Методы исследований в инженерной психологии

Для инженерной психологии характерен системный подход к рассмотрению изучаемых процессов и явлений, что требует применения различных методов для более полного изучения деятельности человека-оператора в человеко - машинных системах. Поэтому инженерная психология пользуется методами психологической науки, а также смежных областей (кибернетики, физиологии человека, математики, лингвистики). Среди психологических методов, используемых в инженерной психологии, различают:

1. Психодиагностические методы (тесты, анкеты, социометрия, беседы-интервью и др.) предназначены для ис­следования процесса профессиональной деятельности человека-оператора при функционировании СЧМ, оценки деятельности человека, анализа его ошибок и факторов внешней среды.

Основным из психологических методов являются наблюдение и эксперимент.

Цель наблюдения как метода - выявить профессионально значимые особенности различных психических процессов путем изучения и сопоставления внешних проявлений деятельности человека, мимики, речи и результатов труда. Наблюдение дополняется рядом способов объективной регистрации изучаемых явлений. К ним относятся: фотографирование или фотосъемка рабочей позы и выражения лица оператора, показаний наблюдаемых им приборов и индикаторов, направлений взора и рабочих движений. Делать это нужно незаметно для испытуемого. Для регистрации речи может использоваться магнитофон. Наблюдение может быть уточнено и с помощью замеров. Это замеры геометрических размеров рабочего места, замеры времени и последовательности труда и отдыха в течение всего рабочего дня, замеры времени выполнения отдельных действий и движений (хронометраж). Также применяются замеры латентных периодов различных сенсомоторных и сенсоречевых реакций, включенных в изучаемую трудовую деятельность. В процессе наблюдения широко производятся также замеры физиологических показателей: частоты пульса и дыхания, кровяного давления, электрической активности сердца, головного мозга, мышц и т.д.

Большое значение при наблюдении принадлежит анализу ошибочных действий оператора. Анализ ошибок позволяет наметить реальные пути их устранения. Например, отечественный психолог С.Я. Рубинштейн занимался анализом ошибок, допускаемых работницами механизированного учета при набивке перфокарт. Всего было изучено более 80 тыс. ошибочно перфорированных карт. Анализ показал, что ошибки носят сенсорный, а не моторный характер. В соответствии с этим была изменена методика обучения работниц: начали формирование необходимых сенсорных навыков.

Специфической формой наблюдения является так называемый трудовой метод. Он представляет собой упорядоченную форму повседневных записей самого наблюдателя, осваивающего изучаемую профессию. Недостаток метода - трудность записи самонаблюдений и фактов трудового процесса.

Наблюдение дополняется беседами с операторами и анкетированием.

Метод опроса является обычно вспомогательным. Беседу проводят как с высококвалифицированными специалистами для выяснения секретов их мастерства, анализа и обобщения передового опыта, так и с менее квалифицированными операторами для выяснения тех трудностей, с которыми они встречаются в процессе производственной деятельности.

Анкетирование обладает меньшими возможностями, чем устная беседа, но обладает возможностью формализовать обработку полученных ответов. Метод опроса может быть использован на этапе ознакомления с профессией или для изучения тех сторон профессиональной деятельности, которые трудно поддаются наблюдению и экспериментальной проверке.

2. Экспериментальные методы. Эксперимент - это изучение психологических особенностей деятельности оператора, психологических особенностей деятельности оператора, вызванных изменением условий, цели или способа выполнения этой деятельности.

Эксперимент может быть лабораторным или естественным.

Лабораторный эксперимент - одна из разновидностей моделирования деятельности оператора. Смысл его заключается в том, что перед испытуемым ставится задача в лабораторных условиях выполнять действия, по психологической структуре наиболее соответствующие его реальной деятельности. Такое моделирование позволяет изучить какую-либо реальную деятельность с большой точностью регистрации и замеров. Но в силу искусственности результаты могут отличаться от тех, которые имеют место в реальных условиях деятельности человека. Причины:

во-первых, в лабораторных условиях трудно имитировать некоторые ситуации реальной деятельности (стрессовые ситуации, необходимую мотивацию и ответственность испытуемого за совершенные действия и т.п.).

Во-вторых, в лабораторном эксперименте воздействия на испытуемого имеют случайный для него характер (испытуемый, как правило, не знает их предыстории). В реальной жизни испытуемый реагирует зачастую не на истинное значение раздражителя, а на его отклонение от уже известного.

В-третьих, в лаборатории трудно воссоздать все реальные факторы, влияющие на результаты деятельности оператора. Статистическая значимость лабораторных данных не всегда совпадает с практической значимостью.

Лабораторный эксперимент может быть двух видов: синтетический и аналитический.

При синтетическом эксперименте пытаются воспроизвести более точно все цели и условия данного вида трудовой деятельности. Используют для этого различные модели кабин, стенды, тренажеры, имитаторы.

При аналитическом эксперименте в лабораторных условиях воспроизводят только какой-то один элемент трудовой деятельности. Этот вид эксперимента применяется для изучения влияния различных условий на отдельные элементы деятельности.

Разновидностью аналитического лабораторного эксперимента являются тестовые испытания. Тест - задача или задание, с помощью которого проверяется уровень развития у оператора того или иного психологического качества. Тесты могут быть бланковыми (письменными) или аппаратурными. Последние позволяют более полно оценить качества оператора, однако они требуют больших материальных затрат на их изготовление и эксплуатацию.

Тестовые испытания применяются для решения задач профессионального отбора, контроля состояния оператора. Но есть ограничения в применении тестов, и они обусловлены следующим: 1) тест применяется для оценки того или иного психического качества человека, как правило, вне связи с реальной деятельностью; 2) для целей профессиональной подготовки более важно знать не наличный, а потенциальный уровень возможностей и способностей человека.

Одним из наиболее продуктивных методов изучения деятельности оператора является естественный эксперимент, который может проводиться в различных формах. Простейшей формой является решение "вводных задач" (например: "Случилось то-то, что Вы будете делать?"). Лучший результат будет получен в том случае, если эти отклонения будут незаметно для испытуемого введены в трудовую деятельность (например, выключение мотора, изменение регулировки, имитация неисправности и т.д.). Тем не менее естественный эксперимент не может быть применен во всех случаях; применяется в ситуациях, когда система "человек - машина" находится в процессе разработки.

Правильно поставленный эксперимент включает в себя следующие стадии: 1) постановка задачи (изучение исследуемого процесса и выявление характеристик, подлежащих определению: время решения задачи, число ошибок, физиологические показатели и т.д.- зависимые переменные; изменяемые экспериментатором факторы ); 2) планирование эксперимента ( определяется число опытов, уточняется порядок проведения эксперимента, выбирается метод рандомизации - нейтрализуется действие не исследуемых в данном эксперименте систематических факторов); 3) собственно эксперимент (выполнение испытуемыми инструкций, создание равноценных групп - экспериментальной и контрольной, исключение влияния экспериментатора на поведение испытуемого); 4) обработка результатов (ведется статистическими методами, включает оценку параметров искомых характеристик, сравнение этих параметров, построение эмпирических зависимостей).

3. Методы психологической поддержки и сопровождения эф­фективной, безопасной и надежной деятельности человека в системах “человек — техника ” включают методы: психической саморегуляции и самовосстановления человека, психоконсульта­тивной беседы, индивидуальной и групповой тренинговой и пси­хотерапевтической работы с персоналом СЧМ, музыкотерапии, двигательной терапии и др.

4. Психофизиологические и персонологические методы позво­ляют исследовать организацию психофизиологических функций человека-оператора в процессе деятельности; оценивать и конт­ролировать его функциональное состояние, работоспособность, надежность и эффективность деятельности, особенности прояв­ления его личности и индивидуальности. С помощью этих ме­тодов исследователи пытаются понять, каким образом удается координировать процессы, лежащие в основе управляющих дей­ствий оператора, и необходимые условия для поддержания жизне­деятельности и развития личности. С целью изучения физиологических процессов человека во время производственной деятельности, а также с целью выявления предельных возможностей организма при внештатных ситуациях проводятся следующие измерения: электроэнцефалограмма, электромиограмма, кожно-гальваническая реакция, электрокардиограмма, электроокулограмма, пневмограмма, речевой ответ.

5. Математические методы применяются для формализованного описания и построения моделей деятельности оператора (статистическая обработка, определение зависимостей и соотношений). Психологические и физиологические методы могут быть применены лишь в реально существующих человеко-машинных системах или при наличии работающих макетов, имитаторов, испытательных стендов. Когда система еще находится на стадии проектирования и в чертежах, применение этих методов просто невозможно. Именно в таких случаях применяются математические методы.

Под математическим методом понимается исследование деятельности оператора с помощью математических моделей, под которыми понимается некоторый математический объект (формула, уравнение, неравенство и т.д.), соотносимый с реальным процессом (деятельностью оператора). Исследование деятельности оператора в этом случае заключается в исследовании формул или решении уравнений и их систем.

6. Методы анализа продуктов деятельности (хронометрия, циклография, профессиографическое описание, трудовой метод, оценка изделий).

7. Методы моделирования. Предметное, математическое, кибернетическое, психологическое, статистическое моделирование - это наиболее специфичный для инженерной психологии метод, определяемый самим характером работы человека-оператора, взаимодействующего не столько с реальным объектом, сколько с его информационной моделью; изучение деятельности и построение на основе этого изучения психологической, математической или статистической модели.

8. Имитационные методы - моделирование с помощью ЭВМ отдельных трудовых процессов и труда в целом. Метод основан на розыгрыше (имитации) воздействия случайных факторов на деятельность оператора и функционировании человеко-машинных систем непосредственно в ходе моделирования. Смысл метода заключается в многократной реализации с помощью ЭВМ моделируемого процесса. Достоверность окончательного решения достигается статистической обработкой промежуточных результатов по множеству реализаций. Поэтому имитационные методы называют также машинным или математическим экспериментом.