Лекции о надёжности (1088462), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Общее время, затрачиваемое оператором на информационный поиск, определяется по формуле

Влияние времени подготовки на качество будущей деятельности обучаемого в определенных условиях можно проиллюстрировать следующим выражением:

где ΔQ — повышение уровня подготовки при увеличении времени подготовки с t₁, до t₂

Для конкретной оценки влияния уровня подготовки оператора на качество его работы необходимо:

выбрать конкретные показатели качества деятельности и условия деятельности;

определить параметры модели обучаемости (t*₀, Q*₀ и при необхо­димости Q*_пр )в исследуемых условиях деятельности;

по заданному времени подготовки (t_зад) определить значение выб­ранного показателя качества деятельности человека-оператора по формуле

Комплексная оценка влияния эргономических факторов на качество дея­тельности оператора. Характерная особенность эргономических фак­торов состоит в их комплексном влиянии на деятельность операто­ра. Поэтому для оптимизации условий, в которых должна осуществ­ляться деятельность, необходимо располагать методами комплексно­го учета и оценки влияния наиболее значимых эргономических фак­торов на качество деятельности оператора.

Один из возможных вариантов комплексной оценки влияния рас­смотренных эргономических факторов на временные, точностные и надежностные характеристики деятельности оператора заключа­ется в следующем.

Положим, имеется гфакторов: x₁, х₂, ..., _r. xНеобходимо оценить комплексное влияние этих факторов на выбранный показатель каче­ства деятельности оператора W. Методика оценки состоит из r эта­пов. На первом этапе определяется зависимость Wot x₁ [W^{(1) =} f₁(X₁)] при условии, что остальные факторы находятся в диапазоне опти­мальных значений. Задачей второго этапа является нахождение фун­кции W^(1,2) =f₂(x₁, х₂, a₁, ..., a_k) при условии, что остальные (г- 2) фак­тора остаются в диапазоне оптимальных значений. Величины а₁, ..., a_k являются числовыми параметрами функции f₂ Для нахождения этой функции сначала определяют две частные функции:

На третьем этапе в первую очередь определяют две частные фун­кции:

При этом факторы х₄, ... х_г остаются в диапазоне оптимальных значений. Как и на втором этапе, обобщенный показатель можно за­писать следующим образом:

Эргономические экспериментальные исследования (испытания). Эр­гономические эксперименты проводятся как в исследовательских, так и в испытательных целях. Главным условием постановки экспе­риментов является психофизиологическая адекватность модели (макета дисплейного пульта, опытного образца, стенда и т. п.) тому компоненту реальной деятельности, который предполагается иссле­довать или оценивать.

В любом эксперименте следует точно определять зависимые и независимые переменные и их регистрируемые показатели.

Основными зависимыми переменными являются:

1. Показатели эффективности системы или качества деятельнос-
ти оператора (в целом или отдельных операций и действий):

а) точностные;

б) временные;

в) надежностные.

2. Показатели напряженности деятельности:

а) активационных процессов (эмоционального состояния, воле-
вых усилий и т. п.);

б) физиологических функций.

Основными независимыми переменными являются:

1. Факторы способа (психофизиологической структуры) деятель-
ности:

а) информационные (характеристики информационных моделей,
средств отображения информации, навыки оператора и т. п.);

б) физические (антропометрические, биомеханические характе-
ристики и т. п.);

в) временные (длительность работы, соотношение периодов ра-
боты и отдыха и т. п.);

г) состояние организма (общее психическое и физическое состо-
яние).

2. Факторы условий деятельности:

а) психологические (мотивация, взаимоотношения между опера-
торами и т. п.);

б) физико-химические (гигиенические).

В ходе эргономических экспериментов, проводимых в интересах оценки эффективности АСОИУ или качества деятельности, как пра­вило, регистрируются выходные характеристики системы, непосред­ственно влияющие на качество решения моделируемой задачи (час­тота выхода за допустимые пределы регулируемых характеристик, время принятия решения и т. п.).

В некоторых случаях при проведении эргономических экспери­ментов вводятся:

• стандартная параллельная задача для оценки резервов внимания;

• неожиданные высокозначимые задачи (отказы техники, игровые ситуации и т. п.) для оценки способности оператора выполнять рабо­ту в усложненных условиях.

Проведение эргономического эксперимента можно условно раз­делить на три этапа: планирование, эксперимент и анализ.

Планированиевключает постановку задачи, которую нужно решать, выбор показателя, подвергающегося исследованию, рассмотрение факторов, влияющих на него. В сложных исследованиях приходит­ся, как правило, сталкиваться с ситуациями, требующими специаль­ных, тщательно продуманных приемов постановки эксперимента, иначе результаты окажутся искаженными. Искажения обусловлены тем, что в любом, даже хорошо организованном исследовании при­ходится иметь дело с неконтролируемыми факторами. Поэтому же­лательно усреднить влияние массы неконтролируемых факторов на выбранный показатель. Это достигается с помощью приема, называ­емого «рандомизацией», позволяющего считать ошибки измерения взаимно независимыми. Основным шагом на первом этапе является выбор показателя оптимальности и нахождение матриц планирова­ния, удовлетворяющих этому показателю, с помощью методов мате­матического планирования эксперимента.

Эксперимент должен проводиться в соответствии с программой, составленной на первом этапе. Для правильного проведения экспе­римента необходимо соблюдать ряд условий. Во-первых, до начала эксперимента следует достаточно объективно установить пригод­ность участвующих в работе операторов к данному виду деятельнос­ти. Во-вторых, следует обеспечить высокую мотивацию на выполне­ние заданной по эксперименту деятельности. Необходимо быть уве­ренным в том, что возникающие ошибки оператора не связаны с его халатным отношением к делу.

Анализ — окончательный этап, включающий упорядочение экспе­риментальных данных, вычисления определенных статистических показателей, необходимых для принятия решений относительно раз­личных сторон эксперимента. Последним шагом на этом этапе явля­ется обработка опытных данных для получения аналитических зави­симостей, описывающих точностные, временные и надежностные характеристики деятельности человека-оператора как функции ис­следуемых факторов.

Способы обработки экспериментальных данных по качеству деятельнос­ти оператора. Существует ряд особенностей обработки опытных дан­ных для получения точностных, временных и надежностных показа­телей качества деятельности.

При обработке экспериментальных данных для получения точнос­тного показателя в состав алгоритма включают следующие элементы:

• выбор вида показателя для оценки качества действий операторов;

• разделение операторов на однородные группы;

• получение экспериментальных данных для определения коли­чественных значений показателя при решении операторами одно­родной группы конкретных задач;

• подбор эмпирической модели для функции распределения пока­зателя точности каждой из групп операторов;

• проверка адекватности эмпирической и реальной моделей.

Конкретный вид показателя для оценки точности работы опера­тора зависит от выполняемой им задачи. Если оператор считывает показания какого-либо прибора, то его основной точностной харак­теристикой является ошибка считывания — случайная величина, под­чиняющаяся определенному закону распределения. Для оператора слежения подобной характеристикой является ошибка слежения, также подчиняющаяся некоторому закону распределения.

Разделение контингента испытуемых (операторов) на группы мож­но проводить по различным показателям однородности. Это делает­ся для получения более достоверных и пригодных к практическому использованию данных, так как в противном случае рассчитанный по полученным опытным данным закон распределения показателя точности может оказаться искаженным (например, двумодальным). В качестве показателя однородности можно выбрать, например, класс операторов, определяющий их квалификационный уровень подготов­ки. В общем же случае можно выбирать те показатели, которые не только определяют качество работы операторов, но и относят их к той или иной группе по однородности законов распределения пока­зателей качества. Кроме указанной классной квалификации (уровня подготовки) к таким показателям можно отнести индивидуально-пси­хологические свойства оператора, стаж непрерывной работы на кон­кретном рабочем месте, результаты психофизиологического отбора (ранжирования) операторов (группы ранжирования) и т. д.

Подбор распределений для экспериментальных данных представ­ляет довольно сложную задачу. Распространенным способом являет­ся принятие гипотезы о нормальности распределения.

Наиболее корректным в математическом плане является подбор эмпирической модели распределения по значениям квадрата норми­рованного показателя асимметрии (β₁) и нормированного показате­ля островершинности (β₂).

Чтобы подобрать эмпирическую модель, необходимо знать зна­чения β_| и β₂. Поэтому на практике в первую очередь определяются выборочные оценки (Ь_{ и ^₂) для β, и β₂:

Если точка с координатами Ь_{ и Ь₂ лежит достаточно близко отточ­ки, кривой или области, соответствующей определенному распреде­лению, то это распределение можно использовать для описания эм­пирических данных. Такой подбор распределений не гарантирует полной адекватности выбранной модели, так как оценки b_{ и Ь₂ очень чувствительны к небольшому числу крайних значений выборки.

Следующей задачей является оценка приемлемости выбранной модели на основании экспериментальных данных. Существуют два подхода к решению поставленной задачи: графическое представле­ние вероятности и статистическая проверка гипотез.

Графическое представление вероятности является субъективным методом, так как решение о приемлемости выбранной модели при­нимается на основе визуального наблюдения.

Характеристики

Список файлов лекций