Система человек-машина (стр. 3 из 5)

При отсутствии таких документов проведение работ по учету человеческого фактора не будет являться обязательным мероприятием, и поэтому задача инженерно-психологического обеспечения не может считаться полностью решенной.

2.Показатели качества системы «человек – машина».

Любая СЧМ призвана удовлетворять те или иные потребности человека и общества. Для этого она должна обладать определенными свойствами, которые закладываются при проектировании СЧМ и реализуются в процессе эксплуатации. Под свойством СЧМ понимается ее объективная способность, проявляющаяся в процессе эксплуатации. Количественная характеристика того или иного свойства системы, рассматриваемого применительно к определенным условиям ее создания или эксплуатации, носит название показателя качества СЧМ.

В нашей стране разработана определенная номенклатура показателей качества промышленной продукции. Она включает в себя 8 групп показателей, с помощью которых можно количественно оценивать различные свойства продукции. К ним относятся: показатели назначения, надежности и долговечности, технологичности, стандартизации и унификации, а также эргономический, эстетический, патентно-правовой и экономический показатели.

Не рассматривая подробно все показатели, остановимся лишь на тех из них, которые влияют на деятельность человека в СЧМ или зависят от результатов его деятельности.

Быстродействие (время цикла регулирования T_ц) определяется временем прохождения информации по замкнутому контуру «человек — машина»:

k

Т_ц=∑ t_i

i=1

где T_ц — время задержки (обработки) информации в i-м звене СЧМ; k — число последовательно соединенных звеньев СЧМ; в качестве их могут выступать как технические звенья, так и операторы.

Надежность характеризует безошибочность (правильность) решения стоящих перед СЧМ задач. Оценивается она вероятностью правильного решения задачи, которая, по статистическим данным, определяется отношением

P_пр=1 – m_ош / N

где m_ош и N — соответственно число ошибочно решенных и общее число решаемых задач.

Важной характеристикой деятельности оператора является также точность его работы. На этой характеристике следует остановиться особо, ибо в ряде случаев происходит некоторое смешение ее с надежностью. В качестве исходного понятия для определения обеих характеристик используется понятие «ошибка оператора», для расчета обеих характеристик предлагаются одинаковые формулы и т. д. Фактически же надежность и точность представляют собой различные показатели, характеризующие разные стороны деятельности оператора. Правильное толкование обоих этих показателей дается в работе.

Под точностью работы оператора следует понимать степень отклонения некоторого параметра, измеряемого, устанавливаемого или регулируемого оператором, от своего истинного, заданного или номинального значения. Количественно точность работы оператора оценивается величиной погрешности, с которой оператор измеряет, устанавливает или регулирует данный параметр:

Y= I_н - I_оп

где I_н — истинное или номинальное значение параметра; I_оп — фактически измеряемое или регулируемое оператором значение этого параметра.

Величина погрешности может иметь как положительный, так и отрицательный знак. Понятия ошибки и погрешности не тождественны между собой: не всякая погрешность является ошибкой. До тех пор пока величина погрешности не выходит за допустимые пределы, она не является ошибкой, и только в противном случае ее следует считать ошибкой и учитывать также при оценке надежности. Понятие погрешности наиболее важно для тех случаев, когда измеряемый или регулируемый оператором параметр представляет непрерывную величину. Так, например, можно говорить о точности определения координат самолета оператором радиолокационной станции и т. д.

В работе оператора следует различать случайную и систематическую погрешности. Случайная погрешность оператора оценивается величиной среднеквадратической погрешности, систематическая погрешность — величиной математического ожидания отдельных погрешностей. Методы их определения приведены в работах.

Своевременность решения задачи СЧМ оценивается вероятностью того, что стоящая перед СЧМ задача будет решена за время, не превышающее допустимое:

Т_доп

Р_св = Р {Т_ц < Т_доп} = © φ (Т) dT,

0

где φ(Т) — функция плотности времени решения задачи системой «человек — машина».

Эта же вероятность по статистическим данным оценивается по выражению

Р_св= 1 – m_нс / N

где m_нс — число несвоевременно решенных СЧМ задач.

При определении величин m_ош и m_нс, а следовательно, и при оценке вероятностей P_при Р_свне имеет значения, за счет каких причин (некачественной работы машины или некачественной деятельности оператора) неправильно или несвоевременно решена задача системой «человек — машина».

Поскольку большинство СЧМ работают в рамках определенных временных ограничений, то несвоевременное решение задачи приводит к недостижению цели, стоящей перед системой «человек — машина». Поэтому в этих случаях в качестве общего показателя надежности используется вероятность правильного (Р_пр) и своевременного (Р_св) решения задачи

Р_смч= P_прР_{св ,}

Такой показатель используется, например, при применении обобщенного структурного метода оценки надежности СЧМ [см. 31].

Безопасность труда человека в СЧМ оценивается вероятностью безопасной работы

n

Р_счм= 1 - ∑ P_{воз I} P_{ош I} ,

i=1

где Р_{воз i} — вероятность возникновения опасной или вредной для человека производственной ситуации i-го типа; Р_ОШi — вероятность неправильных действий оператора в i-й ситуации; n — число возможных травмоопасных ситуаций.

Опасные и вредные ситуации могут создаваться как техническими причинами (неисправность машины, аварийная ситуация, неисправность защитных сооружений), так и нарушениями правил и мер безопасности со стороны людей. При этом, в условиях автоматизированного производства, когда контакт человека с рабочими частями машин и оборудования сравнительно невелик, большая роль в возникновении опасных и вредных для человека ситуаций принадлежит психофизиологическим факторам. Их влияние также нужно учитывать при определении показателя Р_бт.

Степень автоматизации СЧМ характеризует относительное количество информации, перерабатываемой автоматическими устройствами. Эта величина определяется по формуле

K_a= 1 – Н_оп / Н_смч ,

где Н_оп — количество информации, перерабатываемой оператором; Н_счм — общее количество информации, циркулирующей в системе «человек — машина».

Для каждой СЧМ существует некоторая оптимальная степень автоматизации (k_oпт), при которой эффективность СЧМ становится максимальной. При этом чем сложнее СЧМ, тем больше потери эффективности из-за неправильного выбора степени автоматизации. Это видно из сравнения кривых 1 и 2 на рис. Оптимальная степень автоматизации устанавливается в процессе решения задачи распределения функций между человеком и машиной.

Зависимость эффективности СЧМ от степени автоматизации: 1 — для простых систем; 2 — для сложных систем

Экономический показатель характеризует полные затраты на систему «человек — машина». В общем случае эти затраты складываются из трех составляющих: затрат на создание (изготовление) системы С_и,затрат на подготовку операторов С_оп и эксплуатационных расходов С_э. По отношению к процессу эксплуатации затраты С_и и С_оп являются, как правило, капитальными. Тогда полные приведенные затраты в СЧМ определяются выражением

Wсчм=С_э + Е_н(С_оп + С_и),

где Е_н — нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных затрат.

При заданной величине W_счм путем перераспределения затрат между отдельными составляющими С_и, С_опи С_э можно получить различные значения общей эффективности СЧМ. И, наоборот, заданная эффективность СЧМ может быть обеспечена с помощью различных затрат в зависимости от распределения их между отдельными составляющими. Методы технико-экономической оптимизации СЧМ (получение заданной эффективности при минимуме W_счм или получение максимума эффективности при заданной величине W_счм) путем перераспределения затрат С_и, С_оп и С_э .