Методы априорной оценки качества деятельности
На данный момент известно пара способов, разрешающих априорно оценить уровень качества деятельности человека-оператора. К ним относятся:
— структурный способ, основанный на подробном анализе структуры деятельности с последующим описанием ^алгоритмов преобразования информации человеком как совокупности дискретных операций определенного типа,
— способ статистического эталона, основанный на ~оценке~совокуп-ности количественных показателей (времени и возможности точного исполнения операций), приобретаемых при исполнении оператором конкретных операций в зависимости от факторов сложности операторской деятельности;
— операционно-психофизиологический способ, основанный на декомпозиции деятельности по критерию инвариантности психотерапевтического содержания отдельных действий и учитывающий влияние на уровень качества работы оператора своеобразной и неспецифической напряженности;
— способ, основанный на формализации деятельности оператора с применением математического аппарата теории массового обслуживания;
— способ, основанный на формализации деятельности оператора посредством передаточных функций.
Из аналитических способов самый созданными в инженерном отношении к настоящему времени являются структурный способ, предложенный А. И. Губинским и развиваемый рядом его последователей, и способ статистического эталона, предложенный Ю. Г. Фокиным.
Структурный способ применим в основном для совокупностей, в которых вероятна вероятности и безошибочности дифференцированная оценка выполнения своевременного исполнения метода, а способ статистического эталона самый подходит для совокупностей, в которых безошибочность исполнения методов значительно зависит от времени, выделяемого на их исполнение. Наряду с этим в первом способе употребляется смещенное гамма-распределение времени исполнения операций, а во втором — смещенное экспоненциальное распределение времени точного исполнения операций.
самоё существенное различие между двумя разглядываемыми способами пребывает в степени нужного для их реализации обнаружения структуры функционирования СЧМ.
Структурный способ более «аналитичен» и потому в принципе есть чисто расчетным. Способ статистического эталона не требует детального анализа состава делаемых операций, их связей между собой, но он бывает применен только тогда, в то время, когда имеется возможность’посредством стандартизированного опыта взять данные по типовым действиям, характерным для данной конкретной деятельности.
Структура деятельности при применении первого способа строится из таких функциональных единиц, как сенсорные, моторные логические блоки, блоки задержки, блоки с обратной связью, блоки самоконтроля и диагностические блоки.
В этом способе приняты следующие допущения: независимость функциональных единиц в структуре деятельности, конкретно детерминированная последовательность их исполнения, независимость структуры от действующих на человека факторов. Действительно, последние доработки способа разрешают в общем виде учитывать такие своеобразны антропогенные факторы, как психотерапевтическая установка оператора на быстроту либо точность реагирования.
Способ статистического эталона учитывает психофизиологическую специфику работы человека в более обобщенном виде посредством разных, отысканных умелым методом коэффициентов.
Оба способа, по-видимому, будут развиваться и уточняться в направлении более полного учета психофизиологических закономерностей. Однако уже на данный момент на базе’ операционно-психофизиологическо-го анализа возможно предложить более тождественный с позиций учета специфики деятельности человека и более несложный- способ оценки загрузки оператора.
В базе предложенного Г. М. Зараковским и М. И. Гальпериным операционно-психофизиологического способа лежит расчленение деятельности оператора на отдельные составляющие действия (операции), для которых известны исходные значения времени, надёжности и точности их исполнения, и значения психофизиологической напряженности, с получением и структуры последующим синтезом деятельности интегральных черт. Наряду с этим учитываются закономерности трансформации черт в закономерности интеграции и различных условиях деятельности отдельных операций и действий в единый процесс.
Предлагается список довольно инвариантных несложных и типовых действий человека, каковые входят в состав любой деятельности; для них даются цифровые значения исходных показателей. самая существенной изюминкой способа есть учет таких психофизиологических обусловленных факторов, как влияние своеобразной напряженности (темпа поступления сигналов, их значимости и т. п.) и взаимовлияние совмещенных (параллельных и последовательных) действий.
Рис. 1. Последовательность исполнения 10 первых операций на настоящей аппаратуре
Рис. 2. Статистический эталон для первых 10 операций
Рис. 3. Протяженность маршрута обслуживания при исполнении 10 операций
Характерным для моделирования деятельности оператора посредством теории массового обслуживания есть представление данной деятельности в виде обслуживания потока заявок. Наряду с этим главными этапами моделирования являются:
1. Тщательный анализ целей, внешних условий и задач деятельности. задачи и Цели деятельности, объединяемые время от времени термином «порученное задание», в большинстве случаев представляются в виде списка отдельных операций либо подзадач, каковые оператор обязан выполнить как заявки. Наряду с этим естественным есть рвение выделить по тем либо иным показателям однотипные операций с целью описания их черт более либо менее ограниченным комплектом параметров, пригодных для цифровой имитации. Такими параметрами являются частоты повторения заявок, последовательность поступления, законы распределения допустимого времени существования и т. д.
2. Анализ технических характеристик и возможностей оператора обслуживаемого оборудования, которое будет употребляться для исполнения задания. Эти характеристики кроме этого представляются ограниченным комплектом параметров, каковые смогут быть обрисованы в цифровой форме. Фундаментальными являются параметры закона распределения времени исполнения отдельных операций, возможность точного их исполнения, возможность выхода оборудования из строя, параметры закона распределения времени восстановления оборудования и т. п. Наряду с этим предполагается, что последовательность действий оператора известна и что в пределах заданных условий операторы будут функционировать в соответствии с данной последовательностью. Подобное предположение разрешает априорно обрисовать такие особенности деятельности, как возможность трансформации очередности исполнения операций в зависимости от их важности, пропуск несущественных операций и т. д.
3. Определение конкретных значений имитируемых параметров для исследуемых условий деятельности. Эти сведенья устанавливают неспециализированные ограничения моделирования. Предполагается, что нужные конкретные значения смогут быть взяты при заданных внешних условиях, известных чертях исполнения однотипных операций.
Наряду с этим, в большинстве случаев, в качестве законов распределения входных потоков заявок употребляется пуассоновское распределение, время исполнения отдельных заявок считается нормально распределенным.
4. Обоснование расчетных методик обработки приобретаемых результатов и определение тех из них, каковые должны фиксироваться на протяжении вычислений. Наряду с этим в большинстве случаев выделяются:
а) подробные результаты — сводки данных по исполнению отдельных операций;
б) промежуточные результаты по отдельным реализациям имитируемого задания;
в) конечные результаты — суммарные эти моделирования.
Конечными результатами в общем случае являются: возможность успешного исполнения задания, расход времени, средняя производительность и т. п.
5. Составление программы модели и моделирующего алгоритма, каковые определяют логику и последовательность исполнения операций ЭВМ по запоминанию той либо другой информации, ее обработке, выводу на печать и т. п.
6. Имитация исполнения оператором исследуемого задания. В соответствии с программой ЭВМ имитирует выполнение подзадач оператором в заданной последовательности. Случайные размеры определяются стохастическим способом Монте-Карло, причем выборки производятся по заданным вероятностным распределениям.
Точность ответов при таком способе зависит от числа реализаций, исходя из этого исполнение каждого задания должно многократно повторяться для увеличения достоверности приобретаемых результатов.
Как пример моделей оценки качества деятельности оператора с применением обрисованного способа возможно приведена модель процессов ответа разнородных задач управления.
Обобщенная схема данной модели изображена на рис. 16.8. На протяжении моделирования осуществляется:
— формирование входного потока;
— постановка и выбор заявок их в очередь;
— обслуживание заявок оператором;
— степени обслуживания и определение качества (обслужена, частично обслужена, получила отказ);
— формирование дополнительных потоков заявок, появляющихся из-за неточностей оператора;
В ходе моделирования производится выдача и обработка результатов.
Модель разрешает определять такие характеристики качества деятельности, как время и вероятность успешного исполнения задания, количественные характеристики загрузки оператора, возможность обслуживания отдельных заявок с определенным качеством и т. д. Особенное внимание авторов модели уделено учету психологически ориентированных либо психосоциальных переменных, к каким отнесены возможность происхождения у оператора состояния стресса, спаянность коллектива операторов, уровень притязаний.
Широкое распространение для оценки качества деятельности оператора слежения взяли математические модели, основанные на способах теории автоматического регулирования. В большинстве случаев эти модели включаются как составные части в более неспециализированные модели совокупностей с замкнутым контуром. Так как функционирование технических звеньев таковой совокупности описывается посредством передаточных функций, то и деятельность оператора целесообразно обрисовывать кроме этого передаточной функцией.
Рис. 5. Обобщенная схема модели
Моделирование производится в следующей последовательности:
1. Производится предварительная оценка передаточной функции объекта управления. Наряду с этим целесообразно, используя правила преобразований, свернуть передаточную функцию объекта, аппроксимировав ее выражением возможно несложного вида с сохранением фундаментальных динамических особенностей объекта управления.
Формализуется деятельность оператора методом выбора вида его передаточной функции по известному виду передаточной функции объекта управления. При возможности получения спектральных черт входного и выходного сигнала синтез динамических черт передаточной функции оператора осуществляется известными способами теории автоматического регулирования.
Рис. 6. Линейная модель совокупности с человеком-оператором
Рис. 7. Квазилинейная модель совокупности с человеком-оператором
Рис. 8. Нелинейная модель совокупности с человеком-оператором
Рис. 9. Дискретная модель совокупности с человеком-оператором
На аналоговых либо цифровых ЭВМ осуществляется моделирование деятельности оператора при разных входных действиях с целью получения черт для оценки ее качества (для оператора слежения это параметры закона распределения неточностей слежения, амплитудно-частотные характеристики и т. п.)
На данный момент до отметки практической реализации доведены четыре типа моделей оценки качества деятельности оператора слежения: линейные, квазилинейные, нелинейные и дискретные.
Структура линейных моделей основана на предпосылке стабилизации управляющего действия при достаточной подготовленности оператора слежения.
В квазилинейных моделяхк линейной передаточной функции оператора добавляется «остаточный» член, обрисовывающий ту составляющую управляющего действия, которая не результат линейных преобразований.
Нелинейные модели разрешают учесть такие особенности деятельности оператора, как «упреждающие» свойства, территорию нечувствительности, насыщение входного сигнала по скорости.
Дискретные модели основываются на предположении, что информация воспринимается оператором в дискретные моменты времени. Такие модели включают в свой состав линейную импульсный элемент и передаточную функцию в виде ключа.
