Принципы постановки эргономического эксперимента
Эргономические опыты проводятся как в исследовательских, так и в испытательных целях. Главным условием постановки .этих опытов есть психофизиологическая адекватность модели (макета, опытного образца, стенда и т. п.) тому компоненту настоящей деятельности, что предполагается изучить либо оценивать. К примеру для оценки перцептивной сложности шкалы прибора достаточно моделировать процесс восприятия посредством тахистоскопа, а для оценки степени соответствия индикатора пространственного положения психофизиологическим возможностям летчика нужно ставить летный опыт с «моделированием» непростых положений самолета.
В любом опыте направляться совершенно верно определять зависимые и свободные переменные и их регистрируемые показатели.
Главными зависимыми переменными являются:
1. Показатели эффективности СЧМ либо качества деятельности (в целом либо действий и отдельных операций): а) точностные; б) временные; в) надежностные.
2. Показатели напряженности деятельности: а) активационных процессов (эмоционального состояния, волевых упрочнений и т. п.); б) физиологических функций.
Главными свободными переменными являются:
1. Факторы метода (психофизиологической структуры) деятельности: а) информационные (характеристики средств отображения информации, навыки и т. п.); б) физцческие (антропометрические, биомеханические характеристики и т. п.); в) временнйе (продолжительность работы, соотношение отдыха и периодов работы и т. п.); г) общее состояние здоровья (неспециализированное психологическое и физическое состояние).
2. Факторы условий деятельности: а) психотерапевтические (мотивация, взаимоотношения между участниками экипажа и т. п.); б) физико-химические (гигиенические).
На протяжении эргономических опытов, проводимых в интересах оценки эффективности СЧМ либо качества деятельности, в большинстве случаев, регистрируются выходные чёрта СЧМ, конкретно воздействующие на уровень качества ответа моделируемой задачи (частость выхода за допустимые пределы регулируемых черт, время принятия ответа и т. п.).
Во многих случаях при проведении эргономических опытов вводятся:
— стандартная параллельная задача для оценки резервов внимания;
— неожиданные высокозначимые задачи (отказы техники, игровые обстановки и т. п.) для оценки свойства оператора делать работу в усложненных условиях.
Для получения данных, нужных при оценке вторых показателей, употребляются следующие способы:
1. При оценке показателей активационных процессов—опрос операторов по следующим психометрическим шкалам: трудность исполнения деятельности; эмоциональная напряженность.
2. При оценке показателей физиологических функций способы, разрешающие оценить как стандартные показатели (к примеру, характеризующие совокупность кровообращения), так и своеобразные для каждого фактора (потоотделение при действии температуры, состав крови при действии поменянного газового состава воздуха и т. п.).
3. При оценке информационных показателей факторов психофизиологической структуры деятельности:
а) беседы и наблюдения для определения качества усвоения инструкции (наличие определенных навыков, знание оператором ограничений, приемов работы и т. п.);
б) анализ соответствия черт средств отображения информации, органов управления, компоновки рабочего места требованиям эргономики и технической эстетики;
в) окулография;
г) кинорегистрация направления взгляда;
д) субъективные оценки операторами (испытателями) «удобства» средств отображения информации, рабочего места по психометрической шкале; *
е) магнитофонная регистрация сообщений.
4. При оценке физических факторов психофизиологической структуры деятельности — измерения: показателей статистической и динамической (при типовых перемещениях оператора) антропометрии, величины упрочнений на органах управления.
5. При оценке временнйх факторов психофизиологической структуры деятельности—измерения: макрохронометрических показателей (продолжительность смены, решения задачи в целом и т. п.); микрохронометрических показателей (время микропауз в деятельности и т. п.)
6. При оценке показателей состояния здоровья:
1) субъективный анализ состояния неспецифической работоспособности по психометрической шкале;
2) регистрация состояния анализаторов:
а) зрительный анализатор: — определение лабильности (критической частоты слияния мельканий); — определение порога контрастной чувствительности;
б) слуховой анализатор: — определение дифференциальных порогов речевой аудиометрии и слуха;
в) проприоцептивный анализатор: — определение точности заданных упрочнений; — определение координации перемещений тремометричес-ким способом;
3) анализ состояния ЦНС:
а) по фоновым (исходным) значениям качества деятельности;
б) по вариативности показателей несложной сенсомоторной реакции.
7. При оценке факторов условий деятельности — опрос операторов для получения данных по психофизиологическим факторам и применение принятых в гигиене методов и показателей — анализа физико-химических факторов.
Проведение эргономического опыта возможно условно поделить на три этапа: планирование, анализ и эксперимент.
Планирование включает постановку задачи, которую необходимо решать, выбор показателя, подвергающегося изучению, рассмотрение факторов, воздействующих на него. В сложных изучениях приходится, в большинстве случаев, сталкиваться с обстановками, требующими особых, шепетильно продуманных приемов постановки опыта, в противном случае результаты окажутся искаженными. Эти искажения обусловлены тем, что в любом, кроме того прекрасно организованном изучении приходится иметь дело с неконтролируемыми факторами.
Исходя из этого нужно усреднить влияние массы неконтролируемых факторов на выбранный показатель. Это достигается посредством приема, именуемого «рандомизацией», разрешающего вычислять неточности измерения взаимно свободными. Главным шагом на начальной стадии есть нахождение показателя матриц и выбор оптимальности планирования, удовлетворяющих этому показателю, посредством способов математического планирования опыта.
Опыт обязан проводиться в соответствии с программой, составленной на начальной стадии. Для верного проведения опыта нужно выполнять ряд требований. Во-первых, до начала опыта направляться достаточно объективно установить пригодность участвующих в работе операторов к данному виду деятельности.
Во-вторых, направляться обеспечить высокую мотивацию на исполнение заданной по опыту деятельности. Нужно верить втом, что появляющиеся неточности оператора не связаны с его халатным отношением к делу.
Анализ — окончательный этап, включающий процесс упорядочения экспериментальных данных, вычисления некоторых статистических показателей, нужных для принятия решений по поводу разных сторон опыта. Последним шагом на этом, этапе есть обработка умелых данных для получения аналитических зависимостей, обрисовывающих точностные, временные и надежностные характеристики деятельности человека-оператора как функции исследуемых факторов.
Методы обработки экспериментальных данных по качеству деятельности оператора
Существует последовательность изюминок обработки умелых данных для получения точностных, временных и надежностных показателей качества деятельности.
Метод обработки экспериментальных данных для получения точностного показателя включает в себя следующие элементы:
— выбор вида показателя для оценки качества действий операторов;
— разделение операторов на однородные группы;
— получение экспериментальных данных для определения количественных значений показателя при ответе операторами однородной группы конкретных задач;
— подбор эмпирической модели для функции распределения показателя точности каждой из групп операторов;
— проверка адекватности эмпирической модели и настоящей.
Конкретный вид показателя для оценки точности работы оператора
зависит от делаемой им задачи; В случае если оператор считывает показания какого-либо прибора, то его основной точностной чёртом есть неточность считывания — случайная величина, характеризующаяся определенным законом распределения. Для оператора слежения аналогичной чёртом есть неточность слежения, кроме этого характеризуемая некоторым законом распределения.
Разделение контингента испытуемых (операторов) на группы возможно проводить по разным показателям однородности. Это делается для получения более точных и пригодных к практическому применению данных, поскольку в другом случае’ вычисленный по взятым умелым данным закон распределения показателя точности может оказаться искривленным (к примеру, двумодальным).
В качестве показателя однородности возможно выбрать, к примеру, класс операторов, определяющий их квалификационный уровень подготовки. В общем же случае возможно выбирать те’ноказатели, каковые не только определяют уровень качества работы операторов, но и относят их к той либо другой группе по однородности законов распределения показателей качества. Не считая указанной классной квалификации (уровня подготовки) к таким показателям возможно отнести лично-психотерапевтические особенности оператора, стаж постоянной работы на конкретном рабочем месте, результаты психофизиологического отбора (ранжирования) операторов (группы ранжирования) и т. д.
Подбор распределений для экспериментальных данных воображает достаточно непростую задачу. Самый распространенным методом есть принятие догадки о нормальности распределения. Обычное распределение дает приемлемое описание многих настоящих явлений. Гамма-распределение и логарифмически обычное распределение употребляются для описания случайных размеров, ограниченных снизу.
Не смотря на то, что эти модели приводят к распределениям самой разной формы, все же они не дают той степени обобщения, которая не редкость довольно часто нужна.
самые корректным в математическом замысле есть подбор эмпирической модели распределения по значениям квадрата нормированного показателя асимметрии (Рх) и нормированного показателя островершинности (Р2).
Следующей задачей есть оценка приемлемости выбранной модели на основании экспериментальных данных. Существуют два подхода к ответу поставленной задачи: графическое статистическая проверка и представление вероятности догадок.
Графическое представление возможности есть субъективным способом, поскольку.ответ о приемлемости выбранной модели принимается на базе визуального наблюдения.
Сущность способа содержится в построении графиков, каковые разрешают приближенно оценить соответствие статистических данных предполагаемому закону и, помимо этого, взять графические оценки масштаба и параметров положения.
Посредством графического способа возможно сделать один из трех выводов: выбранная модель верна, выбранная модель неправильна, адекватность модели не доказана.
Отысканные в конечном счете законы распределения исследуемых точностных черт являются исходными данными для учета точности действий операторов при оценке эффективности СЧМ.
Рис. 1. Области в плоскостях для разных распределений (таблица Пирсона)
Показателем качества деятельности оператора есть кроме этого время, затрачиваемое оператором на исполнение отдельной операции, алгоритма и блока операций в целом.
Оба способа дают асимптотически-обычные оценки: при рвении к бесконечности количества выборки распределение пытается к обычному закону.
При конечных выборках эти способы не совсем эквивалентны. При громадных выборках оценки параметров, приобретаемые по способу большого правдоподобия, лучше, поскольку при ‘ повышении количества выборки дисперсии оценок стремятся к мельчайшему достижимому значению. При малых выборках не существует несложного приема, на основании которого возможно было бы вычислять один способ предпочтительнее другого (по точности).
Но в способе приравнивания моментов вычислительные процедуры чтобы получить оценки несложнее, чем при способе большого правдоподобия. Исходя из этого при малых выборках предпочтительнее способ приравнивания моментов, а при громадных — способ большого правдоподобия.
Третий показатель качества деятельности человека-оператора — надежность возможно рассчитывать для отдельной операции, действия, блока операций (комплекса действий) либо метода в целом.
Перед опытом направляться четко сформулировать понятия события, отказа, неточности.
Как и при временных черт, при экспериментальном определении надежностных черт из-за ограниченности статистического материала возможно взять не возможности точного исполнения операции Р, а лишь их оценки р.
Рис. 2. Доверительные промежутки
Все рассмотренные варианты относились к случаю, в то время, когда предшествующие неточности не оказывали влияния на последующие. В то время, когда при опыте имеют место неточности, из-за которых испытуемый, удаляется из опыта (выборка без возвращения), за базу для построения конфиденциальных промежутков нужно брать в общем случае не биномиальное, а гипергеометрическое распределение.
При определении данных по физиологической надежности человека определяются законы распределения времени между отказами либо интенсивности отказов.
