Эргономика — научная дисциплина, комплексно изучающая человека (группу людей) в конкретных условиях его (их) деятельности, связанной с использованием машин (технических средств). Человек, машина и среда рассматриваются в эргономике как сложное, функционирующее целое, в котором ведущая роль принадлежит человеку. Эргономика является одновременно и научной, и проектировочной дисциплиной, так как в ее задачу входит разработка методов учета человеческих факторов при модернизации действующей и создании новой техники и технологии, а также соответствующих условий труда (деятельности).

Предметом эргономики является конкретная деятельность чело­века (группы людей), использующего машины (технические средства], а объектом исследования — система «человек (группа людей) — машина (техническое средство) —среда». Задача оптими­зации таких систем требует комплексного подхода. «Эргономика — это наука плюс техника. Предмет эргономики как науки — деятель­ность человека-труженика и человека-потребителя. Цель эргономи­ки как техники — оптимизация условий труда»

Эргономика рассматривает технический и человеческий аспекты в неразрывной связи.

Для нахождения таких оптимальных решений недостаточно использовать отдельные рекомендации психологии, физиологии, гигиены труда, антропомет­рии и др. Необходимо согласовать эти рекомендации между собой, субординировать и увязать в единую систему требований к тому или иному виду конкретной деятельности и условиям ее осуществления. Важны знания (или представления) не отдельных функциональных возможностей восприятия, мышления и действий работающего человека, а его деятельности в целом, причем необходимо учитывать все обстоятельства, от которых зависит успех деятельности человека.

Комплексные эргономические показатели формируются на основе групповых показателей, которые представляют собой совокупность однородных единичных эргономических показателей: социально-психологических, физиологических, психологических и психофизиологических, антропометрических и гигиенических. 

I. Работы общего характера.

Человек как компонент системы:

1. Перцептивные (входные)-процессы (зрение, слух и т. п.)
2. Центральные процессы (кратко­временная и долговременная память, принятие решений, внимание и т. п.).
3. Основные моторные процессы (слежение, двигательные навыки, ручная сноровка и т. п.). 4. Характеристика перцептивно-моторной деятельности и факторы, влияющие на нее.
4. Основные физиологические процессы.
5. Условия работы (статическая и динамическая нагрузка).
6. Антропометрические и биомеханические данные.
7. Основные данные физиологии органов чувств и факторы, влияющие их физиологические и биомеханические функции (утомление, стресс и т. п.).

III. Проектирование средств взаимодействия между человеком и машиной

1.  Визуальные, слуховые, кинестетические и тактиль­ные индикаторы.
2. Органы управления и специализированные входные устройства.
3. Планирование рабочего пространства.
4.  Конструкция оборудования, инструментов, механизмов и машин, специального защитного снаряжения.
5. Физические факторы сре­ды (освещенность, шум, вибрация, температура, атмосферные ус­ловия и т. п.).

IV. Проектирование и организация систем:

1. Распределение функций между человеком и машиной.
2. Проектирование и орга­низация работ (темп, рабочие смены и т. п.).
3. Тренировка.
4. Отбор.
5. Мотивация и отношение к работе.

V. Методы исследования и экспериментальная техника в эргономических исследованиях:

1. Методы и приборы измерения, ана­лиза и оценки данных.
2. Программа тренировки, процедуры отбора, тестирование, методики опроса и т. п.
3. Моделирование, в том числе на ЭВМ.
4. Статистическая обработка данных и планирова­ние эксперимента, в том числе с помощью ЭВМ.

Все методы исследования в эргономике условно делятся на две группы: аналитические (описательные) и экспериментальные. Эти методы тесно взаимосвязаны между собой и очень часто используются одновременно, дополняя и обогащая друг друга.

Экспериментальные методы исследования предназначены для проверки выдвинутых гипотез, обоснованных и предложенных в результате предварительного анализа. Эксперимент позволяет изучить особенности деятельности оператора, вызванные изменением условий, целей и способов выполнения этой деятельности. Эксперимент может быть лабораторным или естественным.

Лабораторный эксперимент имеет определенное приближение к реальной деятельности, так как на его результаты оказывает большое влияние мотивация участия человека в эксперименте. Эксперимент в лабораторных условиях может быть двух видов: синтетический и аналитический. При синтетическом – пытаются воспроизвести возможно более точно все цели и условия данного вида трудовой деятельности. При аналитическом эксперименте воспроизводят только какой-то один элемент трудовой деятельности, а остальные элементы исключаются

Естественный эксперимент является одним из наиболее продуктивных методов изучения трудовой деятельности оператора в различных условиях реального производства. Следует заметить, что на результаты эксперимента оказывают большое влияние социально-психологические факторы, обусловленные наличием экспериментальной и контрольной групп испытуемых.

Аналитический этап является исходным пунктом любого эргономического исследования. Анализу подлежат трудовая деятельность человека и функционирование отдельных элементов и всей системы СЧМ. В результате анализа определяется место человека в решении задач, для которых предназначена изучаемая система, общая психофизиологическая характеристика деятельности человека в СЧМ, выявляется структура человеческих факторов, оказывающих влияние на эффективность работы системы и её частей. Анализ позволяет установить требования, которые определённый вид трудовой деятельности предъявляет к реализующим её техническим средствам и психофизиологическим свойствам человека.

Существуют различные способы анализа. Некоторые из них позволяют рассмотреть всю систему в целом, не вдаваясь в работу её компонентов. Другие применяются преимущественно для анализа отдельных компонентов системы. Выбор метода анализа определяется типом системы и её назначением.

Для многих систем, имеющих место на железнодорожном транспорте, в том числе систем управления диспетчерского типа (ДСП – пульт управления станцией, ДНЦ – пульт управления станциями участка), присущи повышенные физические и психологические нагрузки, вызывающие подчас существенные и несущественные ошибки в действиях оператора и приводящие к нарушениям регламента действий и безопасности движения. В таких системах на первый план выступает инженерно-психологический анализ, имеющий многоуровневый характер.

Системный уровень предполагает проведение анализа на уровне системы в целом, функциональный – на уровне отдельных функций, выполняемых системой и операционный уровень – на уровне отдельных операций, оказывающих влияние на функционирование системы.

методы исследования подразделяются на четыре группы:

Первая организационные методы – система методологических средств, обеспечивающая комплексный подход к исследованиям;
Вторая – эмпирические способы получения данных: наблюдение, опрос, професиографирование, моделирование, диагностические методы и др.;
Третья – приемы обработки данных – различные способы количественного и качественного описания данных;
Четвертая – способы интерпретации полученных данных в контексте целостного описания деятельности человеко-машинных систем.

Наиболее обширной и разработанной является вторая группа методов, которые применяются комбинированно в зависимости от цели и характера исследования.

Наблюдение – это целенаправленное, организованное и систематизированное рассмотрение исследуемого объекта. Оно может быть эпизодическим, систематическим, включенным (исследователь – член группы) и не включенным (наблюдение со стороны). Организация наблюдения предполагает решение следующих вопросов:

определение задачи и цели наблюдения;
выбор объекта, предмета и ситуации наблюдения;
выбор способа наблюдения;
выбор способа регистрации наблюдаемого явления;
обработка и интерпретация полученных данных.

Наблюдение дополняется рядом способов объективной регистрации изучаемых явлений: фотографированием, киносъемкой, звукозаписью и телевизионной съемкой. Наблюдение может быть уточнено с помощью замеров. Это могут быть замеры геометрических размеров рабочего места, замеры времени и последовательности труда и отдыха в течение всего рабочего дня или суток (фотография рабочего дня), замеры времени выполнения отдельных действий и движений (хронометраж), замеры латентных периодов различных моторных и речевых реакций, включенных в изучаемую трудовую деятельность. В процессе наблюдения широко производятся также измерения различных характеристик производственной среды (освещенность, шум, вибрация), замеры физиологических показателей человека (частота пульса, дыхание, кровяное давление, электрическая активность сердца, головного мозга, мышц и т.д.), измерения психологических характеристик.

Особое внимание при организации наблюдения должно быть уделено подготовке его схемы и инструкции по его проведению.

С помощью наблюдения нельзя узнать внутренние процессы трудовой деятельности, поэтому оно дополняется опросом.

Метод опроса используется для сбора субъективной информации относительно структуры процесса трудовой деятельности, характера протекания и отношения человека к работе.

Опрос может быть: 1) регламентированным, проводимым по заранее составленному опроснику; 2)нерегламентированным, предполагающим свободную беседу с опрашиваемым в соответствии с общим ее планом.

В зависимости от цели исследования, от привлекаемых к опросу круга лиц, от лимита времени и технических возможностей опрос производится в форме анкетирования и интервьюирования (беседы). Преимущество беседы перед анкетным методом состоит в том, что во время нее выясняются непонятные вопросы, появляется возможность фиксировать замечания опрашиваемого, выходящие за пределы поставленных вопросов, но затрагивающие обсуждаемую проблему. Метод беседы требует определенных навыков, применяется при опросе небольшого количества работающих.

Успех опроса во многом зависит от качества вопросов. Различают открытые вопросы, предусматривающие свободные ответы, и закрытые , если ответ заключается в выборе одного из нескольких предлагаемых утверждений. При постановке вопросов следует учитывать следующие требования. Каждый вопрос должен быть логически законченным, кратким, конкретным ; содержать либо все варианты ответа, либо ни одного ; не иметь внушающего характера и не предполагать получение стереотипных, шаблонных ответов. При постановке вопросов следует избегать употребления малораспространенных иностранных слов и специальных терминов, слов с двойным значением, а также слов, вызывающих негативное отношение опрашиваемых. Вопросы объединяются в опросники в зависимости от целей и задач эргономического исследования. Разработка опросника производится методом последовательных итераций (улучшений).

В опросниках сначала задаются общие вопросы, способствующие установлению контактов с опрашиваемым, а затем вопросы детализируются. Опрос производится, как правило, непосредственно на рабочем месте, иногда в лабораторных условиях с использованием экспериментального стенда или опытных образцов изделий. Данные опроса обрабатываются статистически. Результаты обработки представляются в виде описания, в котором разграничиваются данные наблюдения и субъективные замечания обследуемого. Описываемый материал сопровождается таблицами и графиками.

Метод опроса является обычно вспомогательным. Он используется на предварительном этапе ознакомления с профессией или для изучения тех сторон деятельности оператора, которые трудно поддаются наблюдению и экспериментальной проверке.

Методы моделирования в эргономике

Осуществить моделирование – значит создать модель и заставить её функционировать.

Моделирование структуры и функций СЧМ получило широкое распространение в эргономике ввиду сложности взаимосвязей между элементами системы. К моделированию прибегают также в случаях, когда система еще не существует, а необходимо изучить некоторые динамические свойства СЧМ. Моделирование также осуществляется, когда создание СЧМ требует больших затрат и небезопасно для жизни и здоровья оператора.

Существуют следующие виды моделирования: физическое (предметное), математическое и иммитационное с использованием ЭВМ.

Физическое моделирование основано на использовании статических и функциональных макетов, которые воспроизводят основные геометрические, физические, динамические и функциональные характеристики оригинала.

Статические макеты представляют собой выполненные в натуральную величину модели оборудования или его отдельных частей (блоков), которые подвергаются проверке. Эти макеты изготавливаются из дешевых подручных материалов (дерево, картон, бумага, пластмасса и т.п.). Они используются для выбора оптимального способа организации рабочего места, эргономической оценки оборудования, проверки размещения органов управления и удобства пользования ими, установления точности и скорости считывания показаний приборов, определения доступности точек проверки, испытаний и регулировки в процессе технического обслуживания оборудования.

Существуют два способа оценки статических макетов: наблюдение и демонстрация.

При наблюдении исследователь пользуется контрольными листами для регистрации своих суждений о характеристиках оцениваемой модели. При использовании метода демонстрации испытуемый выполняет определенные действия. При этом производят фиксацию этих действий на кино-, фотопленку.

Функциональные макеты – это модели оборудования в натуральную величину, которые могут воспроизводить реальное функционирование аппаратуры в режимах ручного и автоматического управления. Они используются для изучения трудовой деятельности человека (группы людей) с целью сравнения альтернативных вариантов конструкции, а также для оценки отдельных характеристик оборудования, пространственную организацию рабочего места, обеспечивают профессиональную подготовку специалистов.

.