Інженерна психологія - Трофімов Ю.Л. - 3.3. Прийняття рішень

Процесами приймання інформації діяльність оператора не вичерпується: йому ще потрібно її проаналізувати і прийняти відповідне рішення щодо управління технічною системою.

Процес прийняття рішень може бути алгоритмізованим або пошуковим.

При алгоритмізованому процесі прийняття рішень робота оператора пов'язана з пошуком і оцінкою заздалегідь відомих програм. При пошуковому - програма рішень операторові не відома, і вона створюється у процесі його трудової діяльності, тому оператор дуже часто обмежений у часі, і запізнення у прийнятті рішень розцінюється як помилка, що може призвести до ускладнення проблемної ситуації або до повного порушення роботи всієї системи. В цих випадках значну роль у діяльності оператора відіграють процеси мислення, основою яких є пошук і відкриття чогось нового.

Мислення - це активний процес відображення об'єктивного світу в людському мозку у формі суджень, понять і висновків. Розрізняють наочно-образне, словесно-логічне і оперативне мислення. Для діяльності оператора характерний особливий тип мислення - оперативне мислення.

Оперативне мислення - це такий шлях вирішення практичних завдань, який здійснюється на основі моделювання оператором об'єктів трудової діяльності, в результаті чого формується суб'єктивна модель передбачуваної сукупності дій, що забезпечують вирішення поставленого завдання. Оперативне мислення охоплює виявлення проблемної ситуації та комплекс її мислительних і практичних перетворень.

Оперативне мислення має ряд специфічних особливостей. По-перше, це - єдність процесів сприймання і осмислення ситуації, яка змінюється дуже швидко. Тому процес прийняття рішення зливається з процесом його виконання.

По-друге, велика відповідальність за прийняття рішення викликає значне емоційно-вольове напруження, тобто важливою ознакою оперативного мислення є те, що воно протікає в екстремальних умовах і пов'язане з глибокими переживаннями відповідальності. До того ж інформацію оператор отримує з інформаційних моделей, що вимагає її декодування, а це, своєю чергою, потребує від нього значної мислительної активності. Функція декодування полягає в переведенні образу сигналу в оперативний образ об'єкта або керованого процесу. Звідси випливає, що оперативне мислення в основному є образним. Оперативний образ виникає в результаті співвіднесення отриманої інформації з інформацією, яку зберігає в своїй пам'яті оператор. Оперативні образи характеризуються тим, що, по-перше, вони прагматичні, оскільки формуються у процесі дій з об'єктами, під час виконання конкретних практичних завдань і відповідно до них; по-друге, вони адекватні конкретній меті дії і, залежно від самого завдання, умов його виконання і психологічних особливостей людини-оператора, можуть змінюватися, залишаючись адекватними самому завданню управління; по-третє, вони впорядковані, тому що інформація в них структурно організована в єдиний комплекс, у якому окремі складові мають певний взаємозв'язок; нарешті, вони специфічні, адже відображають тільки ту інформацію, котра необхідна для розв'язування конкретного завдання. Слід зауважити, що адекватність образу інформаційній моделі ще не означає його адекватності завданню, що вирішується, оскільки на базі однієї інформаційної моделі можуть виникати різні концептуальні моделі, які породжують різні оперативні образи. Неадекватність оперативного образу тій ситуації, яку він відображає, може зумовлюватися різними факторами як зовнішнього, так і внутрішнього характеру. Це може бути недосконалість інформаційної моделі (п організація, низька ефективність застосування кодів, їх багатозначність тощо) або індивідуально-типологічні особливості оператора, його психічний та функціональний стани тощо.

Оперативні образи, що адекватні ситуації, лежать в основі прийняття оперативного рішення і тому є важливими регуляторами в системі предметної дії оператора. Більше того, за ускладнення умов ефективність використання оперативних образів значно зростає. Роль оперативних образів у загальній схемі предметної дії оператора може бути представлена у вигляді схеми 5.

Розглянемо взаємодію цих блоків.

Від контрольних приладів об'єкта управління до сенсорного входу оператора надходить інформація про стан цього об'єкта. Відповідно до режиму роботи і конкретних умов його реалізації у свідомості оператора складається оперативний образ-еталон, під впливом якого формується певна оперативна готовність, котра орієнтує сенсорний вхід оператора на сприйняття тих параметрів функціонування системи, що є типовими для даного стану системи. Завдяки такому налаштуванню оператор знімає з приладів не абсолютні значення параметрів, а їхні розбіжності (Аа) між заданими і фактичними. Ці розбіжності накладаються на образ-еталон і породжують новий оперативний образ - образ-відхилення, котрий відповідає новій концептуальній моделі, що виникла через зміну стану об'єкта. З цим образом-відхиленням в оператора пов'язана певна загальна схема дій, підсилена конкретними засобами її практичної реалізації. Вибір алгоритму керуючих дій здійснюється під упливом образу-відхилення і його концептуальної моделі

(зв'язок р). Це відбувається в такій послідовності: із загальної схеми дій оператор обирає конкретний алгоритм, який, на його думку, є найбільш адекватним поточному образу-відхиленню. Цей алгоритм він зіставляє з образом-відхиленням (зв'язок у) і в уяві програє його вплив на цей образ. Якщо це оператора задовольняє, то він дає команду моторному виходу (зв'язок б), який реалізує алгоритм, впливаючи на сам об'єкт управління (зв'язок л). Коли ж умовний вплив алгоритму не задовольняє оператора, то з образу-відхилення йде повторний сигнал у загальну схему дій, де добирається інший алгоритм, враховуючи попередній досвід. Таким шляхом перебору алгоритмів оператор відбирає оптимальний, який і реалізує, впливаючи тим самим на об'єкт управління. Після цього на сенсорний вхід надходить сигнал зворотного зв'язку про зміни стану об'єкта управління, котрий змінює оперативну готовність оператора відповідно до проведених дій. Розглянутий вище процес обробки інформації і формування керуючих дій повторюється до моменту ліквідації відхилення в системі управління. Наведена схема показує, що предметні дії оператора регулюються низкою оперативних образів, що послідовно змінюють один одного, при цьому кожен із них виконує свою функцію в схемі переробки інформації.

Дослідження механізмів оперативного мислення свідчать, що воно складається з трьох основних компонентів: структурування, динамічного впізнання і формування алгоритму рішення |47; 102].

Структурування полягає у створенні більш містких одиниць дії завдяки поєднанню елементів ситуації між собою. Це процес аналітично-синтетичної діяльності оператора, в результаті якої елементи завдання організовуються і упорядковуються у структурне ціле, враховуючи особливості їхніх зв'язків і місцерозташування.

Динамічне впізнання- знаходження складових кінцевої ситуації у вихідній, проблематичній ситуації. Це може бути впізнання підзадачі або впізнання ситуації, яка траплялася раніше, або впізнання в заданій ситуації кінцевого еталону.

Формування алгоритму рішення - це вироблення принципів і правил рішення, визначення певної послідовності ДІЙ.

Виділяють три основні функції оперативного мислення: рішення задач, планування, декодування.

Рішення задач - це функція, що реалізується за різних і непередбачуваних змін у процесі управління, коли відомі засоби регулювання не спрацьовують. Типова форма її прояву - це прийняття рішення. Ця функція оперативного мислення вважається основною і детальніше розглядатиметься далі.

Планування зумовлене необхідністю впорядкування та організації дій оператора з управління процесом у нормальних умовах. Результатом планування є уявлення про послідовність дій, необхідних засобів і часу на їх виконання. Для цього операторові важливо знати закономірності перебігу процесу управління, передбачати послідовність змін стану системи, враховувати ймовірність їхнього прояву. Однією з форм планування є оптимальне планування, за якого обирається оптимальний варіант регулювання системи з кількох можливих на основі їхнього зіставлення.

Сутність функції декодування полягає в переведенні образу сигналу в оперативний образ керованого об'єкта або процесу і пов'язана з тим, що інформація про процес управління на технічних засобах відображається у закодованому вигляді.

На сьогодні в інженерній психології розроблено кілька методів експериментального дослідження оперативного мислення:

o метод самозвіту оператора про послідовність його дій;

o метод реєстрації руху очей;

o метод реєстрації результативності вирішення задач за кількісними характеристиками діяльності оператора (час вирішення, кількість помилок, напруженість роботи тощо).

Застосування цих методів дало підстави виділити основні етапи в структурі процесу прийняття рішень:

o усвідомлення задачі;

o оцінка ситуації;

o оформлення рішення (табл. 6).

Оперативне мислення завжди починається з усвідомлення задачі, аналізу ситуації, в результаті чого окреслюється відоме і визначається відшукуване. За змістом цей процес являє собою рух думок оператора від згорнутого формулювання виробничої задачі до детального розкриття її вимог, підзадач.

Таблиця 6

Структура процесу прийняття рішень

З формальної точки зору цей мисленневий акт являє собою співвідношення мети і засобів аналізу через синтез. У процесі аналізу виділяються нові елементи об'єкта, властивості яких розкриваються через зіставлення (синтез) з іншими. На етапі усвідомлення задачі відбувається розуміння ролі й місця оператора в рішенні загальної задачі управління СЛМ. Воно відбувається через зіставлення змісту цих двох задач, завдяки їх порівнянню. Це допомагає повніше розкрити вимоги до процесу управління та виділити серед них найбільш значущі. Як бачимо, завдяки аналітико-синтетичній діяльності скорочується кількість аналітичних зв'язків між елементами, відбираються і осмислюються лише суттєві з точки зору поставленої задачі, що, своєю чергою, зменшує кількість можливих варіантів рішень.

На другому етапі - оцінки ситуації - співвідносяться отримані вимоги задачі з умовами їх виконання. Сукупність вимог задачі, що вирішується, дає можливість окреслити систему гіпотез, перевірка яких відбувається через зіставлення з ситуацією шляхом перебору умов і ознак, що її складають. Не кожна гіпотеза і створена на її основі модель ситуації може сприяти виробленню оптимального рішення. Для оцінки створеної моделі оператор повинен умовно перетворити план дій у реальність і оцінити результат. Якщо результат не задовольняє оператора, він створює нову модель, яка так само оцінюється. В процесі оцінювання ситуації здійснюється перехід від часткових висновків до загальних, які будуть покладені в основу рішення. При отриманні часткових висновків вирішальними є операції узагальнення і абстракції. Думки оператора прямують від фактів до висновків і розгортаються за схемою "аналіз - синтез". Але отримані висновки потребують уточнення і перевірки за допомогою дедуктивних операцій за схемою "синтез - аналіз". Процес узагальнення часткових висновків спирається на їх аналіз й здійснюється за схемою "синтез через аналіз". В разі виникнення суперечностей між частковими висновками їх зняття відбувається через зіставлення їхньої значущості і важливості у конкретній ситуації. Таким чином, синтез через аналіз доповнюється синтезом через порівняння.

На етапі оформлення рішення оператор розміщує отримані висновки у певній послідовності шляхом їхньої класифікації, систематизації та розподілу відповідно до пунктів плану рішення.

З системних позицій проблема формування і прийняття рішень умовно має такі аспекти: логіко-психологічний, операціональний, функціонально-динамічний, формалізований.

З логіко-психологічної точки зору процес переробки інформації і прийняття рішень пов'язаний з:

o особливостями формулювання самої задачі;

o пошуком, накопиченням і регулюванням інформації для прийняття рішень;

o виявленням та оцінкою проблемної ситуації;

o побудовою системи гіпотез;

o реалізацією програми дій.

З операціональної точки зору процедура прийняття рішень охоплює інформаційну підготовку і прийняття самого рішення. Інформаційна підготовка складається з зовнішнього та внутрішнього інформаційного забезпечення. Зовнішнє інформаційне забезпечення вирішує питання кількості інформації, форми і темпу її подавання операторові. Внутрішня підготовка зводиться до проблеми пошуку, об'єднання та класифікації інформації, побудови поточних образів і концептуальних моделей. Процедура прийняття рішення охоплює операції структурного зіставлення поточних та еталонних образів їхньої побудови, розробку принципів та програми дій.

Функціонально-динамічний аспект пов'язаний із реалізацією комплексу внутрішніх психологічних механізмів, що забезпечують інформаційний пошук і вироблення самих рішень. Система механізмів до сьогодні ще не з'ясована. Вважається, що пошукові програми спираються на структурний аналіз інформації, яка сприймається, а прийняття рішень пов'язане з функціонуванням системи структурних, логічних і ймовірних механізмів. У цілому ж процеси прийняття рішень мають детерміновано-стохастичну природу [120].

Формалізований опис процедур прийняття рішень складається з кількісного опису вхідних та вихідних даних і формалізованого опису самих процесів. На першому етапі використовується математичний апарат. Так, для формальної побудови гіпотез використовують факторний аналіз, а для їхньої оцінки - апарат теорії ймовірності, теорії ігор і масового обслуговування. В багатьох випадках застосовують методи теорії інформації. Вирішення другої проблеми складніше. Прийняття рішень завжди індивідуальне і потребує мобілізації всіх можливостей людини і як індивіда, і як особистості, і як суб'єкта діяльності, що визначається інтелектуальним запасом знань, індивідуальними особливостями прояву розумової активності, працездатністю, а також системою соціально зумовлених ціннісних орієнтацій. Процес прийняття рішень (особливо нових, оригінальних) залежить не тільки від соціально сталих норм і вимог, а й від індивідуального досвіду. Тому людину-оператора необхідно розглядати як систему притаманних йому внутрішніх властивостей, певним чином пов'язану з зовнішнім світом, що відображається в соціальній позиції особистості, її ставленні до довколишнього середовища, самооцінці тощо.

Однією з інтегральних форм опису всіх особливостей людини є стиль її поведінки, стратегія досягнення обраної мети, в яких віддзеркалюються зовнішні (соціокультурні особливості, інтенціональні мотиви, особливості проблемних ситуацій) і внутрішні (якості розуму, особливості прояву інтелектуальної активності) умови діяльності. На думку Д. Брунера, X. Гуднау та Д. Остіна, стратегія належить до моделей рішення з точки зору набуття, збереження і використання інформації, яка сприяє досягненню певної мети. При цьому стратегія не обов'язково пов'язана зі свідомою сферою рішення, вона розглядається як фактична закономірність у прийнятті рішень. Дослідженнями В. М. Бондаровської. В. Ф. Венди, Ю. П. Козелецького, Ю. Л. Трофі-мова було переконливо доведено, що стратегія - це не тільки форма виявлення певного рівня організації діяльності оператора, а й своєрідний регулятор цієї діяльності. Основу формування стратегій складають психологічні та психофізіологічні особливості людини як індивіда, особистості і суб'єкта діяльності, особливості проблемної ситуації або ситуації задачі, а також особливості умов, у котрих вона вирішується. Кожна стратегія вирізняється не тільки показниками результативності, але й типом психологічної регуляції діяльності оператора.

На формування певного типу психологічної регуляції впливають:

o стильові особливості пізнавальної діяльності, характер прояву яких пов'язаний з особливостями перебігу нервових процесів;

o ціннісно-орієнтаційна спрямованість особистості, становлення якої залежить від соціокультурних, екологічних, трудових та інших факторів;

o особливості прояву емоційно-вольової регуляції;

o особливості структури потребнісно-емоційної сфери.

З психологічної точки зору важливо визначити структуру психологічних детермінант, що забезпечують певний рівень психологічної регуляції і, відповідно, певної стратегії. До того ж дуже важливо визначити критерії певної стратегії. Для цього використовують різні характеристики:

o час пошуку і його спрямованість;

o кількість помилок і їх місце в структурі діяльності;

o послідовність зміни тактичних схем [18; 114].

Слід зауважити, що набір і структура психологічних детермінант залежать від особливостей самої діяльності оператора.

Як бачимо, структура і механізми процедури прийняття рішень не є стабільними, вони можуть змінюватись і залежно від рівнів психічного відображення - перцептивно-пізнавального та мовно-мисленнєвого.

На перцептивно-пізнавальному рівні процес переробки інформації та прийняття рішень складається з низки етапів і операцій. Типовим є завдання обробки первинної інформації (радіолокаційних, фотоелектронних, оптичних зображень) і приладової інформації у важких просторово-часових умовах [126]. На основі проведених досліджень була запропонована гіпотеза про шароступеневу природу обробки інформації, яка охоплює:

o пошаровий аналіз структури зображень;

o ступеневу обробку інформації на кожному прошарку;

o формування на виході кожного прошарку проміжних образів з їх послідовним збільшуванням;

o зіставлення цих образів з еталонами різного інформаційного змісту.

Всі ці процедури спираються на складну взаємодію евристичних та ймовірних механізмів.

На мовно-мисленневому рівні більша роль відводиться оперативному мисленню, в якому умовно виділяють алгоритмічний і евристичний підрівні. Типовим завданням є пошук вад у системі. Оператор повинен установлювати різні зв'язки між елементами вирішуваної задачі на основі апріорних міркувань, які і формують певні гіпотези. У подальшому ці гіпотези оцінюються з точки зору їхньої ймовірності і формується модель ситуації, яка є основою розробки оператором алгоритму пошуку вад [40|.

Застосування обчислювальної техніки при моделюванні процесів мислення дало змогу використовувати її для вирішення задач, котрі раніше вирішувала людина - автоматизований переклад з однієї мови на іншу, гра у шахи, написання музичних творів, доведення теорії тощо, тобто за допомогою машин стало можливим відтворення певних сторін мисленнєвої діяльності людини. З іншого боку, використання ЕОМ розширює можливості людини щодо перевірки гіпотез, мисленнєвого експериментування у процесі вирішення задачі, тобто реалізації вищих форм мислительної діяльності, що сприяє психічному розвиткові людини.

Аналіз можливостей комп'ютерної техніки та досвіду її експлуатації свідчить, що вона може сприяти адекватній реалізації різних функцій психіки людини [145]. ЕОМ значно розширює можливості реалізації когнітивної функції, оскільки:

o полегшує інформаційно-довідкову діяльність користувача, накопичуючи, зберігаючи і відтворюючи значну кількість знань;

o сприяє інформаційній підготовці й оцінці проміжних рішень шляхом "програвання" різних варіантів досягнення мети, проведення шаблонних перетворень просторових і часових ознак об'єкта, розглядання його у різних площинах;

o стимулює формулювання різних гіпотез, розгортаючи перед оператором цілий спектр методичних засобів (прийоми, тактики, стратегії), що забезпечує інформаційну підтримку і "підказування" різних шляхів пошуку остаточного рішення;

o вивільняє оператора від проведення трудомістких розрахунків у процесі знаходження нових закономірностей.

ЕОМ відіграє значну роль у підтримці регулятивної функції психіки людини, оскільки:

o сприяє більш раціональному плануванню діяльності оператора, розкладаючи задачу на ряд під задач за певними критеріями;

o контролює і коригує послідовність керуючих дій оператора відповідно до прийнятого плану;

o застосовує оперативний контроль за введенням та виведенням інформації з ЕОМ;

o реалізує різні форми організації індивідуальної і групової діяльності;

o прискорює випуск нормативно-технічної документації об'єкта на різних носіях.

У реалізації комунікативної функції психіки ЕОМ може забезпечити:

o реалізацію певних техніко-технологічних відносин у системі;

o підтримку необхідного рівня і темпу взаємодії операторів, у тому числі й опосередкованої ЕОМ;

o обмін інформацією про проміжні результати діяльності партнерів;

o збір інформації про оператора, формуючи його психологічний портрет з метою подальшого комплектування науково-технічних, виробничих груп.

Та автоматизація діяльності оператора має і певні негативні моменти, пов'язані з трудомісткістю розробки програмного забезпечення і впливом стандартного, "машинного" мислення на розвиток творчої компоненти в діяльності оператора. Крім того, в цілій низці досліджень відзначались явища анімізації (використання для опису роботи технічних засобів понять, які застосовують при описі об'єктів живого світу) і персоніфікації (перенесення окремих властивостей або рис людини на технічні об'єкти) [145|.

Таким чином, упровадження нових засобів в операторську діяльність якісно змінило виробничі умови і відносини, висунуло підвищені вимоги до повноти врахування людського фактора в процесі проектування і експлуатації автоматизованих систем. Це можна здійснити тільки завдяки створенню системи інженерно-психологічного забезпечення, яка сприяє вдосконаленню технічних систем, організації і підтримці ефективної взаємодії в самій системі і підготовці спеціаліста або професійних груп.