование работ наиболее эффективно, когда оно является со- ставной частью организационного проектирования. 6.11.1. Схема процесса Чтобы представить организацию как производственную систе- му, полезно составить схему технологического процесса, пока- зывающую, как данное изделие или обслуживание изменяются от исходного состояния к конечному. Такая схема процесса по- могает проектировщикам работ сформулировать требования производства, не замыкаясь на конкретных технологических или социальных решениях. Схема процесса помогает проекти- ровщикам выходить за границы наличного оборудования, его размещения и структуры заданий. Схема технологического процесса, пример которой приве- ден на рис. 6.3, показывает: 1) изменение состояния продукта или обслуживания и 2) отдельные (нормативные) операции, посредством которых продукт (обслуживание) переходит из одного состояния в другое. Состояния продукта (обслужива- ния) бывают трех типов: входное, текущее и выходное. Выход- ное состояние — это конечное состояние или произведенный про- дукт на выходе из системы. Операции характеризуются терми- нами изменений состояния в процессе преобразования или об- служивания. Если отдельные машины вносят определенные из- менения в состояние продукта, то может оказаться полезным выражать такие операции в терминах работы этих машин. Про- верка, как правило, не выделяется в отдельную операцию, если она служит только для того, чтобы убедиться в осуществлении предыдущей операции. С другой стороны, осуществление по- стоянных записей или внесение изменений в уже существую- щие, как, например, при ведении истории болезни, можно рас- сматривать как нормативные операции. Хранение обычно не рассматривается как нормативная операция до тех пор, пока в процессе хранения не происходят желательные или нежелатель-
Проектирование работ 227 Необработанное молоко (вхоВ) Неупакованный сыр (выкоВ) Рис. 6.3. Схема технологического процесса переработки молока. ные изменения в состоянии продукта. Принятие решений, рас- четы, включение в работу, перемещения и т. и. сами по себе не рассматриваются как отдельные операции; скорее их можно трактовать как задания, входящие в состав нормативных опе- раций. Выбор оборудования, его размещение и структура работ должны способствовать тому, чтобы работники отчетливо пред- ставляли схему технологического процесса во время работы. Границы работы или бригады должны охватывать одну или не- сколько нормативных операций; при этом бригада отвечает за определенный участок данного технологического процесса и должна иметь возможность измерять текущие состояния про- дукта.
228 Глава 6 6.11.2. Анализ отклонений Задачей современного проектирования работ является выполне- ние требований производства при любых условиях, а не только в условиях детерминированного стабильного состояния, как это предполагается при машинном подходе. В условиях полной тех- нической определенности и стабильности окружения не сущест- вовало бы отклонений или нарушений технологического про- цесса. В большинстве производственных систем, однако, суще- ствуют зоны технологической неопределенности, где для конт- ролирования процесса необходимо решение или вмешательство человека. Поэтому необходима методика обнаружения зон на- рушений и изменчивости с тем, чтобы проектирование работ обеспечивало учет и контроль этой изменчивости в производст- венном процессе. Отклонениями называется нежелательное расхождение меж- ду требуемым и действительным состояниями. Иногда требуе- мое состояние определяется как диапазон допустимых отклоне- ний. Когда контролируемые переменные производственной си- стемы выходят за пределы этого диапазона, возникают откло- нения, которые необходимо устранить или скомпенсировать. Существует два типа отклонений: отклонения в состоянии продукта (или обслуживания), которые свойственны особенно- стям входа, выхода или преобразования продукта, и отклонения в системе, свойственные оборудованию и окружающей среде. Хотя понятие отклонения можно распространить на разли- чия в способностях, умениях и мотивации, это может привести с смешению слишком многих переменных. Анализ технологичес- ких отклонений дает проектировщику детальное понимание не- определенности и нестабильности процесса производства, объ- екта производства и производственной среды, позволяя ему вы- делить и проанализировать возможные нарушения процесса. Первым этапом в анализе отклонений является составле- ние списка всех тех отклонений, которые могли бы помешать процессу производства или обслуживания. Чаще всего этот спи- сок удобно оформлять в том виде, как это показано на рис. 6.4. Приведем некоторые правила выявления отклонений. 1. Отклонение следует записать в одной паре с той норма- тивной операцией, где оно может произойти, независимо от то- го, на какой стадии оно обнаружено. 2. Отклонение может быть зафиксировано как собственно отклонение от нормы («вода слишком холодная») или как пе- ременная величина («температура воды»). 3. Отклонение лучше выражать в терминах состояния, а не в терминах технологического процесса: «тарелки грязные», а не «тарелки не вымыты».
Проектирование работ 229 Нормативная операция Отклонения в состоянии изделия Отклонения в системе — — — — —— — Рис. 6.4. Формат списка отклонений. 4. Отклонение следует выражать так, чтобы отразить сте- пень точности и объективности оценки состояния продукта или процесса: «вода слишком холодная» (когда состояние можно оценить только приблизительно и субъективно); «температура воды ниже 92°C» (когда состояние поддается точной оценке). Второй этап анализа отклонений состоит в выявлении за- висимостей или причин, которые могут привести к этим откло- нениям. Вспомогательным средством для этого является корре- ляционная матрица отклонений, пример которой приведен на рис. 6.5. Такая матрица использовалась при перепроектирова- нии работ на бумажной фабрике. Элементы матрицы отражают взаимодействие между типами отклонений в строках и столб- цах. Отсутствие соответствующего элемента матрицы указыва- ет на отсутствие корреляции, тогда как существенная величина свидетельствует о наличии соответствующей корреляции. При проектировании работ необходимо объединить задания и орга- низовать связи между работниками так, чтобы свести к мини- муму корреляцию отклонений. Третий этап заключается в определении «ключевых откло- нений», контроль за которыми наиболее важен для успешного функционирования системы. Определение ключевых отклонений помогает проектировщикам выявить решающую роль людей в производственном процессе, так как значительная часть про- блем обычно вызывается малой долей всех отклонений. Ключе- вые отклонения: а) могут отрицательно влиять на качество, ко- личество, стоимость, расход трудовых и материальных ресур- сов: б) вносят помехи или отклонения в другие переменные ве- личины; в) нельзя уверенно предсказать, где, когда, насколько часто и с какой интенсивностью происходят; г) можно преду- предить, обнаружить, исправить или проконтролировать другим способом лишь при своевременном вмешательстве человека.
230 Глава 6 t [Качество древесины ~\г\Спосод хранения 5П1Время хранения — Содержание влаги п Смола Нежелательные примеси (древесина) '"[Гнилость [Времяочистки отвалов откорм УЗСтепень очистка стволов Т>а|Размер стружки ПГ"1 Нежелательные примеси (стружки) 2\тПотеоя древесины зка 233 L£ /322_ ~211 Л з 1 ° 1 2 _22_3. □О щРН кислоты ^Содержание S0, в кислоте <з\Суход вес при загрузке в автоклав Загрузка Sflj 21 5Пт1 Концентрация SO, в жидкости 1 г с ?П*1 Время приготовления тяУТлобина переработки 2 1 o\w\Раздрае характеристик волокон ^^Нежелательные примеси толокна) •— белизны 2 । 3 □П □ I О| |2 □ I 1 3 I о I 31 I I1 В! 31 4 ремя фильтрования Потери волокна ^Нежелательные примеси (волокна) Степень чистоты Прочность волокон _ ~13Я Плотность лП Смола/очистка ГТзг! Химический состав (и температура) 1 Нежелательные примеси (волокна) 1 шпень белизны зцитепень чистоты Прочность волокон Плотность IsSl Варка о Z2l Г з1 Ь о /I О 'и! Первая стадия рафинирования l4oi Выдержка, возврат >14; I Перемешивание пульпы (еЯшДозировка красителя - «У^Дозировка соды #1 Масса-квасцы ~&ё\Плотность . , Rs| Вторая стадия рафинирования ч гта Pg думаги/оромьТвка I ержисеетленае 1 31 3 3 эо эо 1 оо i И 31 □□ □CD3 сип? 2 оо 322 >2 1°3 I ? Й) Целлюлоза Влажность Т\Сооа !шалость ппретирование Цвет Степень белизны Л Митность 7] Ориентация волокон очность повермоаш. тепень чистоты □ □ □ □ □ □СП □СП Рис. 6.5. Корреляционная матрица отклонений [11]. Величины отклонений: 0 — только теоретический интерес; / — небольшое практическое значение; 2 — умеренное практическое значение; 3 —большое практическое значение; □ —контроль отклонений предусмотрен в технической системе, вмешательство человека исключено; О — косвенная зависимость, отклонение контролируется степенью вмешатель- ства оператора.
Проектирование работ 23! Четвертым этапом анализа отклонений является составле- ние таблицы контроля ключевых отклонений, формат которой показан в табл. 6.4. Эта таблица должна содержать краткое описание того, где, как и кем может быть обнаружено, исправ- лено или предотвращено каждое ключевое отклонение. В ней также должно быть указано, каким образом можно передать информацию о каждом из таких отклонений. В графе «Прямая связь» приводится информация, которая передается от места обнаружения отклонения к тому месту в технологической це- почке, где его можно исправить или приостановить дальней- шее развитие отклонения. Графа «Обратная связь» содержит информацию, которая передается от места обнаружения к тому месту, где можно предотвратить подобные случаи в дальней- шем. На пятом этапе анализа составляется таблица знаний, уме- ний, информации и полномочий, необходимых для контроля ключевых отклонений сотрудниками предприятия. Пример ее приведен в табл. 6.5. Эта таблица отражает значительную часть того, что должно быть учтено в проекте работ для того, чтобы работники могли справиться с технологической и средовой не- определенностью в производственной системе. 6.11.3. Технологическая оценка Хотя анализ отклонений позволяет определить конкретные зо- ны средовой и технологической неопределенности, необходима технологическая оценка, которая обеспечивает информацию бо- лее общего порядка. Каждую нормативную операцию можно оценить по нескольким параметрам, которые рассматриваются ниже. Автоматизация. Процесс считается автоматизированным, ес- ли при неизменных условиях он не требует вмешательства че- ловека. Тем не менее, участие человека необходимо для конт- роля отклонений, превышающих возможности автоматизирован- ной системы. Чем выше степень автоматизации, тем больше времени работники затрачивают на регулировку, выявление не- исправностей, ремонт, планирование и контроль, и тем меньшее время уходит у них на выполнение рутинных заданий [6, 14]. В системе с преобладанием ручного труда более вероятно, что при простаивающем оборудовании работники будут бездейст- вовать, а в автоматизированной системе, в случае выхода ее из строя, люди будут более, чем когда либо, заняты. Для частич- но автоматизированных систем проектирование работ должно предусматривать максимальную гибкость, чтобы производствен- ные ресурсы использовались полностью и в том случае, когда оборудование функционирует нормально, и тогда, когда в си- стеме происходят нарушения.
232 Глава 6 Таблица 6.4. Формат таблицы контроля ключевых отклонений Ключевое отклоне- ние Происшествие Обнаруже- ние Прямая связь Коррекция Нормативная one- Где Где Каналы Где рация Каким образом Как Время опереже - Как Отклонение У кого Кем НИЯ Кем Таблица 6.5. Формат таблицы знаний, умений, информации и полномочий, необходимых для контроля ключевых отклонений Ключевое отклоне- Необходимые на- Необходимые Необходимая Необходимые ние, подлежащее контролю выки знания информация полномочия Программируемость. Некоторые технологии требуют только того, чтобы люди следовали программе или предписанию. Дру- гие технологии, разработанные менее строго, не предписывают запрограммированных действий, и работники должны проявлять интуицию и эвристичность, основанные на способностях и опы- те. В технологических процессах второго типа работы проекти- руются таким образом, чтобы поощрять свободу принятия ре- шений, обучение и взаимный обмен информацией. Субъективность. В некоторых технологических процессах ка- чество продукции может быть определено объективно, в дру- гих — технические условия и требования расплывчаты и откло- нения устанавливаются субъективно. Руководитель пищепере- рабатывающего производства однажды резонно заметил: «Об- ращаться с этим оборудованием мы можем научить даже обезьян; что на самом деле требует мастерства, так это уме- ние отличать продукты хорошего качества и добиваться, чтобы они всегда были такими». Если люди высказывают субъектив- ные суждения, то им необходима соответствующая обратная связь для развития и поддержания чувства реальности. Стабильность. Хотя большинство отклонений происходит в процессе выполнения каких-либо операций, некоторые из них могут возникать неожиданно во время хранения, транспорти- ровки, простоя и т. д. Контроль отклонений играет особенно важную роль, если оборудование или состояние продукта не- стабильно. Эквивалентность. При реконструкции бумажной фабрики [11] четыре автоклава для термической обработки пульпы бы-
Проектирование работ 233 Обратная связь Предложения по улучшению контроля Предупреждение Технические усовер- Изменения в ра- шенствования ботах и организации Каналы Время запаздыва- ния Где Как Кем ли условно приняты в качестве эквивалентных или взаимоза- меняемых частей оборудования. Однако оказалось, что один из автоклавов более эффективен при обработке древесного волок- на определенного сорта. На это обратили внимание несколько операторов, но работа была спроектирована так, что у них не было стимула поделиться этой информацией с другими. В дру- гом случае, при реконструкции завода по выплавке алюминия [23], был учтен тот факт, что каждая плавильная печь прояв- ляет свой собственный характер, и рабочие выполняли широ- кий диапазон заданий на небольшой группе печей, чтобы выяс- нить особенности каждой из них. Изменчивость. Некоторые виды техники, например компью- теры, могут находиться либо в рабочем («включено»), либо в нерабочем («выключено») режиме, тогда как другие могут функционировать и в промежуточных режимах, например авто- мобиль или гидроузел. Работы должны проектироваться так, чтобы учитывались различные роли людей, требуемые при раз- личных режимах функционирования эксплуатируемого обору- дования. 6.11.4. Количественные оценки заданий Задания перед распределением их между работниками оцени- ваются согласно контрольным картам трудовой деятельности [13J. Эти оценки можно использовать для группировки заданий таким образом, чтобы каждая работа или бригада имела ра- зумный баланс как желательных, так и нежелательных зада- ний, совместной и индивидуальной работы, простых и сложных задач и т. д. Количественная оценка заданий может оказаться помехой при проектировании работ. Качество работы — это больше, чем сумма заданий, необходимых для ее выполнения, поскольку взаимосвязь заданий должна формировать значимость работы в целом. Содержание работы должно благоприятствовать це- лям работника, и такая работа должна связывать индивида с деятельностью организации.
234 Глава 6 6.11.5. Анализ мобильности Важным источником информации при проектировании работ служат способности работников. При анализе мобильности ста- вится простой вопрос: «Какие из обязанностей можно в случае необходимости передать от одних работников другим?». Схема матричного типа (см. табл. 6.6) иллюстрирует мобильность в группе работников. 6.11.6. Анализ взаимодействия Как и в случае анализа мобильности, можно составить табли- цу относительных частот, с которыми работники взаимодейст- вуют между собой по поводу работы. Такой анализ позволяет вскрыть взаимозависимость заданий и работ, а также соци- альные связи, существующие среди работников. 6.11.7. Анализ ответственности Составной частью проектирования работ является распределе- ние ответственности за принятие решений, использование ресур- сов и достижение результатов. Форму для сбора такой инфор- мации иллюстрирует табл. 6.7. При перепроектировании функций производства [7] в ряде авиационных ремонтных мастерских были введены два варианта ответственности руководителей. Один из них состоял в перехо- де от функционального разделения труда к разделению труда в зависимости от продукта; тем самым на каждую мастерскую возлагалась ответственность за все задания, необходимые для выпуска продукции. В другом случае в мастерских ввели до- полнительную форму ответственности — за проверку и контроль качества. Руководители, работающие по второму варианту от- ветственности, сначала выполняли проверку сами, но затем пе- редали ее подчиненным. По сравнению с другими мастерскими, где не было введено это дополнение, в рассматриваемых мас- терских повысились качество и производительность и улуч- шился общественный климат. Поскольку руководители участ- вовали в планировании и контроле внешних событий, влияю- щих на работу их подразделений, подчиненные могли следить за условиями работы бригад. 6.11.8. Показатели организационной стабильности Показатели организационной стабильности, такие, как уровень текучести кадров, количество прогулов, количество жалоб и случаев антиобщественного поведения, общественный климат,
Проектирование работ 235 Таблица 6.6. Формат анализа мобильности Можно передать к... Работа А Работа В Работа С Работа О Работа Е Работа F Работа G Обязанности Работа G Работа F Работа Е Работа П Работа С Работа В Работа А + + + + + + + + + + +
236 Глава 6 Таблица 6.7. Формат анализа ответственности Работа или брига- Задания да Аспекты вы- полняемого задания Широ'та пол- „ номочий при Доступ- принятии ре- ные Ре“ шенпй сурсы Ответствен- ность за ре- зультаты Обратная связь ставят особые задачи перед проектировщиками работ. Возрас- тающая гетерогенность рабочей силы (по таким параметрам, как возраст, пол, этническая принадлежность, уровень образо- вания), вместе с высоким темпом социальных изменений, уско- рением и учащением перемен в технике и на рынке, заставили проектировщиков концентрировать внимание на внутренней ста- бильности организации. Приходится одновременно решать две задачи: стараться сохранять квалифицированных работников и их мотивацию и адаптироваться к изменяющимся условиям рынка. Необходимость организационной стабильности требует от проектировщиков работ, во-первых, уменьшить количество и масштабы причин нестабильности и, во-вторых, так проектиро- вать работы, чтобы организация могла успешно преодолевать последствия нестабильности. Уровень текучести кадров может дать информацию о том, какие работы наиболее привлекательны для сотрудников, а ка- кие являются для них непривлекательными. Контроль текучести кадров может также выявить существующие пути профессио- нального роста и продвижения по службе. 6.12. Критерии группировки заданий Для группировки заданий, разработки структуры работ и бри- гад используются следующие критерии: 1) каждая группа заданий является значимой единицей ор- ганизации, соответствующей мини-предприятию, или самостоя- тельной производственной единицей; 2) группы заданий разделяются стабильными буферными зонами; 3) каждая группа заданий имеет определенные и стабиль- ные входы и выходы; 4) каждая группа заданий связана с определенными крите- риями оценки продуктивности, такими, как производительность, качество, эффективность, объем выпуска, степень освоения обо- рудования, стоимость, отходы, брак, квалификация, обучение, рекламации, простои;
Проектирование работ 237 5) каждая группа заданий снабжена обратной связью о ре- зультатах их выполнения и прямой связью о том, что ожидает- ся в дальнейшем; 6) каждая группа заданий располагает средствами измере- ния и контроля отклонений, происходящих в зоне ее ответст- венности; 7) взаимозависимые задания группируются вместе; 8) задания группируются по общности причинно-следствен- ных связей; 9) задания группируются относительно общих требований к умениям, знаниям или базам данных; 10) работы должны способствовать взаимному обучению ра- ботников; 11) работы должны включать возможности приобретения навыков, благоприятных для профессионального роста и про- движения по службе; 12) работы и бригады сохраняют баланс групповых и инди- видуальных, желательных и нежелательных, простых и слож- ных заданий; 13) работы и бригады поддерживают комфортабельные, но при необходимости—-напряженные условия работы; 14) работы и бригады обеспечивают знания, навыки, обрат- ную связь и санкции, необходимые для саморегуляции и адап- тации к отклонениям, происходящим в окружающей среде; 15) все задания, необходимые для достижения целей брига- ды, определяются внутри ее и по согласованию распределяют- ся между членами бригады; 16) рабочие места членов бригады располагаются таким образом, чтобы легко обеспечивались необходимые контакты; 17) в процессе выполнения заданий бригады поддерживают взаимосвязи как внутри, так и между бригадами. 6.13. Стратегии проектирования работ В задачу этой главы не входит полное описание процесса рабо- ты проектировщиков; его можно найти в других источниках [4, 8]. Проектирование работ оказывается неэффективным, ес- ли его поручать только техническим специалистам. Наиболее эффективными работами становятся те, которые проектируются при взаимном участии сторон. Технические руководители, адми- нистраторы, специалисты, обслуживающий персонал и дру- гие— все должны быть вовлечены в этот процесс для достиже- ния наиболее желательных общих результатов. Хотя действующие организации, возможно, и поступили бы верно, начав перепроектирование работы с пересмотра страте- гий управления, организационной и технологической структур,
238 Глава 6 обычно имеется ряд ограничений, которых нельзя избежать. Пе- репроектирование работ часто является только частью непре- рывного потока изменений, проводимых организацией для того, чтобы удовлетворять требованиям, приходящим извне. Одной из задач перепроектирования работ является приобретение опы- та, устанавливающего возможность следующего перепроекти- рования. Обычно в основе потребности провести перепроектирование работ лежит сложная система обстоятельств. На заводе по вы- плавке алюминия [23] попытки автоматизировать наиболее трудоемкие и непривлекательные задания были следствием уве- личения текучести кадров, возрастающих трудностей найма ра- бочих, устаревания технологии, более жестких правительствен- ных мер по обеспечению профессиональной безопасности людей и безвредных для их здоровья условий труда и требований о предоставлении равных возможностей найма для национальных меньшинств и женщин. Новая технология требовала меньше рабочей силы и новой группировки заданий. Однако сама по себе новая технология не решала проблем текучести кадров, найма и эффективности. Поэтому перепроектирование работ было направлено не только на введение новой технологии, но также на создание более привлекательной и престижной дея- тельности, на возможность гибкого использования рабочей си- лы (с тем, чтобы организация могла функционировать в широ- ком диапазоне изменений показателя текучести) и на обучение и выдвижение работников в зависимости от их подготовки, а не от вакансий, возникших вследствие увольнений. На отношение работников к реконструкции и вносимые ими предложения влияют их прошлый опыт и прогнозы на будущее. На одном заводе рабочие сочли, что их потребности удовлетво- ряются дополнительным получасовым перерывом для второго завтрака, поскольку они не предполагали, что перепроектиро- вание работ решает более фундаментальные вопросы улучше- ния качества рабочей жизни. На вышеупомянутом заводе по выплавке алюминия пере- проектирование работ привело к небольшому различию в стату- се литейных работ. Хотя большинство рабочих приветствовали новые возможности и технологию, некоторые жаловались на потерю прежних привилегий. Отношение к работе улучшилось не только среди тех рабочих, чьи функции претерпели измене- ния, но и у тех, у кого изменений не произошло, поскольку по- следние почувствовали, что впереди — неизбежные перемены к лучшему. У их работы также появилось будущее. Вследствие влияния прошлого опыта и ожиданий, связан- ных с будущим, усовершенствования более важны при пере- проектировании, нежели при новом проектировании работ.
Проектирование работ 239 Важно воспитывать чувство хозяина в отношении изменений: работники, характер работы которых меняется, должны ощу- щать, что изменения являются следствием их собственных заин- тересованности и усилий. Всеобщее участие работников в пред- ложенном проекте — это жизненно важный фактор его успеха по двум причинам: 1) эмоциональное отождествление себя с реконструкцией мобилизует работника на приложение макси- мума усилий для воплощения проекта; 2) понимание смысла проекта позволяет работнику минимизировать неопределен- ность его последствий. Как при. проектировании нового предприятия, так и при ре- конструкции роль консультанта по проектированию работ весь- ма отличается от роли обычного консультанта. Поскольку про- ектирование— процесс многоэтапный, консультант (собствен- ный или внешний) выполняет пять основных функций: Обучение и руководство. Члены проектной группы во встре- чах со специалистами предприятия и членами коллектива вы- ясняют интересующие их детали, а затем после обсуждений принимают проектные решения. Консультант занимается не проектированием работ, а направляет усилия проектантов и ра- ботников предприятия в процессе проектирования. Помощь в процессе проектирования. Консультант помогает планированию и облегчает процесс на всех этапах проектиро- вания, помогая руководителям и работникам предприятия уяс- нить их роли и определить источники затруднений. Посредничество. Когда несколько различных групп с кон- фликтующими интересами, например фирма и профсоюз, со- вместно участвуют в процессе реконструкции, консультант мо- жет действовать в качестве нейтрального посредника с целью достижения согласия относительно проекта и его осуществле- ния. Исследования. Оценка результатов проектирования работ может потребовать проведения исследований, в отношении ко- торых у консультанта имеются специальный опыт и подготовка. Внесение изменений. Когда для одной части предприятия (например, филиала) разработан новый проект работ, консуль- тант может заняться его внедрением в других подразделениях. При этом он выступает не только как эксперт, но и как «носи- тель идей». 6.14. Роль специалиста по человеческим факторам Поскольку проекты работ должны соответствовать как органи- зационным и индивидуальным, так и производственным нуж- дам, специалисту по человеческим факторам рекомендуется разделять решения организационной задачи проектирования
240 Глава 6 работ с другими участниками, включая руководителей и самих работников. Полноценный проект работ должен включать: 1) до- говор о масштабах проекта; 2) формирование проектной, а также, возможно, организационной групп; 3) формулировку принципов и критериев проектирования; 4) анализ технических и организационных задач; 5) формулировку нескольких аль- тернативных планов проекта; 6) оценку потенциальной стои- мости, достоинств и недостатков каждого плана; 7) достиже- ние согласия об окончательном варианте проекта; 8) руковод- ство процессами внедрения и отладки. Специалист по челове- ческим факторам — в классической роли консультанта или аналитика.— участвует в этапах с 3 по 6 включительно, ис- пользуя при этом принципы анализа, описанные выше в этой главе и в других главах, учитывая как нужды производства, так и социальные и индивидуальные потребности. Опытный специалист по человеческим факторам может отбросить роль консультанта и выполнять руководящую роль, принимая учас- тие во всех этапах проекта, например, с помощью консультан- та по проектированию работ. 6.15. Заключение Проектирование работ —это процесс создания ролей, посредст- вом которых сотрудники могут систематически взаимодейство- вать между собой, с оборудованием и объектом труда. Проек- тирование работ включает решение вопросов о том, какие за- дания будут выполняться машинами, а какие — работниками, как эти задания будут сгруппированы между собой и распре- делены между работниками, каким образом работники будут сотрудничать друг с другом с целью координации работ и как они будут вознаграждаться за труд. При принятии этих реше- ний нужно учитывать потребности организации как производ- ственной системы, как минисоциума и как совокупности инди- видуальностей, принимая во внимание технические и экономи- ческие критерии, а также те потребности и ожидания, которые вносят извне в организацию ее сотрудники. В отличие от ста- рых подходов, которые основывались на предположении о ста- бильности и детерминированности, современная практика про- ектирования работ концентрирует внимание на возможностях предприятия и коллектива приспособляться к неопределеннос- ти. Процесс проектирования работ неотделим от вопросов орга- низационного проектирования, поскольку он опирается как на технические, так и на социальные факторы, которые могут бла- гоприятствовать либо создавать помехи. Изменчивость окружающего мира требует от большинства организаций динамичности и многогранности организационных
Проектирование работ 241 структур и работ. Содержание работ и их взаимосвязи нужда- ются в постоянной готовности к происходящим изменениям. Современным организациям необходим хорошо управляемый процесс развития, при котором содержание работ и их взаимо- связи постоянно подвергаются испытаниям и модифицируются по мере необходимости. Такой процесс развития становится наиболее успешным при широком участии всех сотрудников, включая рабочих, в перепроектировании их собственных работ и взаимосвязей, необходимых для достижения максимального общего эффекта. Литература 1. Babbage С. On the economy of machinery and manufacturers (4th ed. enlar- ged; originally published 1835), New York: Augustus M. Kelley, 1965. 2. Conant E. H., Kilbridge M. D., An interdisciplinary analysis of job enlarge- ment: technology, costs, and behavioral implications, Industrial and Labor Relations Review, 18, 377—390 (1965). 3. Davis L, E. Evolving alternative organization designs, Human Relations, 30, 261—273 (1977). 4. Davis L. E., Organization design, In: G. Salvendy, Ed., Handbook of indust- rial engineering, New York: Wiley, 1982. 5. Davis L. E., Sullivan C. S., A Labour-Management Contract and Quality of Working Life, Journal of Occupational Behavior, 1, 29—41 (1980). 6. Davis L. E., Taylor J. C., Technology and job design, In: L. E. Davis and J. C. Taylor, Eds., Design of jobs, 2nd ed., Santa Monica, CA: Goodyear, 1979. 7. Davis L. E., Valfer E. S., Supervisory job design, Ergonomics, 8, 1 (1965). 8. Davis L. E., Wacker G. J., Job design, In: G. Salvendy, Ed., Handbook of Industrial Engineering, New York: Wiley, 1982. 9. Davis L. E., Wacker G. J. (in preparation), Designing the adaptive organi- zation. 10. Emery F. E., Ed., Systems Thinking, London: Penguin, 1969. 11. Engelstad P. H. Sociotechnical approach to problems of process control, In: L. E. Davis and J. C. Taylor, Eds., Design of jobs, 2nd ed., Santa Monica, CA: Goodyear, 1979. 12. Gyllenhammar P. G., People at Work, Reading, MA: Addison-Wesley, 1977. 13. Hackman J. R., Oldham G. R., Development of the Job Diagnostic Survey, Journal of Applied Psychology, 60, 159—170, 1975. 14. Hazlehurst R. J., Bradbury R. J., Corlett E. N. A comparison on the skills of machinists on numerically controlled and conventional machines, Occupa- tional Psychology, 43, 3, 169—182 (1969). 15. Herbst P. G„ Socio-Technical Design, London: Tavistock, 1974. 16. den Hertog J. F. The search for new leads in job design, Journal of contem- porary business, 62, 49—66 (1977). 17. Herzberg F., Work and the nature of man, Cleveland: World, 1966. 18. Jordan N., Allocation of functions between man and machine in automated systems, Journal of Applied Psychology, 47, 161—165 (1963). 19. Rice A. K. Productivity and social organization: The Ahmedabad experiment, London: Tavistock, 1958. 20' wealth of nations, London: Penguin (originally published
.242 Глава 6 21. Taylor F. W. The principles of scientific management, New York; Harper & Row, 1911. 22. Trist E. L., Higgin G. W., Murray H., Pollack A. B. Organizational choice, London: Tavistock, 1963. 23. Wacker G. J., Evolutionary job design: A case study (working paper1), Madi- son, WI: Department of Industrial Engineering, University of Wisconsin, 1979. 24. Waddel H. L. The fundamentals of automation, In: H. B. Maynard Ed., Industrial engineering handbook, pp. 325—331, New York: McGraw-Hill, 1956. ,25. Csikszentmihalyi M., Beyond boredom and anxiety, San Francisco, Jossey- Bass, 1976. 26. Ford R. N., Why jobs die and what to do about it, New York: AMACOM, 1979. 27. Hersberg F. The managerial choice, To be efficient and human, New York: Dow Jones, 1976. 28. Hill P. Towards a new philosophy of management, London: Gower, 1976. 29. Mumford E., Sackman H., Eds., Human choice and computers, Amsterdam: North Holland, 1975. 30. Nadler D. A., Hackman J. R., Lawler E. E. Managing organizational beha- vior, Boston: Little, Brown. 31. Schon D. A., Beyond the stable state, New York: Random House, 1971. 32. Sheppard H. L., Herrick N. Q., Where have all the robots gone? New York: Free Press 1972 .33. Davis L. E., Cherns A. B., Eds., The Quality of Working Life, Volume 2, The Free Press, New York, 1975.
Глава 7 МЕТОДЫ ГРУППОВОГО УЧАСТИЯ Т. Сен') 7.1. Введение Последние десятилетия явились свидетелями впечатляющей эволюции исследований человеческих факторов, в результате которой они перестали сосредоточиваться только на проектиро- вании систем человек — машина. Сегодня специалисты по че- ловеческим факторам включены в широкий спектр таких сфер деятельности, как криминалистика, взаимодействие человека с компьютером, проектирование окружения, методы обучения, производство товаров потребления, системы безопасности и не- которые другие области. Основная цель этих исследований — улучшение или оптимизация работы людей, систем и организа- ций. Данная глава посвящена последней из перечисленных тем, а именно тому, как повысить эффективность работы организа- ции. Специалисты в области человеческих факторов разработали различные методы, способствующие улучшению работы орга- низаций. Проектирование работы (гл. 6) и организационное проектирование (гл. 8) представляют собой два из таких под- ходов. Здесь описывается еще один подход, получивший назва- ние метода группового участия, который требует вовлечения всей рабочей группы в процессы определения ее целей и на- хождения путей повышения эффективности ее работы. Идея использовать небольшую рабочую группу как базис для проектирования или совершенствования работы была вы- сказана несколько лет назад. Однако промышленность начала применять этот подход только в последнее время. Теоретики и практики называли этот подход по-разному, что было обуслов- лено его специфическими характеристиками. Вначале 1950-х гг. в Тэвистокском институте исследования труда (Англия) [21] на примере реорганизации работы угольных шахт Уэльса была построена концепция социотехнической системы [21]. Одним из > Т. К. Sen, АТ & Т, New York, N. Y. Автор признателен д-ру Р. Кэмп- беллу, д-ру М. Дэй.д-ру К- Рифкину, д-ру Г. Салвенди, М. Тирней и Д. Лема- стерсу за их ценные замечания и предложения, сделанные в процессе работы над этой главой.
244 Глава 7 ее элементов была идея об автономных рабочих группах, в ко- торых работникам предоставлялась свобода организовывать трудовой процесс без каких-либо жестких процедур, навязывае- мых им вышестоящей администрацией. Позже эта концепция была развита Эйнаром Форсрудом и его коллегами в Исследо- вательском институте труда (Норвегия) и получила название «Демократия труда» [3J. Аналогичный подход, названный «Качеством трудовой жизни», применялся в «Дженерал мо- торз» [5] и в AT&T [8]. Усилия того же рода в фирме Форда получили название «Вовлечение работника» [23]. В последнее время на принятие в промышленности метода вовлечения работающих в организацию труда повлияли следу- тощие три фактора. 1. Конкуренция в мировом масштабе. Конкуренция в таких важнейших отраслях промышленности, как автомобильная, текстильная, электронная и промышленность связи, вынуждала руководителей и организаторов производства улучшать качест- во и повышать производительность, снижать цены и удовлетво- рять повышающиеся требования потребителей. Для того чтобы достичь в этом успеха, необходимы гибкая и динамичная стра- тегия производства и высокая организационная культура, со- ответствующая минимуму контроля со стороны руководства и максимуму активности работающих. 2. Появление компьютеризованной технологии. Такая тех- нология требует новых навыков у работающих и принципиаль- ных изменений в процессе производства, проектирования труда и методах управления. 3. Возникновение новых трудовых ценностей. Такие ценнос- ти характерны для современных работников, которые лучше об- разованы и обучены и требования которых к работе выходят за пределы забот о зарплате, льготах и безопасности, которыми ограничивались работники в прошлом [19]. В дополнение к этим традиционным интересам работники нового типа стремятся участвовать в принятии решений, которые могут оказать непо- средственное влияние на их каждодневный труд. Для них име- ет значение самовыражение посредством работы и надежда на то, что они смогут внести -свой вклад, который непременно бу- дет отмечен. Если говорить о том, что было названо качеством трудовой жизни (КТЖ), вовлечением работника (ВР) или трудовой де- мократией (ТД), то основным элементом этого явления стала идея кооперации и взаимодействия профсоюзов и администра- ции. Именно это было наиболее важным элементом, определив- шим успех усилий по современной организации труда в таких фирмах, как AT&T, «Форд», «Дженерал моторз». Несмотря на то, что традиционно отношения между профсоюзами и админи-
Методы группового участия 245 страцией были враждебными, обе стороны пришли к понима- нию того, что существуют ситуации, в которых их объединенные усилия, направленные на решение некоторых проблем, могут принести пользу обеим сторонам. В случае AT&T, например, такое понимание привело к тому, что в 1980 г. обе стороны до- говорились об организации объединенных профсоюзно-админи- стративных комитетов, целью которых была разработка мето- дов повышения качества трудовой жизни, а также качества об- служивания потребителя. Для специалистов по человеческим факторам важно понять характер проблем, возникавших перед группами КТЖ и ВР, и то, как эти проблемы решались посредством взаимодействия профсоюза и административно-управленческого персонала. В частности, там, где группы работников нацелены на решение Рис. 7.1. Стратегическая модель трудовых ресурсов. С — принципы; б — стратегии. производственно-хозяйственных задач, специалист по челове- ческим факторам может внести весомый вклад, выступая в ка- честве эксперта. Для специалистов по человеческим факторам это, однако, относительно незнакомая область, поэтому для то- го, чтобы они могли вносить более серьезный вклад в решение современных технических и промышленных проблем, им нужен опыт участия в такого рода работе. 7.2. Стратегическая модель трудовых ресурсов Такие групповые процедуры, как КТЖ и ВР, поддерживают ло- кальные нововведения, поэтому используемые частная модель или стратегии могут варьировать от группы к группе. В рамках данного раздела обсуждается одна из таких моделей, которая была разработана автором. На рис. 7.1 представлены основные элементы модели, причем рис. 7.1, а иллюстрирует принципы, а рис. 7.1,6 — стратегии. Рассмотрим сначала принципы.
246 Глава 7 Основание треугольника на рис. 7.1, а — это прибыль. Дей- ствительно, в деловом мире она известна под названием базиса. Для того чтобы в предпринимательстве выжить, нужно полу- чать прибыль. Таким образом, жизненно важно, чтобы и проф- союз, и все работники разделяли это убеждение. Каждый ра- ботник должен быть убежден, что он несет ответственность за вклад в прибыль предприятия. Однако прибыль можно получить лишь тогда, когда есть товар, который можно продавать — т. е. продукция или услуги. Следовательно, существенным посредником становится продук- тивность. Продуктивность — это средство получения прибыли. Опять-таки, все работники должны усвоить этот принцип и все- мерно участвовать в процессе производства товаров или услуг. Очень важно, чтобы административно-управленческий пер- сонал понимал третий из принципов, представленных на рис. 7.1, а, и следовал ему. Смысл этого принципа заключается в том, что наиболее важным элементом обеспечения продуктив- ности являются люди. Машины только помогают людям. Имен- но люди оперируют машинами и обеспечивают их эксплуата- цию. Именно люди организуют работу и приводят организацию к успеху. Для того чтобы преуспевать, предприятию требуется поддержка всех его сотрудников. Самая сложная задача, с которой сталкивается современ- ный менеджмент, заключается в том, как практически макси- мально использовать и организовать эти ключевые ресурсы, т. е. людей. Каким образом администрация может создать но- ваторскую и эффективную организацию? Какую стратегию управления людьми следует избрать? Для ответа на эти во- просы обратимся к рис. 7.1, б, на котором представлены три ос- новных элемента стратегии такого рода. 1. Отдельный работник. Коль скоро выбран подходящий ра- ботник, то руководитель должен гарантировать, что ему будут обеспечены соответствующее обучение и возможности для раз- вития, что будут созданы условия для того, чтобы он мог вно- сить соответствующий его способностям вклад. Помимо всего прочего, среда, в которой действует работник, должна вклю- чать эффективные коммуникации и действенную систему возна- граждения и признания. 2. Взаимодействие между работниками. В групповом процес- се все члены группы должны взаимодействовать друг с дру- гом. Это взаимодействие дает группе возможность сформиро- вать групповые цели, обеспечить эффективную организацию труда, повысить продуктивность и улучшить качество. Руково- дитель должен обеспечивать соответствующие взаимодействия между членами группы, а также тренировку и обучение тому, как повысить эффективность работника в групповом процессе.
Методы группового участия 247 3. Интеграция деятельности всех членов группы. Интегра- ция важна потому, что она дает возможность группе вырабо- тать свои цели. Руководителю следует выполнять роль интегра- тора, аналогичную роли дирижера. И действительно, в противо- положность традиционной роли руководителя, осуществляюще- го организацию, управление и контроль, в процессе современ- ной групповой деятельности ему отводится роль интегратора. В описанной выше модели факторы «люди», «продуктив- ность» и «прибыль» в идеале должны быть соответствующим образом увязаны со стратегиями индивидуальной деятельности, эффективного взаимодействия и продуктивной интеграции. Пре- успевающий менеджер — это тот, кто понимает важность взаи- мосвязи между двумя базовыми линиями на рис. 7.1 — при- былью, с одной стороны, и деятельностью индивидуума, с дру- гой. Данная модель предполагает, что основная роль специа- листа по человеческим факторам такая же, что и у специалис- та по системам. Их роль исключительно важна при разработке методов оптимального взаимодействия и интеграции, а также в обеспечении группы методиками для оценки эффективности ее работы. Если работа группы включает какую-либо проектиро- вочную деятельность, требующую использования знаний по че- ловеческим факторам или эргономических соображений, то та- кой специалист может выступать в роли учителя или техничес- кого консультанта. В любом случае очень важно, чтобы спе- циалисты по человеческим факторам были осведомлены о дея- тельности рабочих групп на предприятии и оказывали им соот- ветствующие услуги. 7.3. Модели методов группового участия Детали групповых методов или процессов, использующих в ка- честве центрального понятия участие, могут зависеть от соста- ва работников. Однако все они включают ряд общих элемен- тов. Здесь обсуждаются три элемента. Первый касается рядо- вых работников, второй — младшего управленческого персонала и третий — руководства. При обсуждении мы сделаем попытку связать каждый из этих аспектов с моделью делового лидерст- ва, разработанной автором. Модель предполагает, что управле- ние является динамическим процессом, что подразумевает для любой организации постоянную включенность высшего руковод- ства в рассматриваемые ниже три уровня деятельности. 1. Формулирование перспектив, агитация и поддержка. Лю- бое изменение несет с собой некоторую двойственность или не- определенность. Обычно это порождает у работников тревогу и .является причиной снижения эффективности работы. Для того чтобы избежать снижения трудовой эффективности, руководст-
248 Глава 7 во должно создать образ будущего. Образ будущего четко оп- ределяется в связи с функциями новых совместных целей и должен быть доведен до всех работников. Затем высшее руко- водство должно выступать в роли агитатора и вызвать энтузи- азм работников по отношению к новым перспективам. То, как вызвать энтузиазм, зависит от индивидуального стиля руково- дителя, но обязательной составляющей руководства является поддержка. Руководству необходимо продемонстрировать, что оно искренне заботится о своих сотрудниках и по достоинству ценит их. Проявление поддержки обязательно для создания до- верия к руководству, для рождения истинного энтузиазма в от- ношении перспектив предприятия и для поощрения сотрудников к деятельности по достижению новых общих целей. 2. Проектирование, разработка и убеждение. Если предпо- лагается предложить новый продукт или новый вид услуг, то необходимы метод, подход или система. Часто это требует но- вых стратегий и тактик. Все это нужно спроектировать и разра- ботать. Степень непосредственного участия руководства на ста- дии проектирования или разработки зависит от сущности про- дукта, услуги или стратегий, но важно, чтобы руководство убе- дило сотрудников, что эта работа выполнима и что имеются хорошие возможности для успеха на рынке сбыта. Все это нуж- но для поддержания хорошего настроения и энтузиазма работ- ников и для того, чтобы создать хороший образ руководства вне предприятия. 3. Внедрение, вовлечение и совершенствование. Когда спро- ектирован и создан прототип или разработан проект, внутри ор- ганизации должны быть внедрены адекватные ему новые про- цесс или система. При этом руководство должно сделать все, чтобы каждый работник был вовлечен в работу по внедрению. Такая стратегия тотального вовлечения работников на стадии внедрения в последние годы привела японскую систему ме- неджмента к крупным успехам в промышленном производстве и торговле [13, 14]. Мы уже отмечали, что современное управление представля- ет собой динамический процесс. Поэтому после создания новой системы для нового продукта или нового вида услуг непрерыв- но должен продолжаться процесс изучения и оценки. Условия рынка могут резко изменяться, и поэтому — в целях поддержа- ния конкурентоспособности — необходимо непрерывное усо- вершенствование делового процесса. Возможно, ббльшая часть такого рода усовершенствований будет исходить от сотрудни- ков, непосредственно вовлеченных в работу, но руководство должно находиться в состоянии полной готовности, контакти- ровать с работниками на всех уровнях и, по необходимости, обеспечивать ресурсы и поддержку.
Методы группового участия 249 Теперь мы обратимся к трем групповым методикам, кото- рые упоминались раньше. 7.3.1. Модель вовлечения работников Мы уже говорили о том, что основным элементом процесса во- влечения работников является сотрудничество между профсо- юзом и администрацией. Опыт работы предприятий с активны- ми профсоюзами подтверждает тезис о том, что для успеха КТЖ или аналогичных групповых методик необходимо сотруд- ничество профсоюза и администрации. Обычно процесс вовле- чения работников включает три элемента, однако специфичес- кие особенности могут зависеть от конкретной ситуации. Пер- вым элементом является верховный профсоюзно-администра- тивный комитет. Обычно в него входят несколько представите- лей высшего руководства и такое же число лидеров профсою- за. Принятая в AT&T модель также предполагает включение в состав этого комитета постороннего эксперта, который консуль- тирует пб вопросам КТЖ и профсоюз, и высшее руководство. Все расходы на консультацию поровну распределяются между профсоюзом и предприятием. Основное назначение этого комитета — обеспечение адек- ватного руководства. Если говорить упрощенно, то этот коми- тет и осуществляет КТЖ. Он обеспечивает советы и консуль- тации по конкретному вовлечению работников и по вопросам, связанными с комитетами КТЖ; кроме того, он разрабатывает стратегии по расширению соответствующей деятельности на предприятии. Такие стратегии могут включать разработку обу- чающих моделей (например, семинаров или рабочих совещаний для руководства как профсоюза, так и предприятия). Вторым элементом является местный профсоюзно-админи- стративный комитет. Опять-таки, как и в случае комитета верх- него уровня, он составляется из равного числа представителей профсоюза и администрации. Участие в этом комитете добро- вольное. Кроме того, между местным и верховным комитетом существует отличие, заключающееся в том, что местный коми- тет включается в группы КТЖ, в сферы их деятельности и, по мере необходимости, обеспечивает помощь этим группам. Третьим элементом являются группы вовлечения работни- ков. Обычно они невелики и носят различные названия — на- пример, кружок качества, группа контроля качества, проблем- ная группа, бригада КТЖ и т. п. [8, 18, 20J. Несмотря на то, что эти группы могут иметь какие-то специфические черты, су- ществует определенный набор безусловно общих для всех них характеристик. Пять из таких общих характеристик указаны ниже.
250 Глава 7 I. Члены группы обычно принадлежат одному подразделению или работают над одним проектом. В группу входят штатные работники, представители профсоюза и руководитель группы. 2. Участие в работе группы добровольное. 3. Группа собирается часто, обычно 1 раз в неделю или каждые 2 недели; встречи происходят в рабочее время. 4. Участники обсуждают проблемы, связанные с работой, и рекомендуют решения своей администрации. 5. Из профсоюза и/или администрации выделяется лицо (по- собник, см. ниже), которое выполняет обязанности по обеспече- нию группы необходимыми средствами и информацией. При необходимости предприятие представляет группе другие мате- риалы и виды обеспечения и обучения. Детали относительно структуры и работы этих групп, их не- достатков и достоинств приводятся ниже. Кружки качества (КК)—наиболее распространенное, на- звание для этих групп. Идея кружков качества зародилась в японском Союзе ученых и инженеров (JUSE) в 1960-е гг. Ос- новной целью этих групп было обеспечение высокого качества продукции путем применения статистических принципов конт- роля качества. Японские менеджеры и специалисты, поддержи- вавшие идею КК, исходили из того, что правильное решение проблемы может быть найдено только в процессе совместного решения производственных задач администрацией и работни- ками. Кружки качества появились на американской сцене в сере- дине 1970-х гг. и быстро распространились. В течение первых 8—9 лет подавляющее большинство американских фирм ис- пользовало некоторые из форм программ КК. В американском и японском подходах к КК обнаруживаются как сходные, так и различающие их черты. Мы, однако, ограничим здесь рас- смотрение лишь американскими программами участия работ- ников в КК. Структура группы. Обычно группа состоит из небольшого числа участников, чаще всего—10 или 12 человек. В нее вхо- дят работники, а также представители администрации и проф- союзного руководства. Работники могут быть либо членами од- ного рабочего подразделения, подчиненными одному руководи- телю, либо членами разных рабочих групп, занятых решением сходных задач. Первый вариант более распространен. Члены группы. Кружки качества или группы вовлечения ра- ботников собираются, в первую очередь, для того, чтобы решить или рекомендовать решения проблем, связанных с производи- тельностью и/или качеством. Однако, коль скоро такая группа начинает функционировать, ей могут быть адресованы и дру- гие возникающие проблемы — например, касающиеся здоровья,
Методы группового участия 251 безопасности, практической работы. Некоторые из этих проблем знакомы специалистам по человеческим факторам, и группам могут быть полезны совет или консультация таких специа- листов. Работа группы. Обычно группа собирается на 1 час ежене- дельно или 1 раз в 2 недели. Важно, чтобы встречи были ре- гулярными и чтобы решение об интервале между ними было совместным, т. е. принималось профсоюзом и администрацией. Если, ввиду непредвиденных обстоятельств, встреча отменяется, то представители администрации должны делать это только после консультации с профсоюзами и рядовыми членами груп- пы. Хотя участие добровольно, все собрания проводятся в ра- бочее время, т. е. работники получают свою обычную зарплату несмотря на то, что они выполняют не основную работу, а по- сещают собрания группы. Ниже приводится список правил, которые, как было уста- новлено, способствуют успешной работе группы. Каждая группа должна выбрать лидера. Кто-то, должен следить за временем и сообщать о нем чле- нам группы. К каждому собранию следует готовить повестку дня; члены группы должны быть подготовлены к обсуждению вопросов, включенных в повестку. У каждой группы должен быть пособник. Роль пособника1». Успех КК или ВР в значительной степени зависит от способности группы выделять главные проблемы, собирать необходимые сведения, надлежащим образом их ана- лизировать, искать подходящие решения и, наконец, достигать группового согласия. Во всем этом значительную роль может сыграть пособник. Роль пособника (которого иногда называют находчивой лич- ностью) не следует брать на себя ни лидеру группы, ни учет- чику времени. Пособник, отфильтровывая второстепенные про- блемы и содействуя тому, чтобы внимание группы фокусирова- лось именно на важных, помогает участникам обсуждения про- анализировать происходящее и оказывает им помощь в груп- повом решении проблем. В зависимости от задачи и состава группы пособник может служить связующим звеном между группой и высшим руководством и, помимо этого, при небходи- мости быть источником технической информации. Поскольку роль пособника чрезвычайно важна, многие предприятия, ис- ’) Это слово в современном русском языке приобрело негативный оттенок. Здесь мы возвращаем ему первоначальный положительный смысл. — Прим, ред.
252 Глава 7 пользующие КК и ВР, разработали эффективные программы их подготовки. Роль специалиста по человеческим факторам. В других раз- делах этой главы указывается, что КК и ВР — это новая фор- ма деятельности для специалистов по человеческим факторам. Тем не менее, профессионалы в этой области могут быть здесь чрезвычайно полезны. В настоящее время многие из специалис- тов по человеческим факторам работают изолированно. Включе- ние этих профессионалов в процесс группового решения про- блем, несомненно, расширяет возможности их самореализа- ции. В контексте методов группового участия здесь описыва- ются 4 новые роли для специалистов в области человеческих факторов. Пособничество. Специалист по человеческим факторам мо- жет выступать в роли пособника группы. Консультант группы. Специалист по человеческим факто- рам может играть важную роль в качестве группового кон- сультанта для КК или группы вовлечения работающих. В этом качестве он может помогать членам группы, выдвигая различ- ные идеи по рассматриваемым проблемам. Технический советник. В этой роли специалист по человече- ским факторам обеспечивает консультациями предложения по решению проблем, рассматриваемых группой, или помогает группе сформулировать проблемы таким образом, чтобы можно было обсуждать их решения. Помощник в решении проблем. Специалист по человеческим факторам имеет навыки в решении разного рода проблем. Он может использовать свой опыт для того, чтобы помочь членам группы овладеть эффективными методами решения проблем. Можно сказать, что в Соединенных Штатах наступил пери- од повального увлечения кружками качества. В статье [10] да- ется ряд интересных предложений относительно эффективного применения КК- Помимо этого, основываясь на собственном опыте работы с группами по-КТЖ, я могу рекомендовать тем, кто хотел бы попробовать заняться вовлечением работников, следующие соображения о том, что нужно и чего не нужно де- лать: 1. С самого начала необходимо привлечь к работе профсо- юз. Основные цели КТЖ и КК должны быть сформулированы руководством профсоюза и руководством предприятия совме- стно. 2. Нужно сделать все для демонстрации того, что высшее руководство поддерживает программы вовлечения работников в организацию производства. 3. Следует обеспечить группам вовлечения необходимые условия для эффективной деятельности. К ним относятся бла-
Методы группового участия 253- гоприятные условия для проведения собраний групп, разнооб- разные возможности для обучения и, если понадобится, техни- ческие советы и поддержка. 4. Группы должны получать быструю обратную связь от тех. рекомендаций, которые они подготавливают для руководства. 5. Должна быть разработана система поощрений тех групп,, которые внесли значительный трудовой вклад. 6. Чаще всего группы вовлечения изолируются от своих ос- новных рабочих подразделений. Следует принимать меры для облегчения общения между рассматриваемыми группами во- влечения и рабочими подразделениями (в первую очередь те- ми, в которые входят члены данной группы). 7. Часто группы вовлечения начинают с простых проблем и быстро достигают удовлетворяющего их уровня. Для того что- бы группы обращались к изучению новых проблем, необходимо- поощрение их со стороны руководства. 8. Сопротивление среднего звена администраторов является серьезным препятствием. Необходимо принять все меры для того, чтобы канал коммуникации между группами вовлечения и администрацией оставался открытым. Основная цель групп во- влечения работников в организацию труда заключается в том, чтобы повысить удовлетворенность сотрудников и эффектив- ность труда. Участие работников в организации труда не долж- но приводить к снижению влияния администраторов среднего, уровня. 9. Деятельность каждой группы вовлечения должна рас- сматриваться как нечто промежуточное между деятельностью, положенной по штату, и личной инициативой. 10. Для специалиста по человеческим факторам участие в ра- боте группы предоставляет возможность реализовать свои зна- ния и разъяснить более широкой аудитории значение человече- ских факторов в производственной деятельности. Однако ему не следует стремиться к доминированию в группе. Все решения должны быть коллегиальными, а не решениями эксперта. 11. Новичкам трудно добиться быстрого успеха. Для того чтобы поддержать трудовой импульс и мотивацию группы, со стороны высшего руководства необходимы терпение, поддерж- ка и поощрение. Специалист по человеческим факторам может помочь в этом, обеспечив группу конструктивными идеями. Теперь давайте рассмотрим, как деятельность трех описан- ных выше комитетов связана с тремя лидерскими ролями моде- ли управления организацией труда, которая обсуждалась рань- ше. Эта связь показана в табл. 7.1. Первая роль, т. е. формулирование перспектив, агитация и поддержка, является основной задачей комитета верхнего уровня. Это означает, что нет нужды вовлекать в такого рода
254 Глава 7 Таблица 7.1. Роли лидеров комитетов и групп КТЖ Функции Степень вовлеченности Верховный комитет Местный комитет Группа вовлечения Формулирование Высокая перспектив, агита- ция и поддержка —" —— Проектирование, От высокой От высокой Средняя разработка и убеж- до средней дение до средней Внедрение, вовле- От средней Средняя От высокой чение и усовершен- до низкой до средней ствование деятельность местные профсоюзно-административные комитеты или проблемные группы. Роль проектирования и разработки прототипа принадлежит в основном проблемной группе или местному комитету. Тем не менее, если затрагивается базисная стратегия, то требуется серьезное привлечение верховного ко- митета. Поэтому как для комитета верхнего уровня, так и для местного комитета указана степень вовлечения от высокой до средней. В процессы внедрения и усовершенствования в значи- тельной степени вовлекается группа, хотя верховный и местный комитеты играют в нем важную роль, обеспечивая руководство группой, оценивая достижения и предлагая нововведения в тех случаях, когда законы рынка диктуют необходимые для вы- живания организации изменения в ней. Рассмотрим некоторые выгоды, которые могут вытекать из такого разделения труда. Имеющиеся публикации свидетельст- вуют о том, что результатом работы групп и соответствующей организации труда может явиться существенное повышение прибыли и продуктивности. Улучшение качества также может быть впечатляющим. Сообщалось об экономии затрат или по- вышении качества более чем на 50% [17J. Сотрудничество между профсоюзом и руководством пред- приятия способствует улучшению делового климата и устране- нию поводов для недовольства, так что у руководителей проф- союза и предприятия высвобождается время, которое они мо- гут посвятить другим проблемам продуктивности [6]. Несмотря на вышесказанное, вовлечение работников в дея- тельность по участию в управлении все еще плохо знакомо большинству руководителей. Необходимо систематически разъ- яснять это и организовывать соответствующее обучение адми- нистраторов на всех уровнях. Более того, пока еще нет надеж- ных данных относительно того, как организовать эффективные группы КТЖ- Часто ошибки в организации комитета КТЖ при-
Методы группового участия 255- водят к неудачам [9]. Очевидно, специалисты по человеческим факторам должны понять, что эти новые задачи бросают им вызов, приняв который, они смогли бы внести значительный вклад в организацию труда. 7.3.2. Модель участия младшего и среднего административно-управленческого персонала Многое из того, что за последнее время было написано о дея- тельности работников по участию в управлении, касалось ис- полнителей и того типа сотрудничества между профсоюзом и административно-управленческим персоналом, который обсуж- дается в гл. 1 этого тома. Однако, если вовлечение повышает продуктивность труда, то оно определенно может быть полез- но и для младшего и среднего административно-управленчес- кого персонала. В отношении усилий по повышению эффектив- ности труда «белых воротничков» понимание этой идеи в дело- вом мире растет довольно медленно [22]. В качестве положи- тельного примера можно привести фирму Форда, где среди штатных сотрудников поддерживается идея вовлеченности в управление и существует соответствующая программа. Обсуждаемая здесь модель участия для административно- управленческого персонала может быть использована в любом подразделении организации, имеющем администраторов сред- него и нижнего уровней. Базисная стратегия этой модели тре- бует, чтобы процесс участия работников осуществлялся в виде вмешательства. Она также требует личного участия руководи- теля подразделения, который должен функционировать как инициатор изменений. Поскольку, согласно данной модели, уча- стники не являются членами какого-либо профсоюза, то проф- союз не привлекается. Кроме того, в отлнчие от участия работ- ников, обсуждавшегося в гл. 1, организация труда здесь не яв- ляется добровольной. Перед руководителем подразделения, инициирующим изменения, стоит сложная задача стимулиро- вать всех сотрудников подразделения к наиболее полному уча- стию и внести максимальный личный вклад в достижение це- лей организации. Модель использует группы координационного и специали- зированного типов. Координационные группы, в свою очередь, могут быть двух типов. Группа первого типа состоит из адми- нистраторов нескольких высоких уровней. Во втором случае группа включает работников всех уровней. Рекомендуется, что- бы численность группы координационного типа не превышала 20 человек, поскольку более крупные группы хуже работают. Если число участников всех групп велико, то члены координа- ционной группы должны работать в течение ограниченного вре-
256 Глава 7 мени (например, 1 года)—для того, чтобы члены других групп также могли принять участие в работе координационной груп- пы. Координационная группа имеет следующие основные функ- ции: 1) выявить ключевые организационные проблемы; 2) определить цели организации; 3) предложить новые стратегии; 4) обеспечить поддержку групп подразделений. В специализированные группы входят все сотрудники соот- ветствующих подразделений. Основные функции этих групп за- ключаются в следующем: 1) выявить проблемы, связанные с выполняемой работой; 2) достигнуть группового согласия относительно способов их решения; 3) представить на утверждение координационной группе предложения по решению проблем; 4) сообщить координационной группе конечные результаты. Роль опросов по изучению мнений. Изучение мнений работ- ников очень упрощает процесс выявления ключевых проблем. Должным образом организованный опрос может дать группам вовлечения ценные материалы. Опрос может вынести на по- верхность основные проблемы, с которыми сталкивается орга- низация, и выявить как сильные стороны, так и вопросы, тре- бующие внимания. Обеспечение членов группы обратной свя- зью может помочь им ранжировать проблемы по степени важ- ности и найти эффективные решения. Сочетание опроса с об- ратной связью также может быть полезно для установления от- ношений доверия между работниками и администрацией. Проведение опросов в AT&T. Опросы для выявления отно- шений и мнений работников используются во многих организа- циях. Некоторые из них проводятся специально для деятельно- сти типа КТЖ. Мы опишем подход, применяемый в AT&T, ко- торый представляет собой пример использования такого рода опросов для повышения эффективности делового участия работ- ников. В AT&T опрос применяется как дополнение к КТЖ и другим •формам вовлечения работников. В основе этого опроса, кото- рый получил название «Опроса о взаимосвязях на работе», ле- жало предположение о том, что работа включает следующие четыре основные области взаимосвязей: 1. Взаимосвязи с людьми — подчиненными, коллегами, на- чальником, высшим руководством, потребителями, поставщика- ми и т. д. 2. Взаимосвязи с физической рабочей средой. Они включают человеческие факторы или эргономические проблемы, такие, как конструкция инструментов и машин, компоновка рабочего
Методы группового участия 257 места, планирование трудовой деятельности и всей рабочей си- стемы. 3. Взаимосвязи со стратегией и тактикой деятельности ор- ганизации. К ним относятся правила работы и различные виды корпоративной политики (коммерческой, трудовой, социальной). 4. Взаимосвязи с корпоративными целями. Выражаясь конк- ретнее, это расхождение между целями и ценностями работни- ка и групповыми (общими) целями и ценностями. Это — имен- но то, что сегодня представляет особый интерес в корпоратив- ной деятельности. Определив четыре базисные области трудовых взаимосвя- зей, модель AT&T предполагает следующее: для того чтобы ра- бота была наполнена смыслом, в каждой из этих четырех об- ластей должен обеспечиваться хотя бы минимальный уровень удовлетворенности, однако следует прилагать усилия к дости- жению оптимального уровня удовлетворенности, следствием ко- торого становится высокий уровень продуктивности труда. При оптимальном уровне продуктивность труда работника практиче- ски достигает предела возможностей. В AT&T опрос о взаимосвязях на работе применялся как административно-управленческими группами, так и профсоюз- но-административными группами КТЖ. Иногда его использо- вали как средство привлечения интереса к КТЖ или участию работников в управлении. Помимо этого, опрос также исполь- зовался как оценочный инструмент, измеряющий эффектив- ность КТЖ и других подобных форм. В классическом экспери- менте Лемастерса и его коллег в AT&T для преобразования промышленного предприятия из неконкурентоспособного в пре- успевающее, ориентированное на рынок, применялась уникаль- ная комбинация изучения мнений работников и их вовлечения в управление [11]. Уверенность или беспокойство? В методике опроса о взаи- мосвязях на работе использовались не только обычные для опросных методик показатели положительного, отрицательного и нейтрального отношений, но и еще два других показателя, которые оказались полезными в практике КТЖ. Первый из них получил название «уверенность — беспокойство». Рис. 7.2 дает графическое представление об этом поле. Как видно из рисун- ка, для того чтобы оценка взаимоотношений была определена как не внушающая опасений, результаты опроса должны дать более 50% положительных ответов и менее 30%—отрицатель- ных. И наоборот, менее 50% положительных ответов и более 30% отрицательных оценивают ситуацию как неблагоприят- ную. Следует указать, что эти разделительные точки (50% и 30%) в данном случае выбраны произвольно и что разные ор- ганизации могут выбрать собственные критерии.
258 Глава 7 Важность или удовлетворенность? Вторым показателем, ко- торый был использован в методике опроса о взаимосвязях на работе, является расхождение между «важностью» и «удовлет- воренностью». По каждой значимой проблеме, затронутой в ис- следовании, опрашиваемый должен был ответить, как он ее оценивает — важной или интересной. Считалось, что расхожде- ние существует в тех случаях, когда оценки важности пробле- мы превышают оценки интереса к ней. Это расхождение пред- лагает пространство возможностей для улучшения. Матрица рис. 7.3 показывает, как можно наглядно представить резуль- таты. Третий квадрант — нижний левый (он отмечен звездочка- ми) выявляет те проблемы, которые характеризуются большей важностью, но низкой удовлетворенностью работников. Такук> матрицу следует строить для каждого подразделения. Отрицательные мнения, “А Рис. 7.2. Уверенность или беспокойство? Два описанных выше- критерия — «уверенность- или беспокойство?» и «важ- ность или удовлетворен- ность?» удобны в примене- нии и обычно очень полез- ны в тех случаях, когда группы планирования изме- нений должны осуществить выбор наиболее приоритет- ных проблем. Рассмотрим,как деятель- ность координационных и специализированных групп соотносится с тремя функ- циями лидеров из описанной выше модели управляющих изменений (табл. 7.2). Задачи формирования перспектив, агитации и поддержки возлагаются на координационную группу. Однако, будучи ини- циатором изменений, руководитель несет основную ответствен- ность за помощь группе в разработке перспектив и за обучение группы тому, как активизировать остальную часть организации. В этом и проявляется отличие от обсуждавшегося выше проф- союзно-административного комитета, не имеющего единствен- ного лидера. Координационная группа также несет ответствен- ность за разработку новых стратегий и проверку их полезности. Если необходимо проведение опроса, то именно координацион- ная группа должна решить, на какие проблемы он нацелен, и принять участие в его разработке. Специализированные груп- пы принимают участие в осуществлении стратегий и в повыше- нии результативности деятельности своих групп. Координацией-
Методы группового участия 259 Таблица 7.2. Роли лидеров групп участия административно- управленческого персонала Функции Степень вовлеченности Координационная Специализирован- группа ные группы Формулирование перспектив, агита- ция и поддержка Проектирование, разработка и убеж- дение Внедрение, вовлечение и усовершен- ствование Высокая — Высокая Низкая Низкая Высокая ная группа следит за успешностью работы специализированных групп и, по мере необходимости, обеспечивает для них руковод- ство и помощь. 7.3.3. Модель участия руководства: шкалирование последствий Управление предприятиями может быть централизованным или децентрализованным. При децентрализованной схеме независи- мые отделы обычно действуют «сами по себе>, как центры предпринимательской деятельности, при минимальном вмеша- тельстве со стороны высшего руководства. В случае централи- зованного управления группа высших руководителей контроли- рует и координирует стратегии, ные подразделения. При этом разделений редко вступают во взаимодействие друг с другом с целью достижения общих которые осуществляют различ- руководители различных под- целей предприятия. С точки зрения предприятия, эти отде- лы лишь локально оптимизи- руют свою собственную дея- тельность. Такая локальная оптими- зация может удовлетворять до тех пор, пока в деловом мире не произойдут какие-ли- бо непредвиденные измене- ния; будущее предпринима- тельства более точно пред- сказывается путем выявления ие менее, в современном Важность Высокая Низкая «а § Высокая В § Низкая 2 1 ******* 3 4 Рис. 7.3. Важность или удовлетворен- ность? тенденций конъюнктуры. Тем иногда непред- обществе быстро,
260 Глава 7 сказуемо, наступают социальные, политические, экономические или технологические перемены. Поэтому выживание в услови- ях конкуренции должно находиться в сфере рассмотрения хо- рошо укомплектованной команды менеджеров, которая разра- батывает общую стратегию оптимизации деятельности пред- приятия. Успех одного или нескольких подразделений редко га- рантирует благополучное выживание предприятия в целом. Описываемый здесь метод группового участия был разрабо- тан в AT&T [2, 16]. Он адресован руководителю администра- ции предприятия, который совместно со своими ближайшими помощниками (эта группа здесь носит название руководящей) должен разработать стратегию «достижения общего согласия». Под «достижением общего согласия» мы подразумеваем то, что после обсуждения стоящих перед предприятием проблем руко- водящая группа приходит к единому их пониманию — согла- сию— и затем разрабатывает стратегический план их решения. Этот подход а) сфокусирован, главным образом, на наиболее вероятном воздействии изменений окружения на благополучие предприятия в будущем; б) основан на статистическом методе, который называется «многомерным шкалированием» и целью которого является разработка сценариев будущей деятельности предприятия. Перед тем как принимаются соответствующие стратегические решения, эти сценарии изучаются руководящей группой. Многомерное шкалирование различных воздействий требует вовлечения двух групп—руководящей (которую мы уже опи- сали) и рабочей (группы экспертов), которая проводит иссле- дования и консультирует руководящую группу. После того, как стратегии сформулированы, все остальные подразделения пред- приятия включаются в разработку тактик, соответствующих этим стратегиям. Весь процесс состоит из 6 этапов. Этап 1. Определение стратегических показателей благополу- чия. На этом этапе руководящая группа должна выявить, оце- нить и прийти к единому мнению относительно ключевых пока- зателей благополучия в сфере деятельности предприятия. Чис- ло таких показателей не должно превышать 10—12. Выбранные показатели должны быть измеримыми (объективно или субъ- ективно) — так, чтобы можно было оценить их изменения. Процесс выбора показателей требует нескольких (2 или 4) собраний руководящей группы, во время которых между чле- нами группы происходит оживленное обсуждение. Обычно ис- пользуется «консенсор» или аналогичная электронная машина, которая позволяет оценить каждую из проблем путем аноним- ной обработки мнений каждого из членов руководящей труп* пы. Представление таких оценок в графической форме стиму- лирует групповую дискуссию, которая проясняет взаимосвязи и
Методы группового участия 261 устраняет недопонимание; после этого вновь проводится оце- ночная процедура. Процесс повторяется до тех пор, пока груп- па не приходит к общему мнению. Следует отметить, что этот метод несколько отличается от хорошо известного метода Дель- фи, который применялся раньше в аналогичных целях [15J. Группа экспертов подготавливает вспомогательную инфор- мацию о ряде возможных показателей благополучия. Важно, чтобы каждый член руководящей группы перед заключитель- ным обсуждением мог ознакомиться с содержанием этих мате- риалов. Этап 2. Выбор ключевых событий. На этом этапе члены ру- ководящей группы определяют события, которые либо уже име- ли место, либо, вероятно, произойдут в обозримом будущем. Как правило, за такой горизонт принимается 5 лет, но продол- жительность этого периода может меняться в зависимости от ситуации. События эти по отношению к предприятию мо- гут быть как внутренними (важные деловые решения), так и внешними (социальные, политические, экономические или технологические). Как бы то ни было, следует обсуждать все события, которые могут оказать влияние на выбранные Влияние Большое Малое Вероятность g1 § В § § 2 1 3 4 Рис. 7.4. Окно ключевых событий. в результате первого этапа ключевые показатели благополучия. При определении ключевых событий руководящая группа в ка- честве ориентира может использовать окно ключевых событий (рис. 7.4). Во-первых, события, в соответствии с их обобщенной важностью (т. е.вероятностью осуществления и их влиянием), распределяются по четырем квадрантам. Затем, на основании обобщенной важности, выбирается не более 20—25 наиболее важных событий. При этом сначала оцениваются события из квадранта 2, затем —из квадранта 3 и, наконец, из квадран- та 1. События, попавшие в квадрант 4, — т. е. маловероятные и оказывающие небольшое влияние, отбрасываются. Рабочая группа подготавливает для руководящей группы необходимую информацию по ряду событий. Эти материалы об- разуют исходную базу для обсуждения в руководящей группе. После выбора событий определяются их ранговые оценки и проводится обсуждение аналогично тому, как это делалось на первом этапе при выборе ключевых показателей благополучия. Для групповых дискуссий по поводу событий и показателей ре- комендуется использовать опытного администратора группы.
262 Глава 7 Кроме того, следует активно вовлекать руководителя админи- страции, который должен «развязывать узелки», если они об- разуются. Этап 3. Оценка событий. Этот этап необязателен. Если ве- роятность событий не оценивается, то проведение этого этапа не требуется. Однако его следует проводить в том случае, когда оценка вероятности событий может повысить реалистичность планирования. На этом этапе от членов руководящей группы требуется определение вероятностей двух типов. Сначала каж- дый из них оценивает вероятность каждого отдельного собы- тия в выбранном для планирования временном интервале. Мы будем называть ее безусловной вероятностью. Затем для каж- Совытия 1 2 3 0,3 0,8 0,6 Безусловная вероятность Условная вероятность Рис. 7.5. Матрица корреляции событий. дого события члены группы дают еще одну оценку вероятнос- ти его осуществления при условии, что происходят другие собы- тия. Мы будем называть эти оценки условными вероятностями. Матрица на рис. 7.5 показывает пример того типа данных, которые получаются в результате этой процедуры. Назовем ее матрицей корреляции событий. Она напоминает матрицу взаим- ных корреляций [4] и соответствующую методику кросс-корре- ляционного анализа, которая применялась во многих исследо- ваниях [1, 7, 12]. На рис. 7.5 верхняя строка представляет со- бой безусловные вероятности изолированной реализации трех событий, рассматриваемых в этом примере. В нижней матрице
Методы группового участия 263 представлены условные вероятности. Каждое число матрицы определяет вероятность события из строки при условии, что происходят события столбца. Отметим, что матрица не симмет- рична, как это бывает в большинстве случаев. Это означает, что если два события не являются ортогональными, т. е. независи- мыми (в этом случае условная вероятность была бы равна без- условной), то взаимные корреляции событий могут быть раз- личными в зависимости от того, какое из них происходит рань- ше (т. е. воздействие события А на событие Б необязательно равно воздействию события Б на событие А). Этап 4. Оценка последствий. Этот этап обязателен. Нужно, чтобы каждый участник руководящей группы выполнил его для каждого события и оценил его влияние на каждый из клю- чевых показателей благополучия. Платежная матрица, пред- ставленная на рис. 7.6, ЯВЛЯ- Показатели ется примером того типа дан- ных, которые получаются на этапе оценки последствий. В этом примере используются три ключевых показателя — прибыль, дивиденд и цена ак- ций. Для каждого из трех со- бытий, представленного на рис. 7.5, матрица показывает, каково будет воздействие на эти три показателя, если собы- тие произойдет. Последствие определяется как % пониже- ния или повышения. Как пра- вило, повышение или пониже- ние определяется относительно прогнозов, которые делаются в предположении, что внешние условия не изменяются. Таким об- разом, величина верхнего левого элемента матрицы означает, что если осуществится событие 1, то оно приведет к повышению прибыли на 5% сверх прогноза прибыли. Аналогично, если со- вершится событие 2, то оно снизит прибыль, по сравнению с прогнозом, на 4%, и т. д. Этап 5. Статистический анализ. На этом этапе выполняется анализ двух типов. В рамках первого берутся данные из мат- рицы корреляции событий, полученной на этапе 3, и проводит- ся обработка по типу многомерного шкалирования, описанно- го Кэрроллом [2] при обсуждении им модели шкалирования. В результате этого анализа определяются основные области Данных, представленных в матрице корреляции событий. В ма-
264 Глава 7 тематической модели шкалирования взаимодействий эти обла- сти называются размерностями. Рис. 7.7 демонстрирует при- мер графического представления результатов многомерного шкалирования. Полученный результат называется сцена- рием среды. Эти данные были получены при анализе шка- лирования воздействия (Исследование Л), в котором руководя- щая группа использовала 13 событий четырех типов — полити- ческих, социальных, производственных и экономических. На диаграмме рис. 7.7 использованы две размерности. Обе они би- Рис. 7.7. Многомерное моделирование внешних условий (сценарий деловой среды, исследование А). Р — рабочая сила; П — политика; Ц — цеиы; К — конкуренция. полярны. Горизонтальное измерение показывает, с какого рода проблемами конкуренции предприятие будет сталкиваться в обозримом будущем и какого рода ответные меры оно будет предпринимать. Второе измерение отражает заботы о потребно- стях работников, с одной стороны, стоимостные характеристики продуктов и услуги, с другой. События представлены точками в плоскости этих двух из- мерений (х—у-график). Они обозначены классификационными кодами. Проекция события на каждое измерение отражает то, насколько важно это измерение для данного события. Обозна- ченный стрелкой вектор указывает наиболее вероятные условия предпринимательства в рамках данных измерений. В рассмот-
Методы группового участия 265 ренном примере этот вектор означает, что в обозримом буду- щем наиболее вероятная деловая среда такова, что предприя- тие будет сталкиваться с новыми проблемами, обусловленными конкуренцией и ценами. Хотя руководство обычно считает, что составление матриц взаимодействия отнимает много времени, получаемые результа- ты помогают ему фокусировать свое внимание на правильном стратегическом направлении. Иногда они также позволяют вы- явить пробелы в планировании. Один из примеров этого пока- зан на рис. 7.8, полученном в результате другого исследования Требования рынка Рис. 7.8. Многомерное моделирование внешних условий (сценарий деловой среды, исследование Б}. Р— рабочая сила; М— маркетинг; К — конкуренция. шкалирования воздействия (Исследование Б). В этом исследо- вании учитывалось 16 событий. Использованы две размерности и только те из событий, которые были значимо связаны с ними. Принимались во внимание события трех типов: касающиеся ра- ботников (Р), маркетинга (Л4) и конкуренции (/<). Горизонтальной оси соответствует планирование стратегии и тактики, а вертикальная ось представляет условия конкурен- ции и реакции предприятия на них. Были выявлены значи- тельные факторы конкуренции — К 10, К И и К 14; при этом, однако, установлено, что все реакции маркетинга — М 8, М 13
266 Глава 7 и М 16— будут успешно отвечать только на один фактор конку- ренции— К 11. Таким образом был выявлен пробел планиро- вания, и руководящая группа продолжила разработку адекват- ных реакций на факторы К 10 и К 14. Статистический анализ второго типа, проводимый на этом этапе, использует результаты матрицы влияний, получен- ной на этапе 4, и дает так называемые базовый и пессимисти- ческий сценарии. Базовый сценарий показывает наиболее ве- роятное воздействие всех событий на показатели благополучия. При разработке базового сценария не делается никаких пред- положений об изменениях в оценках вероятностей из матрицы корреляции событий. Пессимистический сценарий, напротив, предполагает, что произойдут все нежелательные события (с ве- роятностью 1,0). На рис. 7.9 представлены результаты базового и пессимистического сценариев, полученные в исследовании 5. Использовалось 10 показателей благополучия. Показатели 1 и 2 связаны с прибылью. Когда руководящая группа увидела результаты пессимистического сценария, ее членам стало совершенно очевидно, что для гарантии благопо- лучия в будущем необходимы активные действия. Этап 6. Разработка форсированного сценария. Для того что- бы помочь руководящей группе принять адекватные решения, применяется диаграмма типа представленной на рис. 7.10. Та- кую диаграмму называют диаграммой экономических послед- ствий. По горизонтальной оси отложены вероятности события (от 0 до 1,0), а по вертикальной оси — оценки его влияния (бла- гоприятного или неблагоприятного). Так, события 2, 13, 18, 27, 68 и 108 имеют негативные последствия с высокой вероятно- стью их осуществления. События 19, 23, 61, 71 и 72, напротив, имеют положительный эффект и также высокую вероятность осуществления. В ситуациях, подобной этой, могут быть приня- ты две стратегии упреждающих действий: 1) в отношении со- бытий, поддающихся контролю, следует предпринимать дейст- вия, направленные на то, чтобы желательные события проис- ходили, а нежелательные — нет, т. е. смещать соответствующие значения вероятностей к 1,0 и 0; 2) в отношении событий, не поддающихся контролю, следует предпринимать такие дейст- вия, которые усиливают благоприятные последствия и смягча- ют неблагоприятные. В исследовании Б руководящая группа осуществляла толь- ко что описанную процедуру, приведшую к значениям вероят- ностей 0 или 1,0 тех событий (соответственно, нежелательных и желательных), которые она могла контролировать. Там, где было возможно оказать влияние, группа пришла к более бла- гоприятным результатам. С этими новыми данными было вновь
Методы группового участия 267 Влияние, 7> Рис. 7.10. Диаграмма последствий.
268 Глава 7 проведено шкалирование воздействий. Результатом явился форсированный сценарий типа изображенного на рис. 7.9. Этот форсированный сценарий оказался гораздо более обещающим в отношении прибыли (показатели благополучия 1 и 2), чем базовый. После того, как выбраны сценарии и приняты решения о стратегиях, разработанные стратегии спускаются вниз по уров- ням управления, выбираются соответствующие подразделения для разработки тактических планов, обеспечивающих выполне- ние этих стратегий. На рис. 7.11 этот процесс обобщен в виде структурной схемы, включающей следующую последователь- ность действий: 1) Проводится соответствующий анализ влияния внешних факторов среды, собираются данные для матрицы корреляции событий и матрицы влияний. Рис. 7.11. Процесс шкалирования интегрального воздействия. 2. Выбирается подходящая модель шкалирования воздейст- вия. 3. Руководящая группа формулирует стратегические планы. 4. В соответствии со стратегическими планами подразделе- ния разрабатывают интегральные тактические планы. Если те- кущие тактические планы подразделений преследуют разные цели, то требуется еще и план их согласования. 5. Интегральные тактические планы доводятся до всех ра- ботников на всех уровнях; при этом объясняются преследуемые цели. 6. Через заранее определенные интервалы времени оценива- ется выполнение тактических планов. Если результаты выпол- нения неудовлетворительны, выясняют, в чем причина: либо тактические планы неэффективны, либо разработанная страте- гия нереалистична. В первом случае следует внести корректи-
Методы группового участия______________________________________269 Таблица 7.3. Роли групп участия руководства Степень вовлеченности Функции Руководящая Группа экспертов группа Группы подраз- делений Формулирование перс- Высокая — пектив, агитация и под- держка Проектирование, разра- От средней От средней Низкая ботка и убеждение до высокой до высокой Внедрение, вовлечение и Низкая От средней Высокая усовершенствование ДО высокой вы в тактические планы. Во втором случае формулируются но- вые цели и вновь проводится шкалирование последствий. Если получены новые данные о внешних факторах, то они также вво- дятся в модель. Новые результаты шкалирования используют- ся для разработки новых стратегий, и описанный выше про- цесс повторяется. Вернемся к нашей модели управляющих изменений и рас- смотрим роли, которые выполняют различные группы, участ- вующие в процессе моделирования последствий. Как показано в табл. 7.3, руководящая группа несет основную ответствен- ность за формулирование перспектив, задач агитации и под- держки. Наиболее важную роль здесь играет глава админист- рации. Однако его ближайшие помощники выполняют практи- чески такие же по важности роли в соответствующих подраз- делениях. На группу экспертов и рабочие подразделения от- ветственность за решение этих задач не возлагается. В зависимости от того, разрабатывают руководящая груп- па и группа экспертов стратегические или тактические планы, степень их вовлеченности в задачи проектирования, разработки и убеждения варьирует от средней до высокой. При разработ- ке тактических планов в решение этих задач до некоторой сте- пени вовлекаются специальные подразделения. Решение задач внедрения, вовлечения и усовершенствова- ния обычно возлагается главным образом на группы экспертов и подразделений. Однако руководящая группа должна посто- янно интересоваться тактическими планами и обеспечивать им необходимую поддержку. Рассмотрим, наконец, как следует вовлекать в этот процесс специалистов по человеческим факторам. Можно определить три направления деятельности для специалистов по человечес- ким факторам: 1. Специалисты по человеческим факторам могут сами при- менять описанную выше методологию для того, чтобы опреде-
270 Глава 7 лить наиболее прибыльную для предприятия стратегию и ре- комендовать ее руководству. В этих рекомендациях должны от- ражаться критические соображения относительно стоимости, трудовых ресурсов н капитальных затрат, повышения продук- тивности, обучения персонала, проектирования работы и удов- летворенности трудом. 2. Специалисты по человеческим факторам могут включать- ся в работу группы экспертов. Они могут внести вклад в под- готовку информации, касающейся новых стратегий, и консуль- тировать руководящую группу по любым вопросам, которые возникают у нее в связи с проблемами человеческих факторов, эргономикой и т. д. 3. Специалисты по человеческим факторам могут внести зна- чительный вклад в разработку тактических планов и оценку их эффективности. Литература 1. Blackman A. W. Jr., A cross-impact model applicable to forecasts for long- range planning, Technological Forecasting and Social Change, 5, 233—242 (1973). 2. Carroll J. D., Impact scaling: Theory, mathematical model, and estimation procedures, Proceedings of the Human factors Society — 21st Annual Meeting, pp. 513—517, 1977. 3. Emery F., Thorsrud E., Democracy at work: The report of the Norwegian Industrial Democracy Program, Leiden: Martinius Nijhoff, 1976. 4. Gordon T. J., Hayward H. Initial experiments with the cross impact matrix method of forecasting, Futures, 1, 100—117 (1968). 5. Guest R„ Quality of work lite-learning from Tarrytown, Harvard Business Review, 76—87 (1979), July/August. 6. Heckscher C., Kofke G. E., Sen T. K-, Straw R., Tierney M., Quality of Work life: AT&T and the Communication Workers of America examine process after three years, Washington, DC: Ц. S. Department of Labor, 1985. 7. Jackson J, E., Lawton W. H. Some probability problems associated with cross-impact analysis, Technological Forecasting and Social Change 8, 263— 273 (1976). 8. Kofke G., Donohue J., Heckscher C., Jensen B., Ketchum W., Maccoby M., Straw R., Williamson L., Roadmap for successfully managing quality of work life, CWA/Bell System Joint National Committee on Working Condi- tions and Service Quality Improvement, Basking Ridge, NJ: AT&T, 1983, February. 9. Lawler E. E., Ledford G. E. Jr., Productivity and the quality of work life. Human Resources Productivity, New York: Executive Enterprises Publica- tions Co., 1982. 10. Lawler E. E., Mohrman S. A., Quality circles after the fad, Harvard Business Review, 64—71 (1985), January—February. 11. Lemasters D. L., et al. (in preparation), Participative management and organizational change, AT&T. 12. Mitroff I. I., Turoff M., On the distance between cross-impact models: A set of metric measures for cross-impact analysis, Technological Forecasting and Social Change, 8, 275—283 (1976).
Методы группового участия 271 13. Ouchi W., Theory Z — How American business can meet the Japanese chal- lenge, Reading, MA: Addison-Wesley, 1981. 14. Pa^ale R. T., Athos A. G., The art of Japanese management, New York: Simon & Schuster, 1981. 15. Sackman H., Delphi Assessment: Expert opinion, forecasting, and group process, U. S. Air Force Project Rang, R-1283-PR, 1974", April. 16. Sen T. K-, Bozzomo R. E., An application of impact scaling for corporate strategic planning, Proceedings of the Human Factors Society — 21st Annual Meeting, pp. 518—519. 1. 7. Serrin W. Giving workers a voice of their own, The New York Times, 1984, December 2. 18. Simmons J., Mares W. Working together, Chapter 6, New York: Alfred A. Knopf, 1983. 19. Skelly F. How to manage new values vs. old values: Performance is the key, In: L. K. O’Leary, Ed. Quality of work life, the human dimensions, New York: AT&T, 1981. 20. Thompson P. C. Quality circles at Martin Marietta Corporation, In: R. Zager and M. P. Rosow, Eds., The innovative organizations, New York: Pergamon, 1982. 21. Trist E., Higgin G. W., Murray H., Pollack A. B., Organizational choice, London: Tavistock, 1963. 22. Williams E., Participative management: Concepts, theory and implementation, Atlanta, GA: College of Business Administration, Georgia State University, 23. The UAW—''Ford National Joint Committee on Employee Involvement, El Handbook II, Ford Motor Company, 1983.
Глава 8 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СТРУКТУР X. Хендрик^ В науке о человеческих факторах традиционно обращалось вни- мание на проектирование функций, заданий, типов работ и взаимосвязей между человеком и машиной. Обычно при си- стемном проектировании выявляют задания, необходимые для достижения тех целей, на которые система рассчитана. Эти за- дания, в свою очередь, анализируются с целью определения функций, составляющих указанные задания. Специалисты в об- ласти человеческих факторов часто приступают к процессу про- ектирования с этого момента и помогают распределить эти функции между человеком или машиной, исходя из своих про- фессиональных знаний о функциональных возможностях чело- века. С учетом этого специалисты в области человеческих фак- торов применяют свои знания о взаимодействии между чело- веком и машиной для проектирования конкретных заданий, для объединения этих заданий в работы, а после этого прорабаты- вают специфику взаимодействия между человеком и машиной, включая органы управления, индикаторные устройства, компо- новку и рабочую среду. Хотя вышеописанные действия применимы в пределах си- стемного анализа, большая их часть фактически относится к индивидуальному, групповому или, в лучшем случае, к подси- стемному уровню. Короче говоря, они представляют собой то, что можно отнести к учету человеческих факторов на уровне микроэргономики. Основное содержание этой главы посвящено учету человеческих факторов в проектировании систем на мак- роэргономическом или общеорганизационном уровне. В принци- пе можно достичь многого при микроэргономическом методе проектирования системных элементов, модулей и подсистем, но все же при недостаточном внимании к макроэргономическому проектированию систем значительные возможности оказывают- ся упущенными. Классическим примером этой проблемы может служить внедрение метода сплошной выемки глубинных пластов на бри- '> Н. W. Hendrick, Univ, of Southern California, Los Angeles.
Проектирование организационных структур 273 танских угольных шахтах. Традиционная организация добычи угля была в основном ручной. При этом работа осуществля- лась небольшими и весьма автономными бригадами шахтеров. Работу бригада контролировала самостоятельно. Каждый из шахтеров выполнял несколько различных заданий, и большин- ство их могло быть выполнено различными рабочими. Рабочие получали значительное удовлетворение от такой организации работ. В социально-техническом отношении здесь можно гово- рить о согласованности психосоциальных характеристик, норм поведения, требований заданий и организационной структуры системы. Позже дорогостоящий ручной способ разработки угольных пластов был вытеснен более автоматизированным, технически более передовым методом сплошной выемки. Однако этот но- вый и более эффективный в технологическом отношении метод был реализован в организационной структуре, которая не обес- печивала согласованности психосоциальных и культурных ха- рактеристик рабочего персонала. Вместо малочисленных бригад возникла необходимость использовать бригады или смены чис- ленностью от 10 до 20 человек. Потребовалась узкая специали- зация работ. Взаимозаменяемость работников стала невозмож- ной. Между заданиями трех смен возникли тесные взаимосвя- зи, и проблемы, не решенные одной сменой, переходили к сле- дующей смене, создавая, таким образом, затруднения и трения между работниками. Такая сложная и жесткая структура ока- залась очень чувствительной в отношении производительности труда и морального климата. Вместо, ожидаемого повышения производительности труда сплошь и рядом стало происходить- снижение уровня производства, отмечались прогулы и группо- вые конфликты [6]. После изучения положения дел на других угольных шахтах, проведенного Тавистокским институтом со- циальных взаимоотношений в Лондоне [38], вместо этого упро- щенного метода сплошной выемки был предложен усовершен- ствованный, при котором организационная структура работ со- четала новую технологию и психосоциальные особенности руч- ного труда. По сравнению с первоначальным методом сплош- ной выемки усовершенствованный подход позволил уменьшить взаимозависимость между сменами, расширить диапазон про- фессиональных возможностей каждого работника, а также пре- доставил работникам возможность объединяться в коллективы на принципах добровольности. Производительность труда при этом существенно повысилась по сравнению как с традицион- ным методом сплошной выемки, так и со старой системой руч- ного труда. Резко снизились трудовая пассивность и другие не- достатки обедненных социально-трудовых отношений. Основываясь на результатах исследований Тавистокско^о
274 Глава 8 института, Мори и Трист [91] пришли к заключению о том, что одна и та же технология может быть реализована различными организационными структурами. Ключ к оптимальному реше- нию задачи заключается в выборе организационной структуры, которая была бы наиболее эффективной с точки зрения как ра- ботников, так и условий их труда. Хотя одна и та же технология может быть реализована в разных организационных структурах, использованная однажды при проектировании системы технология ограничивает класс возможных организационных структур. С внедрением микро- электроники и связанной с нею автоматизации в процессы управления, административного руководства, производства, маркетинга и другие аспекты современных систем производства и обслуживания возможности проектирования организационных структур стали гораздо более ограниченными. Из-за расшире- ния автоматизации современного труда все большее значение приобретает оптимальность макроэргономического проекта си- стемы, и лишь после ее достижения можно переходить к микро- эргономическому проектированию человеко-машинных модулей, подсистем и интерфейсов. Короче говоря, «нисходящий эргоно- мический подход существенно важен для гарантии того, чтобы собака махала хвостом, а не хвост собакой» [20]. 8.1. Некоторые основные понятия Ниже рассматриваются основные положения и важнейшие па- раметры проектирования организационных структур и их ис- пользование в макроэргономическом проектировании систем. Чтобы обеспечить общую основу, прежде всего уточняются не- которые базовые понятия. 8.I.I. Понятие «организации» Организацию можно определить как «спланированную коорди- нацию деятельности двух или более людей, которые, действуя на некоторых нормативных основаниях, в условиях разделения труда, а также при соблюдении установленной иерархии руко- водства, стремятся к достижению общей цели или группы це- лей» [33]. Рассматривая это определение более подробно, мы можем отметить следующее: 1. Спланированная координация коллективных действий под- разумевает управление. Действия не происходят спонтанно, а заранее предусматриваются. Важным фактором спланиро- ванной координации действий в комплексных современных ор- ганизациях является необходимость в информации и системах, способствующих принятию решений, облегчающих управление
Проектирование организационных структур 275- организацией. Проектирование этих вспомогательных систем должно быть совместимо с проектом организации. 2. Поскольку организации состоят более чем из одного ли- ца, индивидуальные действия должны быть зафиксированы и функционально распределены таким образом, чтобы они до- полняли друг друга, были сбалансированы и гармонизированы для обеспечения эффективного, производительного и экономич- ного функционирования организации. Эта задача прежде всего требует макроконцепции общего проекта организации, гаран- тирующего создание эффективно функционирующей системы. 3. Организации осуществляют свою деятельность и свои функции в условиях разделения труда и иерархии управления. Таким образом, организации имеют структуру. Функционирова- ние организаций во многом зависит от того, как выбрана их структура. 4. Коллективная деятельность сотрудников и функции орга- низации ориентируются на достижение общей цели или груп- пы целей. С точки зрения системного проектирования это озна- чает, что существуют критерии оценки эффективности проекта системы и они- должны быть четко определены, всесторонне взвешены и использованы для оценки возможных альтернатив- ных вариантов проекта организации в целом. 8.1.2. Структура организации Выше мы отмечали, что понятие организации, с присущими ей разделением труда и функциями управления, подразумевает структуру. Структура организации может быть охарактеризова- на тремя такими параметрами, как сложность, формализация и централизация [33]. 1. Сложность относится к степени дифференциации деятель- ности организации, а также к степени использования интеграци- онного начала для координирования и облегчения функциони- рования отдельных ее подразделений. 2. Формализация относится к степени, в которой организа- ция опирается на правила и методологию для формирования поведения персонала в системе человек — машина. 3. Централизация относится к степени концентрации или распределения по структуре организации управленческих пол- номочий в отношении принятия решений. Характер каждого из этих параметров, а также критерии их проектирования и оценки рассматриваются ниже. 8.1.3. Организационное проектирование Организационное проектирование представляет собой проекти- рование структуры организации с таким расчетом, чтобы обес- печить достижение целей, стоящих перед организацией. С точ-
276 Глава 8 ки зрения макроэргономики, организационное проектирование включает в себя: 1) определение задач или назначения систе- мы; 2) определение мер организационной эффективности и ис- пользование этих мер в качестве критериев для оценки возмож- ных альтернативных структур; 3) систематическую оптимиза- цию трех упомянутых выше основных параметров структуры ор- ганизации; 4) систематический учет влияния характеристик тех- нологии, психосоциума и окружающей среды на структуру ор- ганизации; 5) принятие решения о типе структуры для данной организации. Эти пять этапов процесса организационного про- ектирования составляют последующую часть данной главы. 8.2. Цели организации Цели определяются желаемым состоянием дел, для совершения которых проектируются организации. Цели можно классифици- ровать по критериям, направленности и временному контексту [35]. 8.2.1. Классификация по критериям Чаще других используются следующие критерии [32]: 1. Продуктивность. Оценки продуктивности выражаются чис- лом единиц продукции на каждого сотрудника организации, вы- пущенных в единицу времени. Такое число единиц продукции, затраты на единицу продукции или произведенная прибыль в расчете на одного сотрудника являются теми критериями, ко- торые обычно используются для определения продуктивности. 2. Рынок. Рыночные цели можно определить разными спо- собами. Примером может служить увеличение на 10% доли рынка данного продукта (ориентация цели на рынок) или про- дажи определенного количества единиц изделия в следующем году (цель ориентирована на выпуск продукции). 3. Ресурсы. Иногда организации ставят себе цели, связан- ные с изменением своей сырьевой или ресурсной базы. Для при- мера можно взять такие случаи, как сокращение долгосрочно- го кредита фирмы на 20 млн долл, за 5 лет, повышение произ- водительности на 30% за 3 года или сокращение текучести кад- ров на 5% в следующем году. 4. Прибыльность. Прибыльность можно выразить в виде чис- того дохода, дивиденда или уровня рентабельности. 5. Обновление. Вследствие быстрого прогресса техники и технологии, обусловленного требованиями рынка, все большее значение для многих предприятий имеет выпуск усовершенст- вованной продукции с тем, чтобы обеспечить необходимый уро-
Проектирование организационных структур 277 вень конкурентоспособности. Целью такого рода может быть разработка нового, более эффективного технологического про- цесса в течение 3 лет или создание нового компьютера, обла- дающего более высокой скоростью обработки данных. 6. Социальная ответственность. Вследствие психосоциаль- ной чувствительности современных трудовых коллективов цели социальной ответственности приобретают все больший вес в эффективности организаций. Эти цели могут группироваться вокруг таких факторов, как улучшение условий труда или обес- печение социальной справедливости. Достижение целей в пределах этих категорий можно облег- чить или затруднить соответствующим организационным проек- тированием. 8.2.2. Классификация по направленности Отмечается [35J, что классификация целей по их направленно- сти определяет характер действий, которые будут предприни- маться. Установлены три наиболее часто используемые катего- рии. 1. Цели технического обслуживания. Цели (задачи) техни- ческого обслуживания определяются как специфический тип дея- тельности, которую требуется поддерживать на протяжении длительного времени. Например, применительно к авиации целью может быть постоянная готовность к эксплуатации не менее 80% самолетов. 2. Цели усовершенствования. Любую цель, которая включа- ет глагол действия, следует рассматривать как задачу по усо- вершенствованию, так как речь идет о желаемом специфичес- ком изменении. Например, это можно отнести к увеличению ры- ночной доли, сокращению числа отказов или повышению отда- чи на вложения. 3. Цели развития. Цели развития аналогичны целям усовер- шенствования, но относятся к своеобразным формам роста, расширения, обучения или прогресса. К этим целям могут отно- ситься, например, увеличение числа внедряемых в производст- во новых изделий, повышение профессионального уровня ра- ботников или увеличение выпуска продукции. Преимущество выражения целей в соответствии с их на- правленностью состоит в том, что их легче воспринимают и осознают лица, имеющие разную базовую подготовку, такие, как администраторы, производственные рабочие или системные проектировщики. Выраженные в указанной форме цели слу- жат, главным образом, для ориентации мышления и деятельно- сти последних.
278 Глава 8 8.2.3. Классификация во временной области Как будет показано ниже, весьма полезной для учета влияния окружающих условий в процессе организационного проектиро- вания может быть классификация целей во временной области. При таком подходе обычно различают текущие, среднесрочные и долгосрочные цели. 1. Текущие цели. Текущие (краткосрочные) цели обычно относятся к тем задачам, которые охватывают период не более 1 года. Производственные цели обычно устанавливаются имен- но на такое время. 2. Среднесрочные цели. Такие цели обычно охватывают пе- риод протяженностью от 1 года до 3 лет. Подобные задачи обычно характерны для торговых организаций. 3. Долгосрочные цели. К таким целям обычно относятся задачи, рассчитанные на период от 3 лет и более. К этой кате- гории часто относятся программы исследований и разработок. Хотя для каждой конкретной (по характеру деятельности) организации такие цели могут комбинироваться, деятельность организации обычно имеет тенденцию к определенному типу временных целей. Например, исследования и разработка ново- го технического образца обычно занимают от 3 до 5 лет. В та- ком случае временные цели организации должны быть сориен- тированы на указанный срок. Игнорирование задач исследова- ний и разработок, рассчитанных на перспективу, скорее всего приведет к тому, что будут созданы такие изделия, которые окажутся не нужными потребителю в то время, когда они бу- дут выпущены и предложены на рынке. 8.2.4. Иерархический характер целей Отметим, что когда цели преобразуются в задачи, они стано- вятся конечными результатами. При анализе этих целей проек- тировщики системы должны оценить альтернативные варианты решения задачи, т. е. то, каким образом эти задачи могут быть решены, иначе говоря, определить средства решения. Эти сред- ства, выбранные на одном иерархическом уровне, становятся целями, или конечными результатами решения задачи для сле- дующего, более низкого уровня. Иерархическое распределение средств — конечных результатов в системе непосредственно свя- зано со структурой организации. Разделение труда в конкрет- ной организации в значительной степени может быть прямым следствием анализа задач и средств их решения [35]. Напри- мер, если основной целью новой организации является улучше- ние транспортных связей в городской агломерации, то следует проанализировать множество альтернативных вариантов транс-
Проектирование организационных структур 279 портных средств, таких, как скоростные автострады, метро, так- си, автобусы, трамваи, троллейбусы и монорельсовые системы. Выбор транспортной схемы, в свою очередь, служит конечным результатом на следующем иерархическом уровне, так как он сильно влияет на выбор типов организационных звеньев, кото- рые требуется подключить для нормальной работы и техничес- кого обслуживания системы (другими словами, с точки зрения системного проектирования, выбор звеньев определяется отве- том на вопрос: «Какой тип функций требуется для наилучшей реализации системы выбранного типа?»). Средства, выбранные проектировщиками системы для достижения функциональных и эксплуатационных целей этого уровня, в свою очередь, служат в качестве целей для следующего уровня организации. Средст- ва, выбранные для обеспечения указанных конечных результа- тов на элементном уровне, в свою очередь, влияют на выбор элементных функций, которые требуется реализовать в систе- ме, а следовательно, на распределение операций между эле- ментами. Выбор системного проекта, обеспечивающий этим элементам возможность осуществить свое назначение, в свою очередь, определяет разделение труда. 8.3. Критерии эффективности организации При макроэргономическом проектировании организации с уче- том человеческих факторов важно располагать средствами для оценки относительной эффективности различных структурных подразделений. В течение 1960-х и в начале 1970-х гг. проводи- лись многочисленные исследования с целью установления кри- териев для определения организационной эффективности (ОЭ). Обзор этих исследований, выполненный Кэмпбеллом [3], поз- волил установить 30 различных критериев ОЭ. Они представле- ны в табл. 8.1. Очевидно, что ни один из этих критериев в отдельности не является достаточным для оценки эффективности организации. Различные функции организаций, по всей вероятности, требу- ют оценок, базирующихся на разных группах характеристик. Задача специалиста по человеческим факторам, работающего совместно с другими проектировщиками, состоит в определении совокупности критериев эффективности, которая обеспечивала бы возможность оценки каждого аспекта предложенного орга- низационного проекта. Следует оценить принимаемые критерии с точки зрения их значения для функционирования системы. Далее, выбранные критерии организационной эффективности необходимо представить в форме, соответствующей конкретной системе (например, самолетостроение, коммунальное хозяйст- во, нефтеперегонка) и ее функциям (например, торговля, мар- кетинг, производство).
Таблица 8.1. Критерии организационной эффективности [3] 1. Общая эффективность. Интегральная оценка, учитывающая влияние боль- шинства критериев. Она устанавливается обычно путем комбинирования фактических данных о продуктивности или путем получения общих оце- нок или суждений экспертов. 2. Продуктивность. Обычно определяется как количество или объем продукции или услуг, производимых организацией. Она может измеряться на трех уровнях: индивидуальном, групповом и общеорганизационном путем использования фактических данных или оценок, либо того и дру- гого вместе. 3. Эффективность. Соотношение между единицей продуктивности и расходов, понесенных для достижения этой продуктивности. 4. Прибыль. Размер годового дохода от продажи за вычетом всех рас- ходов и выплат по обязательствам. Процент дохода на капиталовложе- ния или процент дохода на объем продаж иногда используются как аль- тернативные определения прибыли. 5. Чачество. Потребительская ценность основных услуг или продукции дан- ной организации, определяемая, главным образом, характером продук- ции или услуг и спросом на них. 6. Происшествия. Частота случающихся на производстве отказов или ава- рий, которые приводят к потере рабочего времени. 7. Рост. Представляется в увеличении таких показателей, как общая рабо- чая сила, мощность предприятия, имущество, активы, объем продаж, при- быль, доля на рынке и темпы обновления. Он содержит в себе сравне- ние текущего состояния дел в организации с состоянием дел в прошлом, а также прогноз на будущее. 8. Прогулы. Этот критерий обычно охватывает все случаи отсутствия на ра- бочем месте без уважительных причин, ио даже при таком узком тол- ковании существует множество альтернативных определений (например, общее время отсутствия, отнесенное к частоте случаев отсутствия). 9. Текучесть кадров. Относительное количество случаев добровольного увольнения с работы за определенный промежуток времени, определяе- мое по данным отдела кадров. 10. Удовлетворенность работой. Этот критерий также имеет много частных определений, сводящихся к личной удовлетворенности работника резуль- татами своего труда. 11. Мотивация. В общем, это заинтересованность работника в своей работе и деятельности организации. Тут речь идет не о чувстве удовлетворенно- сти результатами работы, а скорее о готовности или желании работать для выполнения поставленных задач. Как организационный показатель, этот критерий требует обобщения по подразделениям и организации в це- лом. 12. Социальная атмосфера. Социальная атмосфера в организации представ- ляет собой групповое явление, включающее неформальные усилия, един- ство цели, общность обязательств и чувство принадлежности к коллек- тиву. Группы или коллективы создают моральный климат, тогда как для отдельных личностей характерна некоторая степень мотивации (и удов- летворенности). 13. Управление. Роль и распределение управления предприятием для орга- низации, координации и ориентации деятельности сотрудников. 14. Конфликтность/сплоченность. Сплоченность коллектива, члены которого вместе трудятся, открыто и согласованно взаимодействуют и координи- руют свои рабочие усилия. В противовес этому, о конфликтности можно говорить как о дискомфортной обстановке в организации, когда имеют место ссоры и столкновения, плохая координация и неэффективное об- щение. 15. Гибкость/адаптация. Относится к способности организации изменять свои стандартные производственные процессы в соответствии с изменяющимися условиями среды.
Продолжение 16. Планирование и постановка целей. Степень, в которой коллектив плани- рует свои будущие действия и участвует в процессе четкой постановки задач. 17. Единство цели. В отличие от фактического осуществления организацион- ных целей, согласие относительно цели характеризуется степенью, в ко- торой все члены коллектива воспринимают одни и те же цели организа- ции. 18. Усвоение организационных целей. Относится к личностному восприятию целей организации. Это восприятие подразумевает убежденность в пра- вильности организационных целей. 19. Согласие в отношении ролей и норм. Степень, в которой члены организа- ции осознают необходимость таких организационных ограничений, как контроль, производительность, социальная атмосфера, ролевые требования и т. п. 20. Личностные качества АУП. Уровень умений и способностей, которые про- являет администрация при решении проблем взаимодействия с руковод- ством, подчиненными и другими организациями и в отстаивании своей позиции, обеспечивая поддержку тому, что облегчает конструктивное взаи- модействие и способствует созданию атмосферы энтузиазма сотрудников, способствующей достижению целей организации и обеспечению высокой работоспособности. 21. Профессиональные качества АУП. Общий уровень квалификации и ком- петентности руководителей и административно-управленческого персонала, проявляющийся в способности организации решать свои задачи. Здесь имеется в виду не искусство личностных контактов, а профессионализм АУП. 22. Информация и связь. Полнота, своевременность и точность анализа н распространения в коллективе информации, имеющей критически важное значение для эффективной работы организации. 23. Готовность. Оценка возможности оперативной реакции организации на просьбы и поручения в отношении новых работ. 24. Использование окружения. Степень, в которой организация успешно взаи- модействует с окружением и получает из него необходимую информацию и ресурсы. 25. Оценки извне. Оценка деятельности организации и ее подразделений от- дельными сотрудничающими личностями и организациями. К этому кри- терию относятся лояльность и доверие к организации, а также поддерж- ка, оказываемая организации такими группами, как поставщики, покупа- тели, акционеры и население. 26. Стабильность. Сохранение устойчивости структуры, функций и ресурсов в течение длительного времени и особенно во время критических ситуа- ций, подвергающих их испытанию. 27. Трудовые ресурсы. Комплексный критерий, который характеризует цен- ность работников для организации по отдельности и в совокупности. 28. Участие в распределении влияния. Степень, в которой отдельные лично- сти в организации участвуют в выработке н принятии решений, относя- щихся непосредственно к ним. 28. Обучение и усовершенствование. Мера усилий, которые организация при- лагает для повышения квалификации своих работников. 30. Ориентация на успех организации. Аналог личностной мотивации, относя- щийся к степени, в которой организация стремится к достижению высо- ких целей.
282 Глава 8 Следует отметить, что выбор критериев организационной эффективности и их сопоставление часто позволяют прийти к весьма ценным выводам. Определение системных целей (что са- мо по себе важно) может существенно помочь в выборе крите- риев организационной эффективности, поскольку некоторые критерии являются прямым отражением этих целей. Другие критерии меньше связаны со специфической, четко обозначен- ной целью. Например, критерий организационной эффективно- сти, указанный в п. 15 табл. 8.1 («гибкость/адаптация»), мо- жет быть очень важным для оценки эффективности конкретной организации или одной из ее функций (в зависимости от внеш- них условий), но он может и не быть явно задан. Напротив, он может иметь неявный характер на фоне нескольких целей, для достижения которых он безусловно важен. N Вторым фактором, который следует отметить, является то, что многие критерии конкурируют между собой. Например, «гибкость/адаптация» и «стабильность», «участие и распределе- ние влияния» и «управление» представляют собой некоторые из наиболее отчетливо противоборствующих пар критериев. До- стижение компромисса между этими конкурирующими крите- риями в проекте организационной структуры может иметь ре- шающее значение для успешного функционирования организа- ции. Существенные в этом отношении факторы рассматрива- ются при обсуждении следующих двух этапов процесса орга- низационного проектирования. 8.4. Определение параметров организационной структуры Как уже отмечалось в определении структуры организации, структура человеко-машинной системы может быть концепту- ально охарактеризована тремя основными параметрами. Ими являются: сложность, формализация и централизация [33]. 8.4.1. Сложность Сложность определяется дифференциацией и интеграцией дея- тельности организации. Организационные структуры характе- ризуются тремя основными типами дифференциации. Это гори- зонтальная дифференциация, или степень разделения структур- ных звеньев по горизонтали, вертикальная дифференциация, или глубина организационной иерархии, и пространственное распределение, или степень территориального разброса обору- дования и персонала организации. Возрастание любого из этих трех параметров дифференциации приводит к усложнению ор- ганизации.
Проектирование организационных структур 283 При увеличении организационной дифференциации возрас- тает и необходимость в усилении интеграции. Меры или меха- низмы интеграции необходимы потому, что с увеличением диф- ференциации в деятельности организации затрудняются комму- никация, координация и контроль. Некоторыми из наиболее общих интеграционных механизмов в организации могут быть формальные правила и процедуры взаимодействия, комиссии, интеграционные службы, а также компьютеризованные инфор- мационные системы. Следует сказать также, что сама по себе вертикальная дифференциация представляет своего рода форму интеграционного механизма, поскольку руководитель опреде- ленного уровня осуществляет координацию и контроль деятель- ности нескольких управленческих звеньев более низкого уров- ня или рабочих мест. •8.4.2. Горизонтальная дифференциация Горизонтальная дифференциация относится к степени специа- лизации и структурированию отделов организации. Специали- зация приводит к усложнению, так как она требует более сложных и дорогостоящих методов управления и контроля. И все-таки специализация широко распространена во всех сложных современных организациях из-за эффективности раз- деления труда. Адам Смит [34] указал на это обстоятельство более 200 лет тому назад. Он отмечал, например, что 10 чело- век, каждый из которых выполняет конкретное задание в со- ответствии со своей рабочей специализацией, способны произ- вести за рабочий день около 48 000 штифтов. Однако если каждый из них работал бы отдельно и независимо, выполняя все технологические операции, то общая производительность всех 10 человек не превысила бы 200 штифтов. Разделение труда приводит к образованию специализации. Способ, которым эргономисты группируют таких специалистов, известен под названием структурирования подразделений. Подразделения можно выстроить в организационную струк- туру, беря за основу: 1) функции, 2) количество, 3) типы про- дукции или услуг, 4) клиентуру, 5) географию и 6) технологи- ческий процесс. Самые крупные организации при структуриро- вании могут использовать все шесть параметров [33]. 1. Функция. Этот параметр служит наиболее распространен- ной основой для группирования деятельностей. Так, например, на типичном промышленном предприятии могут иметься под- разделения, предназначенные для производства, контроля и учета, продажи, исследований и разработок. 2. Количество. Это простейший способ группирования дея- тельностей. Например, если организация располагает 30-ю ра-
284 Глава 8 ботинками и тремя руководителями, то можно просто, разде- лить работников на группы по 10 человек и каждой группе придать по руководителю. Этот подход, вероятнее всего, может быть использован в малых организациях, на самом низком уровне более сложных организаций, а также при выполнении простых работ. 3. Продукция или услуги. Этот подход эффективно исполь- зуется при проектировании крупных предприятий. Каждое про- изводственное подразделение (такие, например, как фирмы «Шевроле», «Понтиак», «Олдсмобиль», «Бьюик» и «Кадиллак», входящие в состав корпорации «Дженерал моторе») работает по-существу автономно за счет своих функционально сгруппи- рованных отделов. Эта форма разделения работ считается пред- почтительной в тех случаях, когда речь идет о производстве разнообразной или часто изменяющейся продукции. 4. Клиентура. Тип обслуживаемой клиентуры может быть наиболее эффективной основой для организации деятельности предприятия с точки зрения эргономики. Например, корпорация, выпускающая аэрокосмическую продукцию, может иметь от- дельные подразделения сбыта, обслуживающие разных заказ- чиков: военные ведомства, коммерческие, государственные ве- домства и частных клиентов, приобретающих авиационную технику. Этот метод структурирования организации или рас- пределения деятельности привлекателен в тех случаях, когда клиентура нуждается в разнообразной продукции или услугах, что требует консолидации для достижения большей эффектив- ности и полноты удовлетворения запросов покупателей. 5. География. Географический, или территориальный, под- ход может быть особенно полезным при структурировании под- разделений для облегчения распределения продукции и услуг, а также для любой иной ситуации, когда сосредоточение зна- ний и опыта позволяет действовать более эффективно с точки зрения принятия решений или реагирования на изменение об- становки. По этой причине торговые организации часто созда- ются по территориальному принципу. 6. Технологический процесс. Эта форма организации при- менима в тех случаях, когда заказчик или изделия должны пройти ряд организационных звеньев по причине специализации оборудования или персональных требований. При таком подхо- де разные виды деятельности и специалисты разной квалифи- кации группируются по принципу обеспечения требований ис- пользуемого технологического процесса. Например, на военно- воздушных базах США подразделения обслуживания в таких формах, как выдача идентификационных карточек и регистра- ция автомобилей, группируются в отделах по обслуживанию
Проектирование организационных структур 285- заказчиков. В этих отделах работают представители полиции, кадровики и другие специалисты. Требования горизонтальной дифференциации могут быть количественно оценены с использованием двух параметров. Этими параметрами являются: 1) число специальностей, кото- рые могут потребоваться, и 2) уровень подготовки, необходи- мый для выполнения соответствующих работ. Чем больше чис- ло требуемых специальностей и чем продолжительнее период необходимой для этого подготовки, тем больше потребность в дифференциации при проектировании структуры организации. 8.4.3. Вертикальная дифференциация Мерой вертикальной дифференциации является просто-напро- сто количество уровней, разделяющих положение руководителя- и тех рабочих мест, которые непосредственно связаны с про- изводством. Обычно с увеличением размера организации воз- растает и необходимость в вертикальной дифференциации [26]. В одном из исследований было определено, что номинальный размер организации составляет от 50 до 59% величины соот- ветствующего среднеквадратического отклонения размеров [27]. Ключевым фактором, лежащим в основании соотношения меж- ду размером организации и вертикальной дифференциацией, является объем управления. Любой руководящий работник должен ограничиваться количеством подчиненных, которыми он может эффективно управлять [33]. С увеличением числа рабочих мест возрастает и количество руководителей нижнего уровня, которые должны быть предусмотрены при проектиро- вании организации. Эта величина, в свою очередь, определяет- требуемое количество штатных руководящих мест более высо- ких уровней. Например, если объем управления равен 8, а в организации 512 штатных рабочих мест, то число штатных контрольных единиц первого уровня составляет 64, второго уровня — 8; и третьего — 1. В этом случае получается три уров- ня руководства. Если организация насчитывает 4096 штатных сотрудников, то число руководящих уровней возрастает до че- тырех (т. е. 512 руководителей первого уровня, 64 — второго уровня, 8 — третьего уровня и 1 — четвертого (высшего) уровня). Хотя ограничения, налагаемые объемом управления, и оп- ределяют соотношение между размерами организации и вер- тикальной дифференциацией, эти ограничения могут сущест- венно варьировать в зависимости от многих факторов. Таким образом, хотя объем управления, равный 8, требует при штате 4096 человек четырех иерархических уровней руководства, объем управления 16 делал бы достаточным руководство всего<
286 Глава 8 на 3 уровнях. Следовательно, когда объем управления увели- чивается, организации приобретают менее рельефную форму. Основным фактором, влияющим на желательный объем управ- ления, является степень профессионализма работников. Обыч- но при возрастании степени профессионализма (уровень обра- зования и квалификация) работники получают большую воз- можность действовать самостоятельно при минимальном контроле. Таким образом объем управления для данного руко- водителя может быть расширен. В зависимости от профессио- нализма работников некоторые виды работ требуют управления и контроля в меньшей степени, чем другие. На требования вер- тикальной дифференциации могут влиять и многие другие переменные. К. ним относятся тип технологии, факторы окру- жающей среды и социально-психологические параметры. О них речь пойдет ниже. 8.4.4. Пространственное распределение Пространственное распределение относится к размещению про- изводственных мощностей предприятия во многих местах. В известном смысле, расширенные масштабы горизонтального и вертикального распределений связаны с тем, что подразде- ления планирования, производства и сбыта территориально разобщены. Мерами пространственного распределения являют- ся: 1) число географических точек, где располагаются произ- водства и службы предприятия; 2) среднее расстояние между расположенными по отдельности производствами, службами и центральными органами предприятия; 3) число работников, занятых в расположенных отдельно производствах, по сравне- нию с количеством административно-управленческого персона- ла центральных органов предприятия [13]. В целом, сложность •структуры организации возрастает с увеличением числа терри- ториально разбросанных производственных подразделений, со- отношения между производственным и управленческим персо- налом и среднего расстояния между производственными под- разделениями и дирекцией. Взаимосвязь между горизонтальной, вертикальной и прост- ранственной дифференциацией. При рассмотрении многих очень крупных или очень маленьких организаций может показаться, что между тремя типами дифференциации существует высокая степень взаимозависимости. Крупные технические корпорации, такие как ИБМ, «Дженерал моторе» и «Экссон», характеризу- ются высоким уровнем дифференциации всех трех типов. С дру- гой стороны, бакалейные лавки, местные станции технического обслуживания и предприятия химчистки отличаются слабой дифференциацией любого типа. Однако, за исключением этих
Проектирование организационных структур 287 двух крайних ситуаций, связь между тремя типами дифферен- циации слаба. Некоторые довольно крупные организации, такие, как армейский батальон, характеризуются высокой степенью вертикальной дифференциации, но относительно неразвитыми горизонтальной дифференциацией и территориальным распреде- лением. Университеты обычно имеют небольшую вертикальную дифференциацию и расположены компактно, но отличаются высокой степенью горизонтальной дифференциации [11]; неко- торые небольшие сети магазинов розничной торговли имеют слабую горизонтальную и вертикальную дифференциацию, но характеризуются существенным территориальным разбросом. Короче говоря, оптимальный уровень дифференциации каждого типа для той или иной организации должен оцениваться инди- видуально в зависимости от факторов, влияющих на этот уро- вень. Некоторые из этих факторов мы уже рассмотрели, когда описывали параметры и характер дифференциации каждого типа. Другие важные факторы рассматриваются в разд. 8.5. 8.4.5. Интеграция После определения типа и степени дифференциации специалис- ты в области человеческих факторов должны обратить особое внимание на интеграционные потребности систем. Частично характер используемых интеграционных механизмов определя- ется степенями формализации и централизации, заложенными в проект организационной структуры, так как формализация и: централизация сами по себе являются методами интеграции.. Степень развития информационных и вспомогательных управ- ленческих систем также может быть фактором, определяющим интеграционные механизмы. Таким образом, интеграционные факторы и механизмы являются частью проекта организации, и надо позаботиться о том, чтобы оптимизировать их с учетом человеческих факторов. Тип технологии, предполагаемой для использования на предприятии, характеристики внешней среды и психосоциаль- ные факторы также помогают определить оптимальные инте- грационные механизмы, которые должны быть предусмотрены в проекте предприятия. Они рассматриваются ниже. 8.4.6. Формализация Для целей эргономического проектирования формализацию можно определить как степень стандартизации работ в преде- лах организации. В проектах с высокой степенью формализации работникам предоставляется относительно небольшая свобода самостоятельных действий при выполнении работы [33]. В та-
288 Глава 8 ких случаях предусматриваются точное описание рабочих опе- раций, детальные инструкции и четко определенные технологи- ческие процессы. Часто производственное оборудование и че- ловеко-машинный интерфейс проектируются раздельно и пре- пятствуют работникам действовать по своему усмотрению. При небольшой формализации производственные операции планируются так, чтобы работники имели существенные воз- можности проявлять самостоятельность при выполнении своих обязанностей. При этом лучше используется интеллектуальный потенциал персонала. Низкий уровень формализации также обычно приводит к необходимости обучения или переподготовки и использования опыта работников. В целом, чем проще и/или стандартнее выполняемые рабо- ты, тем выше степень формализации, требуемая для обеспече- ния эффективной интеграции и функционирования системы. Чем выше профессионализм, необходимый для выполнения ра- бот, тем меньше необходимость в высокой формализации. Фак- тически запрет на использование трудовой мотивации препятст- вует творческой работе. Поэтому технологические операции со стабильными повторяющимися характеристиками могут быть формализованы до деталей с пользой для дела, тогда как вы- сокая степень формализации исследований и разработок или торговых операций, которые требуют гибкости и нестандартных реакций на изменения, гибельна для этих видов деятельности. Как показано ниже, степень предсказуемости и стабильности (либо, наоборот, неопределенности и изменчивости) ситуации также влияет на оптимальную степень формализации. Таким образом, с точки зрения макроэргономической перспективы, при поиске компромисса между подбором и обучением персонала и требованиями к его квалификации специалисты в области человеческих факторов должны принимать во внимание 1) сте- пень стабильности внешних условий, в которых предстоит функ- ционировать организации и входящим в ее состав подразделе- ниям, и 2) степень формализации, которая является оптималь- ной для эффективного функционирования данной организации. С учетом широкого распространения компьютеризованных ин- формационной и управляющей систем на современных пред- приятиях эти последние параметры одинаково важны при раз- работке проекта структуры организации. 8.4.7. Централизация Централизация определяется степенью концентрации возмож- ностей официального принятия решений на индивидуальном или групповом уровне, что определяет возможности участия ра- ботников в принятии решений, влияющих на их работу [33]. Та-
Проектирование организационных структур 289 ким образом, централизация существенно связана со свободой принятия решений. Когда решения принимаются вверху, но в системе существуют механизмы формализации, рассчитанные на ограничение свободы действий работников нижнего уровня, то это реально усиливает централизацию. С другой стороны, управление информацией требует фильтрации. Решения о том, какая информация должна поступить руководству более высо- кого уровня, часто принимаются на нижестоящем иерархиче- ском уровне. Чем больше допускает информационная система сокращение объема, обобщение и выборочное опускание или приукрашивание информации, тем ниже реальные возможности того, кто принимает централизованные решения. Таким образом, фильтрация информации, поступающей к принимающему решение лицу, показывает, что с системной точки зрения фактическое принятие решения не определяет степень централизации. Напротив, истинным мерилом центра- лизации является степень контроля информации одним лицом, которое держит в своих руках нити всего процесса принятия решений. С учетом этого обстоятельства следует отметить, что фактическое решение лишь указывает на намерение. Когда решение направляется вниз по иерархической лестнице к тем, кто фактически должен исполнять его, содержание решения также может претерпевать изменения из-за фильтрации. Струк- тура организации может даже формально допускать изменения, задержку или отклонение решения. Этот тип фильтрации может быть желательной характеристикой эргономического проекта, когда выполнение решения может нанести вред в условиях, которые могли быть неизвестны принимавшему решение лицу. В то же время очень важно предотвратить искажение решения в тех случаях, когда такое искажение может создать помехи для эффективности функционирования организации (т. е. дол- жен поддерживаться желательный уровень истинной централи- зации). В целом; высокая централизация желательна в нескольких случаях: 1) когда требуется исчерпывающая перспектива, на- пример, при принятии стратегических решений; 2) когда цент- рализация обеспечивает существенную экономию, не снижая конечного эффекта; 3) для финансовых, юридических и других специфических решений, которые могут быть подготовлены более эффективно в централизованном порядке; 4) когда рабо- та выполняется в высокостабильных и предсказуемых внешних условиях. Децентрализация желательна в следующих случаях: 1) когда спланированная деятельность конкретного руководи- теля превышает возможности восприятия информации и принятия решений; 2) когда надо обеспечить возможность быстрого реагирования на ожидаемые изменения или непрогно-
290 Глава 8 зируемые ситуации; 3) когда необходимо включить источники информации в решения; 4) когда желательно обеспечить работ- никам более существенную мотивацию путем предоставления им возможности участвовать в решениях, влияющих на их ра- боту; 5) когда есть необходимость более полно использовать интеллектуальные возможности работников; 6) когда для поль- зы дела целесообразно осознание работниками своей значимо- сти в организации; 7) когда следует повысить ответственность работников за выполнение решений путем подключения их к процессу принятия таких решений; 8) когда желательно создать более благоприятные условия для приобретения опыта и по- вышения квалификации руководителям нижнего уровня. Психосоциальные, средовые и технологические факторы как детерминанты централизации ниже рассматриваются более подробно. 8.4.8. Связи между централизацией, сложностью и формализацией Централизация и сложность. В целом, исследования показыва- ют обратную взаимосвязь между централизацией и сложностью [4, 11, 33]. Например, с увеличением числа профессий и связан- ных с этим требований к обучению, предусматриваемых в струк- туре организации, возрастает и компетенция, необходимая для принятия верных решений, что делает необходимой децентра- лизацию для эффективного функционирования организации. И наоборот, чем проще и однообразнее операции, тем больше пользы от централизованного порядка принятия решений. Централизация и формализация. Между централизацией и формализацией не обнаружено четкой и простой взаимосвязи. Эта взаимосвязь зависит от других факторов. Например, при работах, требующих высокой профессиональной подготовки, обычно желательны как низкая формализация, так и децентра- лизация. С другой стороны, при работах, не требующих высо- кой квалификации, возрастает необходимость как в формали- зации, так и в централизации [11]. Однако в зависимости от типа решения это соотношение может быть не столь жестким. Для специалистов высокой квалификации предпочтительна де- централизация решений, влияющих непосредственно на их ра- боту, наряду с низким уровнем формализации, но это не отно- сится: 1) к решениям, касающимся персональных вопросов (например, заработной платы и методики оценки производи- тельности труда), когда желательна возможность прогнозиро- вания, которая появляется со стандартизацией, и 2) к страте- гическим решениям, эффективность которых возрастает в ус-
Проектирование организационных структур 291 ловиях централизации и которые не оказывают существенного влияния на ежедневную деятельность специалистов [33]. Формализация и сложность. Взаимосвязь между формализа- цией и сложностью может зависеть от: 1) направления диффе- ренциации и 2) уровня профессионализма [33]. Высокая гори- зонтальная дифференциация, если она достигается путем уве- личения количества и типов повторяющихся технологических операций, приводит к необходимости высокой формализации (31]. Если же такая дифференциация достигается за счет уве- личения количества и типов операций, требующих высококва- лифицированного труда и профессионализма, то оптимальной становится низкая формализация, наряду с децентрализован- ным порядком принятия решений [10]. Развитая вертикальная дифференциация обычно предусматривает включение в струк- туру организации большого числа администраторов и техниче- ских специалистов, а также нестандартных работ. Таким обра- зом, в этом случае для оптимального функционирования проект организации должен предусматривать низкий уровень форма- лизации [10, 33]. S.5. Компоненты социотехнической системы как регуляторы организационного проектирования Основываясь на упоминавшихся ранее исследованиях, прове- денных в Тавистокском институте, Эмори и Трист [9] ввели термин социотехническая система, чтобы более адекватно пере- дать характер сложных человеко-машинных систем. Понятие социотехнической системы трактует организации как открытые системы, преобразующие входные данные в желаемые резуль- таты. Термин открытая система означает, что социотехнические организации имеют проницаемые границы, открытые для влия- ния окружающих условий, в которых эти организации сущест- вуют. Другими словами, условия окружения воздействуют на организацию наряду с теми входными данными, которые под- лежат преобразованию. Изменения в окружающих условиях проникают в организацию главным образом через людей, кото- рые в ней работают, через внешние взаимодействия, материалы или иные вынуждающие функции [5]. Как преобразующие системы, организации находятся в по- стоянном взаимодействии с окружающими их условиями. Они получают из окружающей среды входные данные, преобразуют Их в желаемые результаты и выводят эти результаты в окру- жающую среду. На процесс преобразования оказывают влияние два критических фактора, реализуемых организацией: техноло- гия в форме технологической подсистемы и люди в той форме, которая на языке специалистов в области человеческих факто-
292 Глава 8 ров называется подсистемой персонала. Проект технологической подсистемы определяет задания, которые требуется выполнять. Проект подсистемы персонала предписывает способы выполне- ния этих заданий. Каждая из указанных подсистем взаимодей- ствует с другой через человеко-машинный интерфейс. Таким образом, технологическая и персональная подсистемы взаимо- зависимы. Обе подсистемы работают в условиях общей причин- ной зависимости, означающей, что обе они испытывают влияние со стороны причинных событий в окружающей среде. Спроек- тированная и реализованная технологическая подсистема при эксплуатации остается сравнительно стабильной и не претерпе- вает существенных изменений. Таким образом, именно подсис- тема персонала должна обеспечить адаптацию человеко-машин- ной системы к изменениям окружающей среды. Общая причин- ность вызывает необходимость совместной оптимизации. Понятие совместной оптимизации означает, что вследствие не- обходимости общего реагирования технологической и персо- нальной подсистем на причинные события осуществляются оптимизация одной подсистемы и подстройка к ней второй, что приводит к подоптимизации системы. Иначе говоря, потребность общей оптимизации требует совместного проектирования тех- нологической и персональной подсистем с целью обеспечения наилучшего согласования между ними, поставленными задача- ми, требованиями к каждой из них и всей системе в целом [5]. Как показано выше, проект организационной структуры дол- жен учитывать три основные составляющие социотехнической системы, которые взаимосвязаны и влияют на оптимальную структуру организации. Это: 1) технологическая подсистема, 2) профессиональные роли и взаимоотношения, или подсистема персонала, и 3) определяющие характеристики внешних усло- вий, в которых действует организация. Влияние каждой из этих составляющих на три рассмотренных выше параметра органи- зационного проекта подвергалось исследованию; в результате были построены эмпирические модели. 8.5.1. Технология Технологии, как определяющий фактор организационного про- ектирования, были классифицированы в соответствии с тремя различными принципами: 1) по способу производства {произ- водственная технология)-, 2) по воздействиям персонала на объект с целью его изменения {технология, основывающаяся на знаниях) и 3) по стратегии, выбираемой для уменьшения не- определенности {технологическая неопределенность). На основе каждого из этих классификационных принципов, установленных эмпирическим путем, была получена более обобщенная эмпи-
Проектирование организационных структур 293 рическая модель взаимосвязи организационного и технологиче- ского проектирования. Производственная технология [41]. Классическая серия тех- нологических исследований как определяющего фактора орга- низационной структуры была выполнена Дж. Вудвард и ее со- трудниками [41]. Они исследовали 100 промышленных пред- приятий в Южном Эссексе (Англия), в каждом из которых было занято не менее 100 человек. Организации существенно различались по размеру, отраслям промышленности, количеству управленческих уровней (от 2 до 12), по объему управления (от 2 до 12 в верхней части структуры и от 20 до 90 — на ниж- нем уровне управления) и по соотношению между исполните- лями и руководителями (в пределах от менее чем 1 : 1 до более чем 10: 1). Методами интервьюирования, наблюдений и анализа документации для каждого предприятия были, помимо прочих, выявлены следующие показатели: 1) назначение предприятия и значительные события в его истории; 2) используемые тех- нологические процессы и методы производства; 3) результаты деятельности предприятия, включая изменения в доле рынка, рост или стагнация в области ее специализации и колебания в стоимости акций. Как часть своего анализа, Вудвард установила три типа технологии: 1) штучное производство; 2) массовое производст- во; 3) перерабатывающее производство. Эти разновидности производства были рассмотрены в качестве представительных категорий в порядке возрастания сложности технологии. В по- рядке сложности технологии на последних местах оказались производства штучных изделий и мелкосерийной продукции. Соответствующие предприятия занимались производством про- дукции по заказу. Следующими в порядке нарастания сложно- сти были предприятия, занимающиеся крупносерийным или массовым производством. К ним относились, например, пред- приятия, выпускающие автомобили и другую более или менее стандартную продукцию, которая требует использования про- гнозируемых, повторяющихся технологических операций. Пред- приятия, оказавшиеся на первых местах по сложности техноло- гии, имели технологические линии большой протяженности и другое автоматизированное оборудование — это нефтеперераба- тывающие и химические производства. Было установлено, что с ростом технологической сложности должны увеличиваться три важных фактора организационной структуры. Во-первых, с технологическим усложнением увеличивается степень верти- кальной дифференциации. Для каждого класса технологии ус- пешно действующие предприятия имели оптимальное число иерархических уровней. Оптимальное число таких уровней для производителей штучной продукции составляет 3, для массового
294 Глава 8 Таблица 8.2. Особенности организационных структур эффективных предприятий [41] Организационная структура Характер производства Перерабаты- вающее Штучное Массовое Сложность: вертикальная дифференциация Низкая Средняя Высокая горизонтальная дифференциация Низкая Высокая Средняя Формализация Низкая Высокая Низкая Централизация Низкая Высокая Низкая производства — 4, для перерабатывающих предприятий — 6. Менее успешно работающие предприятия в каждой производ- ственной категории имели большее или меньшее число иерар- хических уровней. Во-вторых, с технологическим усложнением возрастает оптимальное соотношение между штатом АУП и рабочим персоналом. В-третьих, с увеличением технологической сложности увеличивается объем управления в верхнем эшело- не руководства. Выводы, сделанные Вудвард в отношении ус- пешно работающих предприятий каждой технологической кате- гории, приводятся ниже и в табл. 8.2. 1. Предприятия, специализирующиеся на штучном произ- водстве, отличались низкой сложнестью структуры. Руководи- тели первого уровня имели сравнительно небольшие объемы управления, а дифференциация между рядовыми работниками и управленческим персоналом была незначительной. Работы трактовались расширенно. Низкими были как формализация, так и централизация. 2. Предприятия, специализирующиеся на массовом произ- водстве, имели высокую сложность. Руководящий состав ниж- него уровня имел много подчиненных (большие объемы управ- ления). В этих организациях существовала отчетливая диффе- ренциация между рядовыми работниками и руководителями, а работы были четко определены в узких пределах. Формали- зация и централизация были высокими. 3. Перерабатывающие производства отличались высокой вертикальной дифференциацией при больших объемах управ- ления, включая и руководителей нижних уровней. Дифферен- циация рядовых работников и руководителей оказалась невысо- кой. Невысокими были как формализация, так и централизация. Некоторые последующие исследования [14, 43] подтвердили приведенные результаты. Однако следует отметить, что Вуд- вард предполагает причинность там, где фактически ее мето- дология устанавливает лишь корреляцию. При использовании
Проектирование организационных структур 295 результатов Вудвард в организационном проектировании надо учитывать и еще одно обстоятельство. Полученные ею данные были собраны в пределах одной страны в определенное время. В стране с иной культурой, а также в другое время социально- культурные и другие факторы окружающей среды могут суще- ственно отличаться, что может сказаться на изменении их вза- имосвязей со способами производства и, соответственно, их влияния на организационное проектирование. Технология, основанная на знаниях [30]. Основным недо- статком предыдущей модели является тот факт, что она при- менима только к промышленным предприятиям, которые состав- ляют менее половины всех организаций. Перроу [30] эмпириче- ски разработал более общую модель связей между технологией и организационным проектированием, используя не производ- ственно-технологическую, а основанную на знаниях классифи- кационную схему. Начал он с того, что определил технологию как воздействие на объект с целью его преобразования. Такие воздействия требуют определенных технических знаний. Ис- пользуя этот подход, Перроу установил два параметра, харак- теризующих технологию, основывающуюся на знаниях. Первый из этих параметров определяет количество исключений, встре- чающихся в чьей-либо работе, или изменчивость задания. Вто- рой параметр связан с типом анализа, который работник дол- жен провести с целью реагирования на исключения или откло- нения в задании, и его можно определить как анализируемость задания. Эти процедуры могут находиться в пределах от «четко определенной» до «плохо определенной». Выполнение «четко определенных» заданий можно осуществлять, используя логи- ческие и аналитические обоснования. Что касается проблем, относящихся к «плохо определенным» заданиям, то для их ре- шения не существует процедур формальных, и каждый должен полагаться в этом случае на интуицию, опыт, собственные суж- дения. Комбинации этих параметров дают четырехэлементную мат- рицу. Как видно из табл. 8.3, каждый элемент характеризует разные технологии, основанные на знаниях. 1. Шаблонные технологии имеют мало исключений и четко определенные проблемы. Предприятия и подразделения, ориен- тированные на массовое производство, подпадают под эту ка- тегорию. Шаблонные технологии наилучшим образом осуще- ствляются посредством стандартизированных процедур коор- динации и управления. Они ассоциируются с высокой степенью формализации и централизации. 2. Для нешаблонных технологий характерны множество ис- ключений и трудноанализируемые задачи. Примером их могут служить аэрокосмические производства. Такие технологии тре-
298 Глава 8 Таблица 8.3. Технологическая классификация эффективных предприятий [30] —^3 а дача “—Шаблонная с малым Проблема******^_ числом исключений Изменчивая с множеством исключений Четко определенная и Шаблонная анализируемая Плохо определенная и Бригадная не поддающаяся анализу Инженерная Нешаблонная буют гибкости и, следовательно, децентрализации и низкой формализации. 3. Инженерные технологии также имеют множество исклю- чений, но могут осуществляться посредством четко определен- ных рационально-логических операций. Следовательно, они сами по себе имеют тенденцию к централизации, но требуют гибкости, которая достижима при малой формализации. 4. К бригадным технологиям обычно относятся довольно шаблонные работы, но сопутствующие этим технологиям про- блемы решаются в значительной степени на основе интуиции, опыта и суждений. Таким образом, решением проблем в дан- ном случае должны заниматься специалисты, обладающие кон- кретным опытом. Это требует децентрализации и низкой фор- мализации. Модель Перроу подтверждена результатами проведенных эмпирических исследований как в частном, так и в обществен- ном секторах (см., например, [12, 24, 38]). Технологическая неопределенность [37]. Томпсон [37] пока- зал, что тип технологии определяет стратегию снижения неоп- ределенности и что специфические структуры организации об- легчают снижение неопределенности. Он следующим образом определяет три типа технологий: 1) многооперационная; 2) по- средническая; 3) интенсивная. 1. Многооперационная технология выполняет задачу за счет последовательной зависимости операций, как, например, на сборочном автомобильном конвейере. Поскольку такая техно- логия состоит из жесткой последовательности определенных операций, то главными неопределенностями в предприятии это- го типа являются операции на входе и выходе. Таким образом, руководство реагирует на неопределенность, контролируя вход и выход. Это осуществляется, главным образом, путем плани- рования и программирования и предполагает умеренно слож- ную и формализованную структуру. 2. Посредническая технология связывает поставщиков на входном, а потребителей — на выходном конце технологической
Проектирование организационных структур 297 цепочки, осуществляя, таким образом, посредническую или об- менную функцию. Так, посредники, к которым относятся банки, общественные учреждения, почты, связывают клиентов, являю- щихся во всех других отношениях независимыми. Посредниче- ская технология характеризуется коллективной или параллель- ной взаимозависимостью различных предприятий или подраз- делений. Будучи в остальных отношениях независимыми, они связаны между собой правилами, инструкциями, положениями и .стандартными операционными методиками посредника. Такие предприятия лучше всего функционируют при структуре, харак- теризующейся высокой сложностью и низкой формализацией. 3. Интенсивная технология характеризуется тем, что она представляет собой адекватную реакцию на различные непред- виденные обстоятельства. Она включает ряд методик, которые применяются с целью преобразования объекта из одного со- стояния в другое. Используемые методики основываются, по крайней мере частично, на обратной связи с объектом. Клас- сическим примером такой технологии является больница, где подлежащим преобразованию объектом является пациент. При- меняемые методы лечения могут быть различными и выбирают- ся они, главным' образом, исходя из состояния пациента и его реакции на ранее использовавшиеся методы. Основную неопре- деленность создает сам объект. Гибкость реакции, заключаю- щаяся во множестве альтернатив, является тем обязательным фактором, на котором основывается эффективное функциони- рование подобной организации. Таким образом, интенсивная технология лучше всего работает при структуре, характеризу- ющейся высокой сложностью и низкой формализацией. К сожалению, модель Томпсона не была надежно провере- на эмпирически, так что недостаточное количество данных не позволяет сделать окончательные выводы относительно ценно- сти этой модели [33]. В одном из исследований было проана- лизировано 297 подразделений 17 деловых и промышленных фирм [25]. Это исследование свидетельствовало в пользу моде- ли Томпсона, показав, что многооперационные и посреднические технологии тесно связаны с формализацией и предварительным планированием, тогда как интенсивные технологии характери- зуются адаптацией к другим подразделениям. 8.5.2. Окружающая среда Фактором, критически важным не только для функционирова- ния организаций, но и для самого их выживания является спо- собность организаций адаптироваться к условиям окружающей их среды. Как открытые системы, организации нуждаются в механизмах управления и обратной связи, чтобы улавливать
298 Глава 8 происходящие изменения в окружающей среде, и, кроме того, они должны обладать способностью перестраиваться в ответ на происходящие изменения. «Окружающей средой» здесь обо- значается та внешняя по отношению к организации среда, ко- торая содержит жизненно важные для нее составляющие, спо- собные положительно или отрицательно влиять на эффектив- ность организации. Проведенные исследования [28], в процессе которых были изучены 92 промышленные фирмы в пяти разных странах, позволили выявить 5 типов внешних условий, которые оказывают сильное влияние на функционирование организаций. 1. Социально-экономические условия — степень стабильно- сти, характер конкуренции, наличие материалов и рабочей силы. 2. Образовательные условия — наличие оборудования и про- грамм обучения, а также образовательный уровень и устремле- ния работников. 3. Политические условия — степень стабильности, отношение правительственных кругов к а) бизнесу (доброжелательное или враждебное), б) контролю за ценами и в) рабочей силе. 4. Культурные условия — социальный статус, расслоение общества и кастовая система, отношение к работе и человече- ским ценностям, к управлению и т. д.; характер профсоюзов и их взаимоотношений с предпринимателями. 5. Конкретные условия, в которых решаются те или иные задачи, различны для каждого предприятия по типу, характе- ру и значению. Совокупность усредненных окружающих усло- вий для работы данного предприятия или его подразделения можно рассматривать как типовую рабочую обстановку. Основ- ным определяющим фактором рабочей обстановки для пред- приятия является область его влияния, т. е. ассортимент про- дукции или услуг, предлагаемых им на рынке [33]. Место на рынке является важным фактором, так как оно определяет внешние условия, в которых предприятие действует [37]. Вторым определяющим фактором рабочей обстановки пред- приятия являются его компаньоны. К числу компаньонов пред- приятия в конкретной окружающей среде относятся держатели акций, кредиторы, сотрудники, заказчики, потребители, прави- тельственные учреждения и местные власти. Все они имеют свой интерес по отношению к предприятию и обладают потен- циальными возможностями, которые могут оказать существен- ное влияние на его будущее. Проектирование структуры орга- низации должно предусматривать возможность реагирования на требования и соответствующие действия различных ком- паньонов. Например, в качестве преобразующей структуры технологическая подсистема предприятия должна соответство- вать техническим, экономическим, рыночным и другим аспек-
Проектирование организационных структур____________________299 там, характерным для территории, на которой оно находится; предприятие должно учитывать правительственные требования и законы, касающиеся техники безопасности и загрязнения окружающей среды, нужды компаньонов организации, а также должно удовлетворять потребности собственных работников в интересной работе, продвижении по службе и хорошем мораль- ном климате [5]. Особую важность для организационного проектирования имеет тот факт, что изменения всех относящихся к делу окру- жающих условий характеризуются двумя параметрами. Ими яв- ляются: 1) изменчивость и 2) степень сложности [7]. Изменчи- вость определяет динамизм конкретной обстановки или ее ста- бильность во времени. Степень сложности связана с числом элементов, составляющих окружающую обстановку. Этих эле- ментов может быть несколько или множество: например, взаи- модействует фирма с многими или с несколькими заказчиками, поставщиками, конкурентами, правительственными учрежде- ниями и т. д. Указанные параметры окружающей среды в со- вокупности характеризуют неопределенность условий работы предприятия. Табл. 8.4 иллюстрирует это соотношение; там же даются характеристики окружающей среды, а также указыва- ются отрасли промышленности, соответствующие четырем уров- ням неопределенности условий работы. Для оценки параметров окружающей среды как определяю- щих факторов организационной структуры были построены эм- пирическим путем две основные обобщенные модели. Одна мо- дель ориентируется на неопределенность окружающих условий, а другая рассматривает неопределенность окружающих условий как один из ключевых параметров окружения, влияющих на структуру. Неопределенность окружающих условий [2]. Основываясь на исследовании 20 английских и шотландских промышленных фирм, Бернс и Столкер установили, что тип организационной структуры, которая эффективно работала в сравнительно ста- бильных и простых окружающих условиях, весьма сильно от- личался от типа, который требовался для условий более дина- мичных и сложных. Для стабильных условий наиболее эффек- тивными были механистические структуры, характеризующиеся высокими сложностью, формализацией и централизацией. Этим структурам обычно свойственны шаблонные задачи, запрограм- мированные характеристики и замедленная реакция на измене- ние окружающих условий. В случае нестабильных и сложных условий более эффективны органические структуры, отличаю- щиеся гибкостью и адаптивностью. Для органических структур более характерны горизонтальные, чем вертикальные коммуни- кации, влияние, основанное больше на опыте и знаниях, чем
ЗОЭ Глава 8 Таблица 8.4. Условия работы предприятия [7] (неопределенность возрастает сверху вниз и слева направо) Изменчивость Стабильная среда Динамическая среда среда s s Простая Малая неопределенность Средняя или высокая неопре- Стабнльное, прогнозируемое деленность окружение, малое число изделий Динамичное, непрогнозируемое илн услуг, ограниченное коли- окружение, малое число изделий чество поставщиков, потреби- илн услуг, ограниченное коли- телей и конкурентов, мини- чество поставщиков, потребите- мальная потребность в специ- лей и конкурентов, минималь- альных знаниях (контейнерное ная потребность в специальных производство) знаниях (производство пище- вых полуфабрикатов) « Сложная Малая или средняя неопреде- Высокая неопределенность О среда ленность Динамичное, непрогнозируемое Стабильное, прогнозируемое окружение, множество изделий окружение, множество изделий или услуг, большое количество или услуг, большое количество поставщиков, потребителей и поставщиков, потребителей и конкурентов, высокая потреб- конкурентов, высокая потреб- ность в специальных знаниях ность в специальных знаниях (вычислительная техника) (пищевое производство) на авторитете и занимаемом положении, информационный обмен, а не директивные указания сверху, свободно определен- ная ответственность, разрешение конфликтов скорее путем взаимодействия, чем привлечением начальства. Таким образом, для сложных, нестабильных условий оптимальной оказывается структура с неразвитой вертикальной дифференциацией, де- централизацией и низкой формализацией [2]. Аналогичные ре- зультаты получены Эмори и Тристом [8], исследовавшими влияние нестабильности окружающих условий на социотехниче- ские системы. В табл. 8.5 представлены сравнительные харак- теристики организационных структур механистического и орга- нического типов. Условия в подразделениях и сложность проектирования [22]. В сложной организационной обстановке предприятия обычно создают специализированные подразделения, чтобы приспосо- биться к специфическим условиям окружающей среды. Лоуренс и Лорш [22] провели исследования, чтобы определить, какой тип организационного проектирования является наилучшим с точки зрения адекватного реагирования на различные экономи- ческие и рыночные условия. Они обследовали многие предприя-
Проектирование организационных структур____________________301 Таблица 8.5. .Характеристики эффективных механистической и органической организационных структур Механистическая структура Характеристика (высокий уровень) Органическая структура (низкий уровень) Сложность Малые объемы управления Вертикальная диф- ференциация Высокая специализация зада- Горизонтальная яин дифференциация Требуется множество механиз- Интеграционные нов по причине высокой диф- механизмы «фереициацнн и малой автоном- ности Большие объемы управ- ления Невысокая специализа- ция заданий Требуется лишь несколь- ко механизмов по при- чине низкой дифферен- циации и высокой авто- номности Централизация Принятие решений администра- цией Принятие решений пере- дается на самую низкую ступень, где работают высококвалифицирован- ные и компетентные ра- ботники Формализация Малая автономность и высо- кая дифференциация требуют согласованных правил и про- цедур Высокая автономность и низкая дифференциация почти не требуют правил н процедур тия, относящиеся к различным отраслям промышленности, включая производство пластмасс, пищевых продуктов и контей- неров, причем условия работы на этих предприятиях существен- но различались. В результате исследований Лоуренс и Лорш выявили пять основных переменных, влияющих на оптималь- ную величину горизонтальной дифференциации. К этим пере- менным относятся: 1) неопределенность информации (низкая, средняя или вы- сокая); 2) временной диапазон обратной связи (малый, сред- ний или большой); 3) характер целевой ориентации (направ- ленность заданий); 4) характер временной ориентации (краткосрочная, средняя, продолжительная); 5) характер вза- имоотношений персонала (по заданиям или в социальном ас- пекте). В целом, чем больше различаются функции, относящие- ся к одной или нескольким из этих переменных, тем больше целесообразность того, что их следует поручить отдельным подразделениям, чтобы эффективно организовать работу [22]. Лоуренс и Лорш установили также, что чем больше диффе- ренциация, тем острее необходимость в интеграционных меха-
302 Глава 8 низмах. Они отмечают, что дифференциация способствует появ- лению различных точек зрения, а следовательно, увеличивает вероятность конфликта. Интеграционные механизмы нужны для разрешения этих конфликтов с выгодой для организации. Кро- ме того, указывается, что при большей взаимозависимости заданий, выполняемых разными подразделениями, требуется более значительная обработка информации для обеспечения эффективной интеграции. Лоуренс и Лорш определили также уровень неопределенно- сти внешних условий, который имеет первоочередное значение для выбора оптимальной структуры. Подразделения, отличаю- щиеся более стабильными условиями (например, производст- венные), имеют тенденцию к высокой формализации, тогда как для подразделений, работающих в менее пргнозируемых усло- виях (например, исследовательских), характерна небольшая формализация. На основании исследований Лоуренса и Лорша можно сде- лать вывод, что в любом случае, когда структура организации не соответствует ее назначению, рабочим условиям и ресурсам, работа такой организации будет малоэффективной. Несоответ- ствие между назначением организации и степенью дифферен- циации приводит к утрате относящейся к делу информации. Неадекватная диференциация, несоответствие в цели или в ресурсах, а также изменения в условиях — любое из этих отклонений может создать проблемы интеграции, если проектом организационной структуры не предусмотрены достаточные интеграционные механизмы. Высокий уровень взаимозависимо- сти между подразделениями требует особого внимания к меха- низмам обработки информации, чтобы гарантировать эффектив- ную интеграцию. 8.5.3. Подсистема персонала Наиболее существенными для организационного проектирова- ния являются, по меньшей мере, три основных аспекта подсис- темы персонала. Это: 1) степень профессионализма, или требо- вания к квалификации и подготовке, предъявляемые организа- цией и ее подразделениями; 2) демографические характерис- тики рабочей силы, которую предполагается использовать; 3) психосоциальные характеристики рабочей силы. Степень профессионализма. Роббинс [33] отмечает, что фор- мализация может исходить от работы или работника. Форма- лизация, исходящая от работы, является внешней по отноше- нию к работнику. Правила, технологические процедуры и ин- терфейс системы человек — машина рассчитаны на то, чтобы ограничить свободу действий работника. В результате такой
Проектирование организационных структур 303 формализации получаются операции, не требующие высокой квалификации работника. Профессионализм, напротив, создает условия для формализации со стороны работника, и происходит это путем самоконтроля и социализации процесса, который яв- ляется неотъемлемой частью специальной подготовки, образо- вания и опыта. Сказанное означает, что перед тем, как работ- ник приступает к работе, он изучает нормы, условия и предполагаемый характер действий. Таким образом, между формализацией организационного проектирования и профессио- нализацией работ в процессе проектирования системы с эргоно- мической точки зрения достигается компромисс. Поскольку работы в организации или в отдельных ее подразделениях рас- считаны на использование людей с профессиональной подготов- кой (т. е. с достаточным образованием или с высокими практи- ческими навыками), эти работы также могут быть спроектиро- ваны и интегрированы с таким расчетом, чтобы обеспечить возможность низкой формализации, включая возможность для работников действовать по своему усмотрению. Формализация должна быть предусмотрена в организационной структуре в той степени, в которой допускается выполнение отдельных работ персоналом с низким образовательным уровнем или профессио- нальным опытом. Демографические факторы. Многие демографические харак- теристики рабочей силы, которая определяет подсистему пер- сонала организации, могут оказывать влияние на проектирова- ние организационной структуры. Из наиболее существенных демографических факторов, характерных для США и, в боль- шей или меньшей степени, для других промышленных стран, можно назвать следующие: 1) быстро возрастающее число женщин, пополняющих рабочую силу, включая традиционно мужские профессии; 2) старение рабочей силы; 3) демографи- ческие сдвиги в психосоциальных характеристиках. 1. Женщины. Хотя доля женщин в составе рабочей силы •постоянно .возрастает, и при этом они все чаще занимают ра- бочие места, требующие высокой квалификации (т. е. выполня- ют работы профессиональных «синих воротничков»), равно как и руководящие посты, тем не менее отсутствуют какие-либо четкие показатели того, каким образом эти демографические изменения могут повлиять на организационное проектирование. 2. Старение рабочей силы. В настоящее время в США, как и в большинстве других стран, из-за изменений в рождаемости, вызванных второй мировой войной и послевоенным развитием, средний возраст работников возрастает со скоростью примерно 6 месяцев в год. Эта тенденция проявилась в конце 1970-х гг. и будет продолжаться в 1990-х гг., так что рабочая сила ста- новится более пожилой, опытной, зрелой и лучше подготовлен-
304 Глава 8 ной. Этот сдвиг вызывает общее повышение профессионализма. Вероятно, проекты организационных структур должны учиты- вать эти изменения и становиться менее формализованными. По всей вероятности, необходимо также провести более глубо- кую децентрализацию процесса принятия решений, если работ- ники ощущают потребность в более полной реализации своих возможностей и если у них сохраняются стимулы к качествен- ному выполнению работы. Специалистам, которые будут про- ектировать новые организационные структуры и модифициро- вать старые, возможно, потребуется более полно учитывать эти факторы, особенно при проектировании тех функций и работ, по отношению к которым организационная структура характе- ризуется высокими формализацией и централизацией. 3. Психосоциальные сдвиги. Обширные исследования пози- ций и ценностей работников показывают [42], что люди, родив- шиеся после второй мировой войны, имеют весьма разные точки зрения и отношения к работе, и эта система взглядов может оказывать существенное влияние на рабочую силу в США вплоть до конца этого века. Работники этого «нового поколе- ния» имеют важные особенности в системе ценностей, которые отличают их от большинства рабочих более старших поколений, а именно: 1) увеличение значения свободного времени; 2) сни- жение значения оплаты за работу; 3) стремление к тому, чтобы работа приобретала более личностный характер. На вопрос о том, какие аспекты работы имеют наибольшую важность, ра- ботники из «нового поколения» отвечают: «осознание себя лич- ностью» и «возможность находиться в обществе приятных людей, с которыми хочется работать» [42]. С точки зрения проектирования организаций эти ценностные категории означа- ют необходимость более существенной децентрализации и мень- шей формализации организационных структур, а следовательно, более высокого профессионализма. Поскольку децентрализация и невысокая формализация позволяют работникам более ак- тивно участвовать в процессе принятия решений, они способст- вуют лучшему самовыражению работника и повышают значи- мость социальных взаимосвязей на работе. Психосоциальные факторы. Установлено, [16], что такая лич- ностная характеристика высокого порядка, как конкретность — абстрактность мышления, или познавательная сложность, ле- жит в основе различных концептуальных систем восприятия реальности. В целом степень, в которой данная культура или субкультура 1) способствует активизации восприятия нового и разнообразного опыта через существующую практику воспи- тания и образования и 2) обеспечивает посредством разнооб- разия альтернатив, образования, коммуникационной среды и транспортных средств возможность воспринимать многообразие
Проектирование организационных структур 305 мира, определяет, насколько более разносторонними становятся личности, относящиеся к этой культуре. Активное восприятие разнообразия мира увеличивает возможности человека созда- вать новые концептуальные категории и осуществлять диффе- ренциацию и анализ. При активном восприятии окружающего многообразия человек осваивает новые понятия и правила для обобщения информации и уяснения проблем и способов их ре- шения. С другой стороны, консервативный подход к новым обстоятельствам или недостаточное восприятие окружающего многообразия мира ограничивают способность личности осу- ществлять анализ и синтез информации о конкретной деятель- ности. Установлено, что относительно конкретная познаватель- ная деятельность зрелых людей устойчиво характеризуется высокой потребностью в рамках, стабильности и последователь- ности, а также замкнутостью, авторитаризмом, склонностью к покровительственному отношению и эгоцентризму. Лица с конкретным мышлением с трудом меняют точку зрения и срав- нительно статичны и неизменны в отношении критериев, норм и структур. Абстрактная интеллектуальная деятельность в зре- лом возрасте характеризуется отсутствием потребности в стро- гих рамках и упорядоченности, открытостью, релятивистским мышлением, впечатлительностью и сильной личностной ори- ентацией. Лица с абстрактным мышлением имеют динамичную концепцию мира и не исключают изменения в своем мнении относительно ценностных категорий, норм и структур [15, 16]. Хендрик [17—19] обнаружил подтверждающее свидетельст- во того, что работники первого типа наилучшим образом реа- лизуют свои способности в условиях высокой централизации, вертикальной дифференциации и формализации, что соответст- вует механистическому организационному проекту. Вследствие а) смещения в сторону более свободной воспи- тательной практики, ведущей к развитию скорее релятивист- ского, чем абсолютистского мышления, б) более высокого об- щего образовательного уровня, в) более разнообразного окру- жения и г) развития более эффективных систем транспорта и связи за время, прошедшее после второй мировой войны, боль- шинство работников, родившихся после нес, имеют усложнен- ную организацию познания и мышления по сравнению с боль- шей частью их старших коллег. В США примерно 80% из родившихся до войны людей занимаются относительно конкрет- ной познавательной деятельностью; для людей, родившихся после второй мировой войны, эта цифра составляет около 50%. В обозримом будущем тенденция роста относительной доли ра- ботников с более сложной познавательной организацией будет продолжаться [18]. По всей вероятности, это потребует более
306 Глава 8 органичных организационных структур по сравнению с нынеш- ними бюрократизированными организациями. Ограничения организационного проектирования, налагаемые подсистемой персонала. Данные по определяющим в отношении организационного проектирования характеристикам подсистемы персонала существуют главным образом либо в форме факти- ческих результатов, либо в форме прогнозных оценок. Несмот- ря на их некоторую неопределенность, существует отчетливая корреляция этих данных, позволяющая с достаточным доверием относиться к получаемым выводам. Эти выводы указывают на необходимость того, чтобы организации будущего проекти- ровались децентрализованными и по возможности с минималь- ной вертикальной дифференциацией и формализацией. 8.6. Выбор правильного типа структуры Итак, мы рассмотрели основные параметры организационной структуры и социотехнические системные компоненты, влияю- щие на эти параметры. Теперь эти параметры могут быть ис- пользованы для получения общей структуры. Существуют раз- личные типы организационных структур, имеющих свои досто- инства и недостатки. В этом разделе а) рассматриваются че- тыре наиболее распространенных типа организационных струк- тур; б) обсуждаются достоинства и недостатки каждого из них; в) даются рекомендации по выбору того или иного типа струк- туры. Основные типы организационных структур, рассматривае- мых здесь, следующие: 1) классическая, или аппаратная, бюро- кратия, 2) профессиональная бюрократия, 3) матричная струк- тура, 4) свободная структура. Заметим, что крупные сложные организации могут иметь, и часто имеют, относительно авто- номные подразделения разнотипных структур. Для маленьких же организаций больше вероятность использования организа- ционной структуры одного типа. 8.6.1. Классическая, или аппаратная, бюрократия Эта форма организации развилась из двух концепций, которы- ми являются: а) научная организация труда и б) идеальная бюрократия. а) Научная организация труда. Последние годы XIX века характеризовались накоплением ресурсов и быстрым техниче- ским прогрессом в американской и европейской промышленно- сти. В этот период труд становился высоко специализирован- ным, и для помощи в проектировании организаций и повышении производительности труда начали привлекаться промышленные
Проектирование организационных структур 307 инженеры. Они проектировали оборудование и его размещение, технологический процесс и даже делали предложения по опти- мизации использования рабочей силы [23]. Один из таких ин- женеров, Ф. Тейлор [36], выделившийся среди своих коллег благодаря концепции «научной организации труда», оказал значительное влияние на формирование классической теории организаций. Суть его организационной концепции выражается в четырех основных принципах [35]: 1) детальная разработка каждого элемента человеческого труда взамен старого волевого подхода; 2) научный отбор и тренировка, обучение и развитие ра- ботника, который выбирает себе работу добровольно; 3) тесное сотрудничество проектировщика с работниками, позволяющее убедиться, что вся работа выполняется в соот- ветствии с научно обоснованными принципами; 4) справедливое распределение работы и ответственности между руководителями и исполнителями: руководители берут на себя всю работу, в которой они более компетентны, чем ис- полнители (в прошлом почти вся работа и большая часть от- ветственности возлагались на исполнителей). Можно видеть/ что при организации труда Тейлор предпо- читал научный анализ, а не просто здравый смысл и интуицию. Кроме того, он особенно подчеркивал важность взаимодействия и использования научных принципов при организации труда. Наконец, он выступал за четкость определения работы посред- ством ее специализации [35]. б) «Идеальная бюрократия». Несмотря на сильное влияние тейлоровской концепции научной организации труда, в начале XX в. М. Вебером был предложен классический бюрократиче- ский подход. Вебер рекомендовал организациям придерживать- ся следующих принципов проектирования [40]: 1. Все задачи, выполнение которых необходимо для дости- жения целей организации, должны быть подразделены на вы- сокоспециализированные виды работ. Рабочий должен делать свое дело, и высокая квалификация приобретается быстрее при сосредоточении на ограниченном количестве выполняемых за- даний. 2. Каждое задание должно выполняться в соответствии с «согласованной системой общих правил». Такой порядок по- зволяет руководителю устранить изменчивость, возникающую вследствие индивидуальных различий при выполнении заданий. 3. Должностные обязанности, как роли, должны быть орга- низованы в иерархическую структуру с определенным объемом власти руководителей над подчиненными. Такая система позво- ляет подчиненным обращаться за решением к соответствующе- му эшелону власти.
-308 Глава 8 4. Руководители должны занимать беспристрастную пози- цию в отношениях между собой и подчиненными. Такая психо- логическая и социальная отстраненность позволяет руководству принимать решения без влияния предпочтений и предубеж- дений. 5. Работа в бюрократической организации должна строить- ся на квалификационной основе, а вопрос продвижения по службе следует решать на основе заслуг. Вследствие такой тщательно продуманной и стабильной организации работы и служебного продвижения предполагается, что работа будет «формировать служебную карьеру и преданность сотрудников. Вебер предполагал, что точное соблюдение этих принципов -организационного проектирования — лучший способ достиже- ния целей организации. Он считал, что путем использования такой структуры, которая обеспечивает производительность, стабильность и управление, организации могут работать с вы- сокой эффективностью [35]. Эти теоретические принципы научной организации труда Тейлора и идеальной бюрократии Вебера привели к тому, что сегодня представляется как аппаратно-бюрократический тип организационной структуры. Его основные структурные призна- ки таковы: 1) Разделение труда. Каждая профессиональная деятель- ность определяется детально и состоит из относительно про- стых, отработанных и четко определенных заданий. 2) Четко определенная иерархия. Высокоразвитая, четко определенная, формальная иерархическая структура рабочих мест и должностей, в которой каждая нижестоящая находится под руководством и управлением вышестоящей. Выполняемые задания и рабочие места группируются по функциям. Профес- сиональные и административные функции четко разделены и не смешиваются. 3) Высокая формализация. Наличие четких формальных правил и процедур с целью обеспечения единообразия работы и поведения работников. 4) Высокая централизация. Принятие решений практически полностью осуществляется руководством. На долю работников остается в основном исполнение. 5) Определенная служебная карьера. Предполагается, что сотрудники связывают карьеру с данным предприятием, и спо- собы ее осуществления предусматриваются в проекте органи- зации для всех, но главным образом для работников неквали- фицированных профессий. Достоинства. Основным достоинством аппаратной бюро- кратии является стабильность функционирования организации и управления ею. Строго определенные виды труда с четким
Проектирование организационных структур 309 набором хорошо спланированных заданий минимизируют веро- ятность ошибки, предоставляют большие возможности для со- трудников уяснить свои функции и обязанности других, требуют мало необходимых навыков, уменьшают время и стоимость обу- чения. Формализация обеспечивает стабильность и слаженность работы и позволяет легко обобщить модель функционирования. Централизация гарантирует надежность управления и повыша- •ет стабильность. Недостатки. Есть два главных недостатка аппаратно-бюро- кратической структуры. Во-первых, аппаратная бюрократия имеет склонность к такой организации работы, которая недо- статочна для внутренней мотивации и полного использования умственных и психологических способностей работника. Во-вто- рых, аппаратная бюрократия, как правило, неэффективна в из- меняющихся условиях и нестандартных ситуациях. Область применения. Аппаратно-бюрократическая структура наиболее эффективна в организации, когда уровни образования и мастерства имеющихся работников относительно низкие, операции легко стандартизировать, а внешние условия сравни- тельно просты и стабильны. Если сформулированные условия отсутствуют, то предпочтительнее использовать какую-либо из трех других структур организации. 8.6.2. Профессиональная бюрократия Профессионализм выше определялся как степень обучения и образования и соответствующих выработанных форм поведения, требуемых спецификой труда. Профессионально-бюрократиче- ская структура предполагает относительно высокую степень профессионализма в работах. Ее основные отличия от аппарат- но-бюрократической структуры проявляются в: а) объеме работ и свободе принятия решений; б) централизации; в) формализа- ции. В профессионально-бюрократической структуре деятель- ности определены более широко, не столь шаблонны и допуска- ют возможность многим сотрудникам действовать по собст- венному усмотрению. Поэтому формализация здесь менее необходима, а принятие тактических решений децентрализова- но. Как и в аппаратно-бюрократической структуре, рабочие места группируются по функциональному и иерархическому принципам, а принятие стратегических решений обычно осуще- ствляется централизованно. Достоинства. У профессионально-бюрократических структур в сравнении с аппаратно-бюрократическими есть, по крайней мере, три основных преимущества. Во-первых, профессиональ- ная бюрократия может более эффективно работать в условиях сложной деловой среды и выполнять неординарные задачи. Во-
310 Глава 8 вторых, профессиональные работы характеризуются большей внутренней мотивацией и более полным использованием умст- венных и психологических способностей сотрудников. В-третьих, ослабление административного контроля со стороны управлен- ческого аппарата и принятие тактических решений исполните- лями позволяют руководству уделять больше внимания перспек- тивному планированию и принятию стратегических решений. Недостатки. Профессионально-бюрократическая структура не столь эффективна, как аппаратная, при функционировании в простых условиях. Она требует более высокого уровня мас- терства рабочей силы и соответственно больших затрат време- ни и средств на обучение. Контроль здесь не столь жесткий, а рабочие функции и процедуры менее четко разграничены. Требуемые управленческие навыки также более сложны (на- пример, умение работать в условиях неопределенности, опора скорее на компетентность и знания, нежели на простое автори- тарное воздействие). Область применения. Профессионально-бюрократическая структура предпочтительна, когда внешние условия довольно сложные, хотя и мало изменчивые, а в штате организации есть резерв претендентов на повышение из профессиональных работников. Эта структура менее эффективна, если внешние условия либо просты, либо изменчивы, а также если имеющий- ся резерв претендентов не имеет достаточной профессиональ- ной подготовки. Кроме того, такая структура нежелательна, если имеющийся резерв руководителей в своей деятельности отличается авторитарностью и конкретностью, а не познава- тельной сложностью. 8.6.3. Адхократия1) Основным недостатком как аппаратной, так и профессиональ- ной форм бюрократических структур является то, что они не- адекватно реагируют на высокоизменчивые внешние условия. Преимущественно по этой причине появились две более поздние формы организации — матричная и свободная. Эти две более новые формы относятся к адхократическим структурам в отли- чие от бюрократических. Адхократию можно описать как «бы- стро изменяющуюся, адаптивную структуру, организованную вокруг проблем, которые решаются группами по случаю подо- бранных специалистов с различными профессиональными зна- ниями» [1]. В терминах структурных параметров адхократиче- *> Adhocracy—от лат. ad hoc —специальный, предназначенный для дан- ной цели, и греч. kratos — власть, господство. — Прим, перев.
Проектирование организационных структур 311 ские организации характеризуются средней или низкой слож- ностью, низкой формализацией и децентрализацией [33]. Низкая сложность. Поскольку адхократические организации состоят преимущественно из профессионалов, в них высока степень горизонтальной дифференциации. Вертикальная же дифференциация обычно неразвита. Низкая вертикальная диф- ференциация отражает низкую формализацию, децентрализа- цию принятия решений и способность к быстрому реагированию, что затруднено при наличии многослойной администрации. Кроме того, вследствие профессионализма персонала необхо- димость контроля минимизирована. При низкой вертикальной дифференциации снижается потребность в интеграционных ме- ханизмах, в частности, практически отсутствует формализация как механизм интеграции. Низкая формализация. Как отмечалось выше, формализация обеспечивается в основном профессионализмом, в меньшей сте- пени— требованиями и/или желательностью внешней органи- зационной формализации. Правила и процедуры, существующие в адхократических организациях, часто неформальны и не фик- сируются. Гибкость реагирования здесь проявляется отчетли- вее, чем стремление к формализованным процедурам. Такое отсутствие формализации — ключевое различие между профес- сионально-бюрократической и адхократической структурами. В профессионально-бюрократической структуре проблемы еще классифицируются по некоторым категориям и трактуются в основном традиционными способами. В адхократических струк- турах большинство проблем имеет уникальный характер и не подчиняется стандартным методам решения. Адхократия, та- ким образом, управляется децентрализованной «командой» высококвалифицированных профессионалов [33]. Адхократические структуры, кроме того, отличаются гибко- стью и адаптивностью; в них коллектив разнообразных специа- листов создается вокруг определенных проблем или целей. Бюрократические структуры стремятся иметь по возможности устойчивые подразделения, а в адхократических организациях подразделения постоянно меняются. Новые подразделения в них создаются в связи с новыми проблемами или целями, а старые а) распускаются по мере решения проблем или дости- жения целей либо б) структурно меняются по мере изменения обстановки. Достоинства. Происхождение адхократических структур связано с оперативными группами времен второй мировой войны. Военные создавали специальные (ad hoc) группы для выполнения особых заданий, после завершения которых они распускались. Роли, выполняемые такой группой, были гибки- ми и часто взаимозаменяемыми. Время существования групп
312 Глава 8 варьировалось и определялось потребностями военного. време- ни. По мере необходимости их структуру можно было менять. Эти особенности позволяли группе адекватно, творчески и свое- временно реагировать на меняющиеся условия, и, тем самым, обеспечивали высокую эффективность. Эти же особенности и результативность характеризуют современные адхократические структуры. Когда необходимы такие качества, как адаптив- ность, способность к обновлению и быстрому реагированию на изменяющуюся ситуацию, когда такое реагирование требует сотрудничества многих специалистов различного профиля и/или когда задачи не запрограммированы, адхократические структу- ры более эффективны, чем бюрократические [33]. Недостатки. Все адхократические структуры имеют по край- ней мере три основных недостатка. Это: а) конфликтность; б) социально-психологическая напряженность; в) администра- тивная неэффективность [33]. а) Конфликтность. Поскольку отношения руководителя с подчиненными не регламентированы, существует неопределен- ность в отношении власти и ответственности. Таким образом, конфликтность является составной частью адхократии. . б) Социально-психологическая напряженность. В связи с тем, что группа является временной, взаимодействие ролей так- же неустойчиво. Однако установление или нарушение челове- ческих взаимоотношений — обычно медленный психологический процесс, подверженный влиянию при любых существенных ор- ганизационных изменениях. Поэтому некоторые работники, особенно те, кто склонен к конкретизации своей деятельности, находятся в напряжении от этих стрессов и считают их трудны- ми для преодоления. в) Административная неэффективность. В сравнении с бю- рократическими формами организации адхократиям недоста- ет как точности, так и целеустремленности, возникающих с от- работкой функций и структурной устойчивостью. Адхократиче- ские структуры следует применять лишь тогда, когда присущая ей рутинная непроизводительность значительно перекрывается выгодой от эффективности, достигаемой адекватностью реакции и способностью к обновлению. 8.6.4. Матричная структура Из двух основных адхократических структур наиболее распро- странена матричная. В своей основе матричная структура пред- ставляет собой комбинацию подразделений по функциям и продукции. Функциональные подразделения подобны бюрокра- тическим и тяготеют к постоянству. Однако, в отличие от бю- рократических, члены функциональных подразделений перехо-
Проектирование организационных структур 313 дят в проектные или производственные группы по мере разра- ботки новых проектов и необходимости совместной технической экспертизы. Когда отпадает необходимость такого перевода специалистов разных подразделений в междисциплинарную группу, сотрудники возвращаются в «свои» подразделения или образуют другую группу. Работу междисциплинарной группы контролирует руководитель проекта или производственного подразделения, но каждый ее член имеет также своего руко- водителя в функциональном отделе. Таким образом, матричная структура разрушает фундаментальный принцип бюрократиче- ской структуры — единоначалие. Временная и постоянная матричные структуры. Обсуждав- шийся до сих пор тип матричной структуры (рис. 8.1) относит- ся к временной матрице, в которой проектные и производст- венные группы недолговечны. Напротив, постоянные матричные структуры состоят из относительно длительно существующих, наряду с функциональными, междисциплинарных подразделе- ний. Отмечается, что такую структуру часто имеют крупные профессиональные колледжи [33]. В них, наряду с такими функциональными подразделениями факультета, как бухгалтер- ское и менеджерское, существуют относительно долговременные «производственные» структуры, такие, как студенческие и ас- пирантские программы и программы исследований и разрабо- ток. Руководители этих структур используют профессорско-пре- подавательский состав факультетов для выполнения своих задач. Такое организационное устройство позволяет достигать междисциплинарных целей посредством их централизованной ориентации, интеграции и отчетности. Функциональные подраз- деления позволяют поддерживать учебную и профессиональную деятельность в рамках отдельных дисциплин. Достоинства. Главное достоинство матричных структур со- стоит в том, что они позволяют комбинировать возможности двух сфер — устойчивость и профессионализм функциональных подразделений и способность к междисциплинарной реакции групп свободной структуры. Недостатки. Помимо недостатков адхократических структур основным дефектом матричной структуры является то, что ра- ботники подчиняются двум руководителям. Один — это руко- водитель функционального подразделения, неизменный в тече- ние относительно длительного периода и несколько отдаленный от непосредственных задач группы, а другой — руководитель временной проектной или производственной группы, остающий- ся им сравнительно короткий срок, но непосредственно связан- ный с текущими задачами работников. Работа на двух руково- дителей с разными целями, правами, обязанностями и ориента- циями часто приводит к противоречиям и может вызвать на-
Исследование и разработки Контрактование Закупки Бухгалтерия Кадры —l^pBeK/r7 1 —| Группа разработка j i L_ Производственная группа [Группа по [контрактованию j 1 [Группа по ( [закупкам | i [Бухгалтерская 1 [группа , | 1 [Кадровая 1 Группа | i -J 1 Л —1 ty0^*777 0 1 i i —1 ^^ППа Pa3Pa$(,mtu | 1 J Производственная группа I Группа по 1 [контрактованию | i |/>у/7/7« по | [закупкам | 1 [Бухгалтерская 1 \ъРУПпа t -1 ! [Кадровая 1 “[группа j J 4 i —1 c | i —^Группа разработки | 1 Производственная группа I [Группа по 1 1 контрактованию] i | Группа по [закупкам | I бухгалтерская | [группа j i [Кадровая 1 —1 гРбппа 1 Г . J--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------J------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1___________________________.________________________________________________________________________________________L-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 Рис. 8.1. Пример матричной организационной структуры.
Проектирование организационных структур 315 пряженность. Второй важной проблемой для участников меж- дисциплинарной группы является то, что, будучи занятыми слишком продолжительное время определенной задачей, они могут начать испытывать затруднения в поддержании на уровне своей квалификации и, возможно, контакта со своим функцио- нальным подразделением. Оба этих обстоятельства могут не- благоприятно повлиять на карьеру работника. Область применения. Матричная структура особенно подхо- дит для реагирования на динамичные и сложные внешние ус- ловия, когда наиболее важными считаются междисциплинарное реагирование и обеспечение глубины в отдельных дисциплинах. 8.6.5. Свободные структуры Наиболее новой организационной структурой является свобод- ная структура [29]. Свободная форма организации напоминает амебу тем, что она непрерывно меняет свою форму с целью самосохранения [35]. Свободная структура лучше всего подхо- дит для высокодинамичных, сложных и конкурентных условий. В организациях свободной структуры функциональное раз- деление заменяется структурой, ориентированной на результат. Целенаправленно созданные группы управляются как бригады, а их руководители образуют организационную группу. Свобод- ные структуры, таким образом, характеризуются очень низкой степенью формализации и иерархической дифференциации, а принятие решений предельно децентрализовано. Сильный ак- цент в работе делается на профессионализм, выражающийся в инициативе, внутренней формализации и самоуправлении. Как и в матричной структуре, здесь по мере надобности бригады создаются, изменяются и распускаются. В отличие от матричной структуры здесь нет функциональных подразделений. От руко- водителей и сотрудников в равной степени требуются высокий профессионализм, гибкость и способность работать в условиях неопределенности. Поэтому деятельность в таких группах тре- бует абстрактного мышления и познавательной сложности. Достоинства. Главным достоинством и основным назначе- нием свободных структур является способность гибко и быстро отвечать на высококонкурентные, сложные и быстро изменяю- щиеся внешние условия. Недостатки. Организация свободной структуры имеет, по- существу, те же недостатки, что и матричные адхократии, толь- ко в большей степени. Конфликтность, социально-психологиче- ская напряженность и присущая ей административная неэф- фективность являются врожденными чертами непрерывно ме- няющейся и аморфной организационной структуры. Поэтому для успешного функционирования она требует высокопрофес- сиональной рабочей силы.
316 Глава 8 Область применения. Свободные структуры следует исполь- зовать, когда а) успех и само существование организации на- ходятся в критической зависимости от способности к обновле- нию и адекватному реагированию и б) имеющийся резерв ра- ботников и администраторов высокопрофессионален. Эти особенности характерны для высокосовершенных организаций, действующих в быстро изменяющихся, сложных и конкурент- ных условиях. 8.6.6. Эргономические ограничения различных организационных структур Ранее мы отмечали эргономические ограничения решений, ка- сающихся специфических параметров структуры организации и соответствующих социотехнических системных факторов. Помимо этих соображений, выбор типа организационной струк- туры привносит дополнительные наборы эргономических огра- ничений. Обычно задача состоит в том, как спроектировать человеко-машинный интерфейс, чтобы свести к минимуму не- достатки данной организационной структуры и реализовать ее достоинства. Ниже приводятся иллюстрации такого эргономи- ческого подхода. Аппаратно-бюрократическая структура. Как специалисты по человеческим факторам могут помочь в расширении структуры работ и увеличении свободы в принятии решений с тем, чтобы а) сделать содержание работ более интересным и полнее ис- пользовать психологические и умственные способности сотруд- ников, б) сохраняя стабильность, управление и относительно низкую стоимость кадров и обучения, сделать данную структуру организации максимально эффективной? Так как рабочая сила продолжает стареть и становится более образованной и позна- вательно абстрактной, эти вопросы требуют внимания. Профессионально-бюрократическая структура. Как специа- листы по человеческим факторам могут помочь в системном проектировании человеко-машинных интерфейсов, чтобы пол- ностью использовать преимущество высокого мастерства и внут- ренней формализации высокопрофессиональных работников, в особенности, как специалисты по человеческим факторам мо- гут сделать профессионально-бюрократические структуры луч- ше реагирующими на быстро меняющиеся условия и нестан- дартные проблемы? Матричная структура. Как специалисты по человеческим факторам могут помочь компенсировать противоречивость уча- стия работника в междисциплинарной группе и в функциональ- ном подразделении, в особенности, какого рода усовершенство- вания могут они ввести в человеко-машинные интерфейсы с
Проектирование организационных структур 317~ тем, чтобы минимизировать проблемы двойственности и соот- ветствующие нарушения функционирования организации? Свободная структура. Как специалисты по человеческим факторам могут способствовать системному проектированию.- человеко-машинных интерфейсов, чтобы обеспечить гибкость и изменчивость распределения заданий, а также интерфейсов: типа человек — человек, машина — машина, в которых такие организации нуждаются? Могут ли специалисты по человече- ским факторам минимизировать недостатки и повысить эффек- тивность этих организаций? Ответы на эти вопросы зависят от принятой технологии*, внешних условий, подсистемы персонала и, возможно, других факторов. Выполняя макроэргономический анализ этих проб- лем, специалисты по человеческим факторам смогут существен- но способствовать как росту производительности труда, так и повышению качества трудовой жизни в организации. В конеч- ном счете, область человеческих факторов должна внести свой вклад в теорию организаций и искусства проектирования ор- ганизационных структур. Литература 1. Bennis W. G. Post bureaucratic leadership, Transaction, p. 45 (1969), July — August. ‘ 2. Burns T., Stalker G. M., The management of innovation, London: Tavistock* 1961. 3. Campbell J. P. On the nature of organizational effectiveness, In: P. S. Good- man, J. M. Pennings, et al., Eds., New perspectives on organizational effec- tiveness, San Francisco: Jossey-Bass, 1977. 4. Child J., Organization structure and strategies for control: A replication of the Aston study, Administrative Science Quarterly, 163—177 (1972), June. 5. Davis L. E., Organization design, In: G. Salvendy, Ed., Handbook of indust- rial engineering, New York: Wiley, 1982. 6. De^greene K. Sociotechnical systems. Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 7. Duncan R. B., Characteristics of organizational environments and perceived environmental uncertainty, Administrative Science Quarterly, 315 (1972), September. 8. Emory F. E., Trist E. L., The causal texture of organization environments. Human Relations, 18, 21—32 (1965). 9. Emory F. E., Trist E. L., Sociotechnical Systems, In: C. W. Churchman and M. Verhulst, Eds., Management science: Models and techniques, Vol. 2. Oxford: Pergamon, 1960. 10. Hage J. An axiomatic theory of organizations, Administrative Science Quarterly, 303 (1965), December. 11. Hage J., Aiken M., Relationship of centralization to other structural proper- ties, Administrative Science Quarterly, 72—91 (1967), June. 12. Hage J Aiken M., Routine technology, social structure, and organizational- u°hS’ Ac^linistraiive Science Quarterly, 366—377 (1969), September. 13. Hall R. H., Haas J. E., Johnson N. J., Organizational size, complexity, and formalization, American Sociological Review, 905—912 (1967), Decemer.
318 Глава 8 14. Harvey Е., Technology and the structure of organizations, American Sociolo- gical Review, 247—259 (1968), April. 15. Harvey 0. J. System structure, flexibility and creativity, In: 0. J. Harvey, Ed., Experience, structure and adaptability, New York: Springer, 1963. 16. Harvey O. J., Hung D. E., Schroder H. M., Conceptual systems and persona- lity organization, New York: Wiley, 1961. 17. Hendrick H. W., Differences in group problem solving as a function of cogni- tive complexity, Journal of Applied Psychology, 64, 518—525 (1979). 18. Hendrick H. W. Abstractness, conceptual systems, and the functioning of complex organizations, In: G. W. England, A. R. Negandhi and B. Wilpert, Eds., The functioning of complex organizations (pp. 25—50), Cambridge, MA: Oelgeschiager, Gunn & Hain, 1981. 19. Hendrick H. W., Cognitive complexity, conceptual systems and organizational design and management: Review and ergonomic implications, In: H. W. Hend- rick and 0. Brown Jr., Eds., Human factors in organizational design and management (pp. 15—26), Amsterdam: North-Holland, 1984. 20. Hendrick H. W., Wagging the tail with the dog: Organizational design considerations in ergonomics, Proceedings of the Human Factors Society, 28th Annual Meeting, 1984. 21. Kerr C., and Rosow J. M., Eds., Work in America: The next decade, New York: Van Nostran Reinhold, 1979. 22. Lawrence P. R., Lorsh J. W., Organization and environment, Homewood, IL: Irwin, 1969. 23. Lawrence P. R., Kolodny H., Davis S., The human side of the matrix, Orga- nizational dynamics, pp. 43—61, 1970. 24. Magnusen K. Technology and organizational differentiation: A 'field study of manufacturing corporations, unpublished doctoral dissertation, Madison, WI: University of Wisconsin, 1970. 25. Mahoney T. A., Frost P. J., The pole of technology in models of organiza- tional effectiveness, Organizational Behavior and Human Performance, pp. 122—138, 1974. 26. Mileti D. S.‘, Gillespie D. F., Haas J. E. Size and structure in complex orga- nizations, Social Forces, pp. 208—217 (1977), September. 27. Montanari J. R. An expanded theory of structural determination: An empi- rical investigation of the impact of managerial discretion on organizational structure, unpublished doctoral dissertation, Boulder, CO: University of Colo- rado, 1976. 28. Negandhi A. R., A model for analysing organizations in cross-cultural set- tings: A conceptual scheme and some research findings, In: A. R. Negandhi, G. W. England and B. Wilpert, Eds.. Modern Organizational Theory, Kent, OH: Kent State University Press, 1977. 29. Pascucci J. J., The emergence of free-form management, Personnel Administ- ration, pp. 33—41 (1968), September—October. 30. Perrow C., A framework for the comparative analysis of organizations, Ame- rican Sociological Review, 194—208, 1967, April. 31. Pugh D. S., Hickson D. J., Hinings C. R., Turner Dimensions of organization structure, Administrative Science Quarterly, 75 (1968), June. 32. Raia A., Managing by objectives, Glenview, IL: Scott, Foresman, 1974. 33. Robbins S. R., Organizational theory: The structure and design of organiza- tions, Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1983. 34. Smith A., The wealth of nations, London: Penguin (Originally published 1776), 1970. 35. Szilagyi A. D. Jr., and Wallace M. J. Jr., Organizational behavior and per- formance, 3rd ed., Glenview, IL: Scott, Foresman, 1983. 36. Taylor F. W., Principles of scientific management, New York: Harper, 1911. 37. Thompson J. D., Organizations in action, New York: McGraw-Hill, 1967. 38. Trist E. L., Higgin G. W., Murray H., Pollock A. B., Organizational choice, London: Tavistock, 1963.
Проектирование организационных структур 319 39. Van de Ven А. Н„ Delbecq A. L., A task contingent model of work-unit structure, Administrative Science Quarterly, pp. 183—197 (1979), June. 40. Weber M., Essays in sociology (trans. H. H. Gerth and C. W. Mills), New York: Oxford, 1946. 41. Woodward J., Industrial organization: Theory and practice, London: Oxford University Press, 1965. 42. Yankelovich D. Work, values and the new breed, In: C. Kerr and J. M. Rosow, Eds., Work in America: The decade ahead, New York: Van Nostrand Rein- hold, pp. 3—26, 1979. 43. Zwerman W. L., New perspectives on organization theory, Westport, CT: Greenwood, 1970.
Глава 9 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К СИСТЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ Д. Леноровиц, М. Филлипс1') Ниже описывается процесс систематического выявления, ана- лиза, определения и документального описания человеческих факторов (ЧФ), связанных с системными требованиями к осо- бой области применения — управлению воздушным движением. 9.1. Введение Как и другие «приложения», описанные в шеститомнике, на- стоящая глава преследует цель собрать и обобщить некоторую методологическую и процедурную информацию о ЧФ, пред- ставленную в первой части книги, используя ее в контексте важных проблем реального мира. Переход от теории в практи- ческую область часто оказывается движением по непроверен- ному пути, поскольку не всегда имеется возможность предва- рительной эмпирической проверки и подтверждения разрабо- танной теории. Несмотря на это, возникновение потребностей вынуждает разрабатывать системы, хотя бы несовершенные и с веточной и/или недостаточной информацией. Системная мето- дология анализа, разработки и оформления эргономических требований, состоящая в проектировании этих требований для -системы человек — машина и представленная в данной главе, сама по себе никогда не была исчерпывающе проверена или оценена эмпирически. Однако этот подход основан на коллек- тивном инженерном мнении и опыте профессионалов, которые провели значительное время, наблюдая и участвуя в разработ- ке подобных систем. Многое из того, что было изучено в про- цессе таких предварительных исследований, включено в на- стоящее изложение. Данный подход был критически рассмотрен, проанализирован и дополнен некоторыми нашими коллегами [9]. Хотя лишь небольшая часть представленного здесь мате- риала является совершенно новой либо уникальной, основатель- ность и полнота изложенного подхода, мы надеемся, имеют са- !> D. R. Lenorovitz, М. D. Phillips, | Computer Technology Associates, Englewood, Colorado.
Эргономические требования к системам УВД 321 мостоятельную ценность. Сделана попытка продуктивного объединения нисходящего и восходящего подходов к анализу функций и заданий. Неизменной целью этих усилий было ра- зумное обоснование классификации требований, а не составле- ние некоторого «перечня рекомендаций», относящихся к харак- теристикам рассматриваемой системы. Проблема, обсуждаемая ниже, состоит в обеспечении эф- фективного, безопасного, регулярного и четкого управления воздушным движением. Выбор управления воздушным движе- нием в качестве модели приложения эргономики, в рамках ко- торой особенно уместно исследовать практическое значение ЧФ, сделан по многим причинам. Во-первых, управление воздушным движением осуществляется посредством сложной человеко-ма- шинной системы, в которой роль человека-о!ператора (диспет- чера) является решающей для успешной работы системы в це- лом. Кроме того, поскольку диспетчеры получают информацию только косвенно и осуществляют управление воздушным дви- жением через сложные дисплеи, контрольное и коммуникацион- ное оборудование, они во многом зависимы от конкретного вида упомянутого оборудования. Далее, диспетчеры должны уметь успешно взаимодействовать не только с данным оборудо- ванием, но также с обширной сетью персонала — например, пилотами, другими диспетчерами, метеорологами, инспектора- ми— с целью качественного выполнения своей задачи. Доба- вим, что работа системы управления воздушным движением столь важна для обеспечения безопасности человека и столь значимо ее воздействие на жизнедеятельность современного общества в целом, что индивидуальная ответственность и обя- занности каждого диспетчера должны тщательно учитываться при проектировании системы. Наконец, тот факт, что задачи управления воздушным движением динамичны, непрерывны, требуют напряженного внимания и быстрых решений, в сово- купности превращает управление воздушным движением в сложную, эффективную и хорошо наблюдаемую область, в пре- делах которой необходимо должным образом применять эрго- номические принципы и методы. Комплексность и важность ЧФ в управлении воздушным движением таковы, что данному предмету посвящены многие специальные работы [5, 13, 14]. Наша цель, однако, значитель- но скромнее: 1) раскрыть основополагающие данные, достаточ- ные для оценки процессов управления воздушным движением, и 2) разработанный аналитический подход применить для про- ектирования комплекса эргономических требований к системе управления воздушным движением США. Последнее, что необходимо отметить в начале данной гла- вы, — положение, являющееся ключевым в отношении точности
322 Глава 9 и обоснованности всего подхода, — это решающая роль, кото- рую пользователи (диспетчеры) должны играть в целостном процессе выявления и проектирования требований. Как уже отмечалось [7, 11], некритическое принятие предложений поль- зователя может стать первым шагом на пути к бедствию, но неспособность к адекватному учету потребностей и пожеланий пользователя в процессе проектирования с максимальной ве- роятностью приводит к нежелательным результатам. Подход, описанный в данной главе, не просто «учитывает» пользователей, предлагая им роль пассивных участников или предпринимая некоторые попытки сбора необязательных для- выполнения пожеланий потенциальных пользователей. Напро- тив, Федеральное управление гражданской авиации FAA и на- ша Группа проектирования эргономических требований приняли, совместное обязательство обеспечить значительное и непрерыв- ное участие представительной группы активно работающих авиадиспетчеров, инспекторов и зональных руководителей во всем процессе анализа и определения требований и продол- жить это участие в конкурсе проектов, их оценке, отборе, на- граждении и реализации, а также в опытно-конструкторских работах. Для этого FAA организовало Группу оценки требова- ний к диспетчерскому оборудованию. Эта группа сформирована таким образом, чтобы в ней были представлены ветераны и менее опытные диспетчеры, работающие по маршруту и в райо- не аэродрома, представители инспекции и руководители, пред- ставители различных географических регионов системы управ- ления воздушным движением США. Группа FAA с входящими в ее состав специалистами по эргономике собиралась много раз. в течение нескольких последних лет с целью разработки эрго- номических требований к диспетчерскому оборудованию. Ни аналитические описания, ни результаты, функции, задания, тре- бования или проектные рекомендации и правила не формиро- вались без технического и методологического руководства и содействия Группы проектирования эргономических требований, а также аргументированного обсуждения и использования практического опыта членов группы FAA. 9.2. Управление воздушным движением в США В целях изложения методологии мы сконцентрируем внимание- исключительно на Национальной системе управления воздуш- ным движением (НСУВД) Соединенных Штатов. Эта система включает: общую сеть воздушного пространства США; навига- ционные средства, оборудование и диспетчерские службы; аэро- порты и посадочные площадки; полетные карты и информаци- онные службы; правила, инструкции и процедуры; техническую
Эргономические требования к системам УВД 323 информацию, персонал и материальные средства. Включенные в НСУВД, эти же системные компоненты используются совме- стно с вооруженными силами. В НСУВД входят службы, обеспечивающие безопасность, порядок и регулярность воздушного движения (включая управ- ление воздушным движением в зоне аэродрома, подхода и по маршруту). Эта организованная система обслуживания назы- вается Авиационно-диспетчерской службой (АДС). АДС США располагает диспетчерским оборудованием, инструкциями, про- цедурами и правилами, эволюционировавшими около 40 лет. Результат этого развития — комбинация оборудования разных поколений, технологий и типов. В нынешнем состоянии это, по- видимому, наиболее безопасная и эффективная система АДС в мире, но в то же время очень дорогостоящая в эксплуатации и содержании, а поскольку возможности ее расширения огра- ничены, очень трудно добавить к ней новые функции. На рис. 9.1 представлена упрощенная схема взаимодействия функциональных элементов сегодняшней системы АДС США. Из нее видно, что функциональными элементами, преимущест- венно связанными с человеком, являются (Центр управления воздушным движением на маршруте — ЦУВДМ), диспетчерская вышка аэродрома, радар района аэродрома (РРА) и аэро- дромный радар управления заходом на посадку и приземлени- ем (АРУ). Кроме того, существует множество не показанных на рисунке менее существенных элементов системы с различ- ными средствами нелокационного характера. Системы воздушного наблюдения состоят из средств контро- ля в зоне аэродрома, РЛС дальнего действия и аналого-цифро- вых преобразователей, обеспечивающих ввод цифровой инфор- мации в компьютерные системы управления воздушным движе- нием. Маршрутные и аэродромные компьютерные системы обеспечивают диспетчеров автоматизированными средствами в виде дисплеев радиолокационных и других данных, маршрут- ных стрипов, средств опознания, слежения и связи и т. п. Эти системы взаимодействуют с центрами Национальной системы связи (ЦНСС) или с местными телекоммуникационными пунк- тами. Связь диспетчеров и пилотов осуществляется в системе радиочастотных каналов земля — воздух. 9.2.1. История управления воздушным движением в США На начальной стадии управление воздушным движением в США осуществлялось через трассовые радиостанции или трассовые коммуникационные станции. Эти станции использовались глав- ным образом для сообщения прогнозов погоды. Радиостанции
Рис. 9.1. Операционные элементы современной системы УВД. / — маршрутный обзорный радиолокатор; 2— канал прямого доступа радара; 3 — центральный вычислительный комплекс; 4—дублирующая система; 5—комплекс индикаторных устройств; — генераторы индикации; 7 — аэродромный обзорный радиолокатор; 8 “ диспетчерская вышка аэродрома; 9 — периферийное оборудование радиолокаторов; 10 — видеоинформация*
Эргономические требования к системам УВД 325 обслуживали и другие государственные организации, например министерство сельского хозяйства, сообщавшее о видах на уро- жай и конъюнктуре рынка. Такие станции позже стали исполь- зоваться в системе воздушного сообщения между штатами и со временем преобразовались в современные станции обеспечения полетов. Первые ЦУВДМ были организованы на авиалиниях, но поз- же Бюро воздушной коммерции объединило их в сеть из 20— 50 континентальных и прибрежных центров. К концу 1930-х гг. по крайней мере 20 городов США создали аэродромные диспет- черские вышки, оборудованные средствами световой сигнализа- ции и голосовой связи. К 1941 г. Управление гражданской авиации подчинило себе такие диспетчерские пункты, а вскоре после этого все описанное оборудование попало под контроль Управления гражданской авиации. В течение многих лет авиадиспетчеры обеспечивали разде- ление воздушного движения на маршрутах, связываясь с пилотами посредством авиакомпании или радиостанции. Су- ществовала сильная зависимость от типа разделения: визуаль- ного или осуществляемого путем назначения трассы. Значительное увеличение количества диспетчеров, исполь- зование дальней воздушно-наземной связи и применение ра- диолокации в системе УВД началось после столкновения двух авиалайнеров над Большим Каньоном в конце 1950-х гг. Вско- ре после этого диспетчеры начали использовать РЛС дальнего действия и всенаправленные ультракоротковолновые навигаци- онные средства, а также непосредственно вступать в контакт с пилотами. Такое усовершенствование системы управления воз- душным движением вместе с появлением транспортных реак- тивных самолетов привело к усложнению труда авиационных диспетчеров и к появлению средств автоматизированного управ- ления. Такие диспетчерские средства сейчас используются для осуществления управления и эшелонирования воздушного дви- жения с высоты 18 000 футов (эшелон 180) и выше. С начала 1960-х гг. FAA начала применять автоматическую технику в системах обработки полетных данных. Компьютерное оборудование было установлено в шести центрах на северо-вос- токе страны и, позже, в диспетчерском пункте аэропорта Ат- ланты, что имело целью повышение безопасности полетов и производительности труда диспетчеров. Компьютерные системы, использовавшиеся в центрах, распечатывали маршрутные стри- пы, что требовало помощи экипажа. Первые системы не имели возможности отражать динамические изменения в планах поле- тов, вызываемые погодой, интенсивным воздушным движением и т. п. Главная роль в этих первых компьютерных системах уп- равления принадлежала локационным станциям сопровожде-
326 Глава 9 ния, крайне зависимым от вводимой диспетчером информации. В 1968 г. был утвержден план автоматизации многих функ- ций в системах управления воздушным движением на маршру- те. Первая версия такой системы, названная NAS— Вариант А, была установлена в центре УВД Джексонвилла. Эта система была важным шагом вперед, но она имела локальный характер. Для содействия Авиационно-диспетчерской службе УВД был создан Государственный координационный комитет по автома- тизации управления воздушным движением, включающий спе- циалистов ЦУВДМ (в частности, высококвалифицированных авиадиспетчеров) и представителей центральных органов УВД. Это позволило реализовать процессы обработки полетных дан- ных и радиолокационной информации в усовершенствованной модели NAS — Вариант А. К 1973 г. все линейные центры име- ли машинное и программное обеспечение обработки полетных данных, а к 1975 г. они получили возможность использовать программы обработки радиолокационных данных. Автоматизация терминальных (аэродромных) средств была достигнута установкой различных версий радиолокационной системы управления воздушным движением (ARTS) в течение 1970-х гг. Совместно эти системы обеспечивали возможность автоматической работы радиолокационных станций и управле- ния движением воздушных судов. Короче говоря, между 1940 и 1980 гг. система УВД США прошла большой путь развития — от разрозненных, весьма простых диспетчерских средств к сегодняшней единой, основан- ной на компьютерной технологии общенациональной сети УВД. Это развитие стимулировалось ростом требований к воздушным перевозкам и стало возможным благодаря техническому про- грессу в измерительном, вычислительном и коммуникационном оборудовании. 9.2.2. Современные направления развития в сфере управления воздушным движением Как ясно из предыдущего раздела, управление воздушным дви- жением было и сейчас находится в процессе непрерывного развития. Наступила пора развитой автоматизации. Уровень автоматизации пилотских кабин сегодняшних коммерческих воздушных судов постоянно растет. На самолетах установлены высокосовершенные системы навигации и управления; обеспе- чивается постоянная автоматическая (т. е. не только голосовая) связь с наземными станциями по двухнаправленным информа- ционным каналам. Помимо прочего, это позволяет иметь точ-
Эргономические требования к системам УВД 327 ную и постоянно обновляющуюся информацию о местоположе- нии, скорости и высоте, вводя ее в базу данных УВД по кон- кретному полету. Соответственно, такая усовершенствованная информация вместе с более быстродействующими и мощными компьютерами и более точными и полными компьютерными ал- горитмами позволяет лучше представлять текущую воздушную обстановку и точнее прогнозировать изменения ситуации, что повышает эффективность управления воздушным движением (например, лучший учет локальных метеоусловий). Однако технический прогресс в управлении воздушным дви- жением породил и проблемы, обусловленные изменениями ин- тенсивности и разнообразием воздушного движения; многие из них привели к усложнению и обострению задач, решаемых авиа- диспетчером. Общий уровень авиаперевозок в последние годы стремительно вырос; расчеты показывают, что эта тенденция сохранится и в будущем. В связи с общим увеличением мас- штабов воздушного движения диспетчеры вынуждены взаимо- действовать со значительно более разнородной популяцией пилотов (в смысле умений, опыта, авиационной подготовки и географических знаний), а также учитывать более широкий диапазон летных характеристик воздушных судов, различные типы бортового навигационного и коммуникационного оборудо- вания. С тех пор, как авиадиспетчеры несут ответственность за предотвращение столкновений между воздушными судами, ко- торыми они управляют, и другими летательными аппаратами, расширение «неконтролируемого» воздушного движения значи- мо влияет на нагрузку сегодняшней системы УВД. Таким образом, недостаточная гибкость и высокая стои- мость эксплуатации современной системы УВД, наличие нового оборудования с большими разрешающими способностями, а также изменения уровня и типа воздушного движения вместе приводят к необходимости совершенствования сегодняшней АДС. Первый этап таких работ завершается внедрением усо- вершенствованной автоматизированной системы УВД (AAS). Дальнейший шаг вперед будет сделан после внедрения системы автоматизированного управления воздушным движением на маршруте (AERA). Пока имеются значительные разногласия по поводу тех характеристик и возможностей, которыми должна располагать система AERA, и подробный анализ таких возмож- ностей в настоящее время представляется умозрительным. По- этому здесь мы сконцентрируем внимание на систематическом выявлении и рассмотрении нужд и требований диспетчера в реализуемой системе AAS. Проектирование AAS заложит осно- вание для развития всех будущих типов систем управления движением на маршруте. Функции, задачи и требования дис- петчера, выявленные в пределах анализа AAS, сформируют ос-
328 Глава 9 новные принципы, а описанная здесь методология обеспечит механизм разработки всех новых требований к AERA. При проектировании такой системы необходимо помнить, что диспетчер будет продолжать играть решающую, критически важную роль в управлении воздушным движением. Ни совре- менное состояние, ни обозримое будущее технического прогрес- са не указывают на возможность полностью изъять у человека роль творческого начала, лица, объединяющего несовместимые на вид куски информации, принимающего окончательное реше- ние, ответственного за жизнь пассажиров и безопасность воз- душных перевозок. 9.2.3. Человеческие факторы усовершенствованной автоматизированной системы УВД Для того чтобы обеспечить более глубокое понимание некото- рых значимых ЧФ, важных для планирования разработки усо- вершенствованной автоматизированной системы УВД, необхо- димо тщательно рассмотреть как работу, выполняемую диспет- чером, так и характеристики нынешней (и ожидаемой в буду- щем) популяции диспетчеров, выполняющих ее. Некоторые из ключевых условий работы современного авиационного диспет- чера следующие: 1) крайне высокая личная ответственность; 2) стабильная и высокая работоспособность; 3) работа состоит из легко проверяемых, тщательно контро- лируемых заданий, ибо все документируется и сохраняется; 4) огромное количество координаций (почти полностью вер- бальных по своей природе) между коллегами, руководителями полетов и пилотами; 5) множество сложностей, связанных с опознаванием и фор- мулированием соответствующего ответа на особые комбинации условий — например, погоды, условий полетов, технических ха- рактеристик воздушных судов, аэродромного обеспечения и т. д. 6) наличие серии операционализированных подразделений, характер и режим работы которых требуют творческого потен- циала и умения быстро принимать правильные решения; 7) динамизм обрабатываемой информации, вследствие чего чрезвычайно важно своевременно и точно реагировать на ее изменения; 8) критическая зависимость диспетчера от имеющегося в его распоряжении комплекта оборудования и необходимость их оптимального взаимодействия. Эти и другие факторы управления воздушным движением позволяют рассматривать авиадиспетчера как чувствительный к событиям, работающий в прерывистом режиме информацией-
Эргономические требования к системам УВД 329 ный процессор. В такой роли диспетчер должен быстро и адек- ватно реагировать на одновременные быстро чередующиеся со- бытия, так что ранжирование реакций, распознавание образов, кратковременная память, быстрое принятие решения, коорди- нация, выдача команд являются необходимыми качествами авиационного диспетчера. Поскольку многие из этих свойств имеют когнитивный характер, методология, основанная на ана- лизе задания, должна выходить за пределы наблюдаемого по- ведения с целью точного представления структуры задачи уп- равления воздушным движением. Наконец, необходимо отметить, что эффективная система УВД должна работать не только хорошо, но и стабильно. На- дежность и эксплуатационная готовность являются важнейши- ми требованиями к такой системе. Работоспособность такой системы при отказах обеспечивается путем схемного и элемент- ного резервирования, запаса мощности и т. п. Однако важно,, чтобы она обеспечивала также возможность профилактики и ремонта. Такие вопросы тоже представляют интерес для спе- циалиста по человеческим факторам, поскольку агрегаты и узлы системы должны быть легко доступны для персонала» ответственного за исправность и ремонт системы. 9.3. Эргономические требования методологии проектирования Приведенный выше обзор некоторых имеющих отношение к де- лу вопросов, проблем и требований ЧФ связан с работой авиа- ционно-диспетчерской службы. Далее мы опишем подход, раз- работанный при содействии FAA с целью систематического выявления, анализа и реализации комплекса требований, пра- вил и инструкций УВД с учетом ЧФ. Две такие работы выпол- нялись параллельно. 9.3.1. Человеческие факторы в разработке системы управления воздушным движением Разработка сложных, крупномасштабных систем, таких, как AAS, обычно осуществляется в несколько этапов. Начинается она с определения целей, проходит этапы проектирования, кон- струирования, изготовления, монтажа и отладки и заканчива- ется введением системы в эксплуатацию. Используемые методы и требуемые результаты изменяются от этапа к этапу. Методы, описанные ниже, относятся главным образом к первоначально- му этапу разработки системы — определению требований к взаимодействию пользователя с системой. Соответственно
330 Глава 9 мы будем описывать методы проектирования эргономических требований в контексте разработки требований взаимодействия диспетчера с системой ААС. 9.3.2. Определение общего состава операций взаимодействия диспетчера с системой Основная цель нашего определения общего состава операций [10] состоит в декомпозиции задач, решаемых диспетчером, до столь детального уровня, на котором работу диспетчера можно было бы описать в виде: 1) последовательности задач, выполняемых диспетчером в качестве реакции на данное событие управления воздушным движением; 2) четкой схемы диалога между диспетчером и оборудова- нием на его рабочем месте; 3) состава взаимодействий с другими диспетчерами, пило- тами и руководителями полетов: 4) информации, необходимой диспетчеру для успешного, точного и своевременного решения задач. Достижение этой цели позволяет разработчикам системы хорошо разобраться в работе диспетчера и использовать опе- рационное описание как основу проектирования аппаратных и программных средств для рабочих мест. Следующая цель заключалась в том, чтобы охарактеризо- вать задания диспетчера в терминах: 1) возможностей и рабочих нагрузок диспетчера; 2) машинных средств, требуемых для оптимизации труда диспетчера; 3) требуемых диспетчеру упражнений для развития умений и навыков. Получаемые при этом результаты позволяют руководящему персоналу определять и разрабатывать задания, необходимые для приобретения диспетчером желательных умений и навыков. 9.3.3. Анализ выполнения диспетчером задачи обработки информации Чтобы адекватно определить общую концепцию действий дис- петчера по управлению воздушным движением, необходимо прежде всего выявить и проанализировать набор заданий, вы- полняемых диспетчером. Это достигается путем определения иерархической структуры тех событий, на которые должна ре- агировать система УВД; деятельностей, отвечающих на эти со- бытия; видов работ, образующих деятельность; заданий, кото- рые должны быть выполнены в результате данной деятельно-
Эргономические требования к системам УВД 331 класть событий Деятельность [1.0. Контроль за ситуацией] Поддеятельность [^-Констатация и оценка взлета] Задание [1-1.1. Просмотр информации дисплея для констатации взлета] Злемент завами Глагол [Модификатор] я Объект [Модификатор] 1.1.1.1 Сканировать выходные Ванные полета Рис. 9.2. Иерархическая декомпозиция задач обработки информации диспет- чером. сти; элементов, из которых состоит задание (см. рис. 9.2). Со- бытие определяется как определенное происшествие, которое воспринимает и на которое специфически реагирует диспетчер. Для индентификации заданий мы представили диспетчера как чувствительный к событиям многофункциональный информа- ционный процессор. Преимущество использования такого типа модели в качестве средства анализа состоит в том, что если исчерпывающий список событий, наблюдаемых диспетчером, подтверждается столь же обширным списком заданий, то мож- но довольно точно описать работу диспетчера. Недостаток пред- ставления диспетчера информационным процессором (т. е. та- ким устройством, единственной целью которого является вы- полнение заданий в ответ на события) состоит в том, что такая упрощенная модель не отражает действительную сложность динамизма его работы. Одно событие может вызвать другое еще до реакции диспетчера на первое событие. Добавим, что в некоторых случаях немедленная реакция диспетчера на какое-
Структурный. граф деятельности Кал читать структурный граф: _______________основные злем§рты и символы Линия Обозначает перыЛлт ------- деятельности.к деятельности, , от задания к заданию__________________________ I I Обозначает зтап ооррботки информации \ / А Символы,обозначающие начальную V Z- X и конечную точки в протесов Началу (ввод) Окончание (выход) обработки ® Параллельные варианты или Ъеиатвия диспетчера Декомпозиция деятельности 2 разрешить конфликт самолетов Рис 9 3 Использование структурного графа для детального анализа деятельности диспетчера [6].
_______Эргономические требования к системам УВД________333 либо событие может быть неуместной. Более того, многие из соответствующих реакций ментальны по природе, а такую ре- акцию трудно обнаружить и наблюдать до того, как она про- явится в действии. Поэтому, рассматривая диспетчера как ин- дивида, который только обрабатывает информацию в ответ на дискретные события, мы не получаем всесторонней картины всей работы диспетчера. Однако такой подход все же дает до- статочно точную модель, пригодную для выявления требований к взаимодействию пользователя с системой. Определяя набор событий УВД и комплекс диспетчерских деятельностей высшего уровня, мы тем самым осуществляем логическую детализацию на виды работ и, наконец, задания. Такая детализация предполагает сохранение адекватности, пол- ноты и связи событийных стимулов и реакций диспетчера. Для того чтобы показать многофункциональную природу диспетчер- ской работы, были использованы структурные графы [1]. Рис. 9.3 иллюстрирует обозначения структурных графов, характеризую- щих последовательное, параллельное, повторяющееся протека- ние видов работ и процессы принятия решения. Задания определяются как то, что должно быть выполнено диспетчером. Более деятельная процедура того, как должно выполняться задание на данном комплекте оборудования, не определялась. Таким образом, акцент сделан на то, что проис- ходит, без проектного выбора типа диалога (например, объек- тно-ориентированный или командно-ориентированный) или оборудования. Полученные в результате детальные графы заданий были позднее дополнены специальной версией структурированного английского языка, названной «Язык описания задания» (TDL). Этот язык позволил обеспечить логическую согласован- ность детализации графов и ознакомить со структурой задания как диспетчеров, так и проектировщиков. TDL дает по существу ту же информацию, что и структурные графы, но представляет ее таким образом, что позволяет углубить анализ логических связей между заданиями. Это достигнуто, прежде всего, стан- дартизацией изложения задания на языке из набора четко и однозначно определенных глаголов, дополнений и служебных слов, гарантирующих адекватное использование терминологии. Затем этот набор логических элементов был применен для ор- ганизации заданий. Использование TDL совместно с графами обеспечивает самосогласованность и полноту анализа задачи. Рис. 9.4 иллюстрирует взаимосвязь между структурными гра- фами и TDL.
334 Глава 9 Рис. 9.4. Взаимосвязь между структурным графом и TDL [6]. Поддеятельность 2 1: Анализ конфликта Ввод: диспетчер предупреждает о конфликтующих в секторе самолетах (сигнал ин дикатора о конфликтующих самолетах) Делать
Эргономические требования к системам УВД 335 9.3.4. Характеристика выполнения диспетчером задачи обработки информации Уровни детализации, представленные структурными графами и TDL, позволили охарактеризовать задачу в терминах требо- ваний информационных вводов и диспетчерских ответов. Задачи характеризовались показателями сложности факторов УВД, типа сектора (например, низковысотных секторов прибытия, секторов маршрутных полетов на большей высоте) и т. д. Фак- торы сложности УВД включали степень необходимой коорди- нации, интенсивность движения, ориентацию движения, разде- ление движения, последовательность и запаздывание реакции. Эти первоначальные характеристики в дальнейшем были использованы в качестве основы формирования проектных пред- ставлений об уровне рабочей нагрузки оператора и оценки организационной модели экипажа (или диспетчерской бригады). Из этих же характеристик были выведены когнитивные и пер- цептивные признаки задачи, ставшие средствами разработки требований к вспомогательному машинному оборудованию (на- пример, необходимая яркость ключевых информационных сооб- щений или необходимые параметры тревожной индикации). Другая группа характеристик обеспечивала основу для оценки требований как к уровню навыков диспетчера, так и к разви- вающим упражнениям, связанным с каждым заданием. если диспетчер предупреждает о конфликтующих в секторе самолетах, то (7.2.1) по- лучить информацию диспетчера о конфликтующих самолетах и (2.1.1) обнаружить сигнал о конфликте на индикаторе Конец, если (2.1.2) оценить серьезность конфликта по сигнальному извещению или индикатору Если опасность существует, то оценить необходимость консультации со смежным диспетчером если необходимо, то (7.1.3) сообщить смежному диспетчеру о конфликтном сигнале в его секторе, кроме того, оценить необходимость освобождения воздушного пространства если необходимо, то освободить воздушное пространство, кроме того, (2 4 3) сформулировать содержание рекомендуемого решения, (7 33 6) выдать самолетам рекомендации относительно их движения, если необходимо, то (2.4 4) зафиксировать маневрирование самолетов в соответствии с ре* комендациямн Конец, если если необходимо, то (7.33 7) сообщить пилоту об устранении опасности Конец, если Конец Конец, если Конец Конец, если Конец Конец, если Конец
336 Глава 9 Таблица 9.1. Пример DDL диспетчера [6] Формулировка „ чапания аадаиия 1нп задания Логические требо- вания к предъявле- нию Характерный способ действия Следить за кур- Ввод/вывод сом/расстоянием между самолетами Обстановка Выбрать и ввести текст Следить за втор- Вывод жением в воздуш- ное пространство неуправляемых объектов Обстановка Не регламентиро- ван Составить/ввести Ввод предупреждение о нарушении воз- душного простран- ства Обстановка Ввод текста н вы- бор Отслеживание по- Вывод/анализ лета наблюдаемого неуправляемого объекта Обстановка Ввод текста н вы- бор 9.3.5. Определение диспетчерского диалога Перевод задач диспетчера в требования интерфейса начался с разработки Языка описания диалога DDL. Каждое выделен- ное задание обработки информации диспетчером анализирова- лось в несколько этапов. DDL помогает в концептуализации модели взаимодействия пользователя с оборудованием, иден- тификации требований к предъявлению информации и в раз- витии методов логического взаимодействия на уровне задания. Первым шагом в разработке DDL был анализ каждого задания по следующим признакам: 1. Тип задачи: а) ввод; б) вывод; в) анализ; г) вербальная координация. 2. Логические требования к предъявлению информации: совокупность связанных данных, необходимых для выполнения задания — например, «отображение воздушной обстановки». 3. Характерный тип действия: способы контакта диспетчера с оборудованием — например, выбирать, определять местопо- ложение, вводить текст [4].
Эргономические требования к системам УВД 337 Содержание предъ- являемой информа- ции Детализированная формулировка „ задания * v , н Вывод диспетчера Листинг курсов/ /расстояний Следить за курсом/расстоя- Использовать информа- нием между выбранными само- цию о курсе/расстоя- летами по предъявляемой ин- нии для ограничения ин- формации о воздушной обета- невра самолетов новке, полученной по результа- там идеитификации/выбора данных самолетов и функции Воздушная цель курса/расстояния Следить за появлением в ото- Обнаружить и просле- бражаемой воздушной обета- дить за неуправляемым новке любой цели, означающей объектом, который мо- вторжение в контролируемое жет стать опасным для воздушное пространство неуп- самолетов, находящихся Запись в инфор- мационном поле ограниченных илн полных данных равняемого объекта под управлением Составить/ввестн запись о Не регламентирован вторжении неуправляемой цели с тем, чтобы контролировать н опознать вторгшийся объект Запись в информа- ционном поле ог- раниченных нлн полных данных Отслеживать полет (непрерыв- Наблюдение за поведе- но контролируя движение и нием неуправляемого поведение) неуправляемого объекта для возможно- объекта по отображаемой воз- го целеуказания самоле- душной обстановке с целью там, находящимся под принятия мер по ограничению управлением возможности опасной ситуации 4. Содержание предъявляемой информации: информация, наблюдаемая непосредственно или преобразованная в ходе выполнения задания, — например, перечень взлетно-посадочных полос. Характеризуя каждое задание по этим четырем призна- кам, к формулировке задания добавляют также рекомендуемые способы кодирования и представления информации и методы взаимодействия. Формулировки заданий были затем углублены с тем, чтобы дать им семантическое описание, облегчающее формулировку требований. Последний шаг в разработке DDL включает до- кументальную характеристику действий диспетчера в процессе выполнения задания. Эти характеристики позволяют оценить утверждения DDL и могут быть использованы в качестве вход- ной информации для разработки тренировочной программы. DDL дает возможность установить связь между задачами обработки событийной информации диспетчером (показанными в виде графов и форме TDL) и требованиями ввода и предъяв- ления информации при взаимодействии диспетчера с оборудо-
I I. I I I I Концепция операций Зля MS Нагрузка 1 Данные । пользователя I Задание J Анализ элементов задания Задания Список проймущест- венных объектов ввода и предъяв- ления «Гй! Функциональный анализ Функция Указатели Обработка Вывод Показатели производи- тельности Определить требования к данным Деятельность 2 Объешь (Длементы задания) п Уровень автоматизации -г" человеко-машинной | системы Деятельность 1 Концептуальная модель взаимодействия пользователя Детализировать функциональные возможности Деятельность 7 Деятельность 4 Деятельность 3 Распределить функции Функциональная структура Деятельность 5 Функциональные требования Подфункции вводы Обработка выходы Показатели производительности Системные параметры. Деятельность 6 Определить перечень требовании Рис. 9.5. Требования к взаимодействию диспетчера и автоматизированной системы.
Эргономические требования к системам УВД 33<> ванием. Поэтому требования к взаимодействию диспетчера с системой УВД во всех случаях непосредственно выводились из требований заданий диспетчера и соответствовали им. Пример DDL представлен в табл. 9.1. 9.3.6. Спецификация требований к взаимодействию диспетчера с системой Определив тип задания диспетчера и DDL, исследователи ЧФ сосредоточили внимание на выявлении и спецификации неявных требований к взаимодействию диспетчера и системы. Рис. 9.5 описывает семиступенчатую парадигму, использованную для спецификации этих требований. В нее включены следующие деятельности: 1. Провести анализ элементов задания. 2. Проанализировать и детализировать сообщения, вводимые диспетчером, и информацию, предъявленную ему. 3. Разработать концептуальную модель взаимодействия. 4. Детализировать функциональные возможности. 5. Распределить функциональные возможности между ком- понентами системы. 6. Определить спецификации требований для каждого ком- понента системы. 7. Определить требования к базе данных. В этом разделе мы подробно рассмотрим первые три ана- литические деятельности, так как они тесно связаны с другими методами ЧФ и описанными здесь результатами. Последние четыре деятельности описаны кратко, лишь для того, чтобы показать, как тип задания диспетчера может быть преобразо- ван в требования к проектированию интерфейса. Деятельность 1: Провести анализ элементов задания. Как по- казано на рис. 9.5, деятельности 1 и 2 осуществляются парал- лельно. Каждое утверждение DDL (полученное из определения операционного состава) сводится к совокупности формулировок элементов задания (ФЭЗ). Вместе с анализом сообщений, вво- димых диспетчером, и предъявляемой информацией эти утверж- дения образуют основу для определения языка взаимодействия пользователя. Каждая ФЭЗ имеет форму простого предложения, состояще- го из глагола и дополнения, иногда сопровождаемых модифи- каторами дополнения. Дополнения определялись так, чтобы объединить вводимые диспетчером сообщения, предъявляемую оборудованием информацию и концептуальные «образы», су- ществующие в «голове» диспетчера. Структура предложения такова*.
-340 Глава 9 ГЛАГОЛ (МОДИФИКАТОР ДОПОЛНЕНИЯ) ДОПОЛНЕ- НИЕ (МОДИФИКАТОР ДОПОЛНЕНИЯ). Например: СКАНИРОВАТЬ пространство — Предъявление выделенной Информации — Задержка В данном примере дополнениями являются «Пространство — Предъявление» (которые также называются «логическими тре- бованиями к предъявлению») и «Информация — Задержка». Глагол — СКАНИРОВАТЬ. Каждая ФЭЗ однозначно относи- лась к категориям восприятия, познания, межличностного об- щения или инициативы пользователя (ввод информации). Ниже приведен пример преобразования утверждения DDL к ряду ФЭЗ: Утверждение DDL-. Отменить Полет — Данные — Ввод и соответствующие при- мечания из выбранной в предъявлении информации. ФЭЗы-. УСТАНОВИТЬ причину отмены Полета — Данные — Ввод ВЫБРАТЬ Полет — Идентификатор ОСУЩЕСТВИТЬ Полет — Данные — Ввод — Отмена — Функция ОБНАРУЖИТЬ Полет — Данные — Ввод — Отмена Относительная частота появления, время ответа системы, важ- ность выполнения элементов задания, а также тип и количест- во связанных с ними дополнений тоже были идентифицированы для каждого элемента задания. Глаголы, использованные в анализе элементов задания, взяты из таксономий [6]. Эти таксономии были разработаны для более самосогласованного и однозначного описания или характеристики различных аспектов данного взаимодействия пользователя и компьютера. Таксономии построены на основе ранней работы [2] и включают в себя многие из ее терминов. Однако важное развитие этой работы состоит в экспликации каждого использованного термина (см. табл. 9.2). Это ключе- вое нововведение, потому что одним из главных достоинств таксономий является их способность содействовать полной и однозначной коммуникации между ее пользователями. Четкость понятий в таксономиях и единообразие их применения специа- листами являются решающими моментами для обеспечения полноты и однозначности анализа и проектирования сложных интерфейсов. Наш опыт показывает, что эти таксономии могут быть полезны всем, кто сталкивается с задачей определения и описания сущности интерфейса. Одна из таксономий — таксономия собственных средств пользователя — изображена на рис. 9.6 и в табл. 9.3. Она отно- сится к действиям, наиболее важным для пользователя, но в
Таблица 9.2. Словарь классификационных терминов действий в человеко-машинной системе [5] Термин Определение Обнаруживать Распознать или заметить явление без специального запроса Искать Целенаправленно исследовать с целью обнаруже- Сканировать ния определенного предмета Быстро просматривать с целью обнаружения Извлекать аномальных явлений (без детального анализа) Внимательно читать, наблюдать или слушать Отсылать с целью выявления необходимой информации Указывать на соответствующую информацию (обычно посредством индексации или целена- правленно организованной структурирующей Различать схемы) Приблизительно классифицировать сущность в категориях разделения на группы или системы членства — часто только на основе ограничен- Распознавать Классифицировать ного набора признаков Точная, уверенная идентификация объекта Сортировать одну или несколько сущностей в конкретные системы или группировки, обыч- но на основе вполне определенной классифи- кационной схемы Вычислять Считать, подсчитывать в уме или с помощью под- Перечислять ручных средств Составить список или отметить различные компо- Табулировать ненты группировки Указать численные характеристики элементов Прикидывать* списка или таблицы Измерять в уме, составлять мнение или апрокси- Интерполировать мпровать, часто на основе неполных данных Определять приблизительную промежуточную величину, основываясь на знании двух или Экстраполировать/прог- иозировать Переводить более однородных величин Определять приблизительную будущую величину чего-либо по предшествующим величинам Изменять или преобразовывать из одной формы или системы представления в другую согласно некоторой самосогласованной схеме отображе- Формулировать Объединять ряд разрозненных представлений так, чтобы получить обобщенную идею или по- нятие Интегрировать Сконцентрировать и мысленно организовать мно- жество имеющихся данных с тем, чтобы из- Сравнивать влечь содержащуюся в них информацию Параллельно рассматривать два или более объек- тов с тем, чтобы заметить относительное сход- Оценивать ство или различие Определять величину, количество или ценность объекта, часто на основе стандартных шкал Решать Вызывать или метрик Приходить к ответу, выбору или заключению Сигнализировать конкретному реципиенту или группе реципиентов о предстоящем сообщении
Продолжение Определение Термин Подтверждать Отвечать Предлагать Руководить Информировать Инструктировать Запрашивать Принимать Называть Группировать Вводить Вставлять Объединять Налагать Копировать Отображать Выбирать Ссылаться Устранять Отделять Откладывать Приостанавливать Заканчивать Утверждать, что вызов или сообщение получены Откликаться или реагировать на входящую ин- формацию Представлять иа рассмотрение Обеспечивать ясными авторитетными указаниями Передавать или обеспечивать новыми знаниям» или информацией Обучать, давать знания или обеспечивать коррек- тировочными данными Просить, спрашивать или требовать Получать, воспринимать илн приобретать входя- щее сообщение Давать название или обозначать с целью иденти- фикации или ссылки Объединять или связывать с целью идентифика- ции Генерировать или вводить иовые данные в си- стему (например, печатать сообщение) Образовывать место н помещать на него нечто в пределах границ чего-то другого так, чтобы последнее полностью включало в себя первое, которое становилось бы его составным компо- нентом Соединять два или более компонентов так, чтобы сформировать нечто новое Налагать одни объект иа поверхность другого так, чтобы образовалось разъемное соединение Изготовлять один или более отдельных дублика- тов объекта Воспроизводить оригинальный объект (эталон) таким способом, чтобы сохранить отчетливую связь с оригиналом (т. е. так, чтобы любые последующие изменения илн модификации, со- вершаемые в оригинале, автоматически воспро- изводились в «реплике» Выделять или предпочитать что-либо (например, положение или предмет), прямо указывая на него Выделять или предпочитать объект, обращаясь к его названию Выделять и уничтожать определенную часть чего-либо Выделять и располагать определенную часть чего-то в специально предназначенном буфере (оставшиеся компоненты оригинала обычно обра- зуют «окно», оставшееся после «вырезанной» части) Извлекать объект из рабочей зоны и помещать его в легко доступном месте (для последующе- го использования) Временно прекратить процесс, планируя в даль- нейшем его восстановление Завершать процесс так, чтобы он мог начаться вновь не с момента остановки, а только в ре- зультате возобновления
Эргономические требования к системам УВД 343 Продолжение Термин Определение Подавлять Сдерживать или укрывать определенные аспекты или результаты процесса, ие затрагивая сам процесс (т. е. влиять только на внешние его проявления) Переименов ыв ать Изменять название илн обозначение, не изменяя самого объекта Расформировывать Устранять общую илн относительную связь груп- пы объектов Разбирать Расчленять илн разделять объект на составные части так, что сущность и структура оригинала теряются Фильтровать Избирательно устранять одну илн более состав- ляющих составного объекта Трансформировать Воздействуя, изменять один или более призна- ков объекта (например, цвет, форму, размер, направление) без изменения сущностного содер- жания самого объекта Выполнять Запускать или приводить в действие любую из априорно полезных или имеющих специальное назначение функций (например, классифициро- вать, соединять, вычислять, модернизировать, извлекать, искать, восстанавливать) * Английские термины estimate (здесь) и evaluate (ниже) по-разному передают смыс- ловые оттенки русского глагола «оценивать»—в первом случае имеется в виду прибли- зительная, «с первого взгляда» оценка, здесь передаваемая глаголом «прикидывать», тог- да как во втором подразумевается более или менее точная количественная оценка. — Прим, перев. то же время вполне приемлемым для автоматизированной сис- темы. В ее иерархическую структуру входят три основные фор- мы поведения, проявляемые пользователем независимо от ком- пьютерной системы — «восприятие», «познание» и «межличност- ное общение». Восприятие связано с процессом получения информации человеком, а также некоторым первоначальным уровнем распознавания этой информации. Познание отражает процессы переработки информации человеком, которые осуще- ствляются сразу по ее получении. Наконец, общение между людьми (непосредственное или с помощью средств связи) вклю- чено сюда потому, что такие взаимоотношения являются фак- тором многих реально действующих человеко-машинных систем; они часто оказывают влияние на проектирование системного интерфейса (особенно, когда выявление источников информа- ции— одна из основных функций системы). Наконец, как фор- ма деятельности, они доступны компьютеру. Таким образом, рис. 9.6, табл. 9.3 и 9.4 вместе с соответст- вующими определениями табл. 9.2 представляют таксономию
344 Глава 9 пользователя. В интересах общности рассмотрения представлен «логический» уровень описания действий ввода, а не приклад- ная схема (такая, которая зависит от технического выполнения аппаратных и программных средств). Это облегчает использо- вание данной таксономии в спецификации требований — про- цессе, по отношению к которому анализ элементов задания является центральным. Деятельность 2: Проанализировать и детализировать сооб- щения, вводимые диспетчером, и информацию, предъявляемую ему. Этот анализ проведен совместно с анализом элементов, задания так, что объекты информации были выделены и оп- ределены в соответствии с формулировками DDL. Иерархиче- Таблица 9.3 Таблица 9.4 Рнс. 9.6. Четыре основные подтаксономии общей таксономии интерфейса [6] ская схема определялась таким образом, чтобы логические тре- бования к предъявлению информации являлись элементами высшего уровня, задающими выход информации на рабочее место диспетчера. Каждое логическое требование к предъявле- нию сводилось затем к совокупности составных объектов; со- ставные объекты расчленялись на набор объектов, которые, в свою очередь, сводились к совокупности простейших элемен- тов информации. В нижеследующем примере логическим требованием к предъявлению информации является «Обстановка — Предъяв- ление»; составные объекты этого требования: «Цель/Маршрут— Дескриптор», «Погода — Дескриптор», «Фон — Дескриптор», «Конфликт — Разрешение — Вывод» и «Погода — Результат»;
Эргономические требования к системам УВД 345 Таблица 9.3. Собствеииая таксономия пользователя Воспринимать Приобретать Обнаруживать Искать Сканировать Извлекать Отсылать Идентифицировать Различать Распознавать Анализировать Классифицировать Вычислять Перечислять Табулировать Размышлять Синтезировать Прикидывать Интерполировать Переводить Формулировать Интегрировать Экстраполировать/Про- гнозировать Ранжировать Сравнивать Оценивать Решать Общаться Передавать Вызывать Подтверждать Отвечать Предлагать Руководить Информировать Инструктировать Запрашивать Принимать «Данные — Фиксация» является объектом, а «Лидер — Ли- ния»— простейшие элементы информации. Для выражения от- ношений между объектами использовался структурированный формат английского языка. Обстановка — Предъявление Цель/Маршрут — Де- скриптор и Погода — Дескриптор и Фон — Дескриптор и Конфликт — Разрешение — Вывод и Погода — Результат
346 Глава 9 Таблица 9.4. Таксономия вводов пользователя Ассоциировать Называть Г руппировать Создавать Вводить Вставлять Объединять Собирать Налагать Воспроизводить Копировать Отображать Указывать Выбирать (позицию, объект) Ссылаться Удалять Отбирать Отделять Устранять Останавливать Заканчивать Приостанавливать Преобразовывать Переименовывать Расформировывать Разъединять Разбирать Фильтровать Подавлять Откладывать Манипулировать Трансформировать (изменять признак) Активировать Выполнять функцию Цель/Маршрут — Дескриптор Данные — Фиксация и Цель — Состояние и Маршрут — Текущее состояние и Управление — Состояние и Маршрут — Предъявле- ние и Маршрут — Направле- ние Данные — Фиксация = Лидер — Линия и Полный—Данные — Фиксация или Ограниченный—Данные — Фиксация Описывая интерфейс таким однозначным способом, можно связать информативность, кодирование предъявлений и требо»
_______Эргономические требования к системам УВД__________347 вания к вводу как с заданием, так н со степенью детализации информации. Деятельность 3: Разработать концептуальную модель взаи- модействия. Концептуальная модель анализа приводит к серии эвристик, направляющих проектные решения. Эти эвристики необходимы для поддержания согласованности в проектирова- нии всего интерфейса диспетчера с системой и перевода опе- рационных характеристик в набор принципов разработки эрго- номического диалога. Наша концептуальная модель взаимодействия была разра- ботана в результате исследования характера и частоты дейст- вий оператора (по анализу элементов задания) и интеграции принципов и основных правил проектирования ЧФ [3, 8, 12] с действиями, необходимыми для достижения целей диспетчера. Концептуальная модель включает в себя стратегии как для ввода информации диспетчером, так и получения им информа- ции. К прикладным факторам, способствующим отбору стратегий взаимодействия в УВД, относятся: 1) модификация задания от позиции к позиции, от сектора к сектору, от оборудования к оборудованию; 2) удовлетворение оговоренных требований по времени от- вета; 3) минимизация ошибок оператора при вводе; 4) приспособление операторов с различным уровнем квали- фикации. Основные правила ЧФ, применяемые при отборе стратегий взаимодействия, включают: 1) самосогласованность и преемственность задач; 2) последовательность в кодировании всей предъявляемой информации, диалогах, способах взаимодействия, использова- нии символов и способов структурирования предъявлений; 3) информативную и своевременную обратную связь; 4) минимизацию использования клавиатуры; 5) легкость обучения. Анализ элементов задания играл центральную роль в раз- работке концептуальной модели взаимодействия. Рис. 9.7 де- монстрирует частотно-приоритетный метод ранжирования клас- сифицированных глаголов элементов задания диспетчера (ран- жирование осуществлено по оценкам 15 опытных диспетчеров при использовании модифицированной методики Дельфи). В це- лом диспетчеры выше оценивают приоритетность элементов задания, чем частотность. Зная сущность управления воздушным движением и потенциальные катастрофические последствия при ошибках в выполнении заданий, можно понять причины столь высоких оценок приоритетности. Этот факт диктует необходи-
}0 Рис. 9.7. Иллюстрация частотно-приоритетного метода оценок для глаголов элементов задания.
Эргономические требования к системам УВД мость тщательного проектирования интерфейсов с целью под- держания критически важных событий УВД на эффективном безошибочном уровне. Данные, представленные на рис. 9.7, показывают также, что значительная часть диспетчерской работы имеет познава- тельную природу. Глаголами, получившими наиболее высокую оценку по приоритету, были: «определять», «обобщать», «раз- личать» и «решать». Эти оценки показывают, что со стороны диспетчера необходим специфический познавательный процесс. Очевидно также, что происходят важные процессы преобразо- вания и использования информации. Восприятие, определяемое как получение информации диспетчером, и идентификация или распознавание этой информации встречаются во многих диспет- черских задачах. «Указывать» и «выполнять» описывают дей- ствия, предпринимаемые диспетчером для введения информации или команд в систему. Высокие оценки частотности этих гла- голов указывают на необходимость оптимального кодирования и форматирования предъявляемой информации для облегчения визуального поиска и идентификации заданий, а также на не- обходимость оптимизации способов ввода для того, чтобы свес- ти к минимуму затраты времени и возможность ошибок. Вза- имоотношения этих глаголов, соответствующих элементам за- даний и объектам данных (как это сделано в анализе элементов заданий), также заслуживают внимания при проектировании интерфейса диспетчера с системой. Деятельность 4: Детализировать функциональные возможно- сти. Функции интерфейса диспетчер — система получены в результате анализа требований к вводимому сообщению, обра- ботке данных, предъявлению информации и предполагаемому времени запаздывания реакции, указанных в предшествующем анализе элементов задания и детализации данных. Для опре- деления дополнительных функций интерфейса была исследова- на концептуальная модель взаимодействия. Требования опреде- лялись в терминах вводов, выводов, преобразований, критерия завершенности, общих (глобальных) параметров и показателей эффективности, связанных с каждой идентифицированной функ- цией интерфейса. Деятельность 5: Распределить функциональные возможности интерфейса между компонентами системы. Эта деятельность включает в себя разделение и распределение функций по эле- ментам, входящим в подсистему интерфейса. В процессе этого распределения для координации управления отказами и ресур- сами были выделены дополнительные группы функций. Это об- легчило анализ влияния отказов функциональных компонентов системы на рабочем месте.
350 Глава 9 Деятельность 6: Определить требования для каждого ком- понента системы. Это повлекло за собой усовершенствование функциональных требований и характеристик эффективности, определенных выше. На основе информации, собранной в про- цессе описанных выше аналитических деятельностей, были раз- работаны и отображены на функции требования к точности, времени запаздывания и способности. Деятельность 7: Определить требования к базе данных ин- терфейса. Требования, связанные с базами данных интерфейса, были также четко адресованы. Эти требования охватывают схе- му организации базы данных и контроль их целостности, авто- номности и сохранности. Указанная схема идентифицирует типы используемых данных и регламентирует отношения между ними — это структура, в которую могут быть включены любые составные части информации. Структура этой схемы получена исходя из точки зрения пользователя на базу данных. База дан- ных должна быть защищена от случайного или преднамеренно- го их выявления неправомочными людьми, а также от несанк- ционированных изменений и уничтожения. Должны быть обес- печены также права частных лиц или организаций самостоя- тельно определять — когда, как и насколько соответствующая информация может быть доступна другим. Предусматривается также набор характеристик и ограничений, обеспечивающих корректность данных. 9.4. Заключение В данной главе описан подход к проектированию и анализу тре- бований ЧФ применительно к авиадиспетчерской службе. Этот подход включает ряд строгих аналитических методов, которые были использованы при разработке требований к интерфейсу диспетчера и машины для следующего поколения системы УВД. Процедуры учета ЧФ применены к анализу заданий, моделиро- ванию рабочей нагрузки, разработке концептуальной модели и т. п. Построенная парадигма предназначалась для оптималь- ного использования результатов каждой последующей аналити- ческой деятельности с целью облегчения разработки полного, самосогласованного и апробированного набора требований к интерфейсам в чрезвычайно сложных системах. В процессе ис- следований было установлено, что с целью выработки адекват- ных требований к проектированию систем традиционные мето- ды ЧФ могут быть дополнены структурированной аналитиче- ской моделью и что задания пользователя являются подходя- щей начальной точкой проектирования системы. Изложенная «нисходящая» методология позволила эффек- тивно включить человеческие факторы в схему комплексного
Эргономические требования к системам УВД 35 fe проектирования AAS. Можно надеяться, что, применяя ее, удастся спроектировать интерфейс диспетчера с системой, при- годной для следующего поколения системы УВД. Литература 1. Alford М. W., Smith Т. С., Smith D. L., Formal decomposition applied to axiomatic requirements engineering, Final report prepared for Ballistic Missle Defense Advanced Technology Center, Contract No. DASG60-78-CO158, TRW DSSG, 1979. 2. Berliner D. C., Angell D., Shearer J. W., Behaviors, measures, and instru- ments for performance evaluation in simulated environments, Proceedings- of the symposium and workshop on the quantification of human performance, University of New Mexico, 1964. 3. Engle S. E., Granda R. W., Guidelines for man/display interfaces (Technical Report 00.2720), Poughkeepsie, NY: IBM Poughkeepsie Laboratory, 1975. 4. Foley J. D., Wallace V. L., Chan P., The human factors of graphic interaction tasks and techniques (Report Number GWU-11 st-81-3), Washington, DC: The George Washington University, January, 1981. 5. Hopkin V. D., Human factors in air traffic control (NATO Tech. Rep. No. AGARD-AG 275), NATO, 1982. 6. Lenorovitz D. R., Phillips M. D., Ardrey R. S., Kloster G. V., A taxonomic approach to characterizing human-computer interfaces, In: G. Salvendy, Ed., Human — computer interaction (pp. Ill—116), Amsterdam: Elsevier, 1984. 7. Miller D. C., Pew R. W., Exploiting user involvement in interactive system development, Proceedings of the Human Factors Society, pp. 401—405 (1981). 8. Pew R. W., Rollins A. M., Dialogue specification procedures (Revised Edi- tion, Technical Report 3129), Cambridge, MA: Bolt, Baranek and Newman, Inc., 1975. 9. Phillips M. D., Proceedings of the AAS sector suite blue ribbon review team (Contract DTF-A01-83-Y-10554), Englewood, CO: Computer Technology Associates, Inc. 1984. 10. Phillips M. D., Tischer K-, Operations concepts formulation for next genera- tion air traffic control systems, In: B. Shackel, Ed., Human Computer Inter- action— INTERACT’84 (pp. 895—898), Amsterdam: Elsevier, 1985. 11. Ramsey H. R., Atwood M. E., Human factors in computer systems: a review of the literature (Technical Report SAI-79-111-DEN), Englewood, CO: Science Applications, Inc., 1979. 12. Smith S. L. Man — machine interface (MMI) requirements definition and design guidelines (Technical Report No. ESD-TR-81-113), Bedford, MA: The Mitre Corporation, 1981. 13. Wiener E. L., Ed., Air traffic control I. (Special Issue) Human Factors, 22(5),. 517—639 (1980). 14. Wiener E. L., Ed. Air traffic control II. (Special Issue) Human Factors,. 22(6), 645—691 (1980).
Глава 10 ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ В АВТОМАТИЗАЦИИ УЧРЕЖДЕНЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ С. ЧаджаУ> 10.1. Введение Деятельность, связанная с обработкой информации, постепен- но становится преобладающей в экономике. В настоящее вре- мя от 50 до 60% всех работников США в той или иной степени заняты обработкой информации. Работа, выполняемая служа- щими («белыми воротничками»), представляет собой самый крупный и наиболее быстро растущий сектор экономики. В 1900 г. служащие в Соединенных Штатах составляли лишь 17% всех работающих; сегодня около 50% занятых в экономике США являются служащими (рис. 10.1). Следует различать служащих («белые воротнички») и работ- ников учреждений, поскольку эти категории работающих по- добны, но не одинаковы. Категория служащих включает, по- мимо учрежденческих работников, еще и другие категории, ко- торые не принято относить к работникам учреждений, напри- мер, продавцов, кассиров и банковских контролеров [51]. В за- висимости от того, относятся ли указанные категории к служа- щим, в литературе приводятся несколько различающиеся оцен- ки числа таких работников. Было предложено использовать бо- лее удобное понятие «информационной работы», пользуясь ко- торым, можно отнести 54% всех работающих к категории «ин- формационных работников» [51]. Внутри категории служащих наиболее многочисленной яв- ляется группа канцелярских работников, а следующей за ней по численности — инженерно-технические работники (рис. 10.2). Это связано с возрастанием роли информации в последнее вре- мя. Ожидается, что в будущем быстрый рост числа служащих остановится (табл. 10.1), однако, несмотря на стабилизацию их числа, информация продолжит играть важную роль во всех секторах экономики. В последние десятилетия с течением времени изменяется не только состав работников, но и характер работы. Все чаще при автоматизации рутинных работ используются вычислительная > S. J. Czaja, Department of Industrial Engineering, State Univ, of New York, Buffalo.
ЧФ в АУД 353 80 70 ВО 50 40 30 20 10 100 90 —•'—. , О' 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 Рис. 10.1. Тенденции занятости в США. •—----рабочие; -----служащие. ВО 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 Рис. 10.2. Состав служащих в США. / — всего; 2 — канцелярские работники; 3— специалисты и технические работники; 4— административно-управленческий персонал; 5 —торговые работники и обслуживающий персонал.
354 Глава 10 Таблица 10.1. Эволюция численности служащих в США [51] Процент занятых Категория 1900 г. 1940 г. 1980 г. 1990 г. «Белые воротнички» АУП 5,8 7,2 10,9 10,7 Специалисты и техни- ческие работники 4,3 7,4 15,8 14,8 Канцелярские работ- ники 3,0 9,6 18,3 19,0 Работники торговли 4,2 6,7 6,2 6,7 Итого 17,6 31,1 51,1 51,2 Другие 82,4 68,9 48,8 48,8 Всего 100,0 100,0 100,0 100,0 техника и информационные технологии. Кроме того, все боль- шее число работающих используют системы обработки инфор- мации, в которые входят вычислительные машины. Ожидается, что к 1990 г. от 40 до 50% работников, занятых в экономике США, будут постоянно пользоваться теми или иными электрон- ными устройствами [16]. Промышленные организации планируют на следующее де- сятилетие значительные вложения в робототехнику, системы автоматизированного проектирования и производства, автома- тические обрабатывающие устройства и распределенные систе- мы управления. Считается, что производство конца века будет характеризоваться тремя основными особенностями: наличием гибких интеллектуально-оснащенных рабочих мест, разветвлен- ных информационно-вычислительных сетей и пакетов программ моделирования и анализа для обеспечения принятия решений и планирования [46]. Все эти перспективные составные части будущего производства имеют свои аналоги и в учреждении будущего. Проникновение вычислительной техники н информационных технологий в повседневную работу учреждений уменьшает раз- личия между трудом рабочих и служащих. Работы, выполняе- мые в учреждениях, становятся все более специализированны- ми, повышаются требования к качеству их планирования и вы- полнения, отпадает необходимость регламентирования рабоче- го времени [30]. Уже в ближайшем будущем может произойти слияние производственных и учрежденческих подразделений промышленных предприятий, при котором структура предприя- тия станет по существу информационной иерархией на основе сети связи. В таком предприятии нового типа функции учреж- дения и производства объединятся, в результате граница меж- ду ними исчезнет.
ЧФ в АУД 355 Таблица 10.2. Оценка расходов в США на автоматизацию учрежденческой деятельности [51] Категория Расходы, млрд. долл. Телефонная связь Обслуживание учрежденческих систем1' Обработка данных2' Обработка текстов Копирование Пересылка не почте Делопроизводстве Электронная обработка текстов Пишущие машины Электронная почта Микрографика3' Калькуляторы Почтовая техника Ручки и карандаши Другие канцтовары4' Всего Учрежденческая мебель 36 30 27 8,3 6 5 1,5 1,3 1 0,9 0,6 0,6 0,6 1 26,8 2 Всего (прибл.) На одного работника (прибл.)5' 120 3000 долл. ’) Включает работу по планированию, обслуживанию и ремонту учрежденческих си- стем. Работа в центрах обработки данных относится к этой категории. Не учитывается работа конечных пользователей. 2) Включает все работы по обработке данных, обычно проводимые в учреждениях. ’) Неизвестная часть затрат на микрографику относится к обработке данных в уч- реждениях. *) Включает автоответчики, диктофоны и многое другое. 6) Предположительно 38 млн работников. В недавнем прошлом применение вычислительных машин в учреждениях было очень ограниченным (например, для состав- ления платежных ведомостей), а доступ к вычислительным си- стемам имел лишь небольшой круг специалистов. Однако по мере того, как микроэлектронные устройства становятся все производительнее и дешевле, они все чаще используются для сбора, хранения, обработки и передачи информации. В настоя- щее время стоимость связи уменьшается каждый год примерно на 10%, а стоимость вычислительных машин — на 25—40% в год [27]. Суммарные затраты на автоматизацию учреждений в 1980 г. составили 120 млрд. долл. (см. табл. 10.2). Значительно возросла и производительность вычислитель- ных машин. Еще несколько лет назад персональные компьюте- ры содержали 48 кБ оперативной памяти и восьмиразрядный микропроцессор, работающий при тактовой частоте 1 МГц. Се- годняшние компьютеры имеют 512 кБ памяти, 16-разрядный микропроцессор и работают при тактовой частоте 4 МГц и
356 Глава 10 выше. Объем памяти и скорость вычислений процессоров будут расти и дальше: сейчас фирмы-изготовители интегральных микросхем уже разрабатывают устройства емкостью 4 МБ. Эти технологические достижения, а также озабоченность по поводу медленного роста производительности труда вызывают быстрый рост применения микрокомпьютеров во всех сферах экономики. Почти во всех организациях наблюдается рост по- требностей в подготовке текстов, электронной почте, персо- нальных компьютерах и т. д. Применение вычислительной тех- ники в учрежденческих работах должно не только повысить производительность труда в учреждениях путем повышения эф- фективности обработки информации, но также улучшить рабо- чую обстановку и сделать работу в учреждениях более привле- кательной для служащих. Ожидается, что использование новых технологий избавит их от выполнения скучных и утомительных работ и освободит их время для более сложных и творческих задач. Это в конечном счете сделает работу более продуктив- ной и приносящей удовлетворение. Таковы перспективы автоматизации учрежденческой дея- тельности (АУД). Однако имеются сомнения относительно того,, в какой степени эти ожидания оправданны. Некоторые специа- листы [30, 34] считают, что автоматизация учреждений может оказать негативное влияние на эффективность труда, вызывая дробление работ и деквалификацию работников. Кроме того,, достижения в области автоматизации учрежденческой деятель- ности оказались меньше предсказанных. Потребность в АУД возрастала медленнее, чем это ожидалось, и, как утверждается [70], мы еще очень не скоро увидим настоящее «безбумажное» учреждение. Такое отставание связано отчасти с недопонима- нием влияния автоматизации на деятельность как отдельных работников, так и организаций. Применение информационных технологий изменяет органи- зационную структуру, распределение работ, содержание труда и трудовой климат, влияет на процессы принятия решений и взаимодействие работников. Однако оценке воздействия всех этих изменений на пользователей и организации уделялось не- много внимания. Для того чтобы успешно разрабатывать и реализовывать системы АУД, нужно хорошо представлять себе содержание учрежденческого труда, потребности организации и отдельных работников, что позволяет рассматривать возмож- ное влияние автоматизации на деятельность учреждения в це- лом и его сотрудников. В данной главе будет дан обзор АУД и будут обсуждены некоторые аспекты ее влияния на работу учреждений и их со- трудников, включая такие вопросы, возникающие при разработ- ке и оценке характеристик систем автоматизации, как анализ
ЧФ в АУД 357 требований к системе, обучение сотрудников и сопротивление нововведениям. В заключение мы рассмотрим некоторые пред- положения, касающиеся будущего таких систем. Поскольку об- ласть применения АУД обширна и системы АУД непрерывно развиваются, описание конкретных технологий и их применений будет ограниченным. Основное внимание будет уделено рас- смотрению автоматизированных учрежденческих систем с точки зрения человеческого фактора. 10.2. Обзор автоматизации учрежденческой деятельности Несмотря на широкое применение термина «автоматизация уч- режденческой деятельности», применение компьютерных техно- логий в учреждениях не является автоматизацией в строгом смысле этого слова. Автоматизацией принято называть процесс замены труда человека работой некоторого устройства или ма- шины [53]. В учреждении же применение компьютерных техно- логий приводит к увеличению числа видов работ. Поэтому в данной главе рассматривается использование компьютеров для облегчения труда в учреждениях. Однако мы будем использо- вать термин «автоматизация учрежденческой деятельности», по- скольку он чаще других применяется для обозначения указан- ного процесса применения компьютерных технологий, сопро- вождающегося увеличением числа видов работ. Конкретное содержание автоматизации учрежденческой дея- тельности включает применение компьютерных технологий для создания, обработки, хранения, воспроизведения, поиска и рас- пространения информации. Хотя такое понимание термина «АУД» и является общепринятым, следует уточнить, что он относится не к отдельным учрежденческим работам, а, скорее, к совокупности этих работ в рамках более крупной организаци- онной структуры. Рабочее определение АУД будет дано ниже в данной главе. Впервые компьютеры появились в учреждениях в начале 1960-х гг. Эти машины были дорогими, а область их примене- ния— очень ограниченной. Однако уже к концу 1960-х гг. боль- шинство крупных корпораций использовало компьютеры для выполнения таких работ, как составление платежных ведомо- стей, описей и счетов. С прогрессом микроэлектроники стали появляться более развитые, в том числе п удаленные, терми- нальные устройства, включающие клавиатуру и видеодисплей. Такие удаленные терминалы соединялись с большими вычисли- тельными машинами. В начале 1970-х гг. на рынке появились миникомпьютеры, локальные информационные системы и си- стемы обработки текстов, а к концу 1970-х гг. стало ясно, что путь к автоматизации учрежденческой деятельности лежит че-
358 Глава 10 Таблица 10.3. Основные достижения в автоматизации учрежденческой деятельности [27] 1968 1970 1972 1974 Использование интегральных схем в аппаратном обеспечении Появление систем обработки текстов Появление электронных пишущих машин Широкое использование видеотерминалов в системах обра- ботки текстов 1978 1980 Волоконно-оптические системы Соединение обработки текстов и обработки данных. Локаль- ные вычислительные сети 1981 1982 Появление рабочего места Xerox Star для руководителей Появление персональных компьютеров. Совместное нспользо- 1983 вание данных, речевой и видеоинформации Переносные персональные компьютеры с 16-разрядными про- цессорами и полными системами обработки текстов рез широкое применение микрокомпьютеров. И действительно, использование систем обработки текстов часто считают отли- чительным признаком автоматизированных учрежденческих си- стем. В табл. 10.3 представлены технологические нововведения, которые можно назвать вехами на пути развития АУД. Существуют некоторые расхождения в определениях того, что следует считать содержанием автоматизации учрежденче- ской деятельности. Они в основном являются следствием разли- чия в задачах автоматизации учреждений и обработки данных. Защитники чистоты термина «автоматизация учрежденческой деятельности» доказывают, что обработка информации не вхо- дит в состав понятия АУД, так как применение обработки дан- ных в учреждениях ограниченно, такая работа выполняется спе- циализированным персоналом, а не профилирующими сотруд- никами учреждений, и появилась она лишь в 1960-х гг. Однако подобные возражения можно выдвинуть и против систем обра- ботки текстов; область их применения тоже невелика, и поль- зуется ими лишь небольшая часть работников учреждений. К сожалению, часто в понятия «обработка текстов» и «автома- тизация учрежденческой деятельности» вкладывают одинако- вый смысл. Эта путаница мешает уяснить суть проблемы, по- тому что затраты на канцелярские работы составляют очень незначительную часть всех затрат в учреждениях и, следова- тельно, не предоставляют возможностей для значительной эко- номии. С другой стороны, противопоставление АУД и обработки данных сейчас уже не так важно. За последние годы сфера АУД значительно расширилась и центр ее сместился: автоматизация затрагивает теперь в основном не вспомогательный персонал, а специалистов и администраторов. Цель автоматизации состо- ит сегодня в облегчении выполнения таких задач, как управле-
ЧФ в АУД 359 ние информацией и принятием решений. АУД теперь подразу- мевает применение интегральных учрежденческих систем (ИУС) и учрежденческих информационных систем (УИС), содержа- щих все компоненты, необходимые для автоматизированной уч- режденческой деятельности. ИУС используются в широкой об- ласти, включающей подготовку документов, управление инфор- мацией и принятие решений. В сегодняшних учреждениях большие вычислительные ма- шины быстро заменяются или дополняются персональными компьютерами. Такие персональные компьютеры, которые ча- сто называют еще «интеллектуальными рабочими местами», позволяют выполнять на одном рабочем месте большое число разных работ, таких, как обработка текстов, анализ и хранение данных, построение графиков и контроль электронных карто- тек. Они также предоставляют работникам доступ к внутрен- ним и внешним базам данных. Например, система Xerox 8010 Star образует основу интел- лектуального рабочего места, предназначенного для бизнес- менов и специалистов. Star представляет собой распреде- ленную вычислительную систему, которая может исполь- зоваться в качестве микрокомпьютера, системы обработки тек- стов, а также как средство для передачи информации в случае соединения с базами данных и с другими станциями в сети. Си- стема Star была разработана для людей, не знакомых с ком- пьютерами, и не требует, чтобы ее пользователи обладали ка- кими-то особыми навыками обращения с ними. В системе ис- пользуются пиктограммы; все объекты (например, документы, папки, ящики картотек) представляются на экране небольши- ми картинками. Управляя курсором на экране, можно, к приме- ру, напечатать текст, переслать его по сети или поместить на хранение в файл, перемещая соответствующие пиктограммы в пиктограммы, обозначающие печатающие устройства, почтовые ящики или картотеки. Поэтому для выполнения таких операций не требуется вводить команды. К числу других подобных раз- витых систем относятся Prime’s Automated Office Systems, IBM’s Proofs и Wang’s Office. Эти системы похожи на систему Star; они тоже позволяют выполнять такие операции, как пе- ресылка сообщений, редактирование текстов, составление про- грамм и хранение данных. Персональные компьютеры обладают несколькими важными достоинствами. Они разрабатывались для неспециалистов в вы- числительной технике, и поэтому пользоваться ими просто и легко. Они рассчитаны на одного пользователя, и по этой при- чине их можно применять для хранения частных файлов дан- ных. Они независимы от главной вычислительной машины, так что могут работать вне зависимости от скорости ответа главной
360 Глава 10 машины и даже в случае ее неисправности [17]. Локальные вычислительные сети (ЛВС) являются одним из основных тех- нологических достижений, используемых в учреждениях. ЛВС делают возможным обмен информацией между учрежденчески- ми терминалами и периферийными устройствами и обеспечива- ют передачу данных между рабочими местами одного учреж- дения. ЛВС также позволяют объединять такие функции, как обработка текстов, электронная почта и проведение видеокон- ференций. Можно передавать большие объемы информации со скоростью в несколько миллионов бит в секунду. Сеть Ethernet, созданная фирмой Xerox, работает со ско- ростью от 1 до 10 М бит в секунду. При таких скоростях пе- редача данных по сети происходит столь же быстро, как меж- ду центральным процессором компьютера и дисковым накопи- телем [48]. В такой системе микрокомпьютеры обмениваются данными с использованием коаксиального кабеля. Управление системой осуществляется непосредственно с рабочих мест и об- служивающих устройств. Примером такой сети является систе- ма VM Pass-Through фирмы IBM, работающая с терминалами серии IBM 3270. Она обеспечивает объединение удаленных тер- миналов в системах с разделением времени и в системах с от- ветами на запросы, а также допускает работу с одного терми- нала VM/SP с несколькими разными компьютерами путем ис- пользования разнообразных программных средств. Указывает- ся, что одним из достоинств системы Pass-Through являются легкость и быстрота ее установки; эта система может быть смонтирована и проверена за несколько часов [45]. Одной из самых важных характеристик сети является ее тип: сеть может быть либо частной, либо открытой. Частные сети можно использовать лишь с определенными вычислитель- ными системами (например, Ethernet фирмы Xerox, Pass-Thro- ugh фирмы IBM, операционная система типа MS-DOS). Откры- тые сети предназначены для соединения любых операционных систем. В этих сетях основное значение имеют их функции и возможности, а не характеристики подключаемого к ним обо- рудования. Примеры существующих открытых сетей — ЗМ, Sytek и Corvus. Очевидно, что преимуществом открытых сетей являются универсальность их использования и возможность со- единения разнообразных систем. Однако эти сети из-за их уни- версальности более сложны в управлении и обслуживании, чем частные сети. ЛВС все более широко используются для совместной пере- дачи речи, видеосигналов и цифровых данных. В ближайшем будущем можно ожидать распространения систем распознава- ния речи и систем передачи речи с промежуточным хранением. Станет также доступной дальняя связь. Примером всемирной
ЧФ в АУД 361 сети связи является Teletex. Эта сеть позволяет обмениваться электронными документами между такими учрежденческими текстовыми устройствами, как электронные пишущие машины и системы обработки текстов. Сеть Teletex разрабатывалась как стандартная международная система; она способна удов- летворить запросы почти всех пользователей, применяющих ла- тинский алфавит. Эта сеть обеспечивает более быструю пере- дачу, лучшее качество печати и более низкую стоимость пере- дачи, чем сеть Telex; ее широкое использование планируется уже в ближайшем будущем [47]. Ожидается, что ЛВС будут развиваться в направлении открытых сетей, допускающих соединение систем различных изготовителей. В настоящее время одним из главных препят- ствий на пути автоматизации учрежденческой деятельности яв- ляется недостаточное внимание к стандартизации аппаратного и программного обеспечения, вследствие чего устройства и си- стемы часто оказываются несовместимыми, что ограничивает возможности передачи информации. К последним достижениям относится появление таких ин- тегральных систем, как Framework и Symphony. Система Symp- hony (фирмы Lotus Development Corp.) выполняет несколько функций, включая обработку текстов, связь (между рабочими местами и/или базами данных в больших вычислительных си- стемах), работу с электронными таблицами, управление база- ми данных, ориентированными на хранение документов, и гра- фические работы. Другие направления развития АУД включа- ют цветную графику, микрографику и системы внешней памяти на оптических дисках. Скоро войдут в употребление системы оптической памяти объемом 10 000—100 000 МБ. Однако, несмотря на все эти технологические достижения, будущее систем АУД зависит от того, насколько они будут эф- фективны и приемлемы для пользователей. Например, одной из основных задач в автоматизации учрежденческой деятельности является разработка программного обеспечения. Нынешние программные системы обычно сложны и запутанны и разраба- тываются в расчете на опытных специалистов по применению компьютеров. Многие пакеты программ разрабатываются без учета требований пользователей, которые, в свою очередь, разо- чаровываются в этих пакетах и применяют их неохотно. Если учет потребностей пользователей не станет важнейшей задачей при разработке программ, то это будет мешать прогрессу в рас- сматриваемой области. В центре деятельности по разработке учрежденческих систем должны быть выявление желательных функций и создание удобных для пользователя систем взаимо- действия [19].
362 Глава 10 10.3. Зачем нужна автоматизация учрежденческой деятельности? Наиболее часто упоминают следующие побудительные причи- ны АУД* 1) снижение производительности труда; 2) увеличение числа служащих — «белых воротничков»; 3) рост затрат на содержание учреждений; 4) повышение спроса на информацию. В последнее десятилетие большое внимание уделялось во- просам производительности труда в учреждениях. Обычно ут- верждается, что производительность труда служащих учрежде- ний практически не изменяется: за последние 10 лет она воз- росла лишь на 4%. В то же время затраты на коммерческую деятельность постоянно увеличивались. Например, с 1952 по 1981 г. стоимость составления одностраничного делового пись- ма возросла более чем в 4 раза, с 1 долл. 15 центов в 1952 г. до 6 долл. 62 центов в 1981 г. [1]. В 1979 г. суммарные затраты на содержание учреждений составили 800 млрд, долл., причем 73% составили затраты на административно-управленческий персо- нал и специалистов и 27%—на канцелярских служащих [27]. Кроме того, возрастает спрос на информацию; каждый год в Соединенных Штатах осуществляется более 100 млрд, телефон- ных соединений и составляется 70 млрд, документов [38]. Эти широко известные цифры породили озабоченность в связи со слишком большим объемом учрежденческой работы, который может ослабить позиции страны на международном рынке. АУД стала рассматриваться как панацея от этого недомога- ния экономики. Такой вывод сделан из предположения о том, что росту производительности учрежденческого труда препят- ствовала ограниченность капиталовложений в оборудование уч- реждений. Часто указывают, что на одного служащего учреж- дений приходится в среднем только 2000 долл, капиталовло- жений. Однако эти данные основаны лишь на расчетах, а про- веденное недавно исследование [51] показало, что ежегодные затраты на учрежденческие системы (включая расходы на экс- плуатацию и капиталовложения) составляют в расчете на од- ного служащего около 3000 долл. Учитывая зависимость меж- ду капиталовложениями и производительностью труда в других отраслях, предполагают, что при увеличении затрат на обору- дование учреждений возрастет также и производительность труда служащих. Указывается [2], что автоматизация учреж- денческой деятельности, проведенная должным образом, по- зволяет повысить производительность труда на 15% за счет уменьшения времени выполнения работ с использованием обо-
ЧФ в АУД 363 рудования. Считается также, что АУД уменьшит затраты на учрежденческую деятельность. Например, применение систем обработки текстов позволяет снизить секретарские затраты с семи до менее двух долл, за составление письма, а электронная почта может уменьшить затраты на пересылку сообщений до 30 центов и менее. Несмотря на все это, результаты автоматизации учрежден- ческой деятельности часто не оправдывают ожиданий. Одна из причин этого состоит в том, что статистические данные о сни- жении темпов роста производительности труда в учреждениях часто неверны. Утверждается [51], что оценка роста произво- дительности величиной 4% ошибочна. Она была получена пу- тем деления стоимости валового национального продукта на пол- ное число служащих учреждений, без учета изменения качест- ва их труда. В результате изучения производительности труда в учреждениях федерального правительства было обнаружено, что с 1977 по 1981 г. производительность труда федеральных служащих возросла на 14,8%, что соответствует ежегодному ро- сту в 2,8% [51]. Однако и эти цифры следует рассматривать скептически. Главная проблема в вопросе о производительности учрежденческого труда состоит в том, что это понятие не под- дается точному определению, а сама производительность — из- мерению. Производительность принято определять как отношение ре- зультатов труда к затратам. Это определение приемлемо для производственного предприятия, где затраты измеряются в че- ловеко-часах и объемах капиталовложений, а результаты труда представляют собой материальные продукты. Однако такое определение непригодно для учреждений. В учреждениях обыч- но не создается никаких осязаемых продуктов, которые позво- лили бы измерить производительность труда. Некоторые исследователи сосредоточились на таких объек- тивных показателях производительности учрежденческого тру- да, как число страниц печатного текста или время, необходимое для составления определенного количества страниц. При таких оценках не учитывается ии качество, ни стоимость результа- тов труда. Может оказаться, что с использованием систем об- работки текстов можно напечатать значительно больше страниц текста, однако ценность их для учреждения может оказаться невысокой. Увеличение количества производимой информации или скорости ее производства не обязательно способствует улучшению качества работы учреждения. Например, использо- вание копировального оборудования имеет как положительные, так и отрицательные последствия. Это оборудование позволяет быстрее и легче копировать документы, но может одновременно породить и проблему их избытка.
364 Глава 10 Измерение производительности труда еще сложнее при оп- ределении единиц измерения результатов такой разнообразной деятельности, какая свойственна руководителям и специали- стам учреждения. Как можно измерить результаты деятельно- сти, связанной с принятием решений, обсуждением и общени- ем? Иногда необходимость автоматизации учрежденческой дея- тельности основывается на оценке сокращения времени выпол- нения определенных работ при использовании новых техноло- гий. Однако такое определение производительности труда не- полно, так как не учитывает потери времени, связанные с ис- пользованием технологии АУД, и основано на предположении о том, что это дополнительное время использовано продуктив- но. Поэтому к определению результатов АУД требуется другой подход. В работе [24] сделан вывод, что действительная цель АУД должна заключаться не в более эффективной обработке информации, а в повышении результативности деловой дея- тельности. Различие между эффективностью и результативностью впервые проведено в работе [11], и это различие очень важно для изучения производительности учрежденческого труда. Эф- фективность учрежденческого труда, по мнению автора, за- ключается в выполнении работы с наименьшими возможными затратами за минимальное рабочее время и с минимальным числом ошибок. Результативность же труда связана с «пра- вильностью действий», с правильным выбором целей и эффек- тивным их достижением [51]. Такое определение производи- тельности может оказаться более приемлемым при оценке тру- да руководителей и специалистов. Обычно оценка степени «успешности» автоматизации учреж- денческой деятельности основывается на определении эффек- тивности почти без учета результативности. В основе этого ле- жит убеждение в том, что целью АУД является повышение эф- фективности выполнения таких работ, как печатание, хранение информации, связь и т. д. При таком подходе на передний план выступают рутинные работы, выполняемые в учреждениях, и возможность повышения их эффективности при использовании новых учрежденческих технологий. Этот подход порождает много проблем. Во-первых, подчер- кивается использование новых средств для выполнения обыч- ных работ, т. е. не подвергается сомнению целесообразность этих работ. При этом не учитывается выигрыш, который может быть получен при изменении самой структуры работ в учреж- дении при его автоматизации. Во-вторых, при таком подходе предполагается, что рост производительности труда при выпол- нении этих работ важен сам по себе, и не учитывается его связь с задачами и потребностями самого учреждения. Учреж-
ЧФ в АУД 365 денческие работы являются не самоцелью, а лишь средством, позволяющим учреждению выполнять его деловые функции. Наконец, такой подход применим в основном к работе вспомо- гательного канцелярского персонала, но не руководителей либо специалистов. В то же время затраты, связанные с деятель- ностью АУП и специалистов, составляют наиболее значитель- ную часть общих учрежденческих расходов, и повышение про- изводительности их труда предоставляет наибольшие возмож- ности для повышения прибыльности учреждения [25]. Основой анализа АУД должна стать результативность тру- да. Это не означает, что нужно пренебрегать эффективностью, но эффективность должна играть подчиненную роль. Оценка результатов автоматизации должна быть основана на том, на- сколько автоматизация улучшает способность учреждения вы- полнять его задачи. При такой оценке основное внимание уде- ляется содержанию труда в учреждениях, а не его формам. Она основана на функциональном определении АУД как ис- пользовании техники для выполнения деловых функций [25]. В этом определении АУД рассматривается как средство дости- жения целей учреждения, и в этом определении задачи и тех- нологии описываются в связи с самим учреждением и его на- значением. Таким образом, правильная оценка результатов АУД зави- сит от понимания назначения учреждения. Считается, что АУД успешна или способствует росту производительности труда, если улучшается выполнение задач учреждения. Такое улучше- ние может принимать различные формы, в том числе снижение затрат, формирование и достижение более желательных целей, создание дополнительных возможностей и улучшение каче- ства. Традиционный анализ соотношения затрат и доходов в слу- чае АУД непригоден. Затраты на АУД трудно поддаются под- счету. Они не ограничиваются расходами на содержание аппа- ратного и программного обеспечения, а включают еще органи- зационные нагрузки, прерывистость и импульсивность работ, обучение и адаптацию сотрудников. Точно так же и выгоды от АУД не всегда поддаются выражению в денежных суммах, но включают такие результаты, как улучшение качества труда, мо- рального климата или отношений с потребителями, а также расширение деловых возможностей. При определении параметров, которые нужно улучшить пу- тем автоматизации учрежденческой деятельности, необходимо представлять область деятельности учреждения. Разумеется, частные характеристики производительности труда могут ме- няться от одной организации к другой, однако основные кри- терии были определены следующим образом [24, 27]:
366 Глава 10 Рис. 10.3. Различия в организационной планировке доиндустриального, инду- стриального и информационного учреждений. Проверка входная регистрация иыиичи VHfUtMJK I I Информация □ □ □ □ □-----------------I--------- 1) финансовые критерии — снижение затрат, улучшение фи- нансового обращения, возможность избежать некоторых затрат; 2) критерии качества — скорость, точность, гибкость, умень- шение времени обращения; 3) критерии конкурентоспособности — объем деловой актив- ности, темп роста, круг потребителей; 4) организационная жизнеспособность — отношение к труду, текучесть кадров, взаимоотношения сотрудников; 5) дополнительные возможности — доступ к дополнительной и новейшей информации, моделирование перспектив с анализом вариантов; 6) сокращение непродуктивной работы — неправильный на- бор телефонных номеров, занятые линии, излишние переме- щения. Степень применимости этих критериев зависит от характера конкретного учреждения. Однако все действия по АУД должны
ЧФ в АУД 367 Помещение dim картотек Оборудование Копировальные устройства Ксерокопии □□□ К потре- бителям К потре- бителям —Филиалы Помещение для почты ----Филиалы быть основаны на системном подходе, при котором задачи ав- томатизации рассматриваются с точки зрения совершенствова- ния работы всего учреждения в целом. Системный подход к АУД будет рассмотрен ниже. Следующий раздел посвящен анализу влияния автоматизации на учреждения и служащих, что тесно связано с вопросом о производительности труда. 10.4. Влияние автоматизации на учреждения и служащих Эволюционный процесс организации учрежденческого труда был разделен [16] на три этапа: доиндустриальное учреждение, индустриальное учреждение и информационное учреждение. Различия этих трех типов учреждений представлены на рис. 10.3. Доиндустриальный тип сохранился до сих пор среди небольших предприятий. Работа такого учреждения основана главным образом на способностях отдельных людей, а не на систематической организации или современных информацион- ных технологиях. Такая структура позволяет учреждению с не- большим объемом операций хорошо выполнять свои задачи,
368 Глава 10 однако непригодна для учреждений, обрабатывающих большие объемы информации или вовлеченных в сложные операции с разнообразными базами данных. Организация индустриального учреждения подчинена прин- ципам узкой специализации и упрощения работ, а также эф- фективности в отношении времени операций и требуемых пере- мещений. Такое учреждение сильно напоминает конвейер, и его структура по праву считается наиболее подходящей для учреж- дений с большими объемами обрабатываемой информации. К недостаткам такого типа организации относятся медленное движение информации, трудность обнаружения ошибок, а так- же однообразие и утомительность большинства видов работ. Информационное учреждение представляет собой автомати- зированное «учреждение будущего», и оно возникло как по- пытка преодоления недостатков, присущих индустриальному учреждению. При таком типе организации обеспечивается со- единение терминальных рабочих мест, баз данных и сетей свя- зи. Хотя информационное учреждение признано самым разви- тым из указанных трех типов, учреждения большей части круп- ных организаций еще находятся в индустриальной стадии [16]. Несмотря на быстрое развитие информационных технологий, переход к новому типу учреждения затягивается. В настоящее время в Соединенных Штатах установлено всего лишь 15 000 ЛВС. Существует несколько причин столь медленного наступле- ния информационных учреждений. Одна из причин — трудность подсчета возможной экономии. Многие организации отказыва- ются от начальных капиталовложений в информационные си- стемы, поскольку не удается оценить их эффективность тради- ционными способами. Другая причина, которую редко замеча- ют, состоит в том, что технология оказывает значительное влия- ние на служащих и на организационную структуру. Чтобы ка- питаловложения оказались эффективными, нужно хорошо пред- ставлять природу такого влияния. Общепризнано, что одной из причин неудач является недо- оценка человеческого фактора. Мартин [42] исследовал по- следствия автоматизации учрежденческой деятельности во мно- гих организациях и обнаружил некоторые причины, ограничи- вающие эффективность АУД (табл. 10.4). Он сделал вывод, что целью АУД должно быть соединение трех факторов учреж- денческих систем: служащих, организационной структуры и информационной технологии. К сожалению, во многих случаях главной движущей силой автоматизации были не потребности пользователей, а технологические возможности. АУД есть средство для выполнения традиционной учрежден- ческой работы новыми способами. Автоматизация позволяет
ЧФ в АУД 369 Таблица 10.4. Трудности автоматизации учрежденческой деятельности [42] Организация: Преобладание краткосрочных целей/выгод. Недостаточное понимание возможностей усовершенствования работ. Недостаточное понимание возможностей уменьшения затрат и повышения производительности. Желание получить выигрыш без дополнительных затрат. Служащие: Сопротивление нововведениям. Желание иметь полный контроль. Непонимание новых задач, возникающих при автоматизации. Разработчики: Неуверенность относительно требований пользователей. Поиск идеальных решений. Недостаток опыта планирования. Непонимание озабоченности служащих учреждений по отношению к ново- введениям. Технология: Разнообразие возможностей. Технологическая несовместимость. Несовместимость со средой. Недостаток стандартов связи для создания стандартизованной системы. Сомнительные средства защиты данных. Изменение навыков пользователей. Плохая планировка помещений в учреждении. устранить монотонные и утомительные виды работ, создает большее разнообразие задач и требуемых навыков служащих, а также предоставляет им возможности для более ответствен- ных и интересных работ. Однако указанные последствия авто- матизации проявляются далеко не всегда, так же как и повы- шение эффективности и результативности труда. Не все воспри- нимают автоматизацию как явное благо [30]. Она часто при- водит к таким отрицательным последствиям, как изменение ха- рактера, утрата приобретенных навыков, напряжение и неудов- летворенность работников. Например, введение электронной об- работки текстов вызывает разные реакции. Часто это нововве- дение воспринималось негативно. Канцелярские работники вы- сказывали мнение, что их работа утрачивает индивидуальность, становится дробной, и они теряют контроль над ее ходом. Это беспокойство часто проявлялось в ухудшении настроения ра- ботников и снижении производительности [57]. Все это не озна- чает, что отрицательные последствия автоматизации неизбежны, однако ясно показывает, что нельзя пренебрегать ни человече- ским фактором, ни организационными вопросами. В противном
<370 Глава 10 случае велик риск появления дискомфорта и разочарования в работе [6]. / Очень важно, чтобы систему принимали ее пользователи. Отношение пользователей к системе в значительной Wepe опре- деляется тем, как новая технология вводится в работу органи- зации. Известно значительное количество исследований, в ко- торых рассматривается вопрос о том, как способ введения из- менений определяет их принятие. Хотя значительная часть этих исследований посвящена социальным, а не технологическим изменениям, все же полученные результаты можно обобщить и на случай технологических нововведений. Результаты иссле- дований ясно указывают на такую зависимость [21]. Введение новых учрежденческих технологий изменяет не только рабочую ситуацию как таковую, но и ее восприятие ра- ботником, что в свою очередь оказывает большое влияние на его поведение [7, 32, 49]. До настоящего времени вопросам от- ношения, восприятия и ожиданий пользователей систем АУД уделялось мало внимания. Однако именно эти вопросы явля- ются определяющими для их реакции на нововведения на ра- бочих местах [52]. Утверждается, что информационная технология изменяет отношения между человеком, работой и организацией [73]. В работе [68] указывается на восемь основных изменений в работе служащих, вносимых автоматизацией: 1. Подразделения: обычно происходит перегруппировка сотрудников для лучшего использования оборудования; такая перегруппировка нарушает установившиеся отношения. 2. Межличностные отношения: могут измениться количество и тип контактов сотрудников. 3. Содержание работы: использование новых технологий при- водит к исчезновению одних видов работ и появлению других, поэтому имеющиеся навыки могут оказаться бесполезными и потребуется обучение. 4. Профессиональный рост: могут появиться новые и исчез- нуть имевшиеся рабочие места и должности. 5. Ответственность: некоторые задачи, ответственность за ко- торые лежала на работнике, могут быть переданы машине. 6. Самостоятельность в работе: свобода выбора способа ре- шения задач может быть ограничена. Может потребоваться при- способление работников к машинным методам. 7. Рабочая обстановка: при автоматизации могут измениться пространственное расположение и вид мебели и оборудования, а также окружающая среда в целом. 8. Статус: изменения в распределении обязанностей могут привести к изменению статуса работников, что в свою очередь может повлиять иа их самооценку.
ЧФ в АУД 371 Таблица 10.5. Последствия автоматизации учреждений [53] А. Аспекты АУД, оказывающие влияние на работников: Возможность получения новой работы. Анализ заданий и работы. Новое оборудование. Рабочее место и окружение. Организационные факторы. Взаимоотношения работников. Вопросы безопасности труда. Мотивационные факторы. Б. Виды реакции работников на автоматизацию: Отношение к работе. Производительность труда. Социальное поведение. Чувство безопасности. Восприятие. Моральный климат. Обучение. Разумеется, степень этих изменений определяется конкрет- ной организацией, объемом и типом нововведений, а также стратегией их реализации. Однако в той или иной степени по- добные изменения происходят во всех организациях, где внед- ряются новые технологии. В работе [53] различные аспекты автоматизации или при- вносимые ими изменения рассматриваются как независимые переменные, а реакции работников на нововведения — как за- висимые переменные. Такие реакции (или влияния нововведе- ний) могут проявляться в изменении режима труда, отношений между работниками, восприятия, проявлений чувств, а также состояния здоровья и ощущения душевного комфорта. Преоб- ладание позитивной или негативной реакции работников на но- вовведения зависит от результатов автоматизации. Кроме того, имеются и индивидуальные различия в реакциях. Например, некоторые люди положительно воспринимают возможность пе- реквалификации, поскольку повторное обучение позволяет им, решая новые задачи, приобретать новые профессиональные на- выки. Другие могут реагировать негативно из-за ощущения вы- нужденности и неуверенности в будущем. Классификация Пар- сонса (табл. 10.5) является хорошей основой для изучения влия- ния автоматизации на работников. В следующем разделе мы обсудим некоторые изменения, к которым приводит автомати- зация, и затруднения, которые могут возникнуть при таких из- менениях. Предлагаемый способ разрешения этих затруднений, обоснованный в данной главе, представляет собой системный подход к автом.атизации, который будет рассмотрен ниже.
-372 Глава 10 10.4.1. Проектирование работы Важным аспектом автоматизации является ее воздействие на структуру работ и их содержание. Если не уделять внимания потребностям людей, то использование компьютерных техноло- гий может привести к тому, что работа потеряет целостность, станет более монотонной и примитивной. При этом не полностью используются навыки работников, снижаются интерес к работе и удовлетворенность ею. Работа может превратиться из слож- ной и интересной в однообразную и утомительную, как это ча- сто происходило в случае канцелярских работников и секрета- рей. Исследования показали, что число канцелярских служащих, занятых примитивными работами, при введении автоматизации остается неизменным или даже возрастает [71]. Как результат автоматизации это выглядит не совсем логично, поскольку имен- но канцелярские работники составляют наибольшую по числен- ности группу служащих-«белых воротничков». Автоматизация может также уменьшить свободу выбора ра- ботников при выполнении ими своих обязанностей, ограничивая способы выполнения работы и проявления индивидуальности. Например, при использовании пакетов программ работники мо- гут частично утрачивать творческие навыки решения возникаю- щих неожиданно нестандартных задач [50]. Важным фактором проектирования работы является управ- ление нагрузкой. Использование компьютеров может приводить к тому, что темп выполнения некоторых работ будет опреде- ляться машиной, а не оператором. Обнаружено [66], что на- грузка на оператора видеотерминала часто определяется пре- дельными возможностями не оператора, а вычислительной ма- шины. В этом исследовании установлено также, что потеря контроля над темпом выполнения работы ведет к нарастанию стресса. Перегрузка в работе может возникнуть и потому, что ком- пьютер не только облегчает, но и ускоряет выполнение некото- рых операций. Так, например, системы обработки текстов до- пускают легкий и быстрый переход от одного документа к дру- гому, и работникам для замедления темпа приходится выпол- нять ненужные переходы, увеличивая тем самым объем рабо- ты [6]. Наконец, изменение содержания работы может сделать не- нужными некоторые навыки работника и потребовать его пере- квалификации. Установлено [73], что работа с компьютером требует более развитых навыков умозрительного и абстрактно- го анализа. Устаревание навыков работников является общим последствием автоматизации как на производстве, так и в уч- реждении. Это может потребовать перемещения работников и
ЧФ в АУД 373 вызвать у них ощущение неуверенности в себе и опасения за «свое будущее. Все перечисленные выше типы изменений, происходящих в содержании работы при ее автоматизации, могут вызвать не- гативную реакцию у части работников. Наиболее вероятными являются при этом ощущения неудовлетворенности, дискомфор- та и стресса. Исследования показывают со всей определен- ностью, что факторы, связанные с проектированием работы, яв- ляются основным источником стресса в рабочей обстановке. На- пример, важным источником стресса является перегрузка при работе [15]. Главные источники стресса в работе канцелярских служащих и секретарей — это непоследовательные указания, вынужденный (определяемый машиной) темп работы, а также недостаточные возможности самовыражения и участия в при- нятии решений [23]. В целом же уровень стресса и неудовлет- воренности наиболее велик при тех видах работы, которые ха- рактеризуются низким профессиональным статусом, низкой оплатой, однообразными действиями и малой физической ак- тивностью. Стресс и неудовлетворенность работой оказывают влияние не только на работников, но и на организацию в целом. Эти -факторы создают плохой моральный климат, равнодушие и те- кучесть кадров [6]. На рис. 10.4 показаны зависимости между основными характеристиками работ и их влиянием на работни- ков. Более подробно эти вопросы рассматриваются выше, в гл. 6, и в гл. 10 второго тома. Автоматизация учреждений не обязательно приводит к от- рицательным последствиям для структуры работы. Она позволя- ет отказаться от простых монотонных операций и улучшить про- фессиональные навыки. Тейлор [69] указывает: «Компьютериза- ция сама по себе не требует дробления работ, как это необхо- димо на конвейере; технология сама по себе нейтральна. Станет ли работа более интересной и органичной или более фрагмен- тарной и скучной, зависит от подхода к ее проектированию. Принципиальный вопрос заключается в том, что при проекти- ровании работы считается первичным и главным: человек или машина?» 10.4.2. Организация работ Автоматизация учрежденческой деятельности оказывает влия- ние и на организационную структуру и трудовые отношения. Автоматизация делает более доступной информацию, необхо- димую для принятия решений. Она также обеспечивает боль- шему числу людей доступ к разнообразным базам данных. Все это может оказать влияние на структуру организации.
374 Глава 10 Разнообразие навыков Понимание задания Значение задания Чувство * осмысленности работы Независимость Чувство ответственности за результаты работы Обратная связь Понимание +- реальных резильтататов работы Сильная внутренняя мотивация Высокая производительность труда Высокая удовлетворенность работой Низкий уровень пассивности и текучести кадров Стремление к служебному росту Рис. 10.4. Влияние основных характеристик работы и психологического со- стояния работника на ее результаты. В идеале любое учреждение должно становиться более де- централизованным. Исчезают многие промежуточные этапы принятия решений, а сам процесс принятия решений может быть распространен на большее число уровней в структуре ор- ганизации. Это способствует лучшему взаимодействию руково- дителей с подчиненными [60]. Однако во многих случаях уч- режденческие организации продолжают сохранять свою иерар- хическую многоуровневую структуру. Это может породить проб- лемы, связанные с неоднозначностью и с конфликтами обязан- ностей отдельных работников, что способствует развитию ощу- щения неудовлетворенности работой. Работники при этом утрачивают ясность в понимании того, что составляет круг их обязанностей, и какую ответственность возлагают на них другие сотрудники. Например, если применя- ются такие средства, как электронная почта и календарный план, то между руководителями и секретарями могут возник- нуть вопросы о том, кто является ответственным за формирова- ние календарного плана и за сортировку электронной почты. Руководители могут выразить желание выполнять эти работы самостоятельно, и традиционное распределение работ будет на- рушено. Применение информационных технологий в учрежде-
ЧФ в АУД 375 -яии изменяет представление работников о том, кто что должен делать [13]. Например, многие руководители считали, что с по- явлением систем обработки текстов секретари могут выполнять часть работы быстрее и, следовательно, у них остается свобод- ное время для выполнения некоторых административных по- ручений. Изменения в распределении обязанностей также могут по- рождать конфликты. Работники могут считать, что их принуж- дают выполнять поручения, которые не входят в круг их обя- занностей и не соответствуют их уровню квалификации. Руко- водители, к примеру, могут отказываться от использования кла- виатуры, поскольку в их представлении использование клавиа- туры связывается с работой секретаря. Кроме того, поскольку руководители в автоматизированной системе имеют непосредственный доступ ко всем работам под- чиненных, между ними могут возникнуть трения. Контроль за работой служащих посредством использования компьютеров, за которыми они работают, вызывает у них негативную реакцию [65]. При такой организации работ уменьшается и непосредст- венное общение руководителей с подчиненными. С компьютеризацией связано также изменение статуса ра- ботников. При изменении обязанностей и ответственности работ- ника может измениться и его положение в иерархической струк- туре организации. Если даже не происходит объективного изме- нения статуса работника, он может ощущать это субъективно из-за изменений в требованиях к его работе. Очень распростра- нено опасение, что использование компьютера снижает статус работника, поскольку часть ответственности переносится на ма- шину. Это в особенности характерно для секретарей, которые обнаруживают, что значительная часть их работы начинает вы- полняться машиной или другими сотрудниками. Они не только ощущают снижение своего статуса, но и начинают испытывать сомнения в гарантированности работы. Вследствие этого работ- ники могут также почувствовать, что некоторые возможности продвижения по службе оказываются для них закрытыми. Они могут потерять уверенность в прочности своего положения в ор- ганизации и в возможности дальнейшего служебного роста. 10.4.3. Взаимодействие работников Внедрение новой технологии может изменить социальную среду и породить изменения в служебных взаимоотношениях и спо- собах взаимодействия сотрудников. В автоматизированном уч- реждении главным центром общения становится компьютер. Одно из последствий этого — уменьшение личных контактов сотрудников. Преобладающим способом общения становится не
376 Глава 10 личная встреча, а пересылка электронной почты по сети связи или проведение видеоконференций. Многие обнаруживают, что необходимую им информацию легче получить из базы данных, чем при разговоре с коллегами. Кроме того, уменьшаются не- формальные контакты, поскольку работники меньше перемеща- ются для получения информации. Почти все действия можно выполнить, не отходя от своего рабочего места. Такое уменьшение личных контактов имеет и положитель- ные стороны, поскольку руководители и специалисты при тра- диционной организации работ тратят значительную часть вре- мени на встречи с сотрудниками; однако вследствие уменьше- ния контактов могут возникнуть проблемы, связанные с соци- альной изоляцией. Работники могут ощутить исчезновение под- держки со стороны их коллег, а также почувствовать свою изо- ляцию от сотрудников. Например, канцелярские работники, пе- решедшие на использование видеотерминалов, сообщили об уменьшении поддержки со стороны сотрудников и сплоченности рабочей группы по сравнению с прежним режимом работы [66]. Считается, что главными негативными последствиями автома- тизации учрежденческой деятельности являются социальная изоляция и напряженность в работе [58]. 10.4.4. Обстановка Расширение автоматизации учрежденческой деятельности при- водит к большим переменам в планировке учреждений. Обще- принятая обстановка и традиционная мебель непригодны для автоматизированного учреждения. Известно, что операторы вы- числительных машин испытывают как физические, так и пси- хологические затруднения при работе в неподходящей обста- новке. Поскольку методы планировки учреждений подробно рас- сматриваются в других томах шеститомника (т. 2 — гл. 1—7; т. 5 — гл. 7, 9), в данном разделе мы обсудим лишь наиболее важные вопросы. Внедрение информационной технологии имеет два важных последствия для планировки зданий и учрежденческих помеще- ний [14]. Одно из них непосредственно связано с устанавливае- мым оборудованием. Широкое распространение терминалов в учреждениях предъявляет новые требования к объему помеще- ний, их планировке, мебели и окружающей среде в целом. Во- вторых, существует косвенное влияние, связанное с изменения- ми в составе рабочих групп и их взаимодействии. В автомати- зированном учреждении необходимо больше места отводить для общения и разнообразных встреч. Такие места в автоматизиро- ванном учреждении служат для следующих целей [14]: 1) для компенсации длительной изоляции от людей во вре- мя общения с машиной;
ЧФ в АУД 377 2) для обсуждения и обоснования групповых проектов, ко- торые разрабатываются в децентрализованных учреждениях; 3) для компенсации эффектов формализованного взаимодей- ствия с вычислительными машинами путем неформального об- щения. Кроме того, необходимы и центры коммуникации для про- ведения «электронных встреч», а также больше места для про- ведения встреч и занятий с целью приобретения новых навы- ков, необходимых для работы с компьютерами [57]. Самая важная задача проектирования планировки — обеспе- чить гибкость. Обстановку следует планировать таким образом, чтобы она подходила для любых новых технологических и орга- низационных решений. Этому требованию должны удовлетво- рять расположение и компоновка рабочих мест, электрических розеток, освещения и перегородок [57]. Автоматизация учрежденческой деятельности требует ново- го подхода к проектированию; проектное решение должно быть получено в процессе взаимодействия групп пользователей и групп проектировщиков [19]. Включение пользователя в про- цесс проектирования совершенно необходимо. В этом случае уже нельзя разрабатывать общую планировку помещений и разме- щения оборудования для всей организации; нужно учитывать особые требования каждой группы пользователей [39]. Кроме того, группа проектировщиков должна быть знакома с планом вероятных изменений организации. Так, многие проекты авто- матизированных учреждений не имели успеха из-за неправиль- ного подхода к проектированию [33]. Для эффективного про- ектирования нужно учесть все факторы: организационные, тех- нические, мотивационные, функциональные и коммуникацион- ные. Степень соответствия обстановки требованиям работников и характеристикам оборудования во многом определяет успех автоматизации учрежденческой деятельности. В предыдущих разделах освещены некоторые вопросы, свя- занные с автоматизацией учреждений. Их рассмотрение ясно показывает значение человеческого фактора при разработке и реализации автоматизированных систем в учреждениях. Итак, учет этого фактора необходим в следующих областях [53]: 1) распределение обязанностей между машинами и людьми; 2) аппаратное обеспечение; 3) программное обеспечение; 4) подбор и конструкция мебели; 5) рабочее место и его окружение; 6) безопасность; 7) структура работ; 8) определение необходимых навыков; 9) разработка методик обучения;
378 Глава 10 10) разработка методов оценок. В следующем разделе мы обсудим стратегию разработки и реализации систем автоматизации учрежденческой деятель- ности. 10.5. Системный подход к автоматизации учрежденческой деятельности Разработка автоматизированной учрежденческой системы явля- ется сложной задачей по нескольким причинам. Содержание труда в учреждениях не поддается точному описанию, а про- цедуры выполнения работ определяются традициями. Учрежде- ния сильно различаются по своим деловым задачам, вследствие чего используют различные технические системы и имеют раз- личную организационную структуру. Наконец, сама область исследования задач автоматизации учрежденческой деятельно- сти обширна и находится в постоянном развитии. Системный подход был с успехом применен для решения сложных проектных задач в военной области, исследовании космоса и в других областях (например, в разработке про- граммного обеспечения). Целью в таком подходе является на- хождение оптимального сочетания возможностей человека, ма- шины и окружающей среды. Системный подход имеет два главных свойства: цели разработки ясно определены и сформу- лированы в виде точных характеристик системы, а главным предметом анализа является взаимосвязь отдельных составных частей системы. Использование системного подхода при разра- ботке систем автоматизации учрежденческой деятельности при- обретает все большее значение. Ниже будет описана методоло- гия системного подхода применительно к разработке и реали- зации систем автоматизации учрежденческой деятельности. Сле- дует отметить довольно общий характер этой методологии; в конкретных ситуациях ее применение может иметь некоторые особенности. Описываемая ниже методология основана на сочетании ана- лиза социальных и технических аспектов учрежденческих си- стем. Важным элементом методологии является концептуаль- ная структура, лежащая в основе анализа системы. Такая структура выделяет анализируемые аспекты системы, что в ко- нечном счете определяет свойства системы как результата раз- работки. В анализе рассматриваются социальный и техниче- ский аспекты системы, а также исследуется их взаимосвязь. Технический аспект системы охватывает средства труда и спо- собы выполнения работ, а социальный аспект включает спосо- бы разделения и координации работ и отношения между со- трудниками и объектами их труда. Такая структура анализа
ЧФ в АУД 379 успешно применена для анализа учрежденческого труда [54]. Предлагается разделение процедуры планирования автома- тизации учреждения на 6 этапов: 1) формирование группы разработчиков; 2) определение назначения системы; 3) определение потребностей; 4) выбор системы; 5) внедрение; 6) оценка характеристик. Как показано на рис. 10.5, эта процедура содержит обрат- ную связь, в которой результаты оценки системы подаются об- ратно к началу цикла разработки. Избранная методология ос- новывается на четырех принципах, которые необходимо соблю- дать при разработке систем, ориентированных на конечного пользователя [19]. Эти принципы таковы: 1. С самого начала разработки следует основываться на тре- бованиях конечного пользовател'я. 2. В процессе разработки должны принимать участие поль- зователи. 3. Пользователи должны оценить имитационные модели и результаты пробной реализации, а измерение характеристик нужно проводить уже в процессе разработки. 4. Разработка должна представлять собой процесс последо- вательных приближений, включающий собственно разработку, испытания, оценку характеристик и доработку. 10.5.1. Формирование группы разработчиков Перед началом разработки системы АУД следует сформировать группу разработчиков. Эта группа должна быть ответственна за разработку, реализацию и отладку данной учрежденческой си- стемы. Обычно такая группа должна включать администрато- ров, технических руководителей и специалистов, специалистов по человеческому фактору и представительную выборку пользо- вателей (например, работников каждого подразделения, кото- рое затронет планируемая автоматизация). Если в организации нет требуемых технических специалистов, то желательно пред- усмотреть приглашение консультантов для включения в группу разработчиков. Численность группы определяется масштабом разрабатываемой системы. После формирования группы должна быть сформулирована задача и четко определено разделение ответственности между се участниками. Если группа велика, то возможно ее разделе- ние на подгруппы. Однако постановка задачи группы сама по себе не гарантирует успеха ее деятельности [21]. Группе долж- на быть обеспечена поддержка организационными решениями.
380 Глава 10 Рис. 10.5. Системный подход к разработке системы автоматизации учрежден- ческой деятельности. Например, не следует препятствовать посещению собраний группы другими сотрудниками учреждения. Наоборот, нужно по возможности освободить сотрудников от части обычных обя- занностей, чтобы они имели достаточно времени для подобных контактов. 10.5.2. Определение назначения системы Перед началом разработки любой системы следует точно опре- делить ее назначение. Определение назначения системы зави- сит от: а) выделения подразделения, для автоматизации дея-
ЧФ в АУД 381> тельности которого предназначается система; б) определения перечня задач и функций этого подразделения. Численность и состав работников подразделения, деятель- ность которого подвергается автоматизации, влияют на харак- теристики разрабатываемой системы. Прежде всего нужно оп- ределить, кого затрагивает автоматизация. Например, является ли объектом автоматизации вся организация или применение системы ограничивается определенным отделом или определен- ной группой работников? Далее, какие виды работ выполняют- ся в этом подразделении? Состоит ли подразделение из канце- лярских работников или включает руководителей, администра- тивно-управленческий персонал и технических специалистов? В зависимости от подразделения и уровня организации предъ- являются различные требования к разработке системы. Целью любой системы АУД является лучшее исполнение за- дач учреждения. После выделения подразделения, деятельность которого автоматизируется, следует описать задачи и функции этого подразделения. Эти задачи нужно рассматривать не обособленно, а в связи с задачами более крупной организацион- ной единицы. Если автоматизируется работа всей организации,, то нужно не только описать функции различных подразделений внутри этого учреждения, но и установить соотношение этих функций. Задача описания функций подразделений и организации в целом не всегда поддается точному определению. Могут быть не совсем ясны задачи некоторых рабочих групп. Кроме того, разные люди могут по-разному воспринимать задачи подразде- ления или учреждения. Поэтому важно ознакомиться с наиболь- шим числом различных мнений и попытаться каким-то обра- зом согласовать их. После точного определения назначения системы следует сформулировать требования к ее характеристикам. К характе- ристикам системы обычно относят ее функциональные воз- можности и ограничения, налагаемые на систему. Функциональ- ные возможности системы определяют, какие задачи она спо- собна выполнять. Такие функциональные характеристики позво- ляют уточнить состав системы. Например, если одной из задач системы является обеспечение связи внутри учреждения, то тре- буемые функциональные возможности системы можно обеспе- чить путем использования ЛВС, соединяющей все отделы уч- реждения, а также учреждение в целом с другими родственны- ми учреждениями. Дополнительные требования могут состоять в обеспечении терминалами всех служащих или в передаче ин- формации со скоростью 100 кБ/с. Ограничения, налагаемые на систему, представляют собой пределы, в которых можно задавать желаемые характеристики.
382 Глава 10 Ограниченными могут быть возможности среды, в которой ра- ботает система, ресурсы, затраты и время. Например, может сказаться, что невозможно обеспечить терминалами всех слу- жащих из-за слишком высокой стоимости оборудования или из-за нехватки места для его установки. Очень важно описать все существующие ограничения до того, как будет начата раз- работка системы. Это позволяет избежать разочарования в си- стеме, когда излишне большие надежды, возлагавшиеся на нее, не оправдываются. Например, если служащим было объявлено, что каждый из них получит личный терминал, но это обещание не было выполнено, то возможно возникновение отрицательного отношения к системе. 10.5.3. Определение потребностей Целью этого этапа является описание требований, предъявляе- мых пользователями. Необходимо оценить такие требования на всех уровнях организации. При проведении анализа потребно- стей рекомендуется рассматривать их на трех уровнях: а) уч- реждения в целом; б) подразделения; в) отдельного работ- ника [51]. Уровень учреждения в целом включает взаимоотношения между подразделениями (отделами) и составляющими их груп- пами. Главным здесь является разработка интегральных си- стем управления информацией и обработки текстов, которые охватывают всю организацию. Важная область АУД — уровень отдела, так как именно в отделах выполняются многие учрежденческие работы, такие, как составление документов и хранение информации. Предло- жена классификация [51], в которой отделы учреждения отно- сятся к одному из двух типов: типу 1 или типу 2, в зависимости от их потребностей. Отделы типа 1 выполняют задачи по обра- ботке обычной информации, и именно в них в прошлом наиболее широко применялись автоматизированные системы. Например, отделом типа 1 может быть центр обработки текстов. К типу 2 относятся отделы, работающие с более сложной информацией, например, юридические или проектные отделы. Широкая авто- матизация таких работ — дело будущего; пока средств автома- тизации для таких отделов недостаточно. В отделах типа 2 обычно требуются как общие, так и специализированные сред- ства для обработки как текстов, так и других видов данных. Уровень отдельного работника включает служащего и его рабочее место. Существует большое разнообразие средств ав- томатизации деятельности на одном рабочем месте. Требования на этом уровне зависят от вида выполняемой работы. Например, по мере усложнения структуры организации потребности руко-
ЧФ в АУД 383 водителей становятся все более специализированными. Дея- тельность многих руководителей связана с финансовым плани- рованием, маркетингом и управлением работой подчиненных, что требует применения специализированных систем. Техниче- ские специалисты также выполняют самые разные работы в со- ответствии со своей узкой специальностью. Одной из основных задач в области автоматизации учрежденческой деятельности является создание систем обеспечения руководителей и специа- листов информацией, необходимой для принятия решений. Для того чтобы удовлетворить потребности, возникающие на уровне отдельного работника, системы АУД должны включать общие (такие, как обработка текстов и электронная почта) и специа- лизированные средства (например, системы автоматизирован- ного проектирования или программы финансового планиро- вания). Определение потребностей пользователей. Для описания по- требностей пользователей проводятся два вида анализа: 1) анализ работ, выполняемых в учреждении; 2) изучение потенциальных пользователей. Понять, какие дела выполняются в учреждении, часто быва- ет нелегко, потому что учрежденческая работа очень разнооб- разна и часто не поддается точному описанию. Многие иссле- дователи изучали такие работы и определяли, на что расходу- ют время различные группы работников учреждений. Панко [51] обобщил результаты значительного числа таких исследо- ваний (табл. 10.6). Как показано в табл. 10.6, руководители и специалисты тратят большую часть времени на общение. В ра- боте [35] также считается, что главной задачей в деятельности многих сотрудников учреждений является общение с другими людьми. Руководители и специалисты тоже значительную часть времени посвящают таким задачам, как анализ данных, чтение и письмо. Разнообразна и работа, выполняемая канцелярскими служащими. По результатам исследования, проведенного фир- мой AT&T [36], канцелярские служащие тратят около 36% времени на печатание и 20% — на телефонные разговоры. Ос- тальное их время посвящено таким работам, как систематиза- ция информации, копирование, регистрация и составление таблиц. Результаты этих исследований помогают понять содержание работ в учреждениях. Их можно использовать и для опреде- ления основных технических средств, необходимых для служа- щих учреждений. Например, электронная почта и телеконферен- ции облегчают общение сотрудников, а системы обработки тек- стов помогают прн подготовке документов. Однако этой инфор- мации недостаточно для точного определения потребностей поль- зователей. Виды работ, выполняемых в учреждениях, и группы
384 Глава 10 Таблица 10.6. Распределение служебного времени руководителей и специалистов [51] % рабочего времени О Число опро- м га Источник шейных Si я о o’®* о о £ S её ss о ® а. о ф 3 ® Л 5г Е £• ч с; н о о <4 г-, я (- Н Я У И и Только руководители Теджер * 47 9 56 29 85 Стогдилл, Шартл 470 60 — — ““ Энджел и др. 199 27 13 40 34 74 •Стюарт 160 54 6 60 28 88 Хинрихс 136 45 8 53 25 78 Бернс 76 — —— 52 24 76 Хорн, Лаптон 66 54 9 63 24 87 Доктор 8 75 3 78 — — Дыобин, Спрей 8 55 6 61 5 66 Кростон, Гулдинг 6 56 7 63 18 81 Айвз, Олсон 6 68 10 78 — — Минцберг 5 64 6 70 — — Кэрк, Олдрич 4 62 8 70 — — Келли 4 61 — —— —— Чоран 3 36 17 53 — —• Палмер, Бейсон 1 54 6 60 15 75 Ноттинг 1 — — 59 17 76 Только специалисты Институт комплексных иссле- дований (Case studies) 15 000 __ 53 Теджер « 23 17 40 42 82 Энгл и др. 130 10 . 11 21 30 51 Хинрихс 96 25 5 30 27 57 Руководители и специалисты Ксерокс 17 000 18 5 23 47 70 Буз, Аллен ** — — 46 21 67 Руководители, специалисты вспомогательный персонал Клеммер, Снайдер и ♦♦♦ 35 7 42 26 68 Блэр, Нельсон 175 26 14 40 21 62 * Обобщение результатов 5300 опросников и персональных интервью с руководителя- ,ми и специалистами. ** 90 000 хронометражей 299 руководителей н специалистов. -*** 3132 хронометража. людей, выполняющих эти работы, постоянно изменяются; по- этому для того, чтобы автоматизированная система соответ- ствовала потребностям пользователей, необходимо иметь пол- ную информацию о содержании работ. Сбор такой информации проводится на основе анализа ти- повых работ (заданий), при котором описываются процедуры
ЧФ в АУД 385 . I и J«S rSS Взаимодействие в учреждении Ведение Зел Оформление документов Телефонные разговоры Личные встречи Человеческие свойства Восприятие. Моторные реакции Принятие решений по определенным правилам Анализ и решение задач Навыка общения Служебные задачи Ввод и переписывание данных Оформление сделок и ведение счетов Хранение и поиск информации. Планирование и составление расписаний —* Оценка, управление Информация и отчеты Исследования и творчество Решения и разрешения Руководство и рекомендации Убеждение и переговоры Средства автоматизации учреждений_______ Видеотерминалы. Оптическое распознавание символов. Факсимильная передача. Распознавание голоса Электронное хранение данных. Видеодиски. Микрографика Электронноерасписание- Управление вазами данных. Электронные объявления. Передача речи. Телеконференции. Электронная почта. Автоматизированное проектирование. Информационные системы принятия решений. Экспертные системы S£ Рис. 10.6. Таксономия учрежденческой деятельности. их выполнения и определяются требования к исполнителям. Не- обходимо собирать информацию о процедурах, используемом оборудовании, источниках и видах информации и о взаимодей- ствии сотрудников. Методы, используемые для сбора такой ин- формации— наблюдение, опрос, видеозапись, анкетирование и непосредственное участие в работах. Каждый из этих ме- тодов дает различные виды информации и имеет как достоинст- ва, так и недостатки. Как правило, следует использовать не- сколько методов сбора информации одновременно. Более под- робное описание анализа заданий приведено в гл. 4. После того как информация собрана, ее необходимо систе- матизировать в соответствии с принятой концепцией анализа, что облегчит проведение анализа требований, предъявляемых к системе. Разработана [28] таксономия учрежденческих заданий (рис. 10.6), и сделана попытка классификации их, как и чело- веко-машинных взаимодействий. Используя эту таксономию, можно учрежденческие задания поставить в соответствие типам работ. Например, ввод и копирование информации относятся к задачам канцелярских работников, а переговоры — к задачам руководителей. Перечислены также умения и навыки, которы- ми должны обладать работники для выполнения различных за- даний.
386 Глава 10 Такого рода классификации очень полезны для системати- зации информации о характере учрежденческой деятельности. Их можно использовать для начального определения того, ка- кие средства автоматизации необходимы для разных типов ра- бот. Однако такой подход имеет ограничения. Границы отдель- ных видов заданий и типов работ не всегда четко очерчены,, и поэтому могут быть упущены из виду потребности некоторых работников. Информация о необходимых умениях и навыках при таком подходе также слишком упрощена. Необходимо, кроме того, классифицировать задания и по степени их влияния на достижение подразделением и учрежде- нием в целом своих целей. Задания, не связанные с достижени- ем последних целей, можно разделить на две категории: зада- ния, выполняемые по социальным или организационным причи- нам, и задания, подлежащие пересмотру. Анализ деятельности учреждения может выявить такие задания, которые не способ- ствуют более достижению целей всего учреждения и продолжа- ют выполняться лишь по инерции. Некоторые такие задания мо- гут быть необходимы по каким-то социальным соображениям, однако другие должны быть либо устранены, либо пересмотре- ны при разработке новой системы [3]. Важна и информация о круге потенциальных пользователей. Она включает сведения об уровне нх умений и навыков, об опыте работы с автоматизированными системами, об отно- шении к автоматизации учреждения, об их потребностях и пред- почтениях. Эта информация важна как для описания потребно- стей пользователей, так и для разработки программ обучения. У автоматизированной учрежденческой системы могут быть са- мые разные пользователи, и такая система должна допускать большой диапазон навыков работников, от неопытных и неис- кушенных в технических вопросах до опытных и владеющих навыками работы с компьютерами. Как указывалось выше, на этом этапе проектирования чрез- вычайно важно общение с пользователями. Могут, однако, воз- никнуть затруднения, если пользователи не смогут точно сфор- мулировать свои потребности и описать предпочтения, особенно если им недостает технических знаний и они незнакомы с во- просами автоматизации учрежденческой деятельности. Одним из способов преодоления такого затруднения может быть про- ведение совещания пользователей, которое включает небольшие образовательные курсы, групповые обсуждения и ответы на во- просники [31]. Прежде всего пользователей информируют о возможностях автоматизированной системы. Затем их просят выделить проблемы, возникающие при существующем способе выполнения работ, и описать желаемые свойства будущей авто- матизированной системы.
ЧФ в АУД 387 Таблица 10.7. Принципы отбора задач для автоматизации Перечисленные ниже принципы можно применять для определения того, подходит лн данная задача для автоматизации с помощью компьютеров. Утвердительный ответ на любой из вопросов означает, что задача пригодна для автоматизации. Является лн задача простой, повторяющейся и часто выполняемой сово- купностью операций, производимой над некоторыми данными? Используется ли в задаче большое и (или) переменное количество информа- ции либо информация, к которой часто обращаются разные пользователи? Является ли задача слишком трудоемкой для выполнения без использова- ния компьютера? Относится ли задача к группе работ, которые не ставились раньше только потому, что их невозможно выполнить без компьютера? Можно ли расширить содержание задачи при использовании интерактивной компьютерной системы? После анализа задач и способностей пользователей, их по- зиций, потребностей и предпочтений полученную информацию можно использовать для распределения заданий и функций по отдельным применяемым устройствам АУД. Некоторые задания часто оказываются простыми, хорошо структурированными и легко поддаются автоматизации. В таких случаях работа компьютера просто заменяет работу человека. Другие задачи сложнее, хуже структурированы или вообще не структурирова- ны, выполнять их на компьютере очень трудно, и они больше подходят для человека. В таких случаях компьютер может до- полнять работу оператора [26]. Как указывалось выше, значи- тельная часть учрежденческих технологий служит для расшире- ния функций учреждения. Критерии, которыми можно руковод- ствоваться при выборе работ, подлежащих автоматизации, пред- ставлены в табл. 10.7. Главным условием правильного выбора является разработка системы, в которой составные части объ- единены в рамках всей организации. На этом этапе может оказаться полезным построение мат- риц для определения необходимых средств автоматизации и частей аппаратного обеспечения, а также способа их размеще- ния в организации. Предлагаются такие матрицы: 1) связь средств автоматизации и задач; 2) связь средств автоматизации и типов работ; 3) связь аппаратного обеспечения и средств автоматизации. Матрица связи средств автоматизации и задач показывает, какие задачи можно решать с помощью имеющихся средств, и обратную зависимость. Ее можно использовать и для опреде- ления того, какие средства автоматизации способствуют реше- нию наибольшего количества или наиболее важных задач; это может оказаться полезным, когда возможное число разных ви-
388 Глава 10 Средства автоматизации Покектовка документов Встречи и совещания Хранение и поиск ин формации Планирование} и составление | Связь планов-графиков Принятие решений Оформлении сделок Обработка текстов • • • Электронная почта • Электронное хранение данных • Передача речи • Управление базами данных • • Телекон- ференция • Электронное расписание • Электронные объявления • • • Информационное обеспечение решений • • Рис 10.7. Пример матрицы связи средств автоматизации и учрежденческих задач. дов таких средств ограничено, и необходимо выбирать самые приоритетные средства. Пример такой матрицы показан на рис. 10.7. Матрица связи средств автоматизации и типов работ пока- зывает, какие средства будут в распоряжении каждого работ- ника. Эту матрицу можно получить на основе данных анализа заданий, т. е. информации о том, какие типы работ соответству- ют разным заданиям, а также из матрицы связи средств авто- матизации и заданий, которая показывает, какие задания каки- ми средствами решаются. Матрица связи аппаратного обеспечения и средств автома- тизации получается после выбора необходимых средств. Она показывает, какие компоненты аппаратного обеспечения необ- ходимы для обеспечения различных средств и, следовательно, каким работникам необходимы те или иные виды оборудования. 10.5.4. Выбор системы Целью этого этапа является выбор конкретного аппаратного и программного обеспечения, которое соответствует техническим требованиям, предъявляемым к системе, и потребностям поль- зователей. Обычно критериями при отборе аппаратного и про-
ЧФ в АУД 389 граммного обеспечения служат простота эксплуатации, стои- мость, рабочий ресурс, универсальность, удобство, безопас- ность, необходимость обучения и обслуживания. Оценка с по- мощью перечисленных критериев существующих в настоящее время технологий выходит за рамки данной статьи. Однако мы рассмотрим некоторые основные особенности автоматизации применительно к следующим учрежденческим работам: связь, обработка документов, принятие решений и проведение встреч и совещаний. Более полно эти вопросы рассмотрены в работах [27, 57], а также в т. 3 (гл. 1) и т. 6 (гл. 3 и 5). Связь. Обеспечение связи является одной из главных целей АУД, поскольку служащие учреждений пользуются связью зна- чительную часть своего рабочего времени. Поэтому большое число технических нововведений было направлено на облегче- ние связи. Все эти технические средства достаточно универсаль- ны и могут использоваться самыми разными служащими. Локальные вычислительные сети. ЛВС являются одной из основных систем в автоматизации учреждений. Они обеспечи- вают передачу информации между рабочими местами, терми- налами, периферийными устройствами, концентраторами и большими сетями. Как уже указывалось, одной из основных характеристик сетей является область их применений: ЛВС мо- гут быть открытыми или частными. Открытые сети обладают большей гибкостью, поскольку они работают с оборудованием разных производителей, однако для их установки и обслужи- вания требуется больший технический опыт. Различают три основные топологии ЛВС: звездообразную сеть, кольцо и шину. В сети звездообразной конфигурации не- сколько терминалов соединены с одним центральным управ- ляющим устройством. Эта конфигурация — не самый эконом- ный способ обеспечения связи между рабочими местами, и она в основном используется для соединения с большими вычисли- тельными машинами и телефонными станциями. При кольце- вой конфигурации станции объединяются в замкнутый контур, состоящий из последовательности узлов (узлом называется лю- бая машина, подключенная к ЛВС) [10], соединенных однона- правленным каналом передачи, который образует кольцо. Ин- формация передается от одного узла к другому и регенерирует- ся при прохождении через каждый узел. Сеть такой конфигура- ции надежнее звездообразной, но в нее сложно добавлять но- вые узлы и обеспечивать защиту данных. В сети с шинной то- пологией имеется двунаправленный передающий канал (шина), к которому подключены все узлы сети. Передающий канал мо- жет состоять из нескольких кабелей, а информация распростра- няется от передающей станции в двух направлениях вплоть до концов шины. Сеть такой топологии допускает простую вставку
390 Глава 10 новых станций, не требует наличия центрального процессора и может эффективно передавать короткие сообщения. Однако и в такой сети трудно обеспечивать защиту данных, а при обрыве шины связь полностью нарушается. При разработке или выборе ЛВС нужно соблюдать несколь- ко правил. Сеть должна допускать совместное использование оборудования разных типов в общей сети, а также быть откры- той для применения новых технических средств. Сеть должна обеспечивать связь довольно удаленных объектов, а для надеж- ной работы очень важно уметь обнаруживать ошибки и ограни- чивать их распространение. Наконец, важно, чтобы сетью было достаточно легко пользоваться [10]. «Почтовые ящики» для телефонных сообщений. Анализ уч- режденческих задач, проведенный компанией AT&T, показал, что пользование телефонной связью является одним из основ- ных видов деятельности в учреждениях. Однако многие попыт- ки связи по телефону оказываются неудачными из-за отсутст- вия на рабочем месте вызываемого абонента или по причине занятости телефонной линии. Все это приводит к потерям вре- мени и информации. Системы хранения речевых сообщений по- зволяют вызывающему абоненту оставить сообщение даже в случае отсутствия вызываемого абонента. Речевое сообщение хранится в «почтовом ящике» и может быть передано через некоторое время. В большинстве таких си- стем сообщения преобразуются в цифровую форму и записы- ваются на диске или другом устройстве с произвольным досту- пом. Система может работать независимо или совместно с ви- деотерминалом. Такая система может выполнять и другие функции, например, посылать сообщения в определенное время или рассылать одно сообщение группе адресатов. Системы хранения речевых сообщений имеют несколько до- стоинств. Использование их позволяет экономить время: сред- няя длительность сообщения в таких системах около 1 мин, тогда как средняя продолжительность обычного телефонного разговора составляет около 6 мин. Кроме того, такие системы предоставляют возможность посылать и принимать сообщения в любое время дня, что позволяет заниматься другой деятель- ностью без дополнительных перерывов. Одиако в некоторых случаях возникают затруднения из-за отсутствия непосредствен- ного контакта с собеседником. Другие сложности заключаются в том, что отсутствуют обратная связь и подтверждение получе- ния сообщения, при воспроизведении сообщений иногда наруша- ется темп речи, а сервисные системы могут не отвечать потреб- ностям пользователей. Электронная почта. Электронная почта используется в ка- честве замены телефонной связи и деловой корреспонденции.
ЧФ в АУД 391 Сообщения передаются либо по выделенным каналам, либо по обычной телефонной сети. Электронная почта пока не получила широкого распростра- нения в учреждениях. Это связано в основном с недостатками планирования [44]. При использовании электронной почты воз- никают вопросы, связанные с доступом, защитой информации, отсутствием диалога с его неформальным аспектом, а также с отсутствием достаточных документальных подтверждений сооб- щений; могут возникать вопросы относительно того, кто должен выполнять эту работу. Она традиционно выполняется канце- лярскими служащими, однако руководители могут пожелать самостоятельно просматривать направленные им сообщения, что приводит к некоторым трудностям в распределении обязан- ностей. В целом же, если требуется обеспечить удобство использо- вания системы, ее простоту, гибкость, надежность, защиту и аутентификацию информации, то нужно обеспечить выполнение целого ряда технических требований [63]. Работа с документами. Существует несколько средств, кото- рыми можно автоматизировать подготовку документов. Это си- стемы обработки текстов, хранения информации, оптического распознавания символов, электронные пишущие машинки и гра- фические устройства. Здесь мы рассмотрим только системы об- работки текстов и хранения информации. Системы обработки текстов. Системы обработки текстов яв- ляются в настоящее время наиболее широко распространенным средством автоматизации в учреждениях. Они используются для набора и редактирования текста, а также для создания файлов данных. При этом пользователь работает за терминалом вычислительной машины, снабженным клавиатурой для ввода текста и видеодисплеем для просмотра текста. Текст вводится в систему и обрабатывается с использованием имеющихся команд. Системы обработки текстов имеют некоторые преимущест- ва перед обычной печатью на машинках. Например, можно легко и быстро выполнять действия, связанные с редактирова- нием текста; так, его перемещение, удаление и вставка не требуют повторного набора. Кроме того, поскольку информация хранится на диске, ее можно передавать в другие устройства, подключенные к сети. Наконец, текстовую информацию можно обрабатывать и другими программами, например сортировать. Однако при использовании существующих систем обработки текстов возникают некоторые проблемы. Сложность таких си- стем зависит от структуры системы команд, числа действий, не- обходимых для выполнения различных задач, от характеристик операционной системы компьютера, количества вводимого и ре-
392 Глава 10 дактируемого текста, от расположения клавиш на клавиатуре и от степени владения пользователем системами обработки тек- стов и компьютером в целом [5]. Некоторые из этих вопросов рассмотрены ниже. Робертс [56] сравнил четыре системы обра- ботки текстов и обнаружил, что они сильно различаются как по характеристикам, так и по времени обучения работе с ними. Он предположил, что причиной таких различий может быть раз- ница в требованиях, предъявляемых этими системами к позна- вательным способностям пользователей. Кроме того, во многих системах обработки текстов в каждый момент можно видеть на экране лишь часть всего текста. Это означает, что пользователь должен домысливать информацию, не отображаемую на экране. Для многих пользователей это представляет значительную труд- ность, так как они привыкли видеть страницы текста целиком, особенно при наборе и редактировании. Некоторые программы для уменьшения таких затруднений используют несколько окон. Например, система Word фирмы Microsoft Inc. предоставляет пользователю возможность одновременного просмотра несколь- ких частей одного или нескольких документов в нескольких окнах. Часто организация меню и диалоговой документации в си- стемах обработки текстов неудовлетворительна. Например, в редакторе Wordstar фирмы Micropro Inc. имеется несколько меню, разработанных специально для того, чтобы пользователь мог не запоминать соответствие команд н клавиш. Каждое та- кое меню имеет название (например, Block) и содержит не- сколько команд (например, g — исключить). Однако для до- ступа к этой информации пользователь должен либо знать, в каком меню содержится нужная ему команда, либо просмат- ривать все меню подряд. В недавно проведенном исследовании [8] было установлено, что эта задача представляет наиболь- шую трудность для пожилых людей. Это может быть объяснено ослаблением памяти и консервацией стереотипов с возрас- том. Хранение данных. Назначение системы хранения данных со- стоит в обеспечении быстрых записи и поиска информации. Та- кие системы могут быть замкнутыми, если в них кодируются как положение информации, так и сама информация, либо от- крытыми, если кодируется лишь положение информации [1]. Преимуществами электронных систем хранения данных яв- ляются быстрый доступ к информации, уменьшение частоты ошибок при сортировке данных, лучшее использование емкости накопителей информации за счет их совместного использования и освобождение пространства в рабочих помещениях [1]. За- траты на размещение обычных карточек велики и составляют
_______ЧФ в АУД__________________________________________393 от 85 до 270 долл, за квадратный метр площади в месяц. Счи- тается, что объем носителей данных при переходе к электронным системам уменьшается примерно в 300 раз. Однако при разра- ботке электронных систем нужно учитывать потребности поль- зователей. Одна из возникающих при этом проблем состоит в выборе такой организации хранения данных, которая позволя- ла бы легко проводить поиск. Для этого требуется создать удоб- ную систему указателей, при разработке которой нужно исхо- дить из того, каким образом организуют хранение информации люди. Было проведено несколько исследований, в которых пы- тались построить модель поведения человека при решении за- дач поиска и организации информации и разработать систему хранения информации, принцип действия которой соответствовал бы деятельности человека [27]. Задача разработки такой си- стемы очень сложна, поскольку способы организации хранения информации разнообразны, а некоторые из них очень специфич- ны. Изучались [40] способы, применяемые работниками для организации хранения информации на рабочем столе, и обнару- жено, что многие испытывают затруднения при классификации информации, и это заставляет их отказываться от хранения та- кой информации. Установлено также, что важной функцией ра- бочего стола является напоминание [40]. Большая часть ин- формации, находящейся на рабочем столе, должна заставлять человека о чем-то вспоминать. Поэтому и электронные системы хранения информации должны обеспечивать такую возмож- ность. Для разработки системы с этой функцией нужно пони- мать, как человек разрабатывает свое ежедневное расписание, а также представлять механизмы забывания и хранения инфор- мации. В целом же электронные системы хранения данных нахо- дятся еще на начальном этапе своего развития. Многие из этих систем громоздки и сложны. Кроме того, многие пользователи не решаются использовать существующие электронные системы из-за опасения потерять информацию при возникновении неис- правностей. Большая часть этих опасений связана с недоста- точным пониманием устройства системы и указывает на непра- вильное обучение. Принятие решений. Развитие средств автоматизации для ру- ководителей и специалистов с целью повышения эффективности их работы стало главной задачей АУД недавно. Эта задача представляет значительную трудность для создателей автома- тизированных систем, поскольку работа руководителей и спе- циалистов очень специфична и плохо структурирована. Значи- тельная часть функций разрабатываемых систем такого рода состоит в обеспечении принятия решений. Работникам, прини- мающим решения, нужен простой и быстрый доступ к самым
394 Глава 10 разнообразным, постоянно обновляющимся базам данных. По- этому одним из наиболее важных вопросов применительно к автоматизированным системам является организация базы данных, которая позволяла бы работникам иметь доступ к не- обходимой им информации [57]. Системы управления базами данных. В большинстве учреж- дений для выполнения как рутинных операций, так и сложных работ требуются разнообразные базы данных. Базы данных бывают внешние, к которым возможен доступ через сети, и внутренние, которые существуют внутри учреждения. Одна из трудностей использования баз данных состоит в том, что они обычно разрабатываются независимо и для вполне определен- ных приложений. Данные часто оказываются фрагментирован- ными и несовместимыми по формату. В результате этого доступ служащих к информации затруднен, а файлы и записи часто хранятся в нескольких экземплярах, что неэффективно [57]. Для решения этих проблем были созданы системы управле- ния базами данных (СУБД). Такими системами охватывают- ся [57]: а) пользователи, обращающиеся с запросами на обработку данных (чтение, модификацию, добавление или удаление); б) программы для поиска, записи и модификации данных; в) прикладная программа, порождающая коды для выполне- ния запросов пользователей; г) управление информационными ресурсами путем состав- ления описаний данных и контроля доступа пользователей. В настоящее время несколько СУБД построено и на персо- нальных компьютерах. К их числу относятся Sector V, dBase II и QSORT. Важным аспектом применения таких систем являет- ся разработка программного обеспечения для обработки дан- ных. Ключевым требованием является простота использования, поскольку базы данных должны быть доступны пользователям с самым разным уровнем технической подготовки. Особенно это важно для руководителей, которые зачастую просто не имеют времени для обучения новым навыкам, поэтому для использо- вания системы должно быть достаточно минимального объема обучения. Системы обеспечения принятия решений. Важной составной частью систем АУД являются системы обеспечения информаци- ей, необходимой для принятия решений. Они предназначаются для оказания помощи работнику, принимающему решения, в выполнении таких плохо поддающихся формализации задач, как стратегическое планирование и оценка риска. Системы обес- печения принятия решений не автоматизируют сам процесс ре- шения, а используются для решения необычных задач, анализа большого числа альтернативных вариантов и для выяснения
ЧФ в АУД 395 влияния изменений некоторых переменных на результаты («что, если»). Первоначально такие системы имелись лишь на боль- ших вычислительных машинах; сейчас они стали доступны и для персональных компьютеров. К ним относятся такие систе- мы, как MYCIN, DAISY и Interactive Financial Planning Packa- ge (Execum). Систему Execum можно применять для таких раз- нообразных задач, как планирование, построение моделей, ана- лиз вариантов, оценка риска, моделирование и прогнозиро- вание. В большинстве учреждений задачи, решаемые руководите- лями и специалистами, являются достаточно узкими и требуют разнообразных решений и доступа к различным информацион- ным банкам. Поэтому для эффективного применения систем принятия решений их нужно специализировать. Они должны предназначаться для определенных групп пользователей и оп- ределенных ситуаций, в которых принимаются решения. Это в свою очередь требует, чтобы системы были гибкими в приме- нении, легко реализуемыми и относительно недорогими. Это также требует отчетливого понимания процесса принятия ре- шений, факторов, которые его определяют, и природы возни- кающих в этой области задач. При разработке системы необхо- димо ясно представлять, какого типа информация должна быть предоставлена человеку, принимающему решение, в какой мо- мент и каким образом. Например, на принятие решения оказы- вает влияние порядок представления информации. Последова- тельность представления информации может определять поря- док исключения возможных решений работником. Порядок пред- ставления данных обычно контролируется компьютером, одна- ко влияние этого остается, как правило, незамеченным [9]. Другой важный вопрос заключается в том, какое количество информации нужно использовать. Чрезмерное количество ин- формации затрудняет ориентацию в ней, а ее недостаток при- водит к принятию необоснованных решений. Еще один вопрос состоит в определении типов решений, при принятии которых требуется обеспечение информацией. Для выяснения этих во- просов нужны практические модели процесса принятия реше- ний и всей области принятия решений. Построена методология разработки систем обеспечения при- нятия решений, состоящая из двух частей [72]. В первой части выделены стадии этапа разработки, а вторая часть содержит руководство по осуществлению этого процесса. В этой методо- логии выделены следующие стадии: 1) постановка и анализ задачи принятия решения; 2) определение способов обеспечения решения этой задачи; 3) определение нужного уровня автоматизации принятия ре- шения;
396 Глава 10 4) разделение функций принятия решения между человеком и компьютером; 5) определение оптимального набора процедур для выпол- нения функций, частично или полностью закрепленных за компьютером; 6) определение типа и количества информации, которой об- мениваются оператор и компьютер; 7) разработка эффективных способов передачи информации от оператора к компьютеру и от компьютера к оператору. Последовательность прохождения этих стадий до некоторой степени произвольна [72]. Однако методология в целом являет- ся основой разработки законченных систем. Более подробна системы обеспечения принятия решений рассмотрены в гл. 11 третьего тома. Встречи и совещания. Значительная часть рабочего времени руководителей и специалистов посвящена совещаниям. Однако анализ деятельности, связанной с проведением совещаний, по- казал, что их цели часто неясно определены, а результаты за- частую сомнительны. Совещания приводят, как правило, к но- вым совещаниям [4]. Применение компьютеров при проведении совещаний может способствовать повышению их результатив- ности и экономии времени и средств (в частности, на поездки). Однако совещания бывают как формальными, так и нефор- мальными, и некоторые из них (например, встречи для выра- ботки рекомендаций и компромиссов) поддаются автоматиза- ции с трудом. Сомнительно также, что большинство служащих учреждений предпочтут различные виды заочных совещаний с использованием средств связи личным встречам. Телеконференции. Телеконференция — это совещание двух или более человек, находящихся на расстоянии, с передачей беседы с помощью звуковой (аудиоконференции), цифровой (компьютерные конференции) или телевизионной (видеоконфе- ренции) техники. Телеконференции, разумеется, не могут под- менить личное общение. Однако это хорошая замена для соб- раний, имеющих целью обучение, объявления, сообщение об- зорной информации, а также для срочных контактов. Исследо- вания отношения к телеконференциям показали, что предпоч- тение им отдается в тех случаях, когда собеседники знакомы друг с другом, а тема обсуждения является нейтральной. Ис- пользование же телеконференций для бесед с незнакомыми людьми или для обсуждения вопросов личного или конфиден- циального характера часто сопровождается затруднения- ми [62]. Аудиоконференции могут быть общими или раздельными. Для проведения раздельных аудиоконференций комнаты обору- дуются микрофонами, а для соединения собеседников исполь-
ЧФ в АУД 397 зуются телефоны и пульт коммутации. Применение имеющихся систем для проведения аудиоконференций связано с трудностя- ми в идентификации говорящего, установлении порядка предос- тавления слова и с неадекватным звучанием. Лучше подходят для замены обычных встреч видеоконфе- ренции, основанные на более сложной технологии. Хотя видео- конференции используются все чаще в крупных организациях, можно сказать, что до сих пор широкого применения они не имели, что связано, в основном, с их высокой стоимостью. Одна- ко пользователи таких систем указывают, что они во многих случаях предпочитают «посещать» такие видеоконференции, а не ездить на встречи [12]. При проведении компьютерных совещаний их участники ис- пользуют для связи терминалы. Компьютерные совещания сле- дует отличать от совещаний, при которых применяются мони- торы, но для передачи сообщений не используется компьютер- ная техника. В компьютерных же совещаниях находит примене- ние программное обеспечение, а для хранения и сортировки ин- формации используется память компьютеров. Примерами ком- мерческих программных пакетов для проведения компьютерных совещаний являются EIES, COM, HVB и AUGMENT. Считают, что совещания такого типа особенно полезны для научных работников и плановиков, поскольку они допускают гибкую диалоговую связь и обмен информацией в реальном вре- мени [1]. При этом возможны большее число участников, чем в аудио- и видеоконференциях, асинхронный обмен информацией и использование графических изображений. Итак, мы обсудили некоторые существующие средства ав- томатизации с точки зрения того, как следует учитывать влия- ние человеческого фактора на выбор составных частей системы автоматизации. 10.5.5. Внедрение Способ проведения автоматизации оказывает непосредственное влияние на успех применения системы. Слишком часто еще си- стемы автоматизации учреждений приобретаются и устанавли- ваются без предварительной разработки проекта их применения. Два ключевых фактора, которые определяют успех системы,— это участие пользователей в разработке и обучение. Важным фактором, влияющим на принятие работниками но- вовведений, является готовность руководства допустить их к участию в процессе принятия решений. Опрос служащих в двух больших организациях, в которых была проведена автоматиза- ция, показал, что 30% всех руководителей и 80% канцелярских работников, которые использовали новое оборудование, не при-
398 Глава 10 нимали участия ни в разработке, ни во внедрении новой систе- мы [59]. Недостаточное участие в процессе введения изменений приводит к сопротивлению им. Работники могут чувствовать, что они теряют свободу выбора или не могут больше сами оп- ределять свою судьбу. Для преодоления некоторых нз этих проблем руководители должны вовлечь служащих в процесс разработки и внедрения систем АУД. Работники, которых затронет автоматизация, должны принимать участие в принятии всех решений, в том числе в выборе объектов автоматизации, аппаратного и про- граммного обеспечения и распределении обязанностей по рабо- те с системой и ее обслуживанию. Их нужно также привлечь к разработке системы. Такое включение работников в процесс принятия решений уменьшает сопротивление нововведениям и способствует их принятию пользователями. Исследования пока- зывают [41], что участие работников в процессе введения авто- матизации улучшает отношение к работе и автоматизированной системе и снижает пассивность и текучесть кадров. Препятствием на пути автоматизации учреждений часто яв- ляется также недостаточное внимание к обучению. Исследова- лись факторы, оказывающие влияние на отношение к системам автоматизации и вызывающие негативные реакции [52]. Боль- шинство служащих отметили плохое качество программ обуче- ния, а также то, что они испытывали дискомфорт при изучении правил пользования системой. Почти все программы обучения ограничиваются лишь объяснением возможностей системы и пра- вил работы с оборудованием. Это приводит к затруднениям. Работники могут испытывать разочарование, потерю уверенно- сти в своих силах, и у них может возникнуть негативное отноше- ние к системе. Недавно выполненное исследование [8] эффек- тивности различных программ обучения работе с системами об- работки текстов показало, что отношение операторов к компью- терам зависело от того, насколько успешным было обучение. Негативное отношение к компьютерной технике развивалось у тех работников, которым изучение системы давалось с трудом. Недостаточное обучение может также вести к неэффективно- му использованию системы. Если работники при изучении си- стемы не получают достаточных навыков либо изучают систему самостоятельно, то они не могут освоить все возможности систе- мы или научиться использовать систему оптимальным образом. Например, именно недостаточное обучение является причиной того, что возможности многофункциональных рабочих мест ис- пользуются неполностью. Хотя эти рабочие места и оборудова- ны необходимыми вспомогательными средствами, от пользова- теля все же требуется понимание того, каким образом разно- образные программы, имеющиеся в системе, могут быть приме-
ЧФ в АУД 399 йены по отдельности или совместно для решения задач, возни- кающих при выполнении работы. Нагрузки, необходимые для приобретения новых навыков работы, часто оказываются не под силу руководителям и специалистам [64]. Программы обучения должны включать не только объясне- ние принципов работы оборудования, но и демонстрацию того, как это оборудование может служить средством для выполне- ния рабочих заданий. Пользователи должны научиться выпол- нять работу новыми способами и включать в свой рабочий про- цесс современные автоматизированные средства. Смит [64] на- зывает такие навыки «расширенными» и считает, что их приоб- ретение является необходимым условием оптимального исполь- зования возможностей современных многофункциональных ра- бочих мест. Такие расширенные навыки, как правило, не разви- ваются сами по себе; их следует тщательно определять, нара- батывать и поддерживать. Программы обучения должны приспосабливаться к потреб- ностям пользователей. Например, обучение неопытных пользо- вателей должно отличаться от обучения опытных операторов, которым достаточно информации о конкретных процедурах ра- боты с системой. Часто работники с разным уровнем подготов- ки оказываются в одной учебной группе, и при этом не учиты- ваются в полной мере особые потребности опытных и неопыт- ных пользователей. Программы обучения должны быть гибки- ми, содержащими подробные инструкции для новичков и отве- чающими запросам более опытных пользователей, нуждающих- ся лишь в сокращенной информации. Например, при автома- тизации и установке компьютеров в учреждениях Исследова- тельского центра Т. Уотсона фирмы IBM процедуры обучения включали как индивидуальное обучение, так и групповые за- нятия. Для новичков проводились 5—10-часовые индивидуаль- ные занятия, а после обучения выполнению простых действий в системе они начинали посещать регулярные групповые занятия. Кроме того, проводились краткосрочные курсы и семинары. Та- кой подход оказался успешным при обучении обработке текстов и использовании компьютеров в административных задачах [20]. В дополнение к обучению работникам следует предоста- вить время для экспериментирования с системой и для приобре- тения навыков при индивидуальной или групповой работе. Важно также наличие справочных материалов и систем диа- логовой документации. Внедрение систем АУД должно быть поэтапным, включаю- щим отладку и пробное использование. Можно предоставить возможность проверки выполнения системой основных функций некоторой представительной группе пользователей. Это позво- ляет оценить возможности системы и определить, какие затруд-
400 Глава 10 нения могут возникнуть при ее эксплуатации. Полученные при испытаниях результаты следует затем использовать для кор- ректировки функций системы. После того как будет обеспечена стабильная работа системы, можно постепенно добавлять новые функции. Например, Citibank перед введением системы АУД провел пробные испытания 16 систем. При испытаниях были выявлены некоторые недостатки, в том числе сложные рабочие процедуры, необходимость набора команд вместо использования функциональных клавиш и невозможность показа полной стра- ницы текста на экране. Для устранения этих затруднений в си- стему были внесены изменения, и окончательный вариант ока- зался удовлетворительным [43]. Поэтапное внедрение систем АУД не только позволяет выя- вить затруднения, но и предоставляет работникам больше воз- можностей для получения новых знаний и приспособления к но- вым видам работ. 10.5.6. Оценка характеристик Цель этого этапа состоит в оценке эффективности системы и выявлении возможных затруднений при ее использовании. Оцен- ка характеристик системы должна проводиться непрерывно в процессе ее эксплуатации, а получаемые при этом результаты должны использоваться при доводке системы. Будущее разви- тие АУД должно основываться на знании сильных и слабых сторон уже имеющихся разработок. Вопросы оценки характеристик уже рассматривались в разд. 10.3. Повторим, что оценки должны основываться на по- казателях эффективности и результативности. Результативность приобретает особое значение по мере приспособления систем к потребностям руководителей и специалистов. Можно выделить три критерия характеристик системы АУД: 1) мера удовлетворенности пользователей; 2) степень использования системы; 3) производительность при решении прикладных задач (эф- фективность и результативность). Способы оценки характеристик, относящихся к указанным критериям, могут быть различными в разных организациях. Од- нако можно указать некоторые общие показатели эффективно- сти систем, такие, как: а) опрос для выявления степени удовлетворенности пользо- вателей (применительно к конкретной системе); б) удовлетворенность работой (например, показатель оценки работы [67]); в) определение стрессов в рабочей обстановке (например, по методике NIOSH [66]);
ЧФ в АУД 401 г) объем и качество результатов работы; д) экономия времени; е) улучшенное качество информации (возможность доступа к новым источникам информации); ж) легкость использования; з) быстрота получения и передачи информации, доставка информации к заданному времени; и) доступность системы; к) надежность системы; л) улучшение связи. Для оценки характеристик следует выполнять несколько из- мерений. Данные об указанных характеристиках следует сни- мать по меньшей мере два раза: до введения системы АУД и после ее введения. Такое исследование является более точным, чем в случае, когда характеристики определяются только один раз, после введения автоматизации. Если имеются данные об исходных характеристиках, то можно проводить сравнения и более точно определять влияния автоматизации. Измерения, про- водимые после установки системы, следует выполнять несколь- ко раз (например, через 3, 6 и 12 месяцев). Кроме того, по воз- можности следует включить в этот процесс две группы — экспе- риментальную и контрольную. Экспериментальная группа со- стоит из работников учреждения, которые используют в работе средства автоматизации, а контрольная группа включает тех работников, которые не используют новые средства автоматиза- ции. Такая методика позволяет контролировать некоторые воз- можные побочные следствия, которые могли бы привести к ис- кажению результатов [29, 55]. Группы исследователей должны быть по возможности близки по величине, структуре и выпол- няемым функциям. Выгоды при использовании систем АУД могут выражаться в уменьшении затрат, повышении производительности, экономии времени, облегчении доступа к информации, появлении допол- нительных возможностей и улучшении отношения служащих к работе. Многие из этих результатов не поддаются выражению в денежных суммах, однако они существенно влияют на выпол- нение задач учреждения. 10.6. Заключительные замечания Применение информационных технологий в учреждениях может привести к повышению эффективности труда и к большей его результативности. Главным препятствием на пути распростра- нения систем автоматизации учрежденческой деятельности яв- ляется недостаточное внимание к человеческому фактору. На сегодняшний день состояние этих систем определяется тех-
402 Глава 10 ническим уровнем, без учета его влияния на пользователей и организации. Следует больше внимания уделить оценке влия- ния автоматизации на структуру работ, организационную струк- туру, схемы связи и взаимодействия и на обстановку на рабо- чих местах. Будущее систем АУД зависит от того, в какой степени новые технологии будут приняты служащими учреждений и насколько эффективно ими использованы. Применение даже самой передо- вой технологии не гарантирует успеха системы. Цель данной главы состояла в освещении человеческого аспекта автоматиза- ции учрежденческой деятельности. Необходимо дальнейшее ис- следование влияния человеческих факторов на разработку и эксплуатацию систем АУД. Литература 1. Barcomb D., Office automation, a survey of tools and technology, Bedford, MA: Digital Press, 1981. 2. Booz, Allen and Hamilton, Inc., Why automate? Cambridge, MA: Booz, Allen and Hamilton, Inc., 1980. 3. Braachi G., Pernici B., The design requirements of office systems, ACM ‘ Transactions on Office Information Systems, 2, 151—170 (1984). 4. Brecht, A meeting is not a meeting is not a meeting: implications for tele- conferencing, Proceedings of the 22nd annual meeting of the Human Factors Society (pp. 335—338), Santa Monica, CA: The Human Factors Society, 1978. 5. Card S. K-, Moran T. P., Newell A., The psychology of human — computer interaction, Hillsdale, NJ: Erlbaum, 1983. 6. Cohen B. G. F., Organizational factors affecting stress in the clerical wor- ker, In: B. F. Cohen, Ed., Human aspects in office automation (pp. 33—42), Amsterdam: Elsevier, 1984. 7. Craik F. I. M., Lockhart R. S., Levels of processing: a framework for memory research, Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior, 11, 671—684 (1972). 8. Czaja S. J., Hammond K-, Blascovich J., Age-related differences in learning to use a computerized text editor as a function of training techniques (Unpublished manuscript), Buffalo, NY: State University of New York at Buffalo, Department of Industrial Engineering, 1984. 9. Didner R. S., Butler K. A., Information requirements for user decision sup- port: designing systems from back to front (Paper 0360-8913/81/000-8415), Proceedings of the IEEE conference (pp. 415—419), New York, IEEE, 1982 10. Dixon R. C., Strole N. C., Markov J. D., A token-ring network for local data communications, IBM Systems Journal, 22, 47—62 (1984). 11. Drucker P. F., The effective executive, New York: Harper and Row, 1967. 12. Duncanson J. P., Williams A. D., Video Conferencing: reactions of users, Human Factors, 15, 471—485, 1973. 13. Eason K. D., Gower J. C., Implications of new technology on work organisa- tion: a case study, In: H. W. Hendrick and O. Brown Jr., Eds., Human fac- tors in organizational design and management (pp. 361—366), Amsterdam: North-Holland, 1984. 14. Ellis P., Office planning and design: the impact of organizational change due to advanced information technology, Behavior and Information Techno- logy, 3, 221—234 (1984).
ЧФ в АУД 403 15. French J. R., Caplan R. D., Organizational stress and individual strain, In: A. J. Marrow, Ed., The failure of success (pp. 30—66), New York: AMACOM, 1973. 16. Giuliano V. E., The mechanization of office work, Scientific American, 247, 148—165 (1982), 17. Goldstein В. C., Heller A. R„ Moss F. H., Wladawsky-Berger I., Directions in cooperative processing between workstations and hosts, IBM Systems Journal, 23, 224—235 (1984). 18. Gould J, D., Boies S. J., Human factors challenges in creating a principal support system — the speech filing system approach, ACM Transactions on Office Information Systems, 1, 273—298 (1983). 19. Gould J. D., Lewis C., Designing for usability — key principles and what designers think, Proceedings СНГ83 conference, human factors in computing systems (pp. 50—53), Boston, MA, 1983. 20. Gruhn A. M., Hohl A. C., A research perspective on computer-assisted office work, IBM System Journal, 18, 432—456 (1979). 21. Grummon P. T. H., Managing the introduction of new technology: methods from organizational development and practice (Technical Paper MM83-472), Dearborn, MI: Society of Manufacturing Engineers, 1983. 22. Hackmam J. R., Oldman G., Janson R„ Purdy K., A new strategy for job enrichment, California Management Review, XVII, 57—71, 1975. 23. Hall J. H., Mental Health of secretarial and clerical personnel, In: B. F. Co- hen, Ed., Human aspects in office automation (pp.167—176), Amsterdam: Elsevier, 1984. 24. Hammer M. H., Improving business performance: the real objective of office automation. Proceedings, office automation conference, AFIPS (pp. 247— 254), San Francisco, CA, 1982. 25. Hammer M. M., Sirbu M., What is office automation? Proceedings of the national computer conference on office automation (pp. 37—49), Arlington. VA: AFIPS, 1980. 26. Hammer M. M., Zisman M. Design and implementation of office information systems, Proceedings of the NYU symposium on automated office systems, pp. 13—23, 1979. 27. Helander M. G., The automated office: a description and some human factors design consideration (TechnicalReport).Farsta, Sweden: Teldok, Swedish Telecommunications, 1983. 28. Helander M. G., Emerging office automation systems, Human Factors, 27, 3—20 (1985). 29. Helander M. G., Billingsley P. A., Schurick J. S., An evaluation of human factors research on visual display terminals in the workplace, In: F. Muckier, Ed., Human Factors Review, 1, 55—129 (1984). 30. Hoos I. R., When the computer takes over the office, Office Technology and People, 2, 57—68 (1983). 31. Johansen R., Baker E., User needs workshops: a new approach to anticipa- ting user needs for advanced office systems, Office Technology and People, 2, 103—120 (1984). 32. Kahneman D. E., Tversky A., On the psychology of prediction, Psychological Review, 8Q, 237—251 (1973). 33. Kaplan A., The ergonomics of office automation, Modern Office Procedures, May, 51—64 (1982). 34. Klein H. K-, Hirschman R., Issues and approaches to appraising technological change in the office: a consequentialist perspective, Office Technology and People, 2, 15—42 (1983). 35, Klemmer E. T., Snyder F. W., Measurement of time spent communicating, The Journal of Communication, 22, 142—158 (1972). 36. Knopf C., Presentation at voice processing seminar sponsored by Probe Research, Inc., New York, 1982.
404 Глава 10 37. Landau J., Blair J., Siegman, Eds., Emerging office systems, Northwood, NJ: Ablex, 1982. 38. Lieberman M. A., Selig G. J., Walsh J. J., Office automation, a manager’s guide for improving productivity, New York: Wiley, 1982. 39. Lodahl T., Designing the automated office, In: R. Landau, J. Blair, J. Sieg- man, Eds., Emerging office systems, Northwood, NJ: Ablex, 1982. 40. Malone T. W., How do people organize their desks? Implications for the design of office information systems, ACM Transactions on Office Infor- mation Systems, 1, 99—112 (1983). 41. Margulies N., A literature review to investigate the empirical research previously accomplished on the relationship of human factors to technological processes (Technical Report, ICAM), Northrop Corporation, 1979. 42. Martin J., Successful office automation, Computer Decisions, 13, 108—122, 161—162 (1981). 43. McNurlin B., The automated office: part I, EDP Analyzer, 16, 1978. 44. McQuillan J. M., Electronic mail: The planning gap, Proceedings of confe- rence of office automation, Arlington, VA: AFIPS Press, 1983. 45. Mendelsohn N., Linehan M. H., Anzick W. J., Reflections on VM/Pass- Through: a facility for interactive networking, IBM Systems Journal, 22, 63—80, 1983. 46. Messina A., Automated factory, automated office, Computer World Office Automation, June, 71—75 (1984). 47. Moore D. J. Teletex — a worldwide link among office systems for electronic document exchange, IBM Systems Journal, 22, 30—46 (1983). 48. Newell A., Sproull R. F., Computer networks: prospects for scientists, Science, 215 (12), 843—852 (1982). 49. Nisbett R. E., Ross L., Human inference: strategies and shortcomings of social judgement, Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1980. 50. Office of Technology Assessment, Automation and the workplace: selected labor, education and training issues (Technical Report), Washington, DC: U S. Congress, 1983. 51. Panko R. R., Office work, Office Technology and People, 2, 205—238 (1984). 52. Park N. W., Freedman J. L., Factors influencing acceptance of electronic systems (Technical Paper MM84-626), Dearborn, MI: Society of Manufac- turing Engineers, 1984. 53. Parsons M., People-related parallels between the automated factory and the automated office (Technical Paper MM83-480) Dearborn, MI: Society of Manufacturing Engineers, 1984. 54. Ranney J. M, Carder С. E., Socio-technical design methods in office settings: two cases, Office Technology and People, 2, 169—186 (1984). 55. Rittenhouse R. G., Productivity assessment issues on office automation, Proceedings of sixteenth Hawaii international conference on system sciences, pp. 576—580, 1983. 56. Roberts T. L., Evaluation of computer text-editors (Technical Report SSL-79- 9), Palo Alto, CA: Xerox Palo Alto Research Center, 1979. 57. Rubin A. I., The automated office — an environment for productivive work, or an information factory? A report on the state of the art (Technical Report NBSIR 83-2784-1), Washington, DC: General Service Administration, 1983. 58. Salvendy G. Research issues in the ergonomics, behavioral, organizational and management aspects of office automation, In: B. F. Cohen, Ed., Human aspects in office automation (pp. 115—126), Amsterdam: Elsevier, 1984. 59. Schmidt M. L., Libby W. L. Jr., Successful implementation of office techno- logy: a cross-national impact analysis (Technical Paper MM84-639), Dear- born, MI: Society of Manufacturing Engineers, 1984. 60. Sell R. G., New technology and the effects on jobs, In: H. W. Hendrick, O. Brown Jr., Eds., Human factors in organizational design and manage- ment, Amsterdam: North-Holland.
ЧФ в АУД 405 61. Sfaarit J., Salvendy G., Occupational stress: a review and reappraisal, Human Factors, 24, 129—162 (1982). 62. Sheridan T., Senders J., Moray M., Stoklosa J., Guillaume J., Makepeace D., Experimentation with a multi-disciplinary teleconference and electronic jour- nal on mental workload, Cambridge, MA: Massachusetts Institute of Techno- logy, 1981. 63. Sirbu M., Innovation strategies in the electronic mail marketplace, Telecom- munication Policy, 2 (1978). 64. Smith J. Beyond User friendly — towards the assimilation of multifunction- workstation capabilities, Journal of Behavior and Information Technology, 3, 205—220 (1984). 65. Smith M. J., Ergonomic aspects of health problems in VDT operators, In; B. F. Cohen, Ed., Human aspects of office automation (pp. 97—114), Amster- dam: Elsevier, 1984. 66. Smith M. J., Cohen B. G. F., Stammerjohn L. W. Jr., Happ A., An investiga- tion of health complaints and job stress in video display operation, Human Factors, 23, 387—400 (1981). 67. Smith P. C., Kendall L., and Hulsh C. The measurement of satisfaction in work and retirement: a strategy for the study of attitudes, Chicago, IL: Rand MCNally, 1969. 68. Stout E., The human factor in productivity: the next frontier in the office, Journal of Micrographics, April (1981). 69. Taylor J., Integrating computer systems in organizational design, National Productivity Review, 1982. 70. Uttal B., What’s detaining the office of the future? Fortune, May, 176—196 (1982). 71. working Women Race against time: Automation of the office (Technical Report), Cleveland, OH: Working Women, National Association of Office Workers, 1980. 72. Zachary W., Hopson J., A methodology for decision augmentation system design, Proceedings of the American Institute of Aeronautics and Astronau- tics conference on computers in aerospace III, San Diego, CA, 1981. 73. Zuboff S., Psychological and organizational implications of computer- mediated work (CISR N 71), Cambridge, MA: MIT.
Глава 11 РОЛЬ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В УПРАВЛЕНИИ АТОМНЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ Д. Вудс, Дж. О’Брайен, Л. Хейнс1) 11.1. Введение Сфера промышленного производства представляется наиболее важным объектом применения знаний о человеческих факто- рах; это обусловлено содержанием тех требований, которые предъявляются в соответствующих системах к человеку-опера- тору. В технологической среде (независимо от конкретного про- цесса— непрерывного или прерывистого, связанного с энерге- тикой или химией) всегда присутствует динамический элемент в реальном масштабе времени, системы достаточно сложны и часто в сильной степени автоматизированы, и неадекватные действия работника могут стать очень дороги. В данной главе не представлено детального анализа всех аспектов человеческого фактора в различных отраслях техники и промышленности; эти отрасли слишком различны, а сферы хозяйственной деятельности человека слишком разнообразны для того, чтобы описать их в одной главе. Вместо этого здесь дан обзор ряда работ по человеческим факторам, относящихся в первую очередь к атомным электростанциям и атомной про- мышленности США (по широкому спектру отраслей промыш- ленности см. классическую работу Эдвардса и Лиза [20]). Эта отрасль была выбрана потому, что в ней наиболее отчетливо проявляются три важных аспекта действия человеческих фак- торов в комплексных системах. Во-первых, важность характеристик деятельности оператора для безопасной и экономичной работы этих систем приводит к необходимости выявления и устранения недостатков в области взаимодействия человека с машиной, в частности, в пультах управления. В одном из разделов этой главы дается обзор и приводятся примеры выявления и разрешения проблем в систе- ме человек — машина для операторских помещений действую- щих АЭС. Эти случаи иллюстрируют, как можно улучшить ха- рактеристики системы человек—машина путем использования *) D. D. Woods, Westinghouse Research & Development Center; J. F. O’Brien, Electric Power Research Institute; L. F. Hanes, Westinghouse Research & Deve- lopment Center.
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 407 апробированных методов и приемов, связанных с человечески- ми факторами, при проектировании пультов управления, кото- рые были бы согласованы с сенсорными и физическими возмож- ностями операторов. Во-вторых, роль человека во все более сложных и высоко автоматизированных условиях деятельности в первую очередь заключается в переработке информации и принятии решений, т. е. связана с познавательными процессами. Для обеспечения адекватной деятельности оператора в этих условиях требуются соответствующие методы и знания, которые позволяли бы вы- являть проблемы и принимать правильные решения. В другом разделе данной главы описываются примеры анализа, модели- рования и формулирования рекомендаций операторам при при- нятии решений применительно, в первую очередь, к системам управления в области атомной энергетики. Наконец, успехи науки и техники привели к расширению потенциального диапазона и увеличению возможностей усовер- шенствования интерфейсов в системе человек — машина. Одна- ко с учетом значительных затрат и широкого диапазона воз- можных вариантов усовершенствованных подсистем взаимодей- ствия, которые могли бы быть разработаны и применены, тре- буются более изощренные методы анализа для выявления тех преимуществ, которые достижимы в этой области. Третий раз- дел этой главы посвящен результатам информативных иссле- дований роли человеческих факторов, в особенности, исследова- ний по оценке вспомогательных средств для операторов при принятии решений. 11.1.1. Управление технологическим процессом Одним из самых ранних процессов, который находился под контролем человека, был процесс добывания и поддержания огня. Те, кому было поручено отвечать за огонь, должны были добавлять в костер обломки древесины подходящего размера и кондиции в нужный момент времени и в нужном количестве, чтобы поддерживать огонь, необходимый для обогрева и при- готовления пищи. Управление этим процессом представляло своего рода искусство, зависящее от способности «оператора» оценивать режим процесса и предпринимать необходимые уп- равляющие действия, если они требуются. По мере развития цивилизации деятельность человека ус- ложнялась. Стало важным, чтобы продукция технологического процесса удовлетворяла некоторым минимальным стандартам, была приемлемого качества и имела разумную цену. Ощуще- ний и интуиции оператора стало недостаточно для принятия ре- шения об управлении процессом.
408 Глава 11 В целях обеспечения соответствующих более точных данных для всех операторов, ответственных за управление процессом, начали устанавливаться чувствительные датчики и измеритель- ные устройства. Были введены стандартизованные операции. Но операторы все еще управляли процессом непосредственно, хотя и с различной степенью успеха в зависимости от их спо- собностей и сложности процесса. Следующим важным событием в области управления техно- логическими процессами было введение регуляторов или управ- ляющих устройств с обратной связью. Для человека-оператора не стало необходимости предпринимать все действия по управ- лению процессом. Можно было выбирать и автоматически под- держивать на уровне, близком к контрольным точкам, опреде- ленные параметры процесса — давление, расход, температуру и т. п. По мере того как для управления все более сложными про- цессами использовалось все больше и больше датчиков и регу- ляторов, количество контрольно-измерительных приборов, пред- назначенных для помощи операторам, быстро росло. Операторы уже не могли больше отслеживать все данные, поступающие от большого числа независимых контрольно-измерительных прибо- ров, с тем, чтобы предпринимать правильные управляющие дей- ствия. Для оказания помощи в организации и систематизации данных в более удобной форме были введены централизованные пульты управления с графическими дисплеями. В системы управления процессом были введены цифровые управляющие машины. Это стало необходимым из-за неприем- лемых временных задержек от момента поступления входной информации до ответной реакции оператора, взаимодействий между регулируемыми параметрами, проблем безопасности, не- достатка времени для реализации определенных управляющих действий и т. д.Д Таким образом, человечество прогрессировало от непосред- ственного чувственного восприятия и регулирования процесса (костер) до ситуации, типичной для сегодняшего дня: опосред- ствованного знания о процессе через контрольно-измерительную аппаратуру, получающую информацию от датчиков, а также компьютеризованного измерения и компьютерного управления большинством элементов процесса. В технических и промышленных системах материальные и энергетические технологические потоки взаимодействуют и пре- образуются друг в друга. Примерами таких систем могут слу- жить производство электроэнергии на электростанциях; перера- *) Это описание развития систем управления процессом частично основано на материалах книги Саваса [81].
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 409- ботка нефти на нефтеперегонном заводе с выделением из нее газа, бензина, масел и мазута; горячая листовая прокатка при производстве стали; изготовление целлюлозы; пастеризация мо- лока; синтез аммиака при высоком давлении. Во многих производственных и технических системах для вы- полнения различных задач по контролю данных, управлению и принятию решений требуется человек-оператор. В разных отрас- лях техники и промышленности знания о человеческих факто- рах применялись различным образом. Многие современные дис- плейные и управляющие устройства, которые использовались в системах управления, спроектированы с учетом данных по че- ловеческим факторам. Размер буквенно-цифровых обозначений, соотношение между направлениями движений индикатора и ор- гана управления и т. д. должны удовлетворять рекомендациям психологов и физиологов. При компоновке пультов управления в настоящее время обычно используются рекомендации по таким человеческим фак- торам, как частота пользования органами управления, последо- вательность их использования и важность. Однако при проектировании некоторых сложных систем уп- равления детальное рассмотрение и учет человеческих факто- ров не проводились. Вследствие этого распределения функций и задач между машинной и человеческой компонентами систем могли оказаться неоптимальными. Кроме того, при проектиро- вании мог не рассматриваться во всей полноте диапазон воз- можных технологических режимов или состояний системы. Неправильный учет роли человека-оператора во время про- ектирования системы управления может привести к ошибке опе- ратора при эксплуатации системы. Результатом этого может быть повреждение технической системы, переход ее в опасное состояние, прекращение на некоторое время производства или неудовлетворительное качество продукции. 11.1.2. Человеческие факторы в атомной промышленности США В данном разделе речь пойдет в первую очередь об атомных электростанциях. Это приложение было выбрано в основном потому, что за последнее время по атомным электростанциям проведено много исследований, связанных с анализом челове- ческих факторов. Кроме того, знания относительно познаватель- ной деятельности человека развиваются и широко применяются при эксплуатации атомных электростанций. Выбор этого при- мера позволяет представить важные результаты научных иссле- дований и практических применений в познавательной сфере. Считается, что знания о человеческих факторах всерьез ста- ли использоваться в американской атомной энергетике после
410 Глава 11 инцидента на втором блоке АЭС «Тримайл Айленд» в 1979 г. Во время этого происшествия операторы диспетчерского пунк- та управления потратили почти два часа, пытаясь контролиро- вать аварийный режим, причин которого они не понимали, хотя были уверены в том, что он не создает угрозы для безопасно- сти АЭС. Проблема состояла в утечке теплоносителя. Бригада операторов правильно интерпретировала информацию прибо- ров пульта управления, но состояние станции и процесса было оценено неверно. Уровень охлаждающей воды продолжал по- нижаться до тех пор, пока активная зона реактора не была час- тично осушена и серьезно повреждена [1]. В действительности знания о человеческих факторах уже были использованы некоторыми организациями в нескольких странах мира за много лет до аварии на Тримайл-Айлендской АЭС. Например, в 1975 г. Комиссия по ядерным реакторам США (КЯР) опубликовала исследования по безопасности реакторов, известное как отчет WASH-1400 [101], в котором указывалось о риске, связанном с несоответствиями в планировке пультовых помещений, компоновке приборных панелей и конструкции конт- рольно-измерительной аппаратуры. Указанный отчет стимули- ровал интерес к этой области и к исследованиям надежности оператора при выполнении задания, связанного с работой за пультом управления. В 1975 г. Научно-исследовательский элек- троэнергетический институт (НИЭИ) предпринял программу анализа работы ряда атомных электростанций и отметил много существенных нарушений принципов и критериев, связанных с человеческими факторами [84, 85]. После аварии на Тримайл-Айлендской АЭС было проведе- но несколько исследований для выяснения причин аварии и введения усовершенствований с целью повышения безопасности. В отчетах Президентской комиссии Кемени, специальной груп- пы по расследованию инцидента (Комитет Роговина) и неко- торых других групп экспертов все пришли к выводу о том, что основным фактором в аварии на Тримайл-Айлендской АЭС был неправильный учет человеческих факторов в спроектированной системе. Малоне и др. [53] путем оценки реализации человече- ских факторов в упомянутом инциденте пришли к выводу о том, что имевшие место индивидуальные ошибки не были обуслов- лены некомпетентностью операторов, а скорее были связаны с недостатками конструкции контрольно-измерительного и управ- ляющего оборудования, представления информации, аварийных процедур и тренировки обслуживающего персонала. После аварии на Тримайл-Айлендской АЭС интерес к об- ласти человеческих факторов и использованию знаний о них в атомной энергетике быстро возрос. КЯР, электроэнергетические компании, которые эксплуатируют станции, инженерно-строи-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 411 тельные фирмы, которые проектируют и строят АЭС, и постав- щики, которые проектируют и поставляют оборудование для АЭС, и соответствующие профессиональные общества — все эти организации значительно расширили исследования человече- ских факторов. Хорошее описание программ изучения человече- ских факторов после инцидента на Тримайл-Айлендской АЭС примерно до 1982 г. дано в т. 2 отчета Хопкинса и др. [40]. До упомянутого инцидента силами КЯР не проводилось ка- ких-либо специальных исследований человеческих факторов (КЯР представляет собой правительственное агентство, ответ- ственное за контроль над атомной промышленностью). В КЯР проводились исследования надежности оператора в рамках об- щей программы по оценке степени риска; Вслед за происшест- вием на Тримайл-Айлендской АЭС в 1980 г. был создан отдел КЯР безопасности и человеческих факторов. Еще примерно че- рез год в рамках Управления научных исследований было осно- вано Отделение человеческих факторов. КЯР оказала большое влияние на практический учет челове- ческих факторов. Отдел безопасности и человеческих факторов был привлечен к работе по проверке лицензионных документов энергетических компаний, занимающихся эксплуатацией АЭС. Основное внимание уделялось следующим задачам в области человеческих факторов [103]: 1. Проверка обслуживающего персонала АЭС для гарантии того, чтобы численность, функции и квалификация персонала соответствовали требованиям безопасной эксплуатации АЭС. 2. Анализ и усовершенствование программ тренировки об- служивающего персонала эксплуатируемых и строящихся АЭС для гарантии того, чтобы персонал был способен удовлетворить существующим должностным требованиям. 3. Анализ и усовершенствование процедур и программ пус- ковых проверок для гарантии их адекватности и эффектив- ности. 4. Обследование пунктов управления АЭС и пультов дис- танционной остановки реакторов с точки зрения упрощения взаимодействий в системе человек — машина. 5. Обзор организационно-управленческих структур энергети- ческих компаний для гарантии их соответствия в смысле под- держания безопасной работы АЭС. Кроме того, КЯР выработала требования для действующих АЭС, относящиеся к интерфейсам человек — машина, процеду- рам и тренировке персонала. Эти обследования и требования КЯР стимулировали атом- ную промышленность США к тому, чтобы учитывать и исполь- зовать знания о человеческих факторах и соответствующие кри- терии при проектировании новых пультовых помещений, оценке
-412 Глава 11 я перепланировке существующих пультовых помещений, разра- ботке новых вариантов интерфейсов человек — машина для пультов управления, разработке эксплуатационных процедур, а также тренажерных и других устройств тренировки персо- нала. Большая часть работ по человеческим факторам была связана с применением существующих методов и знаний (см., например, [105]); в области принятия решения оператором и познавательной деятельности исследования человеческих факто- ров в атомной промышленности находятся на передовой линии. Электроэнергетическая промышленность отреагировала на требования и рекомендации КЯР. В некоторых компаниях в со- ответствующие подразделения были приняты профессионалы в области человеческих факторов; другие воспользовались услу- гами консультантов. Научно-исследовательский электроэнерге- тический институт (НИЭИ), поддержанный большинством пред- приятий США, занимающихся АЭС, финансировал обширные программы исследований по человеческим факторам [21], ко- торые позволили выработать важные рекомендации в области учета человеческих факторов в атомной промышленности [45, 67]. В 1979 г. с помощью электроэнергетической промышленности был создан Институт по эксплуатации АЭС. В отличие от НИЭИ, который финансирует научно-исследовательские работы, Институт по эксплуатации АЭС основное внимание уделил вы- работке требований к промышленности, проведению независи- мых оценок, сбору информации и распространению опыта экс- плуатации, разработке программ тренировок обслуживающего персонала и организации ремонтно-профилактических работ. Человеческими факторами в атомной энергетике стали за- ниматься профессиональные общества. Институт инженеров- электриков и электронщиков (ИИЭЭ) финансировал создание трех соответствующих производственных мастерских [32, 64, 82] и создал Подкомитет по человеческим факторам и управ- ляющему оборудованию [33]. Этот подкомитет разрабатывает рекомендации по оценке индивидуальных эксплуатационных качеств, по применению результатов исследований человечес- ких факторов к системам, оборудованию и установкам АЭС, а также по оценке эксплуатационной надежности человека-опе- ратора. Американское ядерное общество (АЯО) учредило Тех- ническую группу по системам, связанным с человеческими фак- торами, которая организовывала свои секции на конференциях АЯО. Кроме того, Подкомитет разработал стандарты, относя- щиеся к квалификации и тренировке персонала АЭС. Общество по человеческим факторам разработало долгосрочный план анализа человеческих факторов применительно к ядерным ре- акторам [40] и организовывало секции на своих ежегодных
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 413 .конференциях, занимавшиеся проблемами человеческих факто- ров на АЭС. Наконец, Американское общество по измеритель- ным приборам имеет Комитет по диспетчерским пунктам уп- равления, составивший проект рекомендованных процедур для диспетчерских пунктов, в которых учитываются человеческие •факторы. Глава разделена на три раздела. В первом говорится о том, жак полученные знания о человеческих факторах использова- лись для выявления и разрешения проблем взаимодействия че- ловек— машина в существующих пунктах управления. Во вто- ром описывается часть исследований по роли когнитивных •факторов при управлении технологическим процессом, включая эмпирические результаты и модели принятия решений операто- ром, а также разработки вспомогательных средств для приня- тия оператором решений. Третий раздел содержит некоторые важные результаты по разработке эффективных и информатив- ных оценок усовершенствований в системе человек — машина, в особенности по части оказания помощи операторам в приня- тии решений. 11.2. Усовершенствования в диспетчерских пунктах управления В данном разделе иллюстрируется, каким образом знания и методы в области человеческих факторов применялись для выявления и разрешения проблем в системе человек—машина в существующих диспетчерских пунктах управления атомных электростанций. Проблемы в первую очередь были обусловле- ны несогласованностью характеристик пультов управления с чувственными восприятиями оператора и пределами его физи- ческих возможностей; опыт показал, что несоответствия в этой области могут привести к проблемам в смысле индивидуальных эксплуатационных качеств, например, к промахам в действиях [60, 75]. Основное внимание сосредоточивается на изучении человеческих факторов применительно к операциям в пульто- вом помещении; впечатляющие примеры хороших эргономичес- ких решений имеются в области технического обслуживания АЭС (см., например, [83, 86, 90]). Однако проблемы диспет- черских пунктов управления, обсужденные в данном разделе, ограничиваются типами решений, которые могут быть реализо- ваны путем модификации пультов и систем управления дейст- вующих АЭС. Проблемы человеческих факторов, которые луч- ше решаются путем разработки усовершенствованной компью- теризованной технологии управления, обсуждаются в следую- щем разделе.
414 Глава 11 На протяжении последних пяти лет действующие и завер- шаемые строительством АЭС в США были подвергнуты тщатель- ному анализу для выявления и устранения проблем взаимодей- ствия в системе человек — машина, которые влияют на безопас- ность эксплуатации станции. В данном разделе: 1) описыва- ются методы, которые были использованы для выявления про- блем на действующих АЭС; 2) характеризуются основные типы обнаруженных проблем; 3) обсуждаются некоторые намечаю- щиеся решения для устранения этих проблем. В раздел вклю- чено также краткое описание диспетчерских пунктов управле- ния на типичных действующих АЭС. Надежность документированных процедур, предназначенных для оказания помощи обслуживающему персоналу станции при выполнении заранее предписанных заданий, и адекватность тренировки, которую прошел этот персонал, являются, вне всякого сомнения, ключевыми условиями эффективности рабо- ты человеко-машинных систем на АЭС. Однако в данном раз- деле основное внимание уделено вопросам проектирования обо- рудования, поскольку этот аспект взаимодействия исследовался наиболее интенсивно и по этой проблеме можно сообщить об определенном прогрессе. (К другим источникам, в которых сообщается об исследованиях, проводящихся или завершенных, по усовершенствованию документированных процедур и мето- дов подготовки персонала, относятся работы [30, 43, 58].) 11.2.1. Пультовые помещения действующих АЭС Поскольку атомные электростанции США обслуживаются и эксплуатируются многими независимыми компаниями, практи- ка промышленного проектирования не привела к высокой сте- пени стандартизации пультов управления и пультовых помеще- ний. Но даже с учетом этого обстоятельства целесообразно вы- делить наиболее важные особенности, общие для большинства, если не для всех диспетчерских пунктов управления АЭС. Подобно большинству современных технологических уста- новок, атомные электростанции управляются дистанционно операторами из центральной пультовой (рис. 11.1). На боль- шинстве АЭС используют комбинацию автоматизированного и ручного управления. Во время пуска станции, эксплуатации на полной мощности и плановой остановки большинство основных агрегатов и узлов станции находится в режиме автоматическо- го управления. Роль человека-оператора сводится к восприя- тию данных и регулировке автоматических контроллеров для обеспечения эффективной выходной мощности станции. Остановка станции (выключение реактора) в случае ненор- мальных режимов также происходит автоматически. Идентифи-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 415 Рис. 11.1. Типичный пункт управления атомной электростанции. кация заранее установленных режимов, требующих выключе- ния реактора и начала остановки станции, находится под авто- матическим контролем. Однако бригада операторов пультовой играет важную роль в обеспечении безопасной и эффективной остановки станции. Ручные операции должны выполняться в определенные моменты времени в поддержку и параллельно программе действий, включаемой автоматически. Далее, операторы должны быть в состоянии анализировать текущее состояние станции и выбирать необходимые ручные действия для перевода станции в безопасный режим работы. Даже если предусмотрены документированные процедуры для оказания помощи бригаде операторов пультовой, то для ус- пешного решения этих задач требуется, чтобы операторы вла- дели полными и современными знаниями по станционным сис- темам и имели достаточно развитые навыки познавательной деятельности. Информация о режиме работы станции и ручном управле- нии ею поступает к операторам через дисплеи аппаратного ти- па (измерительные приборы, двоичные индикаторы, записи са- мописцев и т. д.) и органы управления (переключатели, нажим- ные кнопки и т. п.). В приборном оборудовании большинства станций используется принцип «одно измерение — один индика- тор» [28], который означает: то, что видит оператор на изме-
416 Глава 11 Рис. 11.2. Типичная панель керамических оповестительных устройств пульта управления АЭС [22]. Рис. 11.3. Система тревожной сигнализации в пультовой АЭС: над пультом управления располагается система панелей с файлами сообщений. рительном приборе или стрелочном индикаторе в пультовой (например, значения давления или температуры), представляет собой выходной сигнал единственного датчика, показывающего отклонение от нормы. Современные АЭС не оборудованы сис- темами компьютерной обработки сигналов датчиков для полу-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 417 чения более осмысленной информации высокого уровня. Вместо этого оператор обычно получает практически необработанную информацию [71]. Как будет обсуждаться далее, в настоящее время делаются попытки обеспечить операторов технологичес- кой информацией более высокого интеллектуального уровня. С учетом того, что АЭС представляют собой крупные и сложные объекты, содержащие много узлов и агрегатов, кото- рые должны контролироваться или управляться, применение технологии дисплеев с аппаратным обеспечением и кнопочного управления привело к большим по физическим объемам пуль- товым помещениям (некоторые пульты управления для единич- ного энергетического блока имеют длину 28 м) и большому числу индицируемых сигналов (до 3000), которые нужно кон- тролировать бригаде операторов (см. рис. 11.1). Поскольку операторы, вероятно, не могут контролировать всю эту информацию, то в помощь им предусмотрены системы сигнализации тревоги. Для каждого технологического режима, признанного важным в эксплуатации станции, имеется электри- ческая схема, которая подает на пункт управления сигнал тре- воги как слуховой, так и визуальный, когда параметры про- цесса отклоняются от заранее заданных предельно допустимых значений. Тревожные сообщения, которые выводятся на экра- ны через оповестительные устройства (рис. 11.2), обычно по- ступают на верхнюю панель большинства пультов управления (рис. 11.3). 11.2.2. Методы выявления проблем управления АЭС Для выявления проблем, связанных с человеко-машинным вза- имодействием в диспетчерском пункте управления АЭС, ис- пользовались различные инженерно-психологические методы и процедуры. Важную роль при этом играла методология обсле- дования (как уже отмечалось, КЯР потребовала, чтобы пульто- вая каждой действующей АЭС обследовалась на предмет вы- явления недостатков в системе взаимодействия человек — ма- шина, существенных для безопасности станции), в том числе: Контроль обязательного перечня параметров. Отдельные критерии инженерной психологии применяются к наиболее важным характеристикам оборудования, и степень их соответ- ствия регистрируется опытным наблюдателем. Контрольный перечень параметров, относящихся к оборудованию АЭС, полу- чен из справочников (см. [102]). Стандартизованные интервью. Персонал АЭС, имеющий опыт эксплуатации или технического обслуживания, беседуете экспертом по человеческим факторам. Задаются заранее подго- товленные вопросы, предназначенные для того, чтобы выявить
418 Глава 11 сильные и слабые стороны интерфейса человек — машина [85]. Непосредственные наблюдения за поведением персонала. Эксперт по человеческим факторам наблюдает за персоналом, выполняющим предписанные задания; при этом регистрируются ошибки или трудности выполнения этих заданий. Анализ рабочего задания и оценка рабочих процедур. Ана- лизируются рабочие задания оператора и станционные про- цедуры с использованием стандартных методов анализа функ- ций и рабочих заданий. Описываются требования к информа- ции и управлению, необходимые для выполнения определенных функций и рабочих заданий; эти требования сравниваются с возможностями дисплеев и органов управления. Анализ эксплуатационных данных. Изучаются зарегистри- рованные данные об известных эксплуатационных проблемах для выявления ошибок операторов и факторов, которые повли- яли на эти ошибки. Анализ критических инцидентов. Персонал станции опраши- вается для описания аварий или близких к ним происшествий, к которым он имел отношение. Регистрируются факторы, кото- рые способствовали этим инцидентам. Анализ геометрических характеристик рабочего места. Измерения геометрических характеристик рабочего места ре- гистрируются для последующего анализа соответствия плани- ровки пультовой и конфигурации приборной панели этому ра- бочему месту. В типичном случае после применения этих методов получа- ют большой пакет данных, которые анализируются группой экспертов, состоящей из специалистов со станционным опытом работы и специалистов по человеческим факторам. Конечным результатом такого анализа обычно является перечень конст- руктивных особенностей оборудования, которые, по всей веро- ятности, неблагоприятно влияют на безопасность эксплуатации или эффективность работы АЭС. Эти недостатки конструкции или учета психофизиологических свойств оператора обычно представляют собой конструктивные особенности оборудова- ния, не соответствующие требованиям эргономики и инженер- ной психологии и получившие неудовлетворительные оценки в процессе бесед с эксплуатационным персоналом, в отчетах с регистрационными данными по эксплуатации АЭС или по кри- тическим инцидентам. Эти методы не требуют для своего применения больших за- трат и быстро дают полезные результаты. Исключение состав- ляет анализ рабочих заданий, который, если его проводить тщательно для всех или значительной части рабочих заданий обслуживающего персонала, связан с большими затратами. Однако данный метод обычно применяют в первую очередь к
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 419 наиболее важным рабочим заданиям, связанным с работой пультовой. Интерпретация данных, полученных в результате примене- ния этих проверочных методов, может быть неоднозначной. Не возникает трудностей, когда выявленные недостатки конст- рукции представляют собой значительные отклонения от требо- ваний эргономики и инженерной психологии, независимо под- тверждены опытным персоналом и существенно влияют на безопасность. Но в других случаях, когда влияние таких недо- статков на эксплуатационные качества персонала неочевидны и эти недостатки могут быть исправлены только за счет значи- тельных затрат, для принятия обоснованного решения необхо- димо использовать дополнительные, более объективные данные. К эмпирическим методам относятся сбор и анализ данных по эксплуатационным качествам операторов с помощью натурных моделей пультовых помещений [17, 118] и статистический ана- лиз ошибок операторов, о которых сообщалось в регистраци- онных данных об авариях на АЭС [52, 95]. Аналитические под- ходы основаны главным образом на использовании методов вероятностной оценки риска в целях определения возможностей ошибок операторов, связанных с безопасностью [34, 97]. 11.2.3. Проблемы и решения Применение указанных выше методов позволило выявить мно- гочисленные конструктивные недостатки в пультовых помеще- ниях и в других компонентах АЭС. Некоторые из этих недос- татков в настоящее время устраняются путем изменений конст- рукции установленного оборудования и технологических про- цедур или путем более совершенной тренировки персонала. Здесь мы не будем делать попытки дать обзор всех этих про- блем; они слишком многочисленны и сложны, чтобы их про- анализировать в кратком описании. Вместо этого будут пред- ставлены примеры, которые отражают диапазон всех выявлен- ных проблем и типы приемлемых решений. При эксплуатационных обследованиях нередко вскрывалось свыше 100 конструктивных недостатков в типичной пультовой типа показанной на рис. 11.1 [33]. Эти недостатки относятся к широкому спектру человеко-машинных взаимодействий и свя- занных с ними проблем. В частности, были выявлены конструк- тивные особенности оборудования, несовместимые с антропоме- трическими, сенсорными, перцептивными и когнитивными воз- можностями персонала, который должен взаимодействовать с оборудованием пультовой. Для дальнейшего анализа эти не- достатки были сгруппированы по специфическим действиям оператора, на которые они влияют. К действиям оператора, не
420 Глава 11 полностью согласующимся с установленным оборудованием, относятся: 1) считывание показаний; 2) досягаемость органов управления; 3) преобразование информации; 4) включение ор- ганов управления; 5) интерпретация закодированных данных; 6) размещение отдельных дисплеев и органов управления; 7) реагирование на сигналы тревоги. Хотя не все эти задачи могут встретиться в данном конкрет- ном случае, они типичны для большинства действующих стан- ций. Каждая задача обсуждается и иллюстрируется примера- ми, взятыми из опыта действующих АЭС. Рис. 11 4. Дисплеи, расположенные в зоне плохой видимости. Считывание показаний. Разрешающая способность челове- ческого глаза определяется угловой величиной целевого объек- та, углом наблюдения и уровнем освещения площадки обзора. Естественно, наблюдатель должен иметь свободный обзор це- ли. Стандарты по человеческим факторам существуют для ва- риаций каждого из упомянутых выше параметров [54]. Однако в пультовых помещениях были обнаружены некоторые откло- нения от требований этих стандартов. На рис. 11.4 показан пример одного из этих нарушений. Дисплеи, расположенные над темной линией на рис. 11.4, на- ходятся на расстоянии более 71 см от ближайшего возможного положения глаза среднего оператора (50 процентилей). Ука- занное расстояние — это стандартная дальность наблюдения,
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 421 которая использовалась для установления размера масштаб- ных меток, высоты букв и чисел на шкалах измерительных приборов. Для дальности, большей 71 см, требуются метки, бук- вы и цифры, превышающие по размерам имеющиеся на стан- дартных измерительных приборах; поэтому указанное расстоя- ние является максимальной дальностью наблюдения при стандартных размерах меток, букв и цифр на обычных изме- рительных приборах [54]. Более того, операторы пультовой ти- па рис. 11.1, опрошенные во время обследования, сообщили о трудностях считывания показаний верхнего ряда измеритель- ных приборов. Кроме расстояния, проблема наблюдаемости еще больше осложняется конструктивными особенностями измерительных приборов. Длиной примерно 20 см, выпуклые по своей форме, они имеют фиксированную шкалу с движущейся стрелкой и снабжены прозрачной пластмассовой крышкой. Вследствие вы- пуклой формы верхняя половина шкалы уходит из поля зрения- наблюдателя; таким образом, эта часть шкалы наблюдается под углом, превышающим 60°. Оптимальный угол обзора сос- тавляет 90°, а приемлемый диапазон углов находится между 60 и 90° ([99], с. 429). Эта проблема еще более усложняется для других показаний этого ряда приборов, поскольку положе- ние стрелки некоторых из них при нормальной работе находит- ся в верхней половине шкалы. Кроме того, пластмассовая крышка создает блики. Аналогичные проблемы были связаны с рядом вторичных приборов, показания которых были распо- ложены так высоко, что низкорослый оператор был вынужден становиться на стул, чтобы увидеть их. Описанные проблемы наблюдения трудно разрешить путем переконструирования приборных панелей и пультов управления при недостатке средств и времени. Однако на некоторых стан- циях проводится замена циферблатов измерительных приборов для улучшения удобочитаемости данных, а для проектировщи- ков станций выпущено специальное руководство с рекоменда- циями по улучшению наблюдаемости на действующих АЭС [67] и по обеспечению требований стандарта на строящихся- станциях [45]. Досягаемость органов управления. На правильно спроекти- рованном пульте органы управления расположены в пределах функциональной досягаемости для самого низкорослого опера- тора, который будет использовать оборудование пульта. По- скольку на рост и массу операторов со стороны КЯР нет ни- каких ограничений, то следует добиваться того, чтобы конст- рукции пультов управления, используемых на АЭС, были при- годными для пяти процентилей операторов (наиболее низко- рослых). На рис. 11.5 проиллюстрирована та степень, в кото-
422 Глава 11 рой пульт управления, используемый на одной из станций, удовлетворяет этому требованию. Любые органы управления, размещенные на вертикальной приборной панели или на тыль- ной части наклонной приборной панели, находятся за предела- ми функциональной досягаемости (85 см, включая возможность наклона в направлении прибора ([18], с. 97) самого низкорос- лого оператора. Превышение расстояния функциональной дося- гаемости не означает, что низкорослый оператор не сможет до- стать орган управления на вертикальной приборной панели, он должен лишь принять неудобную рабочую позу. Один из операторов жало- вался, что органы управления на вертикальной приборной панели, показанной на рис. 11.5, было трудно достать. Другой оператор сообщил, что, когда он наклонился впе- ред для включения контрол- леров регулирующего клапа- на питательной воды, распо- ложенных в нижней части вертикальной приборной па- нели (парогенераторная сек- ция), он задел и случайно на- жал контроллер числа оборо- тов насоса питательной воды, расположенный в передней части наклонной приборной панели. Таким образом, кро- ме неудобства для оператора, нежелательная рабочая поза может иметь отрицательные АЭС. проблемы трудно разрешить на последствия для эксплуатации Вновь отметим, что такие действующих АЭС. На некоторых станциях для предотвраще- ния случайных включений приходится устанавливать поручни вдоль передней панели пульта управления. Кроме того, были получены специальные промышленные антропометрические данные [65] и разработано руководство для их использования в целях недопущения таких ситуаций в будущем [45]. Преобразование данных. При проектировании системы ото- бражения данных максимум усилий должен быть направлен на то, чтобы представить данные оператору именно в той фор- ме, в которой он желает их использовать. Тем не менее операто- ры иногда жалуются на то, что им самим приходится делать некоторые преобразования. В частности, это относится
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 425- К показаниям давления в коллекторе питательной воды и паровом коллекторе. Показания этих двух измерительных приборов, которые расположены рядом, должны сравниваться, вдобавок, у них разные шкалы. Подобные жалобы касались и показаний в магистралях подачи и слива. Кроме задержки в быстроте, реакции оператора и вклада в ошибки при преобразовании данных, указанные различия в масштабах отображения могут привести к ошибкам другого типа. Положение стрелки, которое операторы часто используют вместо истинного показания прибора, может быть неправильно интерпретировано в случае, когда у приборов разные шкалы. Как показано на рис. 11.6, оператор, воспринимая положение метки, может прийти к заключению, что давление А ниже, чем В, тогда как в действительности дело обстоит наоборот. В качестве средств реше- ния проблем, связанных с преобразованием информации, используются повторная ка- либровка и замена цифербла- та измерительного прибора. Другое возможное решение заключается в сравнении па- раметров на терминалах виде- одисплеев, имеющихся в на- приборы с различными шкалами. стоящее время на большинст- ве АЭС. В таких случаях для преобразования исходных дан- ных и их представления в правильном формате можно исполь- зовать компьютер. Включение органов управления. Каждый орган управления должен быть спроектирован таким образом, чтобы направление его перемещения для достижения заданного показания или ре- зультата было естественным для оператора и соответствовало определенным привычкам. В частности, система обозначений для позиций управляющего органа должна быть тесно связана с его перемещениями, а направление, в котором перемещается орган управления для получения заданного результата, долж- но быть согласованным со всеми другими элементами пульта, которыми пользуется тот же оператор. Например, выключение- оборудования всегда должно производиться перемещением ор- гана управления в одном и том же направлении, предпочти- тельно в левую сторону, поскольку это направление движения для выключения системы соответствует ожиданию оператора ([13], с. 350). Например, на рис. 11.7 показаны органы управления с не- согласующимися направлениями перемещения. Чтобы открыть клапан, ручка управления клапаном должна быть повернута
424 Глава 11 влево; в то же время, чтобы повысить расход питательной во- ды, ручка управления должна быть повернута вправо. Здесь направление перемещения ручки управления расходом пита- тельной воды неправильное; оно должно быть сделано таким же, как у соседней ручки управления клапаном. Прямо над ручкой управления насосом питательной воды на рис. 11.7 показан соответствующий индикационный прибор; они «связаны между собой следующим образом. Перемещение руч- ки управления против часо- вой стрелки приводит к от- клонению индикатора по часовой стрелке. Таким об- разом, направления пере- мещения органа управле- ния и индикатора противо- речат друг другу. Это несо- ответствие должно быть исправлено путем измене- ния направления переме- щения ручки, о котором го- ворилось выше. Интерпретация закоди- рованных данных. Цветное кодирование и кодирование с помощью освещения ис- пользуются на пультах уп- равления для сообщения оператору информации. Если правильно применять кодирование, то оно может стать эффективным средст- вом сообщения информа- ции и в значительной сте- пени снизить трудности при Рис. 11.7. Рассогласованность направле- выполнении определенных лий перемещения органов управления заданий. Например, время, насосом питательной воды. требующееся для поиска расположения данного ор- гана управления или дисплея, может быть сокращено за счет использования цветного кодирования. Успешное применение кодов обусловлено возможностями оператора ассоциировать цвет с определенными функциями управления; естественно, что эти ассоциации должны быть однозначными. Схемы цветного кодирования, использованные для органов управления, показанных на рис. 11.8, были выбраны без учета вышеуказанного правила. Орган управления быстрой останов-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 425» ки турбины маркирован красным цветом; это хороший выбор- цвета, поскольку ассоциация между красным цветом и ава- рийной ситуацией естественна и хорошо воспринимается боль- шинством операторов. Однако орган выключения реактора мар- кирован черным цветом, хотя по своим функциям и значимости он равноценен турбинному. Ассоциация, связанная с использо- ванием турбинного выключателя, может привести к плохим ре- зультатам, если ее ошибочно перенести на реакторный выклю- чатель. Оператору может потребоваться больше времени для установки местоположения органа управления для аварийной остановки реактора, поскольку он сначала будет, вероятно, искать орган управления красного цвета. Рис. 11.8. Не согласующиеся расположение и кодирование основных органон;' управления. Орган управления (а) маркирован черным цветом, а (б) — красным; орган управления (а) расположен в зоне управления реактором, орган управления (б) расположен на пуль- те управления турбиной. Кроме использования красного цвета для обозначения ава- рийных или тревожных ситуаций, таких, как при быстрой оста- новке реактора и срабатывании оповестительных устройств, этот цвет в рассматриваемом случае применялся также для идентификации рабочего состояния клапанов и насосов. Когда прерыватель работы насоса блокирован (насос работает), на пульте управления работой насоса горит красный свет. Анало- гично, когда открыт клапан, то горит красный свет на пульте управления работой клапана. Каждый из этих красных сигна- лов соответствует рабочему состоянию системы, и при нормаль- ной работе станции на пульте управления оказывается много красных сигналов. Интенсивное использование красного цвета в качестве индикатора состояния системы может ослабить его восприятие в аварийных ситуациях. Использование красного и зеленого цветов для индикации состояния клапанов и насосов-
426 Глава 11 Рис. 11.9. Панель пульта управления пе- ред введением усовершенствований [84]. ♦ *«*##*** AJL « еа а а. в а $4^^ UU М U " “ , " “ “ *. G M UU # * # г«> х ” s JUJU ДА «UL ЯВВИЯКНВВЯЕВВЯВЕ1 Рис. 11.10. Панель пульта управления рис. 11.9 после введения усовершенство- гваний [84]. в США является стандарт- ной промышленной практи- кой и ее не следует изме- нять, если у цвета нет другой функции; однако такого подхода к цветному кодированию следует из- бегать, если цвет использу- ется для выполнения дру- гих важных функций. Проблемы, связанные с реализацией управления и использованием методов кодирования, технологиче- ски разрешимы; однако необходимо тщательно взвешивать предлагаемые варианты. Ясно, что связи между направлением пере- мещения органов управле- ния и схемами кодирова- ния, которые используются в некоторых случаях, дале- ки от оптимальных. Однако часто эти связи и схемы достаточно хорошо изучены и их изменение может привести к большему коли- честву ошибок, чем ранее. ‘Поэтому легче оптимально спроектировать систему уп- равления, чем исправлять ее потом. Размещение отдельных компонентов на пульте уп- равления. В результате оп- роса обслуживающего персонала на многих стан- циях было обнаружено, что поиск и правильное разме- щение отдельных компо- нентов на пульте управле- ния представляет наиболь- шие трудности. Если учесть, что на большинстве пуль- тов управления имеется
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 427 большое число органов управления и дисплеев, многие из ко- торых похожи, то этот вывод неудивителен. Даже опытные операторы сообщают, что они машинально берутся не за те органы управления. В таких условиях правильная идентифика- ция отдельного органа управления или дисплея может отнять много времени и привести к задержке реакции оператора, когда быстрота реакции может иметь важное значение. Проблема размещения компонентов на пульте управления имеет много особенностей. Панель пульта управления, показан- ная на рис. 11.9, иллюстрирует некоторые из них. В частности, функциональные связи между отдельными органами управле- ния и индикаторами не вполне очевидны и отдельные компонен- ты могут быть идентифицированы не без труда. Более того, в некоторых случаях обозначения, используемые на маркиров- ках (на рис. 11.9 их не видно), не согласуются между собой. На рис. 11.10 показан усовершенствованный вариант этой же приборной панели. Для выяснения функциональных связей между компонентами был проведен детальный анализ рабочих заданий и все компоненты были отмечены функциональными обозначениями [84]. Для оказания помощи операторам в опре- делении расположения компонентов пульта управления были использованы также характерные маркировки и цветное коди- рование (на рисунке их не видно, см. работу Хейнса и др. [33]). Такие простые меры существенно облегчают понимание функциональных связей и размещение отдельных компонентов на пульте управления. Реагирование на сигналы тревоги. В отчетах по эксплуата- ции АЭС нередко указывается на значительные недостатки в системах тревожной сигнализации. Наиболее существенные из них — лавинообразное нарастание сигналов тревоги, что может произойти и во время переходных режимов на станции, и лож- ные сигналы тревоги — связаны с принципом однопараметриче- ской системы тревожной сигнализации, применяемой на боль- шинстве АЭС. Такой подход был принят потому, что система технического обеспечения большинства устройств тревожной сигнализации реализуется с помощью аппаратных средств и имеет недостаточные для многопараметрических условий логи- ческие возможности. Вследствие этого персонал пункта управ- ления нередко подвергается лавинному воздействию сигналов тревоги, поступающих вслед за первым, когда многие техно- логические параметры становятся выше или ниже установлен- ных пределов (на диспетчерских пунктах управления может находиться свыше 2000 отдельных точек тревожной сигнализа- ции и 200—300 из них могут быть активными в течение не- скольких минут переходного процесса). Подобно этому откло- нения в режиме эксплуатации станции (например, переход от
428 Глава 11 работы на полной мощности к горячей остановке) обычно вы- зывают многочисленные ложные сигналы тревоги (т. е. сигна- лы тревоги, не требующие вмешательства оператора), посколь- шу контрольные установки системы тревожной сигнализации обычно задаются только для одного режима работы станции (эксплуатация на полной мощности). Эти проблемы нельзя обойти просто путем модификации установленной системы тех- нического обеспечения при сохраняющихся ограничениях логи- ческих возможностей аппаратных средств. Однако подходы, основанные на компьютеризованном управлении системой тре- вожной сигнализации, обсуждающиеся далее в данной главе, представляются перспективными. Рис 1111 Усовершенствованная панель пульта управления для тревожной сигнализации (пультовая панель рис. 112 с аварийными системами, организо- ванными и маркированными в виде хорошо различимых групп) [22]. Трудности, относящиеся к визуальным аспектам представле- ния сигналов однопараметрических систем тревожной сигнали- зации, могут быть уменьшены путем установки оповеститель- ных устройств аппаратного типа. На рис. 11.2 была показана индикаторная панель с оповестительным устройством, установ- ленная на одной из станций [22]. Удобочитаемость данных здесь плохая из-за небольшого размера букв на пластинах опо- вестительного устройства; функциональные связи различных компонентов не вполне ясны. На рис. 11.11 показан улучшен- ный вариант такой панели. Для улучшения показа функцио- нальных связей были использованы разграничительные линии.
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 429 характерные маркировки и перегруппировка индикаторов. Удо- бочитаемость улучшилась за счет гравировки пластин буквами большего размера. Мы здесь обсудили лишь некоторые из выявленных трудно- стей и проблем, связанных с представлением сигналов трево- ги; имеется несколько публикаций, в которых дана более пол- ная информация по этому вопросу [5, 22]. Кроме того, разра- ботаны рекомендации для оказания помощи энергетическим компаниям в проверке и усовершенствовании систем тревож- ной сигнализации [22]. Проблемы в системе человек — машина, которые были вы- явлены на действующих ядерно-энергетических установках, в значительной степени связаны с неудачными конструкциями пультов управления, а также тем, что использованные подходы к управлению не позволяют учесть психофизиологические воз- можности и удовлетворить потребности операторов пунктов уп- равления в получении точной технологической информации. На •сегодняшний день применение апробированных методов и по- нятий из области человеческих факторов позволило устранить многие из ранних ошибок проектировщиков. Такой подход •обычно приводит к разработке пультов управления, которые более совместимы с физическими характеристиками и возмож- ностями восприятия операторов. Однако, если познавательные потребности оператора, несомненно, теперь удовлетворяются лучше, то ограничения технологии управления с аппаратным обеспечением, которая используется в настоящее время, могут быть преодолены лишь за счет эффективного применения тех- нологических компьютеров для обеспечения более полной и надежной технологической информации. Кроме того, ввиду высокой стоимости встраивания компьютерных систем в дейст- вующие системы управления более пристальное внимание сле- дует уделять более дешевым средствам помощи операторам эксплуатируемых ядерных энергетических установок. 11.3. Познавательные факторы Оценки роли человеческих факторов во время аварии на Три- майл-Айлендской АЭС привели к признанию важности позна- вательных характеристик для обеспечения высоких профессио- нальных качеств операторов. Эти характеристики становятся все более важными во всех областях техники (например, на полетной палубе авианосца, при управлении воздушным транс- портом, в химико-технологических процессах, в энергетике, при управлении информационной системой данных), поскольку на- растающее использование компьютеров трансформирует роль
430 Глава 11 человека в комплексных системах из управляющей в контро- лирующую. В качестве контролера оператор наблюдает и удер- живает в определенных рамках частично саморегулируемый процесс, реагирует на непредвиденные ситуации и обеспечивает управление, когда автоматическая система выходит из строя или когда возмущения превышают пределы автоматического управления. Это означает, что операторы функционируют в первую очередь в познавательном режиме (постановка целей и контроль за их выполнением, решение различных задач, вы- бор вариантов) и только во вторую очередь они действуют как простые чувствительные элементы или исполнительные меха- низмы [74, 87—89]. Например, следующая цитата [55] отно- сится к изменению роли человека в комплексных системах уп- равления воздушным движением (отметим, что это описание «полностью автоматизированной» системы): «Уровень V. Полная автоматизация. Этот уровень соответ- ствует гипотетической системе, в которой человек не несет ответственности за регулирование и управление воздушным движением. Роль человека изменилась, и он стал на- блюдателем (инспекционное управление). Он контролирует комплекс автоматизированных систем, которые, в свою оче- редь, управляют воздушным движением». Различие между ручным и инспекционным управлением обусловлено различием механизмов, порождающих ошибки оператора, — «промахи» (ошибки при реализации намерения) и «заблуждения» (ошибки при формировании намерения) [60, 75]. Если оператор АЭС решает ввести регулирующие стержни в реактор, но действует так, что начинает их выводить, то в данном случае произошла ошибка при реализации намерения (незапланированное действие). С другой стороны, если выше- названный оператор вводит регулирующие стержни, когда об- стоятельства не требуют таких действий, то здесь имеет место- ошибка при формировании намерения, хотя задуманное им дей- ствие он, возможно, выполнял безукоризненно. Традиционные эргономические правила, которые обсужда- лись в предыдущем разделе, можно отнести к способам пред- отвращения промахов (помощь в том, как осуществлять дейст- вия). В вышеприведенном примере промах, возможно, произо- шел в результате нарушения эргономического правила совмес- тимости органа управления (например, это правило нарушает- ся, если перемещение управляющего органа вниз соответствует перемещению регулирующих стержней вверх, т. е. из реактора). Однако для улучшения деятельности оператора путем предот- вращения или минимизации ошибок требуется понимание фак- торов, которые приводят к выбору способа действия, т. е. про- цесса принятия решения (помощь в решении вопроса о том, как
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 431 узнать, когда следует выбрать одно из набора возможных дей- ствий). Недавно применительно к работе оператора на пульте уп- равления АЭС и в других отраслях промышленности наблю- дался настоящий взрыв активности исследователей вопроса о* том, каким образом идентифицировать и стимулировать позна- вательные факторы в производственной среде [38, 66, 71, 112]. Методы, концепции и данные, разработанные и полученные в этих исследованиях, стали основными источниками развития прикладной познавательной психологии [38, 61]. Ниже приве- дены некоторые результаты исследования моделей принятия решений оператором и поиска вспомогательных средств в при- нятии решений. 11.3.1. Принятие решений оператором Эмпирические результаты. Понимание того, каким образом действуют операторы во время аварийных событий, является узловым моментом для проектирования и оценки систем чело- век— машина в приложениях, связанных с управлением про- цессами. Одна база данных по принятию оператором решений при аварийных ситуациях возникла в результате серии иссле- дований по модельным и реальным серьезным авариям на ядерных энергетических установках. К этой базе данных отно- сятся: 1. Работа Вудса и др. [118]. В этом исследовании проверя- лось принятие решений опытным оператором при модельных аварийных событиях, включая события с множественными отказами. События анализировались как для систем управле- ния с компьютеризованными средствами помощи оператору, так и без них (39 сценариев для 8 бригад операторов и 7 со- бытий). На рис. 11.12 приведен пример формата технологиче- ской карты решений, который использовался в этом исследова- нии для оценки рабочих характеристик оператора. 2. Работа Пью и др. [66]. В этом исследовании дается рет- роспективный анализ принятия оператором решений на примере четырех реальных серьезных аварий на АЭС. В табл. 11.1 при- веден пример протоколов решений, полученных в этом анализе. В анализе использовались также «диаграммы Мэрфи» (рис.. 11.13) для установления связи между процессом принятия ре- шений и рабочими характеристиками оператора. 3. Работа Вудса и Роса [116]. В этом исследовании прове- рялось принятие решений опытными операторами при модель- ных аварийных событиях (15 бригад операторов и 4 события) с применением более эффективного метода Вудса и др. [116] (табл. 11.2). Качество решений оценивалось с помощью табли- цы оценок деятельности бригады операторов (табл. 11.3).
Таблица 11.1, Часть протокола решений оператора АЭС [66] Имеющаяся ин- формация иля Зарегистриро- _ „ . «Время побудительный ванное событие Ситуация Намерение стимул (Инфор- мацня/Участок) 33:51:36 Сигнал тревоги Уровень воды Вода поступила в Продолжить из-за низкого над активной кольцевой зазор из восстановление уровня воды зоной превыша- конденсатора, как уровня воды ет 3,47 и и предполагалось. Уровень воды внут- ри корпуса соот- ветствует урояню воды в кольцевом зазоре 13:52:52 Тройной сигнал Вода в корпусе тревоги нз-за на 3,40 м вы- низкого уровня ше верхнего воды от ннди- края топлива в каторов уровня активной зоне типа Yarway и G/MAC Уровень воды в Доверие к по- кольцевом зазоре казаниям инди- 3,47 м. Уровень каторов Yarway воды в корпусе и G/МАС. Про- должен быть вы-должить попыт- ше, чем по сигна-ки ликвидации лу тревоги низкого расхождений уровня, из-за свя- зи между уровня- ми воды в корпусе и в кольцевом за- зоре 13:53:06 Индикаторы вы- Все клапаны Выпускные клапа- Скорость от- пускного кла- перекрыты, тем- ны В и С откры- лаждения нуж- пана и темпера- пература в кла- ты, как это тре- но уменьшить туры контура панах А, В и С буется в соответ- рециркуляции, еще повышает- ствии с установ- иидикаторы ся, давление в ленной процеду- давлении в ре- реакторе про- рой. Скорость ох- акторе должает пони- лаждения станции жатьси превышает макси- мальную желатель- ную (100 К/ч)
Источник для Ожидание Решение/действие решений/дей- ствий Мгновенная об- ратная связь Примечания Уровень воды и Контроль уров- Главный давление в кор- ня оператор ре- пусе должны актора возрастать, а температура —г понижаться, по- скольку холод- ная вода посту- пает в кольце- вой зазор Уровень воды в Продолжение Тренировка корпусе удов- контроля пара- н помощь летворителен метров, в том главного числе индика- оператора в ции уровня во- использова- ды с помощью нии показа- датчиков Yar- иий датчи- way и G/МАС ков Yarway и G/MAC С уменьшением Подготовка к Главный скорости ох- перекрытию оператор лаждения дав- клапана кон- реактора ление должно денсатора стабилизиро- ваться Контрольно-из- мерительная ап- паратура для измерения уров- ня воды типа Yarway Отсутствует ин- формация по рассогласова- нию между уровнями воды в кольцевом за- зоре и в кор- пусе реактора Хотя уровень воды в кольце- вом зазоре по- вышается, уро- вень воды в корпусе про- должает пони- жаться, по- скольку вы- пускные клапа- ны В и С пере- крыты и в ак- тивной зоне продолжается кипение тепло- носителя В пультовой нет контрольно-из- мерительной ап- паратуры уров- ня воды в кор- пусе. Информа- ция о состоя- нии системы по- ступает от опо- вестительного устройства тре- вожной сигна- лизации. Уро- вень воды в корпусе можно точно опреде- лить путем счи- тывания пока- зания датчика в реакторном отделении Состояние вы- пускных клапа- нов A, В, С и Е можно было бы определить по индикаторам на пульте уп- равления, но операторы бы- ли под впечат- лением того, что требуемая процедура была проведена рань- ше
Обнару- жение Сигнал тревоги из-за низкого давления в компенсаторе объема (0.:00) Смотреть инструкцию по аналогичным симптомам разгерме- тизициа трубопровода, парогенератора Автоматическая остановка и отсечка паровой линии (О'-ОЗ) Интерпретация Вероятная течь трубопровода ПГГ Проиедура проверки трубопровода ПГГ ____ Подтверждение наличия повреждения Повреждение ’ПГГ подтверждено Можно проводить операции по ----► отключению поврежденного парогенератора * Блокировка парогенератора Управ- ление Снизить мощность (О-ОПЗО) Увеличить подачу воды (0=0Z:30) Обратная связь Быстрая остановка —► рециркуляционных насосов (СГОН) Начало отсечки парогенератора (0=071 Прекращение подачи питательной воды в ПГГ; прекращение подачи пара из поврежденного ПГГ в турбину насоса питательной воды Начало расхолаживания системы теплоносителя реактора путем сброса пара (0=13) Перекрытие запорного клапана главной паровой линии (0=15) Отключение турбонасоса питательной вады (0=21) включение отсеч- ного клапана ПГГ (0=26) я Проверка выполнения-, контроль давления в системе теплоносителя реактора Контроль повышения уровня— воды в поврежденном ПГГ--- без расхода питательной воды Повышение давленая, и уровня воды в поврежденном ПГГ Рис. 11 12. Пример формата, использованного для анализа процесса принятия оператором решений [109, 118].
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 435 Действие Основные Результат [ причины Периферийные причины Идентификация — состояния —(s) станции С Pt5,OY4.N1,NA2,NA4 < oci,oci,oM____________ /*з\ Лденти- _ рикация Идентификация состояния стсшции не удалась Не вое ____возможные состояния известны Не все известные состояния проана- лизированы (N+1)-e условие Недостатки в тренировке персонала (0Y2 0Y3) Прежде- временное •завершение действия по ------------ идентификации I— временный состояния переход к В ожидании действия требуется г— повышенное внимание Неопытный ------- —оператор ( NA3 ) __Недостатки в тренировке персонала —Процедура ( NA3 } не выполнена п-й гипотезе Неправильная обработка Ванных по возможным состояниям Правильная —процедура - неизвестна Известная процедура неправильно выполнена Недостатки в —тренировке персонала Неопытный ~ оператор Рнс. 11.13. Диаграмма Мэрфи для принятии цин состояния системы [66]. Недостатки в -тренировке персонала решения на стадии идентифика- 4. Работа Вудса [109]. Это исследование представляло со- бой ретроспективный анализ принятия оператором решений в одном из реальных аварийных событий на АЭС с использова- нием представлений о карте решений Вудса и др. [118]. Особый интерес в этом исследовании вызывает тот факт, что для ока- зания помощи в аварийных операциях на пульте управления действовала дополнительная система технического содействия. Эта база данных основывается на методологии Расмуссена [71] контроля процесса и анализа принятия решений для оцен- ки деятельности оператора. Поведение оператора анализирова- лось в отношениях контроля показаний, интерпретации данных (знание состояния АЭС, намерения, ожидания, стратегия вы- хода из неблагоприятных ситуаций), управляющих действий и обратной связи по результатам этих действий. Эти подходы
Таблица 11.2. Образец эффективного формата протокола решений [116] Протокол заполняется для каждого события и дополняется замечаниями инструктора (см. также [37, 114]). Разгерметизация трубопровода парогенератора 4> S я ф S я а к "Л Решение 2 Я i S S и S3 ч ю а ю <и о £ & « ags о о X О X я я Ц о8я Диагностический процесс Время — Признаки Уровень воды в ком- пенсаторе объема Давление в компенса- торе объема Уровень воды в паро- генераторе Расход питательной воды 0 : 20 Индикатор давления пара Запрос возможных реше- ний Защитная оболочка Другие симптомы 1 : 10 — Промежуточная гипо- теза Прекращение орошения — Процесс подтвержде- Закрытие питающего кла- НИЯ пана — Процесс подтвержде- Главный оператор на- Наблюдение за скоро- НИЯ — Кто (главный опера- тор, вся бригада и Т. д.) блюдает за системой стью утечки (1 :57) Диагноз поставлен за 1 мин 16 с Идентификация пароге- нератора Время 4 : 17 — Признаки Главный оператор — one- Главный оператор ратору пульта управле- (5 : 33): «Не отсекать Уровень воды в паро- ния: «Проследить за рас- пар!» ходами питательной во- ды» 5 : 34 6 : 10: «Снизить мощ- генераторе ность для быстрой оста- новки!» Расход питательной воды 5 : 30 Запрос возможных реше- ний Уровень излучения в па- 8:35 ровой линии Другие признаки
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 437 Продолжение Решение — Промежуточная гипо- Как в случае D теза — Процесс подтвержде- Через 7 : 44 главный one- Оператор пульта управ- ния ратор: ления: «Да!» «Это, несомненно, собы- тие типа П!» — Идентификации за- кончена через 7 мин 45 с Через 8 : 44 новая про- верка Выбор процедуры Время Главный оператор начи- нает правильную проце- дуру через 1 мин 45 с были использованы для составления протокола не только о том, какие действия предпринимаются бригадой операторов, но также о процессе принятия решения и ситуации, в которой совершаются определенные действия. В каждом исследовании наиболее важные решения, идентифицированные в этих про- токолах, были подвергнуты более детальному анализу. Как правило, операторы в исследуемых ситуациях действо- вали хорошо. Ответные действия предпринимались быстро; бы- ло сравнительно немного эксплуатационных проблем, а те, ко- торые встречались, обычно не имели существенных последст- вий для конечного результата. Что касается эксплуатацион- ных проблем, которые реально возникали, то бригады операто- ров редко имели какие-либо трудности с идентификацией со- стояния в момент аварии. Эксплуатационные проблемы возни- кали, как правило, когда идентификация состояния оператором и его управляющие действия не соответствовали истинному по- ложению дел. Данные из табл. 11.4, 11.5 и 11.6 показывают, что проис- ходило после появления некоторых эксплуатационных проблем (более детально эти данные проанализированы в работе Вудса [112]). Когда бригада операторов неправильно идентифициро- вала состояние станции или испытывала некоторые трудности
438 Глава 11 Таблица 11.3. Модифицированная шкала Купера — Харпера для оценки наблюдателем решений бригады операторов в моделированных аварийных ситуациях [116] Указание: обвести одно из решений кружком в каждой колонке Сценарий: BY24b Дата 05.08.82 Событие: разгерметнза- Решение: расхолажива- ния трубопровода паро- ние генератора Приемлемо ли решение? Классификация Примечания Приемлемо (не требует- ся никаких корректиро- вок) Корректировки невоз- можны Никаких корректировок не требуется Корректировок практиче- ски не требуетси Корректировки жела- Быстрое расхолаживание тельны после постановки задачи Условно приемлемо (не- обходимы некоторые корректировки) Корректировки необхо- димы Необходимы существен- ные корректировки Неприемлемо (требуются корректировки) Некоторые соображения неверны Многие соображения не- верны Решение основано на не- верных соображениях в реализации управляющих действий, то она, как правило, не меняла своих представлений о состоянии станции или способе действий (проблемы реализации управляющих действий можно рассматривать как проблемы идентификации, так как выявля- ется не источник трудностей реализации, а успех или неудача оператора в оценке влияния управляющего действия или без- действия на состояние управляемого процесса). Часто для успешного разрешения проблемы затрачивалось сравнительно большое время (в среднем 7 мин для моделированных аварий- ных событий). Ни одна из этих задержек не была следствием типичных ситуаций поиска причин или способов решения дан- ной проблемы; напротив, доминировали случайные факторы (например, проходя вдоль пульта управления, оператор слу-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 439 Таблица 11.4. Показатели деятельности оператора (коррекция ошибок при модельных авариях) [116, 118]* Проблемы Не замечено Замечено с посторонней помощью Замечено с опозданием Замечено всьремя Проблемы идентифика- ции состояния процесса 14 5 0 0 Проблемы реализации корректирующих дейст- вий 10 0 6 В среднем на 7 мин 4 Итого 24 5 6 4 • Учтено около 70% всех эксплуатационных проблем, рассмотревных в исследованиях [116, II8J; остальные проблемы признаны некритичными в отношении времени или не- управляемыми. В заданном числе испытательных сценариев (99 для 23 опытных бригад операторов н 8 различных событий) было мало эксплуатационных проблем, а те, кото- рые встречались, слабо влияли на конечный результат. Таблица 11.5. Показатели деятельности оператора (коррекция ошибок в пяти авариях) [66, 109] Проблемы Не замечено Замечено с посторонней помощью Замечено с опозданием Замечено вовремя Проблемы идентифика- ции состояния процесса 2 1 0 0 Проблемы реализации корректирующих дейст- вий 2 0 1 В среднем на 33 мин 2 Итого 4 1 1 2 чайно заметил, что один из клапанов находится в неправиль- ном положении [66]). Кроме того, некоторые эксплуатационные проблемы были решены путем постороннего вмешательства — инструкторских указаний во время упражнений на тренажере или во время реальных аварий, когда в ситуацию вмешивался оператор со «свежим» взглядом на нее. Эти данные показыва- ют, что эксплуатационные проблемы часто возникают вследст- вие недостатков идентификации состояния, порождаемых пло- хой обратной связью по управляющим воздействиям на про- цесс. Анализ данных также показывает, что когда для событий или решений требовалась более или менее рутинная последо- вательность действий с незначительной или в сильной степени стереотипной обратной связью, то возникало мало проблем. Однако когда требовались относительно изменяющаяся после- довательность действий и гибкая обратная связь по окружаю- щим условиям, то это приводило к появлению проблем двух видов:
440 Глава 11 1. Проблемы типа А, когда перед лицом изменяющихся об- стоятельств, требующих адаптивных действий, следуют жестко установленным правилам. 2. Проблемы типа В, когда делаются попытки адаптации к непредвиденным режимам без полного знания или инструк- ций, необходимых для успешного использования имеющихся возможностей в целях исправления ситуации. Имеется несколько факторов, которые затрудняют адекват- ные действия при изменении обстоятельств во время аварий- ных ситуаций. Один из них заключается в несоответствии меж- ду процедурами (особенно документированными) в виде четкой последовательности действий и динамической природой реаль- ных операций (события реализуются в непредсказуемые момен- ты времени, операции могут выполняться параллельно, для отдельных узлов необходим непрерывный или достаточен пе- риодический контроль). Например, элементом навыка непре- рывного регулирования1’ является манипулирование входными параметрами в зависимости от сложившихся отношений меж- ду целью и выходными параметрами; регулирование входных па- раметров для получения соответствующих цели выходных дан- ных определяет квалификацию оператора, которую нельзя свести полностью к фиксированной последовательности дис- кретных действий. Когда в нормальной последовательности дей- ствий происходит возмущение, то возникают проблемы, если операторы либо неправильно адаптируются к стандартной по- следовательности (ошибка типа А), либо пытаются адаптиро- ваться к ответной реакции, имея неполное представление (на- пример, незнание ограничений, взаимодействий) о том, каким образом должны работать агрегаты для достижения поставлен- ных целей (ошибка типа В). В одной из модельных аварийных ситуаций [116] бригада операторов неправильно установила одну из выходных характеристик (поддерживала переохлажде- ние на уровне выше 50 °C) при выполнении одного из заданий непрерывного управления (охлаждение первичной системы при разрыве трубопровода парогенератора). Бригада точно следо- вала рекомендациям и правильно выполняла последовательные действия, относящиеся к данному заданию. Однако произошло *> В этих заданиях непрерывно изменяющийся выходной параметр дол- жен принимать некоторую заданную последовательность значений или не до- стигать некоторого динамического предела, даже если доступные оператору управляющие параметры (входные данные) дискретны и регулируются преры- вистым образом (например, задания по охлаждению и сбросу давления в случае разрыва трубы парогенератора). При дискретном регулировании опе- ратор переводит агрегат или систему в одно из нескольких дискретных состоя- ний (например, включение последовательности клапанов для обеспечения про- тока рабочей жидкости от источника к месту назначения).
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 441 Таблица 11.6. Краткое описание проблем корректировки ошибок в реальных авариях (данные из табл. 11.5) 1. Не удалось проконтролировать выполнение корректирующих действий: главный оператор приказал перекрыть клапан паропровода, но оператор был отвлечен другой операцией, а главный не знал о том, что его команда ие была выполнена ([116], с. В-35, В-41). 2. Не удалось проконтролировать выполнение корректирующих действий: ошибка исполнения при регулировке нагрузки и сброса воды; для обнаруже- ния и исправления ошибки в распоряжении операторов было 19 мин ([116], с. В-37, В-45, В-46). 3. Контроль выполнения корректирующих действий осуществлен с опозда- нием: несрабатывание клапана обнаружено и устранено с посторонней по- мощью и опозданием на 33 мин ([116], с. В-17). 4. Допущена ошибка при идентификации состояния: из-за предыдущей ошибки в реализации корректирующих действий высокий уровень воды в реакторе не был связан с отсутствием естественной циркуляции; бригада не смогла объяснить возникшую опасную ситуацию и предположила, что есте- ственная циркуляция имела место, пока с посторонней помощью через 33 мин не было обнаружено неправильное положение клапана ([116], с. В-18, В-19, В-22, В-28 —В-34). 5. Допущена ошибка при идентификации состояния: бригада операторов и группа технического содействия не смогли переосмыслить предыдущие дей- ствия в свете последующих изменений состояния станции; в результате не была замечена угроза безопасности станции ([109], с. 3-5, 3-6). 6. Допущена ошибка при идентификации состояния: неудовлетворительные условия работы компенсатора объема не были обнаружены и исправлены (в распоряжении было 19 мин), что привело к разрыву сбросного бака ком- пенсатора объема и поступлению воды в защитную оболочку ([109], с. 3-9, 3-11, 3-13). нарушение выходного режима, поскольку бригада не обеспечи- ла выполнение одной из конечных целей задания (требуемого переохлаждения), так что когда впоследствии процесс откло- нился от ожидаемой схемы, а бригада и далее следовала уста- новленной последовательности операций, она не смогла уста- новить причину и скорректировать это отклонение в течение 14 мин. Ситуация второго типа, которая представляет известную трудность для оператора, заключается в том, каким образом он оценивает соответствие набора номинальных требуемых в данный момент действий реальному режиму работы станции; например, каким образом бригада операторов принимает ре- шение о том, будет ли данная процедура или подпроцедура все еще правильной после того, как происходит второй отказ. В двух случаях реальных аварий (Мейер, частное сообщение; Вудс [109]) операторы решили, что второй отказ сделал недей- ствительной процедуру, которую они использовали. При другом реальном событии [12] бригада операторов правильно начала выполнять одну процедуру, но впоследствии, когда проблема обострилась, она не смогла принять правильного решения.
442 Глава 11 Один из методов, который часто применялся для решения та- кой проблемы, заключается в составлении краткого описания процедур с указанием и устранением ошибок. Эксплуатацион- ные проблемы типа тех, которые были описаны в предыдущем примере, часто рассматриваются в рамках процедур путем составления инструкций по выявлению и устранению ошибок в процессе выполнения последовательности рекомендованных действий. Несмотря на то, что в последовательности действий имеются специфические точки, в которых предлагаются или требуются такие проверки (например, указания не начинать охлаждения первичной системы до отключения поврежденного парогенератора), анализ данных показывает, что динамические аспекты аварийных событий допускают возможность того, что признаки, требующие от оператора проверки ошибок, могут не появиться до тех пор, пока бригада операторов не проведет специальную операцию, соответствующую данному правилу (Мейер, частное сообщение). Другая проблема при приспособлении процедурных реко- мендаций к реальным условиям связана с тем, что делается после того, как произошла ошибка при реализации какой-то процедуры. В базе данных были примеры, когда реализация процедуры прекращалась сразу после ошибки оператора. Вод- ном случае [116] первоначальная ошибка привела к неэффек- тивности последующих действий; попытки бригады операторов продолжать процедуру оказались неадекватными ситуации. Эксплуатационные проблемы, которые могут встретиться, когда для предотвращения аварии требуются действия, соответ- ствующие изменяющимся обстоятельствам, показывают, что заранее установленные процедуры не позволяют приспособить- ся к новым ситуациям, специальным условиям или режимам и гарантировать от ошибок (см. работы [11, 96] по более деталь- ному обсуждению семантики процедур и аналогичным резуль- татам анализа инструкций в других отраслях промышленнос- ти). Для надежной эксплуатации АЭС недостаточно бесприко- словно следовать установленным инструкциям; для этого нуж- но, чтобы оператор «понимал, каким образом различные шаги процедуры в результате совместного действия дают ожидаемый эффект» [11]. Более того, результаты, полученные из этой базы данных, показывают, как и другие исследования деятельности операторов [4, 100], что критерием квалификации оператора является его способность приспосабливать свои действия к из- меняющимся обстоятельствам для достижения конечных целей. Модели. Результаты анализа принятия операторами реше- ний показывают, что когда имеется некоторое рассогласование между истинным и предполагаемым состояниями процесса, со- временное оборудование пультовых помещений не способству-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 443 ет тому, чтобы оператор изменил свою точку зрения. Отклоне- ния от состояния процесса часто корректируются только в том случае, когда в ситуацию вмешивается оператор со свежим взглядом на событие. Эта особенность объясняется эффектом привыкания. Авария на Тримайл-Айлендской АЭС также мо- жет рассматриваться как результат эффекта привыкания, и не- которые рекомендации и требования для предотвращения по- вторения таких аварий приняты с целью разрушения этого сте- реотипа: требования к установке дисплейной системы индика- ции набора параметров безопасности станции можно рассмат- ривать как способ усовершенствования обратной связи по ре- ализации конечных целей (см. раздел по вспомогательным средствам для принятия решений); требование использования сменного технического консультанта может рассматриваться как способ обновления точки зрения. Результаты теории принятия решений согласуются с много- уровневым подходом Бартлетта [6] к познавательному про- цессу (некоторые примеры такого рода моделей описаны в работах [9, 71, 78]). Ключевыми элементами этого подхода яв- ляются: 1) индивидуальная обработка информации организуется на различных уровнях и осуществляется на различных временных интервалах; 2) некоторые (предположительно более высокие) уровни модифицируют или регулируют операции на других уровнях; 3) более низкие уровни способны функционировать незави- симо. В результате архитектура познавательных процессов пред- ставляется многоуровневой (не обязательно иерархической). Процессы более низкого уровня, которые характерны для баллистического или параметрически управляемого поведения, повышают эффективность работы (например, стереотипные скачки в лестничной модели Расмуссена), но они работают только в пределах ограниченного диапазона ситуаций. Этот не- достаток компенсируется процедурами, которые контролируют и модифицируют применение рутинных процессов коррекции ошибок более низкого уровня, реализацию конечной цели либо установление нужных параметров и ответные действия в новых ситуациях (которые включают способность отличать новую си- туацию от стереотипной). Если имеются процессы только более высокого уровня, то эксплуатационные действия будут мед- ленными, неловкими и неуверенными, как это бывает при пости- жении нового ремесла. С другой стороны, если имеются только процессы более низкого уровня, то эксплуатационные действия оказываются эффективными только в том случае, когда не ре- ализуется новая или неожиданная ситуация.
444 Глава 11 В работах [60, 75] охарактеризованы условия и виды отка- зов для рутинных профессиональных операций низкого уровня (действия не запланированы). Отказы некоторых из этих ка- тегорий можно заметить при промахах операторов во время реализации различных действий, которые встречались в упомя- нутой выше и в других базах данных по характеристикам де- ятельности операторов. Оценка принятого оператором решения (особенно после того, как проблема уже возникла или ошибка уже произошла) позволяет получить информацию о видах от- казов, которые могут произойти в процессах реализации реше- ний [ПО], например: I) отказы, связанные с утратой координации; 2) ошибки по оплошности, в результате которой не удалось скорректировать (отрегулировать) действия более низкого уровня; 3) ошибки третьего рода — решение ложных задач; 4) отказы из-за невнимательности, не позволившей обнару- жить, синтезировать и интерпретировать все «правильные» дан- ные в «нужный» момент времени. Класс многоуровневых моделей показывает, что человечес- кое поведение в значительной степени определяется познава- тельными факторами. Все, что изменяется в зависимости от стадии процесса, относится к познавательному фактору, опре- деляющему поведение: знание, заложенное в двигательную программу; знание, лежащее в основе автоматических умствен- ных профессиональных навыков (например, эвристика органи- зации цифровых представлений и организации понятий); зна- ние в форме явно выраженных правил (выводимых, выученных или записанных); знание в форме осознанных суждений. На рис. 11.14 проведен анализ одного модельного аварийного собы- тия, доведенного до того уровня, когда возбуждаются внутрен- ние познавательные структуры, и показано, каким образом они управляют наблюдениями и действиями. Такой подход особен- но важен по отношению к попыткам поиска информации; он будет обсуждаться далее в контексте средств нахождения луч- ших решений. Контрмеры. Между моделью действий оператора, разрабо- танной в прошлом для анализа его взаимодействий с системой управления через интерфейс, и моделью деятельности операто- ра, представленной выше, имеется несоответствие. Вследствие этого, как показывает анализ базы данных, возникают два ос- новных вида эксплуатационных проблем. В одном случае ру- тинные операции более низкого уровня применяются непра- вильно или выполняются в отсутствие управления более высо- кого уровня, основанного на контроле выполнения конечных целей. Во втором случае операторы пытаются адаптировать свои
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 445 Действие Наблюдение Внимание ___________________Информация________ Сигналы тревоги Гипотеза о пакермдтазаиии Сановной индикатор г туроопровооа парогенератора Стадия}: размыш- ление Подтверждение Контроль данных, | гипотевы связанных с гипотезой Т Контроль степени I опасности (скорость давления и уровня, утечки теплоносителя) в0^Ь1 Процедуры (цели и задания) устранения аварии Аварийные операнде: Снижение степень опасности мощности событии дав^^вня *--------^о&^^ЖеГ- е । Сагнал:давление i I не восстанавливается I ^.Увеличение отклонении быстрая остановка *• вручную Задаиие:отсечка .^м;А^ы^о^нё пайген&атора остановка вручную ратора(неудаюая • попытка перекры- тия главного паропровода) Быстрая остановка -> реуфкуляциоити моосов в повреж- денном контуре +Отсечка паровой линии вручную > Сброс давления в рециркуляцион- ном контуре Контроль сброса давления ___________Заданае: охлаждение______расхолаживание _ _____ _ _ ^рр^авлени^_________________ Ссу&Яи? y^mV^poS^ закрыт, откытив паровой линии) Я ^"иТо^к^Ж^^ -1 бритерийюткрытия | компенсаторе объема паровой линии Цель ' цменьшенае. степени опасное та сабытая —------------- Сигнал:уровень жидкости в компенсаторе]_________ объема ниже нулевой отметки! Цель'-сброс давления ____________Задание:ликвибироваппутечку (охлаждение) теплоносителя, выравнять давления Стадия Л: целенаправленное осуществление процедуры Остановки Насосов Рис. 11.14. Структурная схема решений бригады операторов при модельной аварии (разгерметизация трубопровода парогенератора) [112, 118]. Формат был разработан в целях определения возбуждаемых познавательных структур и оценки того, как они управляют наблюдениями и действиями. профессиональные навыки или знания для достижения постав- ленных целей, но при этом возникают проблемы, вызванные неполным пониманием соответствующих целей и ограничений. Для минимизации этого несоответствия использовались раз- личные методы. Например, для выделения наиболее важных действий оператора, которые при необходимоти должны осу- ществляться в отношении некоторых процедур и агрегатов, нуждающихся в непрерывном или дискретном управлении, можно использовать компактные схемы, добавляемые к описа- ниям соответствующих процедур. Компьютеризованные процедуры также могут облегчить вы- полнение задач непрерывного управления или контроля при
446 Глава 11 указании агрегатов, которые должны контролироваться на лю- бой стадии процесса предотвращения аварии, благодаря воз- можности определить истинные значения параметров, а также значения критериев, и благодаря этой возможности привлечь внимание операторов бригады при приближении к предельно допустимым значениям. Могут быть также разработаны вспо- могательные средства для периодического контроля выполне- ния задач, например, дисплейные системы параметров безопас- ности и мониторы состояния функций безопасности. Эти и дру- гие усовершенствования можно рассматривать как шаги в на- правлении улучшения характеристик системы человек — маши- на (например, система с коррекцией ошибок) путем моделиро- вания функциональной архитектуры пультовых помещений на основе многоуровневой структуры индивидуального познава- тельного процесса. Это позволяет установить критерий познава- тельного разнообразия, т. е. философии учета неопределеннос- тей познавательного поведения. В последнее время разрабаты- вается, испытывается и внедряется в практику большое число новых и разнообразных интерфейсов управления процессами и вспомогательных интерфейсов для облегчения принятия реше- ний, что представляет собой важный шаг в оптимизации взаи- модействий в человеко-машинных системах. 11.3.2. Вспомогательные средства для принятия решений Результаты исследований проблемы принятия операторами ре- шений в аварийных ситуациях показывают важную роль ин- формации в тех случаях, когда появляются эксплуатационные проблемы. Необходимая информация часто не выделяется в условиях высокой информативной нагрузки оператора из дан- ных, распределенных во времени или пространстве, или не регистрируется вследствие либо неправильного понимания про- цесса, либо ошибочных предположений. Однако большинство критериев по учету человеческих факторов при проектировании компьютеризованной дисплейной системы исходит из того, что возможности человеческих ощущений и восприятий должны стимулироваться или, как минимум, не ограничиваться. Если процесс проектирования лишь предусматривает возможность доступа к данным, то принимается неявное предположение о том, что оператор, имея возможность наблюдать, будет нахо- дить, синтезировать и интерпретировать все «правильные» данные в «нужный» момент времени. Однако особенности по- знавательных процессов, выявленные в исследованиях по при- нятию оператором решений (а также в других исследованиях познавательных характеристик пользователя, например, [57, 111]), указывают на то, что потенциальные возможности ви-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 447 деть, считывать данные или иметь доступ к ним не гарантиру- ют успешного извлечения пользователем нужной ему информа- ции. Поэтому для оказания помощи оператору в использовании своих познавательных возможностей требуется описание спе- циальных познавательных процессов в конкретных приложени- ях (см. рис. 11.15 и работы [38, 115]), основанное на результа- тах эмпирических исследований (например, базы данных по принятию оператором решений), моделях познавательных про- цессов в различных производственных областях [94] и иденти- фикации познавательных процессов, определяемых структурой системы управления и самим управляемым процессом (см., например, [72]). Исследование познавательных систем (данные/модели) Через принципы взаимодействия Через исследования познавательного поведения при человек-машина конкретных приложениях ---------Управление системой/ требования для решения Приложение-специальные познавательные процессы Приложение-правило проектирования специализированной интерфейсной системы Рис. 11.15. Применение понятий когнитивной психологии к разработке кон- цептуальной интерфейсной системы [111]. Стратегии диагностики. Потенциальные возможности дан- ного метода анализа познавательных задач (т. е. описания познавательных процессов в производственной среде) иллюст- рируют работы Расмуссена [70, 72], в которых определяются стратегии диагностики (см. также работу Роуза [78]). Расмус- сен указывает два класса стратегий диагностики. При симпто- матическом поиске стандартные данные (хранящиеся в памяти оператора, процедурах или средствах содействия принятию решений, например в системах анализа возмущений), получен- ные по отклонениям от нормального режима, используются в качестве эталона для сравнения с текущими данными, чтобы
448 Глава 11 идентифицировать возмущения (рис. 11.16). Примерами симп- томатического поиска служат: распознавание образов, когда связи между образами эталонных симптомов и наблюдаемыми результатами автоматизированы; анализ таблицы решений, где проводится явное осознанное сравнение между хранящимися в памяти образами симптомов и наблюдаемыми результатами; гипотезы и испытания, когда образы симптомов строятся для гипотетических отклонений от нормального режима. При топографическом поиске состояние процесса оценива- ется по отношению к нормальному или стандартному состоя- нию. Результаты этого анализа заданного и действительного со- стояний комбинируются с известными соотношениями между Симптоматическое обследование Рис. 11.16. Схема информационных потоков при симптоматической диагности- ке (сравнение стандартных данных по отклонениям с действительными харак- теристиками процесса) [70]. определенными участками в топологии процесса (например, физическими, причинно-следственными, средство-целевыми и между многими видами связей) для определения и постепенно- го ограничения поля внимания наиболее важными возмущения- ми для текущего состояния системы (рис. 11.17). Основная роль, которую играет модель структуры процесса и системы управления, заключается в задании направления процесса по- иска, вследствие чего поиск называется топографическим. Эта модель может представить топологию процесса на многих уров- нях: в терминах физической географии, функциональных взаим- ных связей и через целевые параметры. Одно из преимуществ топографического поиска заключается в том, что он зависит только от знания того, в какой точке должен находиться про- цесс по отношению к поставленным целям. Это имеет отноше-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 449 ние к эмпирическому поиску, который опытные операторы пр» аварийных событиях осуществляют лучше, чем менее опытные, даже если в их поведении при истинных или модельных ава- риях нет существенной разницы. Дополнительный опыт управ- ления в нормальном режиме может способствовать созданию более совершенных или более функциональных моделей струк- туры процесса и улучшить понимание его конечных состояний. Чтобы проиллюстрировать роль, которую познавательный анализ заданий может играть в разработке средств содействия принятию решений [115], рассмотрим соотношение между тре* Топографическое оВмеЗование Рис. 11.17. Схема информационных потоков при топографической диагностике (сравнение характеристик физических — функциональных — целевых связей в модели топологии процесса с результатами сопоставления текущего и конеч- ного состояний для постепенного ограничения поля внимания на критически важных для данного случая отклонениях) [70]. бованиями для эффективного топографического поиска и ха- рактеристиками обычных пультов управления атомных элект- ростанций. Для топографического поиска требуются модель структуры процесса, выраженная через физические, функцио- нальные и целевые взаимосвязи, и данные конечных состояний, так что основное внимание уделяется взаимоотношениям меж- ду точечными данными, а не амплитудным значениям перемен- ных. Прежние пункты управления не были в состоянии удов- летворить этим требованиям, поскольку: а) имеется только один уровень представления состояния станции, а оператор другие уровни должен конструировать мысленно; б) имеется несколько индикаций нормальных состояний, особенно в дина-
450 Глава 11 мических режимах (например, при нормальной остановке реак- тора), и оператор должен полагаться на свою память относи- тельно стандартных состояний; в) философия одного измере- ния — одного индикаторного дисплея не определяет соотноше- ний между данными, и оператор должен устанавливать их мыс- ленно. Результатом этого являются несоответствие между по- требностью в эффективной диагностике и характеристиками системы человек — машина и повышение умственных нагрузок на оператора с соответствующим увеличением вероятности ошибок. Многие усилия по разработке средств содействия принятию решений направлены именно на разрешение этого несоответст- вия. Например, Галлагер [24] и Линд [50] занимались карти- рованием взаимосвязей целей и функциональных требований к процессам на АЭС, а Голдстейн [29], Джонсон [42] и Вудс [113] исследовали возможности построения дисплейных систем для явного представления функционально-целевых взаимосвя- зей. Распределение познавательных задач. Одна из основных проблем человеческих факторов, определяемая переходом от физической к познавательной роли человека в комплексных системах, состоит в распределении познавательных операций между человеческой и машинной подсистемами. На рис. 11.18 представлено в познавательных терминах распределение зада- ний для автоматической остановки ядерного реактора. Этот пример используется в расмуссеновской лестничной модели принятия оператором решений для описания познавательных операций, распределенных проектировщиком между автомати- зированными системами и оператором. При заданном распре- делении оператором выполняются следующие действия: 1. Контроль достижения цели — необходима ли остановка реактора? 2. Контроль характеристик автоматизированной системы — правильно ли проведена автоматическая остановка реактора? 3. Ручное управление — несколько методов остановки реак- тора вручную, либо независимо, либо в дополнение к автома- тизированной системе (например, на одной АЭС операторы правильно и быстро зарегистрировали аварийный режим, для которого требуется остановка реактора, независимо от автома- тизированной системы [104]). Кроме того, могут быть описаны познавательные действия оператора, которые зависят от динамики реальных ситуаций. Например, после автоматической остановки реактора оператор должен решить, была ли она необходима (т. е. существовала ли аварийная ситуация) или произошла ложная остановка (т. е. «нормальная» быстрая остановка реактора, возможно, из-за
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 451 ошибки во время проверок автоматизированной логической си- стемы остановки); после автоматической остановки оператор должен удостовериться, что соответствующая конечная цель задания (выключение реактора) остается достижимой в но- вых условиях (например, недопущение возврата к критическо- му режиму). Распределение заданий для автоматической остановки ре- актора иллюстрирует важную характеристику решений по их распределению [115]: по отношению к решениям о распределе- нии заданий существуют различные познавательные следствия, которые влияют на рабочие характеристики операторов, требо- вания к интерфейсам и, следовательно, на решение о распреде- лении заданий. Распределение некоторых заданий для машины приводит к появлению новых заданий для человеческого эле- мента, которые должны быть определены и проанализированы. Аналогично доказательству теорем методом от противного, ес- ли из-за решения о распределении заданий (например, заданий с высокой потенциальной вероятностью индивидуальной ошиб- ки [62], архитектуры, не допускающей ошибок объединенной системы или дополнительных обязательных требований по интерфейсной системе) возникают нежелательные последствия, то первоначальное решение по структурированию системы че- ловек— машина должно быть пересмотрено и проанализирова- ны альтернативные варианты, либо первоначальное решение может быть принято в качестве работающего, но пересмотрено после оценки последствий других решений о распределении ра- бочих заданий. Параллельное и последовательное представление данных. Построение интерфейсных систем, облегчающих познаватель- ные действия оператора, связано с согласованием модели мыс- ленных представлений оператора о системе и реальными сис- темными характеристиками и требованиями, т. е. с ранними познавательными действиями, которые возлагаются на операто- ра природой самой системы. Кроме того, должно быть соответ- ствие между требованиями системы к пользователю и его реаль- ными характеристиками на познавательном уровне [38]. Один из примеров относится к соотношению между после- довательным и параллельным представлениями данных. Суще- ствующие руководства по проектированию дисплеев относятся прежде всего к индивидуальным дисплеям. Если не учесть то- го, каким образом оператор воспринимает данные от многих последовательных дисплеев, то рабочие характеристики опера- тора^ могут ухудшиться [3, 111]. Когда требования по перекре- стной обработке информации от многих дисплеев игнорируют- ся, то компьютеризованные дисплейные системы становятся средством последовательного представления данных.
452 Глав; Предполо^ение о нару- шении управления активной зоне Определение Признаков Оценка крите- риев рабочих характерист. меоп\ к. А реоелен- (целл Кость' к / [Интерпретация послед! стат для текущих л?ЛЧ кий, безопасности.экоА комичности и т. д. I 'S' Состояние л системы Т^нтифйкацйя текущего состс якая системы ° \ -^s^A- Оценка критериев рабочих характе- ристик Результаты qWq наблюдений Тревожный CU^ Активизация по- Запрограммирован, требности в обра- 1 Ътветно^действие ботке данных Наблюдения информация -*йак> и данные Неопреде- Интерпретация послед- ценность v у ствий для текущих за- даний, безопасности.—г—1------- экономичности и т. д. jr~ I Обзор таблицы реше- нии Идентифика- ция текущего состояния системы Состояние системы Конечное состояние Определение задания', -01 ч оа>Лг>п nnft'xnnaifi.p.sn Обучение Проектировщик Ппанирование проекте^ Результаты наблюдений " /да (Наблюдения: хинформация |г/ данные ъыбор подходящего изменения режима системы Контроле 'Задание Информация (данные) J д __ \вателъности овисгпаии | Т (Последоватёпь- Темный Запрограммированное ответное действие из памяти машины Обучение_______ (справочные дан- ные, команды) [Активизация потребности в обработке Цен- ных Реализация действии', координация манипу- ляций Компьютер Рис. 11.18. Пример анализа рабочих ровщика, оператора и компьютера в тора [70]. заданий, иллюстрирующий процессе автоматической остановки реак- роли проекти-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 453 Оценка интересов предприятия и требований закона Конечное состоя- ние Аварийный останов Определение задания: выбор подходящего изме- нения режима системы ние Выведение стержней, охлаждение 5п . „н- планирование лоследос телъности действий Циклограмма, останова Реализация дёи- ствии: координа- ция манипуляций Оц емка критериев рабочих xapctftme- ристин Команды Обучение Пределен- (Цель ность J V j Состояние системы/ Интерпретация послед- ствий, для текущих за- .Оании.,безопасности экономичности и т у Проверка функци- онирования сис- тем безопас- ности, Останов 'Маненное состояние дентисракация гекущеэо состо- с? \ 'ни'я системы ^о^ом, \ Результаты наблюдений — Наблюдения. информация и данные Ж' W Тревожный сигнал [АктибизйциА Цот-\ ребносгпи в обрц-\ оотхе данных I Определение задания: выбор подходящего изме- нения режима системы ‘Задание Lz'fl9^ Запрограммирован- г — ное „ ответно е действие Определение “процедуры: планирование последова- тельносгпи действии бура Реализация действии ;\ координация манипуляции : Использование визуального дисплейного блока с узким ди- апазоном регистрации («замочная скважина») может привести к ухудшению степени извлечения информации пользователем по сравнению со случаем, когда все данные выводятся иа дис- плей одновременно [68].
454 Глава 11 Однако эффект «замочной скважины» не является неизбеж- ным следствием использования компьютерных дисплеев; он не связан также с ограниченными возможностями человека (на- пример, кратковременной памятью), которые должны быть скомпенсированы с помощью вспомогательных средств памяти или визуального дисплейного блока. Трудности обработки дан- ных дисплея являются результатом несогласованности требова- ний системы к оператору как средству обработки данных и действительных характеристик познавательной функции опера- тора. В отличие от последовательного представления данных «параллельное» (т. е. одновременное) представление считается более надежным, поскольку, как утверждает Поп [68], «чело- век характеризуется тем, что вся его информационная система представлена в распределенном виде и он способен делать вы- борку и распределять информацию по времени путем движе- ния глаз и с помощью своих профессиональных навыков интер- претации». Таким образом, преимущество, приписанное парал- лельному представлению данных по сравнению с последова- тельным, основано скорее на характеристиках человеческого восприятия и внимания, чем на способе представления данных. Даже когда вся база данных представляется одновременно, узкое поле зрения (2°) высокоразрешающей части сетчатки ог- раничивает объем данных, который может воспринять наблю- датель за один обзор. Это не является ограничением при на- блюдении картин реального мира, поскольку имеются дополни- тельные механизмы, которые превращают «последовательные» входные данные в то, что мы обычно воспринимаем как «па- раллельные» данные. Вудс [111] показал, каким образом мож- но улучшить извлечение оператором информации из данных дисплея, если использовать знания познавательной психологии относительно вышеупомянутых механизмов восприятия и вни- мания при проектировании дисплейной системы. «Визуальный поиск представляет собой активный опрос ви- димого мира, во время которого люди систематически выявля- ют и используют значимые формы взаимосвязей, чтобы решить, куда посмотреть сначала и в какой последовательности искать дальнейшую информацию» [69]. Степень, в какой дисплейная система подкрепляет механизмы внимания, лежащие в основе такой способности (или, согласно Вудсу [111, 113], величины визуального момента), определяет, является ли представление данных в эффективном смысле параллельным или последова- тельным. Небольшой визуальный момент приводит к ухудшению спо- собности оператора извлекать информацию из дисплейной сис- темы. Например, в следующем отрывке из исследования рабо-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 455 чих характеристик оператора, управляющего процессом [36], иллюстрируется, каким образом характеристики компьютерной дисплейной системы обусловливают небольшой визуальный мо- мент (импульс): «Наиболее интересным в модели оператора системы было отсутствие согласования в работе скважины и бака питатель- ной воды. Как уже упоминалось при рассмотрении деятельно- сти оператора, еще было достаточно времени, чтобы оператор понял, что горячая вода, откачиваемая из скважины, поступает в конечном итоге в бак питательной воды. Впоследствии он объяснил, что считает схемы системы питательной воды среди всего прочего слишком трудными для использования, посколь- ку схемы подсистем конденсатной и питательной воды оказа- лось трудно различить и выделить (см. схемы). Он жаловал- ся, что ему было трудно определить, с какой стороны бака питательной воды он находился, когда рассматривал схему подсистемы. Хотя это может быть и так, но тем не менее это- го недостаточно, чтобы объяснить его забывчивость о взаимо- связи между скважиной и баком питательной воды, поскольку она должна быть очевидной из чисто функционального анализа системы. Это означает, что оператор находился под сильным влиянием того способа, с помощью которого система была представлена на схемах, и, следовательно, это поверхностное представление ограничило его способность выяснить вопрос о более глубокой (функциональной) структуре системы». Отсюда видно, каким образом характеристики восприятия дисплейных данных могут повлиять на поведение человека при решении конкретных задач. Многие исследования, как приклад- ные, так и фундаментальные, показали, что форма представле- ния данных может оказать сильное влияние на деятельность операторов при решении данной проблемы. Брук и Дункан [10] в исследованиях обнаружений повреждений выяснили, что дисплейный формат влияет на «способность проводящего диагностические работы осознавать, что имеет отношение к по- вреждению, а что нет». Нарушение у наблюдателя процессов внимания, связанное с небольшим визуальным моментом, проявляется также в так называемой «дезинтеграции поля зрения» (Бартлетт [6]) или в «познавательном туннельном зрении» (Морей [57]). Позна- вательное туннельное зрение имеет место, когда внимание пользователя замыкается на подкласс параметров, а другие параметры исключаются. Это уменьшение размеров поля вни- мания (или отклонение от характеристик оптимальной выбор- ки) может привести к нарушениям в регистрации данных, осо- бенно когда происходит неожиданное событие или когда пра- вильная идентификация состояния зависит от интеграции дан-
456 Глава 11 иых из нескольких источников. Связь между этими последст- виями небольшого визуального момента и проблемами оценки состояния процесса оператором может быть выявлена из базы данных по принятию решений. На основе представлений о том, каким образом люди ин- тегрируют данные, содержащиеся в последовательных видимых образах, было разработано несколько методов увеличения ви- зуального момента для более эффективного использования дис- плейных систем (см. рис. 11.19 и работы Вудса [111, 112]). Ключевым элементом всех этих концепций является обеспече- ние наблюдателя данными относительно расположения одного изображения по отношению к другому или, в более общей фор- ме, данными относительно взаимоотношений между кадрами дисплея (например, каковы физические или функциональные А 5 Низкий "Г 1 Г I f I Е I Z ....._т.- - Т1 t BtHgumS I | [ j [ импдлю Г f 4 S Рис. 11.19. [1П]. Методы увеличения визуального момента в дисплейной системе связи между последовательными изображениями). Конечная цель заключается в использовании характеристик восприятия для оказания помощи оператору в построении и сохранении познавательной карты или схемы структуры данных. Это имен- но та внутренняя модель, которая обеспечивает одновременное представление информации. Стоп-кадр позволяет проверить структуру отображения, а также оценить сводку данных о состоянии системы. Общие карты взаимосвязей между данными могут быть детализирова- ны при необходимости привлечь внимание наблюдателя к «важным» деталям. Что касается общего представления дан- ных, обеспечивающего эффективное видение окружающей об- становки, то структура дисплейной системы должна включать набор междисплейных взаимосвязей, имеющих важное значе- ние для рабочих заданий оператора, которые должны быть описаны в дисплейном кадре. Простого перечисления данных на дисплее недостаточно для эффективного извлечения инфор- мации из нее. Например, деятельность оператора в примере и»
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 457 работы Холлнагеля [36] была не на высоте вследствие того, что общее представление данных на дисплее не сопровожда- лось показом важных функциональных связей между блоками данных более низкого уровня. Другой метод объединения информации последовательных кадров заключается в предъявлении на дисплеях определенных ориентиров восприятия. Четкий ориентир помогает наблюдате- лю интегрировать последовательные данные путем выделения легко различимого признака, который закрепляет переходный процесс восприятия и обеспечивает относительную систему от- счета для установления взаимосвязей в информации на дисп- леях. Если определенный признак или объект сразу распозна- ется на экране, то это облегчает получение сведений о харак- тере и направлении последующих наблюдений. «Если объект идентифицирован на экране, то можно быстрее уяснить ситуа- цию, с которой мы имеем дело» [8]. Другой вид «стимулятора» для улучшения восприятия пере- крестной дисплейной информации заключается в использова- нии метода перекрытия дисплеев. Перекрытие дисплеев пред- ставляет собой по существу стандартный картографический метод расширения диапазона охвата данных со стороны на- блюдателя. Функциональное перекрытие — это метод графи- ческого представления функциональных соотношений, которые выходят за границы поля дисплея. Поле дисплея содержит на- бор данных относительно единичного объекта или события; функциональное перекрытие реализуется, когда каждое поле содержит также данные или отметчики данных по семантиче- ски связанным объектам типа конечных целей или функцио- нальных средств (т. е. альтернативных средств достижения конечной цели). Для представления электронных схем на про- тяжении длительного времени использовались дисплеи скорее функционального, чем физического типа. Так, если в системе регулируется расход рабочего тела для поддержания загрузки реакторного резервуара, то на дисплей необходимо выводить данные относительно регулируемых параметров системы (на- пример, данные о расходе) и информацию о реализации ко- нечной цели (например, находится ли загрузка реактора на запланированном уровне). Важно отметить, что функциональ- ное перекрытие может быть использовано только в том слу- чае, если указаны функциональные соотношения между рабо- чими точками (т. е. установлено, каким образом данные свя- заны с целями оператора). Путем идентификации соотношений между данными и целями для оператора и параллельного вво- да этих соотношений в структуру дисплейной системы оператор более легко сможет распределить «важные» и «информатив- ные» данные.
458 Глава 11 Методы стоп-кадра, ориентиров и перекрытия позволяют увеличить визуальный момент путем установления пространст- венных связей между изображениями, т. е. путем пространств венной организации данных. Такая организация (пространст- венное кодирование) может существенно облегчить индивиду- альную познавательную обработку данных (см., например, ра- боту Хабера [31]). Приоритет пространственного принципа как организующего настолько неоспорим, что даже непространст- венные данные (например, таксономные деревья в биологии или структуры компьютерных программ) часто задаются в про- странственном представлении, чтобы облегчить их восприятие оператором. Пространственная организация преобразует внут- реннюю нормативную модель оператора в схему восприятия. Оператор скорее видит, чем помнит организацию данных в системе, и может «перемещаться» по ней так же, как он пере- мещается в реальном пространстве, например, пультового по- мещения. Вышеописанный перечень методов для увеличения визуаль- ного момента в дисплейной системе обеспечивает проектиров- щиков данными о том, каким образом улучшить непрерывность восприятия информации с различных дисплеев. Эти методы позволяют реализовать преимущества параллельного представ- ления данных путем сосредоточения внимания и облегчения восприятия оператора пространственно организованных «ин- формативных» данных. Профессиональные навыки оператора можно усовершенст- вовать путем создания пространственной структуры, которая отражает наиболее значимые соотношения между элементами данных, т. е. создания концептуального или виртуального про- странства для представления данных, в особенности данных, которые не непосредственно или необязательно являются по своему характеру пространственными. Интегральные или предметные дисплеи. Представление данных на промышленных пультах управления даже при ис- пользовании визуальных дисплейных блоков определяется в основном философией «одно измерение — одна индикация на дисплее». Этот подход к представлению данных не благоприят- ствует обработке информации оператором (см., например, [28, 57]). Принцип одного измерения — одной индикации при- водит к последовательной, дискретной форме сбора данных; обязанность по поиску, обобщению и интерпретации всех дан- ных, связанных с конкретным заданием, возлагается при этом на оператора. Когда решения оператора основаны на значении единичного параметра, разделение дисплеев не представляет проблемы, но они могут упускать важные взаимосвязи между точечными данными, когда необходимо обобщить многие пара-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 459 метры для оценки состояния процесса более высокого порядка (например, достаточна ли нагрузка, каково состояние безопас- ности процесса?) и для диагностики повреждений. Результа- том этого является необходимость разработки большого коли- чества интегральных или предметных дисплеев, в которых группы данных, относящихся к конкретной проблеме, организо- ваны и представлены в виде единичного воспринимаемого объ- екта, такого, как геометрический образ. Проведен анализ фи- зиологической основы интегральных дисплеев [27, 107]. Ин- тегральные дисплеи были использованы в авиационных прило- жениях (например, контактно-аналоговые дисплеи [76]), в ста- тистике для представления результатов многопараметрического анализа (см., например, [14] и [46]), в медицине для облегче- ния контроля состояния пациента (см., например, [91]) и часто рекомендовались как вспомогательное средство для кон- троля состояния системы при управлении процессом (см., на- пример, [25] и [28]). На рис. 11.20 приведен пример предметного дисплея одного из типов (первоначально предложенного Кэкином [15]), кото- рый был разработан и использован для отображения состоя- ния безопасности ядерного реактора [51, 117]. Различные по- казания динамически масштабируются с тем, чтобы нормаль- ный режим работы всегда представлялся правильным много- угольником; при этом искажения фигуры представляют разви- вающиеся отклонения от нормального режима. Дисплеи, по- добные этому, имеют много преимуществ с точки зрения луч- шего извлечения информации оператором [27, 41, 92, 108]. Например, Уикенс и др. [108] проанализировали роль инте- гральных дисплеев в отношении выявления повреждений в простой динамической системе. Имеющиеся данные были свя- заны друг с другом через динамику системы, и их нужно было обобщить, чтобы определить, работает ли система в нормаль- ном режиме. Эти исследования продемонстрировали значи- тельное преимущество в отношении диагностики повреждений предметного дисплея типа показанного на рис. 11.20 по срав- нению со случаем раздельного представления данных (индиви- дуальные отметки). В целом, интегральные дисплеи могут обес- печить: 1) улучшение принятия многопараметрических решений; 2) реализацию преимуществ способностей человека-опера- тора по распознаванию образов; 3) улучшение различимости изменений в состоянии системы благодаря чувствительности оператора к изменениям образов; 4) помощь операторам в идентификации состояния систе- мы, поскольку операторы имеют тенденцию ориентироваться на стереотипные точечные данные для оценки состояния систе-
1TL2WIDRNG CORE 618/6 33 SUL WIDRCS PRESS 2235/2235 PSIG 250 МСР л PRZRLEI/i ! t))/bU /о < \ RVLEV 100% WIDSG 50/5 24.02.81.00:00:00 EXIT 118°E WOOL STARTUP OODPM \ . cntmtpress j 1 0PSI6 LEV Ip 2 10% RAD CNTMT SEC OTHER 1TL2 WIDRN6 24.02.81.00:00:00 PRZPLEV , 0/41% b RVLEV 70% СОЛО EXIT 5ТЭ/422°Е О SUBCOOL WIDRCS PRESS 1265/2235 PSI Б 168 MOP STARTUP OODPM , CNTMT PRESS 1 15 PSI6 WIDSGLEVIpZ 38/50% RAD CNTMT SEC OTHER Рис. 11.20. Схематический пример предметного дисплея, примененного для оценки безопасности ядерного реактора. Отрезки, соответствующие различным параметрам безопасности, динамически масшта* бированы, так что правильный многоугольник всегда соответствует нормальному режиму (вверху), тогда как искажения формы многоугольника указывают иа развивающееся от- клонение от нормального режима (внизу).
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 461' мы и, следовательно, могут сделать неполные и, возможно,, неправильные оценки, когда привычных признаков недоста- точно; 5) снижение нагрузки на память оператора путем концент- рации соответствующей информации в одном месте и благода- ря использованию мнемонического приема (так, запоминание- цепочки «совокупность данных — образ — оператор» позволяет восстановить все требуемые значения); 6) более эффективную передачу большего количества дан- ных, например, предметный дисплей из рис. 11.20 преобразует свыше 100 значений показаний датчиков в образ состояний процесса. Другими словами, правильно спроектированные интеграль- ные дисплеи повышают способность оператора к извлечению информации из нескольких дисплеев на интерфейсе пульта уп- равления, поскольку они обеспечивают лучшее согласование познавательных характеристик человека и требований к ним со стороны рабочих заданий. Несмотря на потенциальные преимущества интегральных дисплеев, все еще существует проблема того, каким образом спроектировать эффективный интегральный дисплей для специ- ализированного применения в управлении процессами (см., например, [23]). Во-первых, в большинстве исследований ин- тегральных дисплеев они рассматриваются скорее в статичес- ком варианте (см., например, [46]), а не в приложениях для реального масштаба времени. Например, нет специфического- образа, связанного с конкретным повреждением, напротив, во время аварии образ изменяется сравнительно характерными способами, которые зависят от ее опасности, условий эксплуа- тации системы, наличия других повреждений и действий опера- тора. Во-вторых, существует проблема выбора параметров, обобщаемых на дисплее. Здесь основной вопрос заключается & том, какую информацию проектировщик желает сообщить опе- ратору и какая совокупность данных необходима для выполне- ния этой задачи. В-третьих, существует проблема масштаби- рования выбранных данных, так чтобы наблюдатель мог видеть- желательные образы. Для этого разнородные данные (напри- мер, давление и температуру или соотношение между непре- рывными и дискретными параметрами) необходимо сделать сравнимыми, установить масштабное разрешение и, что наибо- лее важно, идентифицировать стандартные нормальные и гра- ничные условия в зависимости от режима эксплуатации. На- пример, дисплей на рис. 11.20 можно рассматривать как ди- намическую систему тревожной сигнализации, которая непре- рывные изменения между фактическим, заданным и граничны- ми режимами преобразует в оценку состояния реактора [94],
462 Глава 11 Наконец, имеется проблема согласования данных с характерис- тиками выбранного формата для объекта (например, с харак- теристиками повреждения или с элементами геометрической фигуры). Тщательное согласование данных необходимо, по- скольку в графическом формате существуют внутренние взаи- мосвязи, которым должны соответствовать (или, по крайней мере, не противоречить) соотношения между данными, которые должны быть воспроизведены на дисплее. Например, на рис. 31.23 шкалы для давления и температуры вместе определяют переохлаждение (температура на верхнем, а давление — на нижнем пределе); размещение таких данных на соседних шка- лах подчеркивает эту внутреннюю взаимосвязь. Эти проблемы выбора, масштабирования данных и их со- гласования с графической формой очень важны для констру- ирования эффективных интегральных дисплеев. Например, Клайнер и Хартиган [46] (см. также сопроводительные ком- ментарии Уайнера) дают три различных варианта решения этих проблем для единичного интегрального формата, которые могут сформулировать единичный образ лежащих в его основе данных. Когда эти требования выполняются в процессе проек- тирования, спроектированные интегральные дисплеи становятся особенно эффективными средствами улучшения извлечения ин- формации оператором. Контроль за отклонениями. Контроль за отклонениями, а именно, идентификация режимов, отклоняющихся от нормаль- ных, и организация ответных действий являются основными функциями оператора в управлении процессом, в том числе в таких сложных специфических условиях, как управление АЭС или воздушным движением. Сигналы тревоги в обычных систе- мах сводятся просто к сообщениям об отклонениях от конт- рольных значений или состояний (например, открыто — закры- то), которые вводятся на дисплей по принципу «один пара- метр— одна индикация» (см. рис. 11.2). Однако опыт эксплуа- тации станций [44], анализ [5, 16] и оценки характеристик си- стем управления [47, 48] показали, что при использовании си- стем тревожной сигнализации такого типа операторы часто встречаются с проблемами идентификации, установления при- оритетов и выбора ответных действий в случае отклонения ре- жимов от нормального. Исследователи заметили, что одним из источников этих трудностей является «инфляция сигналов тревоги», т. е. боль- шое количество тревожных сообщений, которые могут посту- пать одновременно. Инфляция сигналов тревоги характерна для случаев, когда: 1) оператор не может выделить наиболее важный сигнал тревоги при возможном большом количестве поступающих одновременно менее важных сообщений (высокий
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 463'-: уровень шума данных); 2) оператор не может на основании разнородных тревожных сообщений низкого уровня вырабо- тать точную оценку более высокого уровня для режима, дейст- вительно отклоняющегося от нормального. Другой тесно связанный с первым источник трудностей — ложные сигналы тревоги, т. е. тревожные сообщения, которые не связаны с ненормальным режимом работы станции, по край- ней мере для текущего состояния [85]: «Операторы на всех станциях жаловались на большое ко- личество ложных сигналов тревоги. Причины их появления бы- ли разными. На одной станции имелось «пустое», предположи- тельно недействующее оповестительное устройство, которое случайно давало сигнал тревоги. Персонал, занимавшийся тех- ническим обслуживанием н эксплуатацией станции, не мог оп- ределить его причину, но в каждом из таких случаев от персо- нала требовались усилия по распознаванию, заглушению сиг- нала и повторному включению сигнализации. Во многих слу- чаях контрольные точки системы тревожной сигнализации, как было известно операторам, были слишком чувствительны к обычным переходным процессам. Вследствие этого небольшие отклонения от режима или переходные процессы, которые счи- тались нормальными, включали систему тревожной сигнализа- ции и создавали напряжение, хотя и не требовали никаких действий. Операции по техническому обслуживанию или калиб- ровке систем часто приводили к возникновению ложных сиг- налов тревоги. Частые ложные сигналы тревоги притупляют бдительность операторов и снижают доверие к системе. Неред- ко операторы при таких сигналах сохраняли полное спокойст- вие и быстро распознавали их причины без лишних хлопот». Связь одного тревожного сообщения с различными эксплу- атационными ситуациями является одной из основных причин ложных сигналов, т. е. сообщения указывают на отклонения режима от нормального в одном контексте, но для других си- туаций то же самое состояние станции считается нормальным. Третьим источником инфляции сигналов тревоги являются сигналы, которые реально регистрируют исполнение команды (например, на включение или выключение клапана). Часто со- общения о состоянии системы связаны с автоматическими из- менениями ее состояния. Эти сообщения дают операторам очень полезные данные [48], например, потому, что они расши- ряют поле зрения или дают информацию об общем состоянии станции, и потому, что операторы нуждаются в подтвержде- нии правильности реализующихся автоматических изменений состояния системы. Однако эти сообщения о состоянии системы не являются аварийными, если сам режим соответствует норме-
464 Глава 11 (например, насос А выключен, но включается после поступле- ния сигнала безопасности). Выше было дано классическое описание проблемы тревож- ной сигнализации [83]. Однако ее можно также рассматривать как частный случай проблемы значимости данных [115]; дейст- вительно, чаще приходится иметь дело с избытком сообщений, чем с их недостатком. Проблема значимости данных в рассматриваемом случае сводится к неспособности оператора обнаружить, обобщить и интерпретировать «правильные» данные в «нужный» момент времени (например, критическая информация не выделяется из информационного потока или не извлекается из данных, распределенных во времени или пространстве, или не наблю- дается из-за неправильного понимания или ошибочных пред- положений). Эта проблема возникает в ситуациях, когда нуж- но обрабатывать большое количество потенциально полезных данных, чтобы обнаружить значимую для данного случая со- вокупность данных. Другими словами, большинство проблем обработки информации возникает опять-таки не из-за недос- татка данных, а скорее из-за их избытка. Эксплуатационный персонал в условиях динамического процесса должен выявлять и оценивать информацию и произ- водить определенные ответные действия в случае ненормально- го режима. Эта задача обычно усложняется, поскольку: 1) значение конкретного сигнала тревоги зависит от ситуации (например, от режима работы станции, предыстории сообще- ния типа того, что было зарегистрировано на втором блоке Тримайл-Айлендской АЭС при утечке через дренажно-предох- ранительный клапан, и состояния других сообщений); 2) для опенки состояния процесса должны быть выбраны и обобщены отдельные сигналы тревоги, поскольку каждое сообщение яв- ляется лишь частичным и косвенным указанием на отклонение режима от нормального (например, уровень воды в компенса- торе объема, меньший 17 %, является лишь одним из парамет- ров, характеризующих ненормальную работу первичного кон- тура). Это означает, что единичное возмущение может иници- ировать большое число сигналов «тревоги» и что данный сиг- нал может быть вызван многими возмущениями. Важным мо- ментом проектирования системы тревожной сигнализации явля- ется разграничение между имеющимися данными и значением информации, которую оператор извлекает из этих данных (Смит [93], с. 296—297): «Когда мы проверяем процесс взаимодействия между чело- веком и компьютером с точки зрения человека, то полезно сде- лать явным разграничение «информации» и «данных». Здесь под термином «информация» понимается ответ на конкретный
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 465 вопрос, тогда как данные представляют собой новый матери- ал, из которого извлекается информация. Вопросы, задаваемые человеком, могут быть неопределенными (типа «Что здесь про- исходит?» или «Что мне сейчас следует делать?») или конкрет- ными. Но если представленные ему данные не относятся к ка- кому-то явному или неявному вопросу, то они не имеют значе- ния в рассматриваемом контексте. То, что компьютер может реально дать для оператора,— это отобразить данные. Какую информацию оператор способен извлечь из такой визуализации данных, показывают его ответ- ные действия. Степень эффективности обработки, систематиза- ции и распределения данных перед их представлением будет определять степень извлечения оператором информации из дисплеев. Эти два термина «данные» и «информация» слишком часто путают, и заявление типа «Мне нужно больше информа- ции» нередко означает «Мне не хватает данных». Обычно при- чина таких заявлений заключается в том, что требуемая ин- формация не извлекается из данных. До тех пор пока путани- ца с понятиями «данные» и «информация» не устранена, все по- пытки повышения информативности направлены на получение большего объема данных, и при этом скорее возникают допол- нительные трудности, чем устраняются». В качестве одного из примеров трудностей, связанных со смешиванием понятий «данные» и «информация», можно ука- зать, что компьютеризация системы тревожной сигнализации, учитывающая многочисленные типы тревожных сообщений, без рассмотрения информации, необходимой для выполнения зада- ний по управлению АЭС при возникновении дефектов, не толь- ко не позволяла устранить дефекты в системе, но даже способ- ствовала их развитию [68]. Задача автоматического контроля за отклонениями заклю- чается в привлечении внимания оператора и в оказании помо- щи ему при идентификации отклонения и формировании адек- ватного ответного действия в случае отклонения режима от нормального. Эта задача означает, что хорошая система тре- вожной сигнализации должна: 1) привлекать внимание опера- тора к тому, что в системе появилось отклонение от нормаль- ного режима; 2) обеспечивать средства оценки режимов, от- клоняющихся от нормального; 3) обеспечивать средства для определения корректирующего действия. Первый критерий оз- начает, что должна быть четкая связь между сигналом тревоги и некоторым ненормальным режимом. Таким образом, степень значимости данного сообщения зависит от различных факторов, находящихся за пределами эргономического анализа слуховых сигналов и систем распознавания, таких, как: 1) ситуация, соответствующая поступившим сигналам;
466 Глава 11 2) доля ложных сигналов; 3) отношение числа действительных сигналов к числу свя- занных с ними состояний, отклоняющихся от нормальных. Третий критерий связан с тем, каким образом оператор пе- реходит от сигнала тревоги к некоторому корректирующему действию при управлении процессом. Существует некоторое инициирующее возмущение, которое приводит к другим возму- щениям через взаимные связи между станционными процесса- ми, запросы относительно повреждений других узлов станции, автоматизированное управление или индивидуальные ответные реакции. Это означает, что на возмущения можно реагировать посредством: 1) регулировки или замены возмущенного процес- са; 2) ответных действий на последствия возмущений, напри- мер, утечку теплоносителя или появление радиации; 3) про- слеживания причинной связи событий для определения коррек- тирующих действий (диагностика), например, если утечка теп- лоносителя привела к выделению энергии, обусловившему ра- диацию, и мы определим, как все это произошло, то можно предпринять ответное действие, которое позволит устранить це- почку возмущений. Оценка возмущения и ответного действия на него во время аварии может осуществляться любыми ком- бинациями этих реакций. Взаимодействие между этими катего- риями реакций еще более усложняется, поскольку цепочки воз- мущений, возникающих от независимых инициирующих источ- ников, могут сосуществовать либо взаимодействовать. Усилия по смягчению проблемы тревожной сигнализации начинаются с более точного определения ненормальных режи- мов. Обычные аварийные сообщения концентрируются на отк- лонениях от режимных контрольных точек и повреждениях кон- струкции; оператор должен оценивать значимость этих откло- нений и повреждений для текущего эксплуатационного режима. В более сложных тревожных сообщениях обобщаются данные о параметрах и режимах работы агрегатов для описания не- нормальных режимов с помощью блоков более высокого поряд- ка, таких, как подсистемы, которые неправильно работают или не могут работать правильно, и функции, которые не выполня- ются или осуществляются с отклонениями. Возмущения опи- сываются, например, массовыми и энергетическими потоками и соответствующими балансами [29, 42], влияниями на критиче- ские функции безопасности [24, 42], вызывающими их повреж- дениями [7, 26]. В сложных процессах существует топология отношений между системами, функциями и целями [73]. Например, меж- ду станционными системами и функциями существуют много- контурные связи, так что повреждение данного агрегата может повлиять на несколько функций, а отклонения заданной функ-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 467 ции могут быть обусловлены различными причинами или про- ходить через различные контуры (рис. 11.21). Эта топология элементов и взаимосвязей дает один из методов получения описаний состояния процесса высокого уровня, которые могут оказать помощь операторам в выявлении и устранении откло- нений (см., например, [24, 29, 50, 58, 113]). Более полное по- нимание того, что именно в процессе выходит за рамки нор- мального режима, было использовано двумя путями для смяг- чения проблемы тревожной сигнализации. При проектировании систем тревожной сигнализации делаются попытки лучшей организации данных по нормальным режимам для содействия операторам в выявлении и интерпретации ненормальных режи- мов, а также ответной реакции на них [29, 98, 106]. Подходы, основанные на обработке сигналов тревоги, включают разделе- ние тревожных сообщений и сообщений о состоянии системы, более точное определение того, из чего состоит сигнал тревоги, а также более совершенные организацию и представление дан- ных по режимам, отклоняющимся от нормальных, например, при использовании интегральных графических форматов (см. рис. 11.23, а также работы [33, 42, 106], где приведены более яркие примеры) и дисплеев с топологиями целей и функций систем [29, 113]. С другой стороны, в системах анализа возму- щений делается попытка непосредственно информировать опе- ратора об отклонениях и подходящих корректирующих страте- гиях. Для создания систем анализа возмущений использова- лись таблицы решений [26], причинно-следственные деревья [7], деревья сигналов тревоги и экспертные системы, основан- ные на определенных правилах [2, 58]. 11.4. Оценка вспомогательных средств для принятия решений Разработка новых интерфейсных концепций и вспомогатель- ных средств для операторов способствовала расширению ис- следований характеристик системы человек — машина. Такие исследования необходимы для выявления наиболее слабых мест системы, для обеспечения информацией разработки новых вариантов и для определения эффективности новых или моди- фицированных интерфейсных систем. Быстрые темпы разработ- ки потенциальных вспомогательных средств для принятия ре- шений привели к созданию усовершенствованных методов, ко- торыми могут воспользоваться специалисты-практики, занима- ющиеся человеческими факторами. Ниже подводятся итоги нескольких прикладных исследова- ний характеристик системы человек — машина в области атом- ной энергетики [66, 79, 80, 109]. Для иллюстрации используют- ся примеры реальных оценок. Обсуждаемые методы имеют
Цель [эксплуатационная пригодность, безопасность) Проектные цели по эксплуатационной пригодности и оезопасности Критические параметры эксплуатационной пригодности и безопасности Расчетные функции Жизненна важные системы Режимы работы систем Подсистемы Компоненты Вспомогательные жизненно важные системы Безопасность Эксплуатационная пригодность
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 469 особое значение для измерения характеристик систем чело- век — машина в познавательных задачах, таких, как процессы контроля и степень реализации конечных целей, управление АЭС в аварийных ситуациях и планирование. Ниже рассматри- ваются такие аспекты исследований, как: 1) роль концептуальных структур или моделей проблем, связанных с принятием решений; 2) важность критериев оценки процесса принятия операто- ром решения, а также результата этого процесса; 3) роль моделирования с ограниченной точностью для про- ведения экономичных оценок. 11.4.1. Методологические данные Критерии оценки характеристик процесса и его результатов. Недостаточно только зарегистрировать конечный результат данного процесса; то, каким образом оператор достигает конеч- ного результата, обеспечивает исследователя важными данны- ми по вопросу о том, как и почему тот или иной интерфейс помогает или мешает оператору реализовать свои рабочие ка- чества [19, 117]. Данные по причинам и контексту проблем оператора могут выявить факторы, которые так или иначе влияют на индивидуальные рабочие характеристики и, следо- вательно, могут оказаться полезными в идентификации потен- циальных усовершенствований систем или дополнений к интер- фейсным системам. Изучение процесса принятия решений желательно также по той причине, что интерфейсные системы многомерны [78]. Оценка по одному лишь конечному результату не позволяет выявить, какие из многочисленных потенциальных факторов влияют на конкретный конечный результат [117]. Например, если в новом варианте дисплея используется кодирование по- токов (например, энергетических, материальных, информацион- ных) в некоторой системе, то конечные результаты будут зави- сеть от способа реализации кодирования (четкость и адекват- ность кодирования) и от соответствия дисплейного варианта определенному контексту заданий (способствуют ли дисплеи улучшению деятельности оператора при выполнении некоторо- го задания). В табл. 11.7 приведен пример критериев по конечным ре- зультатам и характеристикам процесса для одного рабочего задания в некотором событии с управлением процессом (мо- Рис. 11.21. Иерархия систем, функций и целей для АЭС [24].
470 Глава 11 Таблица 11.7. Критерии оценки конечного результата и харак- теристик процесса (задание с охлаждением при разгерметизации трубопровода парогенератора) Конечные результаты*) Характеристики процесса (примеры) Охлаждение ^50 °C Охлаждение ^0°С Своевременное начало охлаждения Выбор правильного задания Скорость охлаждения (высокая, низкая) Контроль охлаждения Прекращение охлаждения по заданию *) Следует отметить, что с точки зрения всего события критерии конечного резуль- тата задания становятся критериями характеристик события; критерии конечного ре- зультата события фокусируются иа более общих последствиях (для случая безопасности АЭС — на выходе радиоактивных продуктов и повреждении активной зоны). дельная авария на АЭС). Данные из исследования, в котором анализируется это задание [116], иллюстрируют важность кри- териев эксплуатационных характеристик процесса. В некоторых случаях не было отмечено никаких нарушений в конечных ре- зультатах, но эксплуатационные характеристики системы были лишь условно удовлетворительными (пример протокола рей- тингов рабочих характеристик приведен на рис. 11.16), по- скольку некоторые параметры процесса нарушались (в 5 слу- чаях из 15). В одном случае (из 15) отмечено отклонение ко- нечного результата (переохлаждение менее чем на 50°C). Здесь характеристики процесса дают представление о том, по- чему произошло отклонение конечного результата — бригада операторов не смогла эффективно проконтролировать степень выполнения конечной цели (переохлаждение), так что, когда течение событий отклонилось от ожидаемого, операторы поте- ряли 14 мин, прежде чем смогли обнаружить причину и устра- нить ее. Для прослеживания за процессом принятия решений требу- ются опытные наблюдатели (как специалисты в данной облас- ти, так и эксперты по профессиональным качествам персонала, см. рис. 11.22), чтобы составить протоколы, которые эффектив- но описывают действия по принятию оператором решения [37, [16]. Входные данные протоколов решений могут включать ха- рактеристики поиска информации (например, регистрационные данные по визуальному поиску), действия оператора и условия конкретной ситуации, параметры состояния управляемого объ- екта и данные устных отчетов. Данные этого типа анализиру- ются как пакет путем классификации ситуаций принятия реше- ний, представляющих интерес для оценки данного интерфейса, с тем, чтобы получить описание рабочих характеристик опера-
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 471 Аварийные команды Экспертные Технологическая оценка карта Тренировка Моделирование Психология (теория решений) Результаты -> наблюдений (описание действительных характеристик) Результаты анализа (формальное описание характеристик) Матрица решений Таксономия эксплуатационных ошибок Рис. 1122 Процедура формирования и анализа протоколов решений [114]. тора (примеры форматов протоколов решений приведены на рис. 11.12, 11.14 и в табл. 11.1, 11.2). Компромисс между конкретным и отвлеченным описаниями. Деятельность оператора в первую очередь анализируется или описывается на языке данной специальности: определенный пользователь в данной области, на конкретном оборудовании, в данном событии — перекрытие клапана х в момент времени у. Анализ на таком уровне (который можно назвать конкрет- ным описанием деятельности) обычно не опирается на ту или иную концепцию и сильно зависит от конкретной ситуации; другими словами, такие результаты трудно обобщить для других пользователей, заданий и событий. Обобщенные резуль- таты можно получить только путем использования моделей де- ятельности пользователя (оператора). Поскольку поиск опера- тором данных представляет собой итеративный цикл между поведением, обусловленным данными, и поведением, обуслов-
472 Глава И ленным конкретной моделью (т. е. наблюдение представляет со- бой процесс контроля и управления, когда состояние объекта уточняется при каждой последующей итерации [111]), то про- цесс оценки деятельности также сводится к циклу операций, из которых одни определяются конкретными данными, а другие — вытекают из теоретических соображений (рис. 11.23). Посколь- ку основу для этого второго уровня анализа образуют концеп- ции или модели, то его можно назвать формальным описанием деятельности (более детальное обсуждение роли этих уровней анализа и описания при оценке процесса проведе- но в работе [39]). Формальное описание деятельности опера- тора имеет важное значение, поскольку оно основано на моде- лях, а не на данных, которые зависят от конкретной ситуации (за исключением специальных случаев с хорошо развитой тео- рией). Для иллюстрации разницы Теоретические между этими двумя уровнями мо ели —описания рассмотрим соотно- / \ шение между случаем авиа- I I ционного полета и индивиду- \ у альными попытками летать. \^кспл^пационнь^/ Один из подходов заключает- Рис. 11.23. Оценка профессиональных ся в подражании тому, как качеств в процессах, основанных на ведут себя птицы. Такое по- моделях и на данных. верхностное рассмотрение про- блемы приводит к попыткам полета путем имитации взмахов крыльями. Реальное понима- ние ситуации приходит тогда, когда обнаруживается, что как полет планера, так и полет с помощью реактивного двигателя основаны на действии аэродинамической подъемной силы на крыло. Представление об аэродинамическом профиле дает идею о том, какие характеристики конструкции и параметры режима необходимы для требуемого поведения системы. Чтобы привести какой-либо пример из приложений по уп- равлению процессами, представим себе оператора, намереваю- щегося осуществить набор действий У (нечасто выполняемое рабочее задание), который ошибочно заменяет их действиями из набора X, выполняемыми часто и относящимися к тесно связанному с У заданию (рис. 11.24). При конкретном описа- нии деятельности оператора должно быть указано, что опера- тор совершил ошибку в действии совокупности У, связанном с перекрытием клапана Е, а не клапана 4. При формальном опи- сании мы должны отметить, что произошла машинальная ошибка воспроизведения стереотипа, относящаяся к определен- ной категории одной из моделей внутренних механизмов опе- ратора [62].
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 473 В данном примере модель индивидуальной ошибки была использована для анализа деятельности оператора; такие дан- ные можно скомбинировать и обобщить с данными для других операторов и других событий. Кроме того, можно определить и проверить средства для компенсации влияния или предотвра- щения этой распространенной ошибки оператора (если данные показывают, что она относится к категории частых или важ- ных ошибок). Наконец, традиционные проблемы определения критериев оценки и формулирования программы усовершенст- вований упрощаются, потому что в правильной формулировке задачи уже содержатся средства улучшения профессиональных качеств и указываются наиболее важные условия, которые Набор действии X (часто выполняемых} Набор действий У (редко выполняемых} Действия Л В с г Машинальная ошибка Действия 1 2 3 В 5 Рис. 11.24. Иллюстрация одной категории ошибок оператора (воспроизведе- ния стереотипа). должны реализоваться в любой программе усовершенствований. Для примера ошибки воспроизведения стереотипа при оценке эффективности изменений в интерфейсе нужно ввести некото- рую меру появления таких ошибок и некоторую испытательную ситуацию, которая должна, по всей вероятности, привести к таким ошибкам (на рис. 11.25 показана цепь процессов с уп- равлением, обусловленным данными и моделью, для этого примера). Постановка вопросов. Во многих исследованиях по оценке деятельности операторов задается простой вопрос: какая интер- фейсная система лучше — А или В? Это пример плохо сформу- лированной задачи, и результаты последующих усовершенство- ваний почти наверняка будут разочаровывающими, т. е. они будут не очень информативными по сравнению с затратами на их получение. Поскольку интерфейсы используются для сооб- щения данных оператору в целях оказания помощи при выпол- нении рабочих заданий, то, как минимум, вопрос об оценке' должен задаваться в такой форме: не лучше ли интерфейсная: система А, чем система В, для выполнения определенного зада- ния или некоторой категории заданий? В первоначальном воп.-
474 Глава 11 росе отсутствует также анализ взаимосвязи между интерфейс- ными системами А и В. Почему они должны приводить к раз- личным показателям деятельности оператора? Для решения каких задач они предназначены? Представляют ли они различ- ные интерфейсные концепции или различные способы реализа- ции одной концепции? Аналогично в исследованиях по оценке интерфейсов часто нельзя разделить вопросы, относящиеся к назначению интер- фейсной системы (чего мы должны достичь?), и вопросы, отно- сящиеся к средствам (как его можно осуществить?). В исследо- ваниях по оценке интерфейсных систем мы должны провести разграничение между этими вопросами («имеет лн значение некоторое х в контексте задачи g?» и «каков наилучший способ сообщить оператору данные об X при наличии других сообщае- мых данных?») и быть в состоянии отнести те или иные ре- зультаты либо к одной, либо к другой причине. Знание механизмов ошибок оператора. Выявления типичных Оценка рабочих проблем, например машинальных ошибок Проверка х арактеристик оператора потенциальных контрмер Рис. 11.25. Пример звеньев процессов, основанных на моделях и на данных, при оценке профессиональных качеств. Это различие между вопросами более высокого уровня (проблемы II уровня), связанными с тем, что интерфейс дол- жен сообщать оператору (например, обеспечивают ли дисплеи, на которые выводятся данные о состоянии технологического процесса, более высокие показатели деятельности оператора при выполнении данного задания?), и вопросами более низкого уровня (проблемы I уровня), связанными с тем, как реализо- вать назначение данного интерфейса (например, все специаль- ные методы кодирования а, Ь, с хороши для сообщения о со- стоянии технологического процесса в контексте полного набора данных, которые должны кодироваться в данном конкретном приложении), является основным элементом проблемы оценки интерфейса. Если результаты оценок того, что должно сообщаться на интерфейс (уровень II), появляются только после того, как система спроектирована и итеративно испытана на уровне I, то эти результаты трудно использовать из-за больших затрат на изменения системы. Эти изменения могут относиться к сис- теме технического или программного обеспечения, но они могут
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 475 еще быть обусловлены перепроектированием систем на I уров- не, поскольку элементы I уровня определяют выбор элементов II уровня. Другими словами, это один из основных критериев проектирования: форма сообщения данных зависит от того, что должно сообщаться1). С другой стороны, если мы пытаемся проверить выбор на уровне II на ранней стадии процесса про- ектирования, то проблема заключается в том, что адекватность решений I уровня является необходимым условием успешного выбора II уровня. Таким образом, существует необходимость выявления, контроля или устранения влияния I уровня, чтобы обеспечить значимые результаты II уровня (см. также работу Роуза [78]). Таким образом, центральная проблема при оценке интер- фейсных систем заключается в разграничении результатов, обусловленных элементами I уровня (сможет ли оператор ви- деть, считывать, воспринимать данные), от результатов, обус- ловленных элементами II уровня (получает ли оператор «пра- вильные» данные в «нужный» момент времени). Это разграни- чение можно произвести многими способами. Во-первых, метод оценки должен включать анализ источника наблюдаемых ре- зультатов, т. е. процесса, а также критериев их оценки. Во- вторых, современное состояние науки и техники позволяет бы- стро спроектировать прототипную систему человек — машина [35]. Ключевой вопрос заключается в обеспечении механизма обоснования вариантов II уровня, не нарушая критериев I уровня. Важно отметить, что характеристики I уровня прото- типа не обязательно (и даже маловероятно) должны быть та- кими же, как у рабочей системы: 1) из-за того влияния, кото- рое оценка результатов на II уровне оказывает на проектные требования в отношении I уровня; 2) из-за различий в систе- мах технического и программного обеспечения между прототип- ной и рабочей системами. Таким образом, критерии характе- ристик I уровня прототипного варианта системы человек — ма- шина не дублируют критерии для рабочего варианта; скорее, они адекватны, что позволяет оператору и разработчику оце- нить элементы I уровня в отношении концепций решения зада- чи II уровня. Естественно, предыдущее обсуждение означает, что первая стадия в процессе оценки, независимо от того, проводится она параллельно или последовательно с проектированием, заклю- чается в том, чтобы сформулировать и разделить проблемы двух уровней. Процесс проектирования сверху вниз позволяет значительно повысить качество и эффективность этой стадии. *> Следует отметить, что это —просто воспроизведение основного положе- ния теории связи Шеннона.
476 Глава 11 Выбор событий и программы проверок. Тестирование дея- тельности оператора с использованием новых вспомогательных средств не должно проводиться со случайным набором собы- тий; оно должно состоять из выполнения набора заданий по принятию решений в той области, для которой спроектирован новый дисплей или вспомогательное средство. Выбираются специальные события, которые создают ситуации принятия решений, представляющие интерес. Например, если задача про- ектирования интерфейса заключается в создании системы чело- век— машина с большими возможностями по корректировке ошибок, то выбор событий должен позволить измерить или оценить эти характеристики. При управлении процессом эта задача может быть исследована посредством моделирования ошибок оператора, а также неполадок на станции, возможно, путем программирования отказов агрегатов или контрольно- измерительной аппаратуры после соответствующего действия оператора или путем выдачи инструкций операторам по оши- бочным действиям при реализации каких-либо мероприятий. Затем в процессе испытаний регистрируется, каким образом оператор обнаруживает и исправляет моделированные ошибки при реализации процедуры. Одно из преимуществ данного подхода по проверке выбора событий заключается в том, что классификация проблем обес- печивает механизм обобщения результатов по всем событиям. Это происходит потому, что типовые ситуации с принятием ре- шений могут встретиться во многих событиях, в том числе событиях, которые не включены в программу моделирования. Другими словами, такой подход облегчает проблемы выбора события. Таким образом, в плохой программе проверок оценивается, улучшаются ли характеристики при решении задач 1,2...jV, тогда как хорошая программа позволяет оценить, улучшаются ли характеристики для классов задач, представленных частны- ми случаями 1,2, ...N. Задания с различной полнотой характеристик (сфокусиро- ванные задания). Подход к анализу деятельности оператора, в котором применяются задания с ограниченной полнотой или сфокусированные задания [19, 77], основан на признании того, что реалистичное моделирование всех аспектов деятельности оператора в комплексных системах чрезвычайно затруднено, если вообще возможно [87]. Вместо этого необходимо иденти- фицировать характеристики рабочей среды, критические по отношению к выполняемым задачам. Это те критические харак- теристики, для которых требуется полное моделирование; для других характеристик может оказаться достаточным частичное моделирование. Более того, некоторые несущественные элемен-
Роль ЧФ р управлении атомными ЭУ 477 ты могут -быть преднамеренно введены в данную схему, чтобы смоделировать проблему, представляющую интерес. Например, чтобы исследовать влияние стрессов на деятельность операто- ров, можно ввести несущественный элемент (например, огра- ничения по времени), чтобы получить (т.е. смоделировать) представляющие интерес характеристики в реальных рабочих условиях (стресс). Когда анализ деятельности основан на полномасштабном моделировании, эксперт старается как можно лучше воспроиз- вести реальную рабочую обстановку и просит операторов вести себя так, как если бы они находились в реальной системе, а затем ожидает появления эксплуатационных проблем, пред- ставляющих интерес. Хотя такой подход может быть приемле- мым для некоторых исследовательских задач, эти натуралисти- ческие наблюдения, в общем, неэффективны (т. е. они стоят дорого, занимают много времени и обеспечивают лишь поверх- ностные результаты) при оценке новых или модифицированных интерфейсов. Использование моделирования с различной точ- ностью позволяет эксперту, оценивающему характеристики оператора, смоделировать ситуации, представляющие интерес, например, каким образом оператор выбирает и ограничивает задание. Этот подход выявляет сильные и слабые стороны интерфейса и повышает эффективность процесса оценки. Ре- зультаты таких сфокусированных заданий могут затем быть проверены с помощью частных критериев рабочих характерис- тик, полученных из небольшого числа полномасштабных сце- нариев или ретроспективного анализа поведения операторов в реальных авариях [ 112] ’>. 11.4.2. Пример исследования вспомогательных средств принятия решений: оценка параметрического дисплея безопасности [118] Задача рассматриваемого исследования заключалась в анали- зе различных ситуаций, при которых компьютеризованное вспомогательное средство для оператора, а именно, парамет- рический дисплей безопасности, может облегчить оценку опе- ратором состояния безопасности АЭС. Для проверки различ- ных концепций относительно того, каким образом данное вспо- могательное средство может способствовать улучшению дея- тельности оператора (проблемы диагностики, стратегии, мно- жественных отказов, стандартной последовательности опера- 1( Детали методологических соображений при ретроспективном анализе принятия решений здесь не рассматриваются. Для подробного знакомства с этим вопросом см. работы [66, 75, 109].
478 Глава 11 ций и т.п.), были выбраны различные испытательные события. Процесс принятия решения бригадой операторов в каждом событии анализировался с помощью технологической карты решений, включающей категории обнаружения, интерпретации, управления и обратной связи (на рис. 11.12 приведен пример формата такой карты, который использовался в данном иссле- довании). Это позволило экспериментаторам определять, когда возникали эксплуатационные проблемы в процессе принятия решений и на какой стадии процесса были успешно использо- ваны прототипы новых концепций. Результаты без использования компьютеризованных вспо- могательных средств (табл. 11.4) показали, что в этом случае ошибки операторов при принятии решений имеют тенденцию стабилизироваться (более полный обзор и оценка этих данных приведены в работе Вудса [112]). Как уже обсуждалось ра- нее, когда операторы неправильно оценивали состояние стан- ции или (реже) затруднялись в реализации действий, они, как правило, не могли скорректировать свои оценки состояния станции или выявить и устранить проблемы реализации дейст- вий в течение всего времени испытаний. У операторов практи- чески не вызывала затруднений проблема идентификации на- чального состояния. Скорее, идентификация состояния или корректирующие действия постепенно утрачивают зависимость от действительного состояния. Этот результат показывает, что эксплуатационные проблемы часто связаны с плохой обратной связью по влиянию управляющих действий на состояние про- цесса и на достижение конечных целей. Применение этих результатов для прототипных дисплейных систем показывает, что компьютеризованные вспомогательные средства позволяют свести к минимуму этот недостаток за счет обеспечения более эффективной обратной связи, особенно для главных операторов, руководящих устранением аварии или регулированием процесса. В табл. 11.8 приведены примеры тех случаев, когда для разрешения эксплуатационных проблем ис- пользовались компьютеризованные вспомогательные средства. Прототипные вспомогательные средства для операторов были успешно использованы и в других ситуациях принятия реше- ний. В некоторых случаях (например, при диагностике началь- ного события) операторы не испытывали нужды в таких сред- ствах. 11.5. Направления дальнейших исследований Ввиду того, что человеческий элемент обеспечивает важный вклад в безопасную и экономичную эксплуатацию технологи- ческих установок, в различных отраслях промышленности и
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 479 Таблица 11.8. Примеры, когда обратная связь, используемая для устранения эксплуатационных проблем, была реализована с помощью прототипа параметрического дисплея безопасности [H8J 1. При событии TR 3-Н оператор реактора обнаружил, что показания иконоскопических дисплеев и контрольно-измерительной аппаратуры пульта управления безопасным состоянием станции по уровню воды в поврежденном парогенераторе находились в широком диапазоне. Помощник главного опе- ратора, отвечающий за безопасность АЭС, сообщил еще ранее, что повреж- денный парогенератор пуст, согласно неправильному считыванию данных бо- лее узкого диапазона на пульте управления. 2. Главный оператор реактора обнаружил низкие уровни воды в двух не- поврежденных парогенераторах по данным дисплея на пульте управления безопасным состоянием станции (TR 2-Н). Помощник главного оператора замешкался при попытке восстановить расход питательной воды через непо- врежденные парогенераторы после остановки всех вспомогательных систем питательной воды для диагностики разгерметизации трубопровода парогене- ратора. Главный оператор приказал помощнику повысить расход питатель- ной воды через неповрежденные парогенераторы с помощью резервной си- стемы. 3. Дисплей пульта управления безопасным состоянием станции дал возмож- ность главному оператору обнаружить, что вспомогательная система пита- тельной воды не была полностью отсечена от поврежденного парогенератора (TRS 2-Н). Поврежденный парогенератор был изолирован, но помощник оператора включил вспомогательный турбонасос питательной воды для по- вышения уровня воды в неповрежденных парогенераторах. Однако питатель- ная вода стала поступать также и в поврежденный парогенератор. 4. При событии TR 2-Н главный оператор реактора обнаружил по дисплею пульта управления безопасным состоянием станции, что только два пароге- нератора из трех неповрежденных охлаждались нормально. Он приказал по- мощнику открыть сбросной клапан третьего парогенератора. 5. При событии FW 3-G бригада операторов обнаружила, что уровень во- ды в компенсаторе объема низок и продолжает понижаться. Бригада изоли- ровала выпускной участок и затем воспользовалась обратной связью по по- казаниям иконоскопического дисплея пульта управления безопасным состоя- нием станции. Понижение уровня воды в компенсаторе объема прекратилось. техники сохранится потребность в том, чтобы совершенствовать деятельность операторов. Некоторые важные направления ис- следований в области человеческих факторов перечислены ниже: 1) надежность в эксплуатации и ремонтопригодность; 2) компьютеризованные вспомогательные средства принятия решений; 3) усовершенствованные управляющие и дисплейные интер- фейсы; 4) автоматизация систем управления; 5) тренировка операторов. На технологических установках имеются и другие участки, кроме пультов управления, где можно получить определенные выгоды в смысле эффективности эксплуатации за счет учета
480 Глава 11 человеческих факторов, особенно по части эксплуатационной надежности системы [83]. Например, в атомной промышлен- ности США многие эксплуатационные отклонения обусловлены неадекватной работой обслуживающего церсонала. Эти недос- татки обусловлены такими факторами, как трудности доступа к оборудованию, нуждающемуся в техническом обслуживании; неадекватные кодирование и маркировка; проблемы связи; помехи от присутствия других лиц; перегрев, радиация и дру- гие воздействия окружающей среды; неудовлетворительная координация рабочих заданий; неадекватные процедуры и вспомогательные средства для производства работ; неправиль- ная тренировка персонала. Для решения некоторых из этих проблем НИЭИ финансирует обширную программу по разра- ботке проектных руководств, связанных с обеспечением эксплу- атационной надежности оборудования [63]. Будут предприняты и другие исследования в области человеческих факторов вслед- ствие важности повышения безопасности и работоспособности АЭС. Будет продолжена разработка компьютеризованных вспо- могательных средств; эти средства будут вводиться в системы управления для содействия процессу принятия решений опера- торами. Процедурная информация может храниться с помощью электронных систем; она будет поступать к операторам через дисплейные терминалы на пульте управления или других участ- ках станции. При этом динамические эксплуатационные дан- ные АЭС с помощью процедурных инструкций можно будет со- отнести с возможными режимами работы станции. Для облег- чения идентификации оператором режимов, отклоняющихся от нормального, и повышения эффективности ответных действий потребуется разработать, испытать и ввести в практику раз- личные системы тревожной сигнализации и управления [106]. Будут продолжены исследования по разработке систем анализа отклонений для непосредственного информирования операторов относительно повреждений и о том, каким образом лучше все- го их исправить. Начаты работы по созданию экспертных сис- тем и других систем искусственного интеллекта для содействия решению проблем и принятию решений при управлении про- цессами [2, 58]. Такие системы, возможно, будут применяться как для операций на пультах управления, так и при техничес- ком обслуживании станций. Разрабатываются усовершенствованные диспетчерские пункты управления и комплекты пультового оборудования, в которых используются компьютеры и дисплеи для обработки и представления данных по АЭС [82]. Эти более совершенные системы могут включать речевые системы ввода — вывода, а сенсорные панели и следящие механизмы (например, шаровые
Роль ЧФ д управлении атомными ЭУ 481 устройства ввода,'электромеханические манипуляторы — «мы- ши», «джойстики») вводятся уже сейчас. Одним из наиболее- перспективных направлений является разработка новых дисп- лейных способов представления данных для повышения позна- вательных возможностей оператора и усовершенствования про- цесса принятия решений. Задачи, выполняемые операторами, будут изменяться по мере расширения автоматизации. Например, в Японии разра- батывается система, которая будет обеспечивать автоматичес- кий пуск АЭС, остановку реактора, слежение за нагрузкой и надзор за системой [33]. Это повышение степени автоматиза- ции управления окажет существенное влияние на процессы наблюдения, получения информации и принятие решений опе- ратором. В результате в дальнейшем все большее внимание бу- дет уделяться исследованиям роли человека-оператора как инспектора и контролера технологического процесса. Для достижения более высоких показателей деятельности персонала все большее внимание будет уделяться его трениров- ке. Качественные методы оценки эффективности тренировки, общепринятые на сегодняшний день, видимо, будут заменены системами количественного анализа профессиональных качеств. В тренировочном процессе могут приобрести важное значение компьютерное обучение и использование обучающих методов с привлечением систем искусственного интеллекта. Управление процессами будет продолжать оставаться наи- более важной областью исследования роли человеческих факто- ров. К основным проблемам, связанным с учетом человеческих факторов, относятся разработка интерфейсов человек — маши- на для содействия принятию решений, разработка новых вари- антов систем тревожной сигнализации и других вспомогатель- ных средств для принятия решений, разработка средств для оказания помощи при индивидуальной инспекции и контроле, анализ влияния на оператора введения «интеллектуальных» интерфейсов и поиск возможностей оптимизации характеристик системы человек — машина. Литература 1. Ahearne J., Keynote address, In: R. Hall, J. Fragola and W. Luckas, Eds., Conference record for 1981 IEEE standards workshop on human factors and nuclear safety, New York: IEEE, 1982. 2. Andow P. K, Expert systems in process plant fault diagnosis, In: D. Whit- field, Ed., Ergonomic problems in process operations, London: 1984, Insti- tution of Chemical Engineers, Symposium Series 90, 1984. 3. Badre A. N., Designing chunks for sequentially displayed information, In: A. Badre and B. Shneiderman, Eds., Directions in human/computer inter- action, Norwood, NJ: Ablex Publishing, 1982.
482 Глава И 4. Bainbridge L., Analysis of verbal protocols from a process control task, In: E. Edwards and F. P. Lees, Eds., The human operator in process control, London: Taylor and Francis, 1974. 5. Banks W. W., Boone M. P., Nuclear control room annunciators: problems and recommendations (NUREG/CR-2I47). Springfield, VA: National Tech- nical Information Service, 1981. 6. Bartlett F. C., Fatigue following higly skilled work, Royal Society of London Proceedings, B-131, 247—257 (1943). 7. Bastl W., Felkel L., Disturbance analysis systems, In: J. Rasmussen and W. B. Rouse, Eds., Human detection and diagnosis of system failures, New York: Plenum, 1981. 8. Biederman I. On the semantics of a glance at a scene. In: M. Kubovy and J. R. Pomerantz, Eds., Perceptual organization, Hillsdale, NJ: Erlbaum, 1981. 9. Broadbent D. E., Levels, hierarchies, and the locus of control, Quarterly Journal of Experimental Psychology, 29, 181—201 (1977). 10. Brooke J. B., Duncan K. D., Effects of system display format on perfor- mance in a fult location task, Ergonomics, 24, 175—189, 1981. 11. Brown J. S., Moran T. P., Williams M. D., The semantics of procedures (Tech. Rep.), Palo Alto CA: Xerox Palo Alto Research Center, 1982. 12. Brown W. & Wyrick R., Eds., Analysis of steam generator tube rupture events at Oconee and Ginna (82-030), Institute of Nuclear Power Opera- tions, 1982. 13. Chapanis A., Design of controls, In: H. P. Van Cott and R. G. Kincade, Eds., Human engineering guide to equipment design, New York: McGraw- Hill, 1972. 14. Chernoff H. The use of faces to represent points in k-dimensional space graphically, Journal of the American Statistical Association, 68, 361—368 (1973). 15. Coekin J. A, A versatile presentation of parameters for rapid recognition of total state, In: International Symposium on Man—Machine Systems (58-MMS 4), New York: IEEE Conference Record 69, 1969. 16. Cooper G. E., A survey of the status and philosophies relating to cockpit warning systems (Tech. Rep. NASA-CR-152071), NASA Ames Research Center, 1977. 17. Crowe D., Beare A., Kozinsky E., Haas P., Criteria for safety-related nuclear power plant operator actions: 1982 pressurized water reactor simulator exercises (NUREG/CR-3123), Springfield, VA: National Technical Informa- tion Service, 1983. 18. Damon A., Stoudt H., McFarland R., The human body in equipment design, Cambridge, MA: Harvard University Press, 1971. 19. Duncan K. D., Training for fault diagnosis in industrial process plants, In: J. Rasmussen and W. B. Rouse, eds., Human detection and diagnosis of system failures, New York: Plenum, 1981. 20. Edwards E., Lees F. P., Eds., The human operator in process control, Lon- don: Taylor and Francis, 1974. 21. Electric Power Research Institute, The EPRI guide, Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute, 1984. 22. Fink R. T., A procedure for reviewing and improving power plant alarm systems (NP-3448), Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute, 1984. 23. Frey P. R., et al., Computer-generated display system guidelines, Vol. I: Display design (NP-3701), Palo Alto, CA: Electric Power Research Insti- tute, 1984. 24. Gallagher J., Disturbance analysis and surveillance system scoping and feasibility study (NP-2240), Palo Alto, CA: Electric Power Research Insti- tute, 1982. 25. Geiger G., Schumacher W., Parallel vs. serial instrumentation for multi- variable manual control in control rooms, In: T. B. Sheridan and G. Johann-
Роль ЧФ вхуправлении атомными ЭУ 483 sen, Eds., Monitoring behavior and supervisory control, New York: Plenum, 1976. 26. Gimmy K. L., Nomm E., Automatic diagnosis of multiple alarms for reactor control rooms, Transactions of the American Nuclear Society, 41, 520 (1982). 27. Goldsmith T. E., Schvaneveldt R. W., Facilitating multiple-cue judgements with integral information displays, In: J. C. Thomas and M. L. Schneider, Eds., Human factors in computer systems, Norwood, NJ: Ablex Publishing, 1984. 28. Goodstein L., Discriminative display support for process operators, In: J. Rasmussen and W. B. Rouse, Eds., Human detection and diagnosis of system failures, New York: Plenum, 1981. 29. Goodstein L., An integrated display set for process operators, In: G. Johann- sen and J. E. Rijnsdrop, Eds., Analysis, design and evaluation of man-ma- chine systems. New York: Pergamon, 1983. 30. Haas P., Selby D., Hanley M., Mercer R., Evaluation of training programs and entry level qualifications for nuclear power plant control room person- nel based on the systems approach to training (NUREG/CR-3414), Spring- field, VA: National Technical Information Service, 1980. 31. Haber R. N., The power of visual perceiving, Journal of Mental Imagery, 5, 1—40 (1981). 32. Hall R., Fragola J. and Luckas W., Eds., Conference record for 1981 IEEE standards workshop on human factors and nuclear safety, New York: IEEE, 1981. 33. Hanes L. F., O’Brien J. F., DiSalvo R., Control room design: lessons from TMI, IEEE Spectrum, 19(6), 46—52 (1982). 34. Hannaman G. W., Spurgin A. J., Systematic human action reliability pro- cedure (NP-3583), Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute. 35. Holland J. D., Intelligent object-based agraphical interfaces, In: G. Salven- dy, Ed., Human — computer interaction, Amsterdam: Elsevier, 1984. 36. Hollnagel E., Report from the NKA/KRU experiment: the performance of control engineers in the surveillance of a complex process (Tech. Rep N-14-81), Roskilde, Denmark: Riso National Laboratory, 1981. 37. Hollnagel E., Training simulator analysis method (Tech. Rep. N-l-82), Roskilde, Denmark: Riso National Laboratory, 1982. 38. Hollnagel E., Woods D. D., Congnitive systems engineering new wine in new bottles, International Journal of Man — Machine Studies, 18, 583— 600 (1983). 39. Hollnagel E., Pederson О. M., Rasmussen J., Notes on human performance analysis (Tech. Rep. Riso-M-2285), Roskilde, Denmark: Riso National Labo- ratory. 40. Hopkins С. O., Snuder H. L., Hornick R. J., Mackie R., Smillie R., Sugar- man R. C., Critical human factors issues in nuclear power regulation and a recommended comprehensive human factors long-range plan (NUREG/CR- 2833), Springfield, VA: National Technical Information Service, 1982. 41. Jacob R„ Egeth H., Bevan W., The face as a data display, Human Factors, 18, 189—200 (1976). 42. Johnson S. E., DASS: a decision aid integrating the safety parameter dis- play system and emergency functional recovery procedures (NP-3595), Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute, 1984. 43. Jones D. W., et al., Nuclear power plant simulators: their use in operator training and requalification (NUREG/CR-1482), Springfield, VA: National Technical Information Service, 1980. 44. Kemeny J. G. et al., The President’s Commission on the accident at Three Mile Island, Springfield, VA: National Technical Information Service, 1979. 45. Kincade R. G., Anderson J., Eds., Human factors guide for nuclear power plant control room development (NP-3659), Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute, 1984.
484 Глава II 46. Kleiner В., Hartigan J. A., Representing points in many dimensions by trees and castles, Journal of the American Statistical Association, 76, 260— 269 (1981). 47. Kortlandt D., Kragt H., Process alarm systems as a monitoring tool for the operator, In: Proceedings third international symposium on loss pre- vention and safety promotion in process industries, Basel, Switzerland, 1980. 48. Kragt H., Bonten J., Evaluation of a conventional process-alarm system in a fertilizer plant, IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, SMC-13, 586—600 (1983). 49. Lees F. P., Process computer alarm and disturbance analysis: review of the state of the art, Computers and Chemical Engineering, 7, 669—694 (1983). 50. Lind M., The use of flow models for automated plant diagnosis, In: J. Ras- mussen and W. B. Rouse, Eds., Human detection and diagnosis of system failures, New York: Plenum, 1981. 51. Little J. L., Woods D. D., A design methodology for the man — machine interface in nuclear power plant emergency response facilities (Tech. Rep. 81-1C57-CONRM-F1), Westinghouse Research and Development Center, 1981. * '52 Luckas W. J., Lettieri V., Hall R. E., Initial quantification of human error associated with specific instrumentation and control system components in licensed nuclear power plants (NUREG/CR-2416), Springfield, VA: Na- tional Technical Information Service, 1982. 53. Malone T. B., Kirkpatrick M., Mallory К. M., Eike D., Johnson J. H., Wal- ker R. W., Human factors evaluation of control room design and operator performance at Three Mile Island (NUREG/CR-1270), Springfield, VA: National Technical Information Service, 1980. "54 McCormick E. J., Human factors in engineering and design, New York: McGraw-Hill, 1976. 55. Mertes F., Jenny L., Automation applications in a advanced air traffic management system (Tech. Rep. DOT-TSC-OST-74-14), TRW, Vol. Ill, 1974. 56 Meyer O. (personal communication), Idaho National Engineering Labora- tory. 57. Moray N., The role of attention in the detection of errors and the diagnosis of failures in man — machine systems, In: J. Rasmussen and W. B. Rouse, Eds., Human detection and diagnosis of system failures, New York: Plenum, 1981. 58 Nelson W. R. Response trees and expert systems for nuclear reactor opera- tions, NUREG/CR-36317, Springfield, VA: National Technical Information Service, 1984. 59. Nelson W. R., et al., Applications of functional analysis to nuclear reactor operations (NUREG/CR-1995), Springfield, VA: National Technical Infor- mation Service, 1981. 60 Norman D. A., Categorization of action slips, Psychological Review, 88, 1—15 (1981). 61 Norman D. A., Steps towards a cognitive engineering (Tech. Rep.), Uni- versity of California at San Diego, Program in Cognitive Science, 1981. 62 Norman D. A., Design rules based on analyses of human error, Communica- tions of the ACM, 26, 254—258 (1983). 63 Pack R. (personal communication), 1984. 64. Parris H. L. (personal communication), December 1984. 65. Parris H. L., McConvile J. T„ Anthropometric data base for power plant design (NP-1918-SR), Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute, 1981. 66. Pew R. W., Miller D. C., Feehrer С. E., Evaluation of proposed control room improvements through analysis of critical operator decisions (NP-1982), Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute, 1981.
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 485 67. Pine S. М„ et al., Human egnineering guide for enhancing nuclear control rooms (NP-2411), Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute, 1982. 68. Pope R. H„ Power station control room and desk design: alarm system and experience in the use of CRT displays, International symposium on nuclear power plant control and instrumentation, Cannes, France, 1978. 69. Rabbitt P., The control of attention in visual search. R. Parasuraman and D. R. Davies, Eds., Varieties of attention, New York: Academic, 1984. 70. Rasmussen J., Models of mental strategies in process plant diagnosis. In: J. Rasmussen and W. B. Rouse, Eds., Human detection and diagnosis of system failures, New York: Plenum, 1981. 71. Rasmussen J., Skills, rules, and knowledge, signals, signs, and symbols, and other distinctions in human performance models, IEEE Transactions on Systems, Man and Cybernetics, SMC-12, 257—266. 1983. 72. Rasmussen J., Strategies for state identification and diagnosis in super- visory control tasks and design of computer-based support systems, In: W. B. Rouse, Ed., Man — Machine Research, Greenwich, CT: JAI, Vol. 1, 1984. 73. Rasmussen J., Lind M., Coping with complexity, In: H. G. Stassen, Ed., First European annual conference on human decision making and manual control, New York: Plenum, 1981. 74. Rasmussen J., Rouse W. B., Human detection and diagnosis of system failu- res, New York: Plenum. 1981. 75. Reason J., Mycielska K., Absent minded? The psychology of mental lapses and everday errors, Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall, 1982. 76. Roscoe S. N., Eisele J. E., Integrated computer-generated cockpit display, T. B. Sheridan and G. Johannsen, Eds., Monitoring behavior and supervi- sory control. New York: Plenum, 1976. 77. Rouse W. B., A mixed fidelity approach to technical training, Journal of Educational Technology Systems, 11, 103—115 (1982), 78. Rouse W. B., Models of human problem solving, In: G Johannsen and J. E. Rijnsdorp, Eds., Analysis, design and evaluation of man — machine systems. New York: Pergamon, 1983. 79. Rouse W. B. Computer-generated display system guidelines. Vol. 2, Deve- loping an evaluation plan (NP-3701), Palo Alto, CA: Electric Power Re- search Institute. 1984. 80. Rouse W..B., et al.. A method for analytical evaluation of computer-based decision aids (NUREG/CR-3655), Springfield, VA: National Technical Infor- mation Service, 1984. 81 Savas E S., Computer control of industrial processes, New York: McGraw- Hill. 1965 82. Schmall T. M , Ed., Conference record for 1979. IEEE standards workshop on human factors and nuclear safety, New York, IEEE, 1980. 83. Seminara J. L. Parsons S. O., Human factors review power plant maintain- ability (NP-1567), Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute. 1981. 84 Seminara J. L., et al., Human factors methods for nuclear control room design. Vol. 1: Human factors enhancements of existing nuclear control rooms (NP-1118), Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute, 1979. 85. Seminara J. L., Gonzalez W. R., Parsons S. 0., Human factors review of nuclear power plant control room design, Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute, 1977. 86. Seminara J. L., Gonzalez W. R., Parsons S. О, Maintainability assessment methods and enhancement strategies for nuclear and fossil fuel power plants fNP-3588). Palo Alto, CA: Electric Power Research Institute. 87. Sheridan T. B., and Hennessy R., Eds.. Research and modeling of supervi- sory control behavior, Washington, DC: National Academy Press, 1984. 88. Sheridan T. B. and Johannserr G., Eds., Monitoring behavior and supervi- sory control, New York: Plenum, 1976.
486 Глава 11 89. Sheridan Т. В., Jenkins J. Р. and Kisner R. A., Eds., Proceedings of work- shop on cognitive modeling of nuclear plant control room operators (NUREG/CR-3114), Springiield, VA: National Technical Information Ser- vice, 1982. 90. Siegel A., et al., Maintenance personnel performance simulation model (NUREG/CR-3626) Springfield, VA: National Technical Information Ser- vice, 1984. 91. Siegel J., Goldwyn R., Friedman H., Pattern and process of the evolution of human septic shock, Surgery, 70, 232—245, 1971. 92. Smith H. T., Perceptual organization and the design of the man — compu- ter interface in process control, In: T. B. Sheridan and G. Johannsen, Eds., Monitoring behavior and supervisory control, New York: Plenum, 1976. 93. Smith S. L., Man — computer information transfer, In: J. H. Howard, Ed., Electronic information display systems, Washington DC: Spartan, 1963. 94. Sorkin R. D., Woods D. D., Systems with human monitors: a signal detec- tion analysis, Human — Computer Interaction, 1, 49—75 (1985). 95. Speaker D. M., Thompson S. R., Luckas W. J., Identification and analysis of human errors underlying pump and valve related events reported by nuclear power plant licenses (NUREG/CR-2417). Springfield, VA: National Techni- cal Information Service, 1982. 96. Suchman L. A., Towards a sociology of human — machine interaction: prag- matics of instruction following (Tech. Rep.), Palo Alto, CA: Xerox Palo Alto Research Center, 1982. 97. Swain A. D., Guttman H. E., Handbook of human reliability analysis with emphasis on nuclear power plant applications (NUREG/CR-1278), Spring- field, VA: National Technical Information Service, 1983. 98. Thompson D., Commercial aircrew detection of system failures: state of the art and future trends, In: J. Rasmussen and W. B. Rouse, Eds., Human detection and diagnosis of system failures, New York: Plenum, 1981. 99. Thompson R. M., Design of multi-man — machine work areas, In: H. P. Van Cott and R. G. Kincade, Eds., Human engineering guide to equipment design, New York: McGraw-Hill, 1972. 100. Umbers I. G., A study of cognitive skills in complex systems (Unpublished doctoral dissertation), University of Aston in Birmingham, 1976. 101. U.S. Nuclear Regulatory Commission Reactor safety study: an assessment of accident risk in U. S. commercial nuclear power plants (WASH-1400; NUREG-75/014), Springfield, VA: National Technical Information Service, 1975. 102. U.S. Nuclear Regulatory Commission Guidelines for control room design reviews (NUREG-0700), Springfield, VA: National Technical Information Service, 1981. 103. U. S. Nuclear Regulatory Commission, U. S. Nuclear Regulatory Commission human factors program plan (NUREG-0985), Springfield, VA: National Technical Information Service, 1983. 104. U.S. Nuclear Regulatory Commission, NRC fact-finding task force report on the ATWS event at Salem Nuclear Generating Station, Unit 1, on Feb- ruary 25, 1983 (NUREG-0977), Springfield, VA: National Technical Infor- mation Service, 1983. 105. Van Cott H. P., Kincade R. G., Human engineering guide to equipment design, New York: McGraw-Hill, 1972. 106. Visuri P. J., Multi-variate alarm handling and display, Proceedings of the international meeting on thermal nuclear reactor safety (NUREG/CR-0027), Springfield, VA: National Technical Information Service, 1982. 107. Wickens C. D., Engineering psychology and human performance, Columbus, OH: Charles E. Merrill, 1984. 108. Wickens C. D., Boles D., Tsang P., Carswell M., The limits of multiple resource theory in display formatting: Effects of task integration (AD-P00B 321), Springfield, VA: National Technical Information Service, 1984.
Роль ЧФ в управлении атомными ЭУ 487 109. Woods D. D, Operator decision making behavior during the steam generator tube rupture at the Ginna nuclear power station, In: W. Brown and R. Wy- rick, Eds., Analysis of steam generator tube rupture events at Oconee and Ginna, Institute of Nuclear Power Operations (Also Westinghouse Research and Development Center Report 82-IC57-CONRM-R2), 1982. 110. Woods D. D., Human error and decision making, Position paper for NATO workshop on the «Theory and nature of human error», 1983. 111. Woods D. D., Visual momentum: a concept to improve the cognitive coup- ling of person and computer, International Journal of Man — Machine Stu- dies, 21, 229—244 (1984). 112. Woods D. D., Some results on operator performance in emergency events, In: D. Whitfield, Ed., Ergonomic problems in process operations, London: Institution of Chemical Engineering, Symposium, Series 90, 1984. 113. Woods D. D., On the significance of data: the display of data in context (manuscript in preparation), 1986. 114. Woods D. D., Hollnagel E., A technique to analyze human performance in training simulators, Proceedings of the Human Factors Society, 26th Annual meeting, 1982. 115. Woods D. D., Hollnagel E., Cognitive task analysis (manuscript in prepara- tion), 1986. 116. Woods D. D., Roth E., Operator performance in simulated process control emergencies (unpublished study), 1982. 117. Woods D. D., Wise J. A., Hanes L. F., An evaluation of nuclear power plant safety parameter display systems, Proceedings of the Human Factors Society, 25th annual meeting, 1981. 118. Woods D. D., Wise J. A., Hanes L. F., Evaluation of safety parameter display concepts (NP-2239), Palo Alto, CA: Electric Power Research Insti- tute, 1982.
ПРЕДМЕТНО-ИМЕННОЙ УКАЗАТЕЛЬ Абстрактность мышления 304 Авиационно-диспетчерская служба США 323 Автоматизация работ 231 — учрежденческой деятельности, влияние на планировку 376 --------изменения в работе 370 — ------ назначение 362 -------- определение 357—359 -------- перспективы 356 ------- последствия 371 --------системный подход 378—380 --------трудности 369 Адекватный уровень ежедневных за- трат 177 Адхократия 310—312 Активности показатели 194 Алгоритмы математические 66 Анализ взаимодействия 234 — временной 45, 60, 61 — заданий 122, 123, 412, 452, 453 ---иерархический 128, 129 --- определение 114, 121 — — познавательный (когнитивный) 449 --- прикладной 153 — — функциональный 148 — мобильности 233 — ответственности 234 — последовательности операций 145 — поточный 45—48, 58 — принятия решений ретроспективный 477 — процесса 45 — работы 122 ---учреждения 383 ---функциональный 122 — рабочей нагрузки 164 — связей 65 — сетевой 65, 66 — системы функциональный 144 — статистический 263 — цепочек 45 — элементов задания 347 Анализируемость задания 295 Анкетирование 8, 152 Анкеты 17 — зондажные 17 — стандартной схемы 31 Архитектура познавательных процес- сов 448 Атмосфера социальная 280 Атрибут подзадания 78 Аудиоконференции 396 Аэродромный радар управления за- ходом на посадку и приземлением 323 Бартлетта концепция дезинтеграции, поля зрения 455 — многоуровневый подход к позна- вательному процессу 443 Бейли классификация функций 98 Бейнбриджская программа целесооб- разности 128 Бюджет времени 182 Бюрократия аппаратная 308 — идеальная 306, 307 — профессиональная 306, 309 Важность обобщенная 261 Вебера концепция идеальной бюро- кратии 307 Вероятность безусловная 262 — условная 262 Ветвь графа 131 Взаимодействие профсоюза и адми- нистрации 244 Взаимосвязи с корпоративными целя- ми 257 Видеоконференции 366, 397 Влияние внешних факторов 268 Вовлечение работников 244 Восприятие 343 — стереотипа ошибки 473 Вудса величина визуального момен-
Предметно-именной указатель 489 та (импульса) 454—456 — карта решений 435 Выборка 19 — комплексная 20 — случайная стратифицированная 8 — смещенная 24 — формирование 10 — целевая 19 Ганта карты 61, 64 Граф сигнальный 131. 132 — структурный 332, 333 ---и язык программный 335 График сетевой 65, 146 Группа координационная 255, 259 — рабочая 260 ---автономная 244 — специализированная 258, 260 Группировка заданий 216 Движения типовые, контролируемые ассоциативно 170 — — — проприоцептивно 170 Декомпозиция заданий 330, 331 Дельфи метод 261, 347 Демократия трудовая 244 Деревья причинно-следственные 467 — решений 146 — сигнализации тревожной 467 — таксономные 458 — функциональные 133 Децентрализация 304 Джордана принцип дополнительно- сти 95, 99 Диагностика повреждений 459 — симптоматическая 447, 448 - — топографическая 448 — эффекта опроса 32 Диаграмма активности отношений 70, 71 — последовательности операций 55 — поточная 54 — связей сотрудников 72 — экономических последствий 266 Диверсификация работы 221 Диспетчер как многофункциональный информационный организационный процессор 331 Диспетчерская вышка аэродрома 323 Диспетчерский диалог, определение 336 Дисплей безопасности параметриче- ский 479 — интегральный 458, 459 — предметный 458—461 Досягаемость органов управления 421 Единоначалие 312 Единство цели 281 Заблуждение 430 Задание, анализ 158 — дискретное 120 — непрерывное 120 — описание 149, 158 — — детальное 149 — определение 119, 333 — организационное 215, 216 — разветвленное 120 — сфокусированное 476. 477 — техническое 214, 215 Задержка, определение 49 Занятость в США, тенденции 353 Идентификация заданий 144 — познавательных процессов 447 — проблем управления АЭС 417 Иерархия системных функций и це- лей 468 Изменчивость 299, 300 — задания 295 — технологии работ 233 Измерение комбинированное 107 Изодина 168, 170 Импульс (момент) визуальный 454— 456 Интервью 17 — предварительные 8 — стандартизированные 31, 417 — структурированные 8 Интервьюирование 152 Интеграция 287 Интенсивность работы адекватная 179 Интерпретация кодированных данных 424 — субъективных показателей 34 Интерфейс, требования к базе дан- ных 350 — проектирование 349 — сущность 340 Инфляция сигналов тревоги 462 Исследования базовые 16 — функций 45 Калорийность питания требуемая 176 Картирование 47 Карты бригадные 58 — временные 61 — контроля трудовой деятельности 233 — многопроцессные 58 — «от — до» 70 — персональные 51
490 Предметно-именной указатель — процесса операционные 49 ---поточные 48, 49 — ресурсов тройные 58 — человеко-машинные 61 Качества кружки 249, 250 Качество, определение 280 — трудовой жизни 244 Классификация пошаговая 173 — целей организации 277 — эффективности технологической 296 Критериальная переменная 33 Критерии анализа работы 136 — аппаратного и программного обеспечения учрежденческой дея- тельности 389 — группировки заданий 236 — оценки завершенности 349 ---качества трудовой деятельно- сти 213 --- конечного результата 470 --- условий работы 198 — — характеристик АУД 400 -------и результатов процесса 469 — познавательного разнообразия 446 •— предпочтения 101 — эффективности организации 279 Кодирование предъявлений 346 — пространственное 458 — способы 55—56 Комитет профсоюзно-административ- ный 245 Компьютер персональный 359 Контроль ключевых отклонений 231 — определение 49 Концепция напряжение — стресс 185, 190—193 — — организма 171 — социо-технической системы 243 Конфиденциальность 21 Конфликтность 312 Координатор бригадный 225 Координация коллективных действий 274 Корректировка ошибок в реальных ситуациях 441 Коррелят поведения 13 Коэффициент текучести кадров 5, 212 Купера — Харпера шкала оценки ре- шений 107, 438 Лавуазье принцип энергозатрат ор- ганизма 174 ЛВС, топология 359 Мак-Кормика методология анализа работы 134 Макроэргономика 272 Матрица корреляции событий 262 — । отклонений корреляционная 229, 230 — платежная 263 — связи средств автоматизации уч- режденческих работ 387, 388 Мейстера формальная процедура 99 Меню системы обработки текстов 392 Мера деятельности 136 Место рабочее интеллектуальное 359 Методология разработки систем обеспечения принятия решений 335 Методы анализа навыков 126 — — работ 115 — — сетевые 45, 46 — весовых оценок 101 — ветвления 25 — задачи второстепенной 108 ----- основной 108 — исследования функций 46 — качественного описания требова- ний к работнику 174 — кодирования данных 426 — количественной классификации рабочих нагрузок 174 — критического пути 67 —• опроса, преимущества 9 ----- применение 40 — основной и второстепенной задач 107 — оценивания и контроля программы 67 — перекрытия дисплеев 457 — проектирования работ аналитиче- ские 226 — сбора информации 6 — стоп-кадра 458 — структурирования отказов и оши- бок 154 — увеличения визуального момента 458 — эргономического анализа работы 137 Микроэргономика 272 Мнение субъективное 107 Модель взаимодействия диспетчера и оборудования УВД 347 — вовлечения работников 249 — делового лидерства 247 — индивидуальной ошибки 473 — канала, ограничивающего пропуск- ную способность 107 — оператора системы 455 — познавательных процессов 447 — принятия решения оператором в аварийной ситуации 431
Предметио-именной указатель 491 — сетевая 78 — симбиоза 111 — управляемых изменений 258, 269 — участия АУП 255 --- руководства 259 Морея концепция познавательного туннельного зрения 455 Мотивация 280 Мышление абсолютистское 305 — конкретное 305 — релятивистское 305 Мэрфи диаграмма принятия решения 431, 435 Наблюдение за выполнением заданий 152 ---изменениями 14 Набор решений задач нецелесообраз- ный 97 Нагрузка задаваемая 172 — рабочая 63, 105 — — психологическая 181 ------- распределение 60 ------- физиологическая 172 Направления дифференциации 291 Напряжения комбинированные 191 — организма 181 Напряженность социально-психоло- гическая 312 Научная организация труда 306, 307 Неопределенность социальная 210 — техническая 210 — технологическая 296 Неудовлетворенность работой 373 Неэффективность административная 312 Обзор документации 152 Обработка текстов 358 Образ будущего 248 — состояния процесса 121 Обстановка рабочая типовая 298 Общение межличностное 343 Объем управления 285, 293 Окно ключевых событий 261 Операция, определение 49 Описание деятельности конкретное 471 ---формальное 472 — задания 122 — функций подразделений учрежде- ния 381 Опрос в организации 7 — методы 18 — планирование 21, 36 — полезность 11 Опросник 18 — позиционного анализа, структура 135 Оптимизация совместная 292 Организация автоматизированных ра- бот 373 — данных пространственная 458 — определение 274 — системы, класификация 89 --- уровни 89 — функциональная 208 Ответственность социальная 277 Отклонения ключевые 230 Отношения предшествования 67 Оценка параметрического дисплея безопасности 477 — последствий 263 — приоритетная 66 — событий 262 Парсонса классификация влияния ав- томатизации 371 Перекрытие дисплеев функциональное 457 Перепроектирование работ 238 Период реакции скрытый 171 Пиктограмма 359 План интегральный стратегический 268 --- тактический 268 — календарный 374 Планирование формальное 143 Подсистема персонала 292, 302 — технологическая 291 Подход восходящий (нисходящий) 321 — машинный к проектированию рабо- ты 220 Познание 343 Показатели благополучия 260 ---ключевые 260, 261 — деятельности оператора 439 — организационной стабильности 234, 236 — переносимости работы 195, 198 — приемлемости работы 195, 198 — способностей работника 195, 198 — удовлетворенности работника 195, 198 — эффективности 349 Понятия когнитивной психологии 447 Пособник 251, 252 Популяция 19 Порядок представления данных 395 Почта электронная 360, 374, 390 Правило выявления отклонений 228 — разрыва связи 77
492 Предметно-имеиной указатель — совместимости органа управления 430 — «РХС» 128, 129 Предел выносливости 179 — переносимости рабочей нагрузки 194 Предписывание функций 92 Представление данных параллельное 454 Преобразование данных 422 Прибыль 246, 280 Принцип автономии и самоуправле- ния 223 — дополнительности 111 — минимальной определенности 223 — сопоставления 97, 99, 111 Принятие решений 393 Приоритет, определение 66 Приоритетность элементов задания 347 Причин выявление 13 Проблема значимости данных 464 — тревожной сигнализации 464 Прогноз 12 — реализации сценария 267 Программируемость работ 232 Программы обучения 399 — проверок 476 Продуктивность 246, 276, 280 Проект организации 187 — технический 186 — технологический 186 — эргономический 187 Проектирование организационное 275, 277, 278, 300 — планировки учреждения 377 — работы в условиях неопределенно- сти 209, 210 --- требования н принципы 214 Производительность технологическая 292, 293 — учрежденческого труда 362—365 Производство массовое 293 — перерабатывающее 293 — штучное 293 Промах 430 Протокол решений оператора АЭС 432, 433 Профиль последовательности опера- ций 145 Процедуры рабочие документирован- ные 414 --- оценка 418 Пультовые помещения АЭС 414—416 Путь критический 68 Работа непроектируемая 219 — определение 208 Работоспособности показатель 194 Рабочая нагрузка 166 Разделение типов движений 166> 167 Ранг важности 73 Ранжирование 70, 173 — частотно-приоритетное 347 Расмуссена лестничная модель приня- тия решений 435, 448, 450 Распределение познавательных опера- ций 450 — служебного времени учрежденче- ских работников 384 — функций 85 ----динамическое 104 ---- подход уравнительный 98 ---------- формальный 99 Реагирование на нагрузку активное 192 ------- пассивное 192 — работников на нововведения 371 Реестр описания заданий 149 Результативность учрежденческого труда 364, 400 Рейтинг рабочих характеристик 470 Ресурсы организационные 217 Решения многопараметрические 459 РЛС дальнего действия 323 — района аэродрома 323 Роль опросов по изучению мнений 256 — специалистов по человеческим фак- торам 252, 269 — трудовая 208 Самоуправление бригад 222, 223 Свобода принятия решений 289 Связи графа 65 направленность 66 — организационные 38 — сильные (слабые) 81 — фиктивные 68 Сеть локальная вычислительная 360 Сигнализация тревожная 427, 428 Сигналы тревоги ложные 463 Синглтона метод анализа заданий 123 Системы автоматизированные проек- тирования и производства 354 — баз данных 394 — обеспечения принятия решений 394 — обработки текстов 391 — открытые 291 — передачи речи с промежуточным хранением 360 — распознавания речи 360
Предметно-именной указатель 493. труда труда 398 — социотехннческне 291 — тревожной сигнализации 416, 465 — управления воздушным движением 322—324 ----------на маршруте 327 ----распределенные 354 — учрежденческие интегральные 359 --------информационные 359 — хранения открытые 392 — человек — машина 86 ---- работа 165 — экспертные 467 Словарь терминов действий 341—343 ---- заданий 157 Сложность организационной структу- ры 282, 301 — познавательная 304 Смита концепция разделения 283 События ключевые 261 Совещание компьютерное 397 Совокупность генеральная 19 Содержание учрежденческого 356 Сопротивление нововведениям Состав служащих в США 353 Способности и резервы психические 107 Средства контроля в зоне аэродрома 323 Стабильность технологическая 232 — целен организации 212 Степень активности 212 — профессионализма 286, 302 — сложности 299 — стабильности внешних условий 288 — формализации оптимальная 288 Стратегическая модель ресурсов 245 Стратегия диагностики 447 — проектирования работ 237 Стресс 181—188, 373, 400 — оператора 172, 194 ----влияние на деятельность 477 Стрессор 184, 188 Стресс-фактор 185 Стрипы маршрутные 323> 325 Структурирование подразделений 283 Структуры организационные 275, 368 ----аппаратно-бюрократические 308, 316 ----матричные 306, 310, 317 ----— постоянные 313 ----механистические 299, 301, 305 ----органические 299, 301 ---- производственные 211 ----профсоюзно-бюрократические ---свободные 306, 315—317 ---социума локального 211, 212 ---эффективных предприятий 294 Субъективность оценок 232 Схема заданий функциональная 146 — решений структурная 445 Сценарий базовый 266 — деловой 264 — пессимистический 266 — форсированный 266 Считывание показаний 420 Таблицы относительных качеств 110,.. 111 --------человек — машина 96 — оценок деятельности бригады опе- раторов 431 — решений 467 — стандартные относительных ка- честв 93, 99 Таксономия 340—346 — учрежденческой деятельности 385 Тейлора концепция научной органи- зации труда 115, 307, 373 Телеконференции 396 Тематика опроса 37 Темы опроса неприемлемые 10 Теория систем 86 Технологии бригадные 296 — инженерные 296 — интенсивные 297 — информационные 368—374 — многооперацнонные 296 — нешаблонные 295 — определение 295 — основанные на знаниях 295 — посреднические 296, 297 — шаблонные 295 Технологическая оценка работ 231 Томпсона модель технологий 296, 297 Топология отношений между система- ми, функциями и целями 466 Транспортировка, определение 49 Требования к предъявлению 344 Узел графа 65 Управление рабочей нагрузкой 372 Уровень переноснмостн работы 196 — рабочей нагрузки приемлемый 196 —-------социально-приемлемый 165 Условия культурные 298 — образовательные 298 — политические 298 — социально-экономические 298 Учреждение автоматизированное 375
494 Предметно-именной указатель — доиндустриальное 367 — индустриальное 367 — информационное 367 Факторный анализ данных 136 Факторы познавательные 429 — психо-соцнальные 304 Фиктивные элементы 75 Фиттса правила распределения функ- ций 91 Форма анализа задания 126 — инструментария опроса 37 Формализация 275, 282, 287, 302, 311 — и сложность 291 ------ централизация 290 — организационных структур 301, 304 Формат анализа ответственности 236 — описания заданий 157 — протокола решений 436 — таблицы знаний, умений, информа- ции и полномочий 232 Формирование выборок 37 — заданий 214 Формулировка элементов задания 339 Функция вынуждающая 291 — информационная 89 — ^следование иерархическое 46 — контрольная 119 — системная целевая 145 — согласованный набор 105 — управляющая 89 — элементная 279 — энергетическая 89 Хранение данных 392 Целесообразный набор решаемых за- дач 96 Цели долговременные 278 — конфликтующие 88, 89 — системные 87 — среднесрочные 278 — текущие 2/8 Централизация 275, 282, 288, 301 — и сложность 290 ЦУВДМ 323 Частота сердечных сокращений 185 Частотно-приорнтетный метод оценок 348 Частотность элементов задания 347 Человеческие факторы АУД 377 — — в системах УВД 329 Шеннона теория связи 475 Шеферда таблица структурирования интервью 130, 132 Шкала общей рабочей нагрузки 108 Шкалирование интегральных воздей- ствий 268 — многомерное 107, 260, 263 — умственной нагрузки 107 Эволюция чнсленностн служащих в США 354 Эвристика 347 Эквивалентность технологическая 232 Экспликация терминов 340, 341 Эргономика, определение 181 Эффект замочной скважины 453, 454 — труда 172 Эффективность 280 — организационая 276—279 — труда коллектива 8 ---учрежденческого 364. 400 Эшелонирование воздушного движе- ния 325 Ящик почтовый для телефонных сооб- щений 390
ОГЛАВЛЕНИЕ Функциональный анализ ГЛАВА 1. ПРОВЕДЕНИЕ ОПРОСОВ В ОРГАНИЗАЦИЯХ. С. Сишор .... 5 1.1. Сущность опросов.......................................... 5 1.2. Пример опроса в организации............................... 7 1.3. Преимущества метода опроса................................ 9 1.4. Некоторые недостатки и опасности......................... 10 1.5. Полезность опросов....................................... 11 1.6. Планирование опроса: проблемы разработки................. 17 1.7. Планирование опроса: организационные проблемы............ 21 1.8. Планирование опроса: анализ и «интерпретация данных .... 28 1.9. Планирование опроса: разработка общего проекта........... 36 1.10. Применение опроса при анализе рабочих мест и действующих систем 39 Литература....................................................... 42 ГЛАВА 2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИЙ. К. Ла фери-ст., К. ьЛафери-мл............. 2.1. Введение . .................................. 2.2. Поточный анализ.............................. 2.3. Временной анализ............................. 2.4. Сетевой анализ............................... 2.5. Заключение.................................. Литература.................................... 44 44 47 60 65 83 83 ГЛАВА 3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ. Б. Кантовиц, Р. Соркин . . . 3.1. Введение.................................................. 3.2. Человеко-машинные системы................................. 3.3. Методы распределения функций............................. 3.4. Распределение функций и рабочая нагрузка ................ 3.5. Распределение функций на производстве..................... Литература................................................. ГЛАВА 4. АНАЛИЗ ЗАДАНИЙ. Г. Друри, Б. Парамор, X. Ван Котт, С. Грэй, И. Корлетт ............................................................. 4.1. Введение..................................................... 4.2. Предыстория метода........................................... 4.3. Роль человека в технологических системах..................... 4.4. Природа заданий оператора в технологических системах 4.5. Определения анализа заданий.................................. 4.6. Исследования в области анализа заданий....................... 4,7. Планирование анализа заданий................................. 4.8. Этапы анализа заданий........................................ 4.9. Пример описания и анализа заданий............................ 4.10. Заключение............................................. Литература............................................ • ГЛАВА 5. ИЗМЕРЕНИЕ И АНАЛИЗ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ И ПСИХОЛОГИ- ЧЕСКИХ РАБОЧИХ НАГРУЗОК. В. Ромерт...................................... 5.1. Почему необходим анализ рабочей нагрузки?.................... 5.2. Практический метод определения рабочей нагрузки........... 5.3. Обзор исследований физиологических рабочих нагрузок ......... 5.4. Эргономическая концепция анализа работы, напряжения организ- ма и стресса ..................................................... 5.5. Эргономическая методология в оценке рабочей нагрузки человека при выполнении сборочных заданий ..................................... 5.6. Заключение................................................. Литература................................................. Работа и проектирование систем ГЛАВА 6. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАБОТ. Л. Девис, Дж. Векер................... 6.1. Введение.................................................. 6.2. Определение работы........................................ 6.3. Проектирование работы в условиях неопределенности .... 6.4. Три разновидности организационных требований к проектирова нию работ .................................................... 6.5. Принципы проектирования работ....................... 6.6. Формирование заданий ..................................... 6.7. Группировка заданий....................................... 6.8. Связи между работниками................................... 6.9. Поощрение работников................................ 6.10. Подходы к проектированию работы.......................... 6.11. Аналитические методы проектирования работ................ 6.12. Критерии группировки заданий............................. 6.13. Стратегии проектирования работ.................. 85 85- 86 91 105 110 112 164 164 166 172 181 199 205 205 208 208 208 209 211 214 216 217 218 219 226 236 237
496 Оглавление 6.14. Роль специалиста по человеческим факторам................... 239 6.15, Заключение.................................................. 240 Литература................................................... 241 ГЛАВА 7. МЕТОДЫ ГРУППОВОГО УЧАСТИЯ. Т. Сен...................... 243 7.1. Введение........................................................... 243 7.2. Стратегическая модель трудовых ресурсов............................ 245 7.3. Модели методов группового участия.................................. 247 Литература.......................................................... 270 ГЛАВА 8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ СТРУКТУР. X. Хендрик 8.1. Некоторые основные понятия.................................. 8.2. Цели организации............................................ 8.3. Критерии эффективности организации......................... ъ.4. Определение параметров организационной структуры............ 8.5. Компоненты социотехнической системы как регуляторы организацион- ного проектирования ............................................ 8.6. Выбор правильного типа структуры............................ Литература................................................... 272 274 276 279 282 291 306 317 ГЛАВА 9. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К СИСТЕ- МАМ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ. Д. Леноровиц, М. Филлипс .................. 320 9.1. Введение............................................ 320 9.2. Управление воздушным движением в США. 322 9.3. Эргономические требования методологии проектирования .... 329 9.4, Заключение........................................... 350 Литература............................. 351 ГЛАВА 10. ЧЕЛОВЕЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ В АВТОМАТИЗАЦИИ УЧРЕЖДЕНЧЕ- СКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ. С. Чаджа............................................ 352 10.1. Введение..................................................... 352 10.2. Обзор автоматизации учрежденческой деятельности.............. 357 10.3. Зачем нужна автоматизация учрежденческой деятельности? . 362 10.4. Влияние автоматизации на учреждения и служащих............... 367 10.5. Системный подход к автоматизации учрежденческой деятельности 378 10.6. Заключительные замечания..................................... 401 Литература . ................................................. 402 ГЛАВА 11. РОЛЬ ЧЕЛОВЕЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В УПРАВЛЕНИИ АТОМ- НЫМИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ. Д. Вудс, Дж. О’Брай- ен, Л. Хейнс........................................... 406 11.1, Введение.............................................. 406 11.2. Усовершенствования в диспетчерских пунктах управления .... 413 11.3, Познавательные факторы................................ 429 И.4. Оценка вспомогательных средств для принятия решений .... 467 11.5, Направления дальнейших исследований................... 478 Литература............................................. 481 Предметно-именной указатель............................ 488 Научное издание Джон О’Брайен, Гарольд Ван Котт, Джеральд Векер и др. ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР Под редакцией Г. Салвендн В шести томах Том 4 ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И СИСТЕМ Заведующий редакцией В. И. Пропой. Ст. научный редактор Ю. Б. Воронов. Мл. научный редактор Ю. В. Иванова. Художник В. И. Шедько. Художественные редакторы Н. М. Иванов, А. В. Страхова. Технический редактор Л. П. Бирюкова. Корректор Н. А. Гиря. ИБ № 7413 Сдано в набор 24.10.90. Подписано к печати 11.04.91. Формат 60X88Vi6. Бумага ки.-жури. Печать высокая. Гарнитура литературная. Объем 15,50 бум. л. Усл. печ. л. 30,38. Усл. кр.-отт. 30,63. Уч. изд. л. 33,16. Изд. № 7/7162. Тираж 5200 экз. Зак. 593. Цена 7 р. 90 к. ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР» В/О «Совэкспорткнига». 129820, ГСП, Москва, И-110. 1-й Риж- ский пер., 2. Московская типография № 11. 113105, Москва, Нагатинская ул., д. 1.