CC BY
111Экономический анализ: Economic Analysis:
теория и практика 4 (2016) 149-163 Theory and Practice
ISSN 2311-8725 (Online) Инвестиционный анализ
ISSN 2073-039X (Print)
ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ РЕАЛИЗАЦИИ ЭРГОНОМИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ НА ЭКОНОМИЧЕСКУЮ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫХ КОМПЛЕКСОВ
Кирилл Анатольевич КОТЕНКО^, Валерий Валентинович СПАСЕННИКОВ"
а студент факультета экономики и управления,
Брянский государственный технический университет, Брянск, Российская Федерация kirillan@mail.ru
ь доктор психологических наук, профессор кафедры экономики и менеджмента, Брянский государственный технический университет, Брянск, Российская Федерация spas1956@mail.ru
• Ответственный автор
История статьи:
Принята 19.02.2016 Одобрена 01.03.2016
УДК 159.9: 331.015.11 JEL: B41, E22, J24, O32
Ключевые слова: человеко-машинный комплекс, эргономические требования, проектирование, классификация, эффективность
Аннотация
Предмет и тема. Представлена упрощенная экономико-психологическая модель человеческого общества, связанная с эргономическим обеспечением создания и эксплуатации систем, изделий и технологий. Приведены примеры результатов применения человеко-ориентированного подхода к проектированию человеко-машинных комплексов. Дана классификация этих комплексов с учетом динамики развития. Предложены подходы к оценке влияния реализации эргономических требований на экономическую эффективность человеко-машинных комплексов.
Цели. На основе анализа реализации эргономических требований в процессе разработки и эксплуатации человеко-машинных комплексов определить возможные источники экономии, связанные с повышением производительности труда, сокращением количества аварий и катастроф, повышением престижности и безопасности труда, сокращением финансовых средств и времени на отбор и подготовку персонала.
Методология. С помощью общенаучных методов эмпирического обобщения, анализа нормативной документации по эргономическому обеспечению человеко-ориентированного проектирования, эргономической классификации осуществлена экспертная оценка влияния реализации эргономических требований на экономическую эффективность человеко-машинных комплексов.
Результаты. Показана необходимость экспериментальной статистической верификации количественной оценки степени влияния учета эргономических требований на экономическую эффективность человеко-машинных комплексов, осуществлена экспертная оценка разновременных капитальных затрат на внедрение системы эргономического обеспечения разработки и эксплуатации комплексов.
Применение. Результаты исследования могут быть использованы при оценке потенциальной экономической эффективности от результатов внедрения системы эргономического обеспечения, изделий и технологий как военного, так и гражданского назначения. Выводы. В эргономическом обеспечении разработки и эксплуатации человеко-машинных комплексов ведущая роль принадлежит человеко-ориентированному подходу, который связан с созданием методологии анализа и синтеза деятельности как целостной системы. Экономический эффект от внедрения эргономического обеспечения систем, изделий и технологий складывается из сокращения расходов по разным статьям использования человеко-машинных комплексов и роста прибыли за счет повышения их качества, безопасности и конкурентоспособности.
© Издательский дом ФИНАНСЫ и КРЕДИТ, 2016
Введение
В современных условиях человеко-машинные комплексы (ЧМК) составляют абсолютное большинство средств народнохозяйственного, оборонного, учебного и бытового назначения. Их обилие (они включают в себя основную массу средств наземного, воздушного, надводного и подводного транспорта, вооружения и военной техники, атомной и традиционной энергетики, связи и сельского хозяйства, космической,
вычислительной, организационной техники, аппаратуры бытового и культурного назначения и др.) формирует чрезвычайно важную для человеческого общества структуру,
обеспечивающую функционирование двух необходимых для его существования сфер: производственной и потребительской, определив человеку место в центре этой структуры. Подобная структура представлена на рис. 1 в виде структурной модели человеческого общества [1].
Как видно, эргономическое обеспечение деятельности человека представляет собой некую посредническую формацию между человеком и сферами его жизнедеятельности. От того, насколько она соответствует своему назначению, зависит не только качество деятельности человека, что является одним из важнейших факторов, определяющих уровень экономического развития страны, но и обеспеченность его жизни в целом, что определяет производительность труда персонала и конкурентоспособность систем (ЧМК), изделий и технологий на мировом рынке1 [2-4].
Нормативные документы и эргономическая классификация ЧМК в процессе реализации концепции человеко-ориентированного проектирования
Как отмечено в ГОСТ Р ИСО 9241-210-2012 «Эргономика взаимодействия человек - система», в эргономическом обеспечении разработки и эксплуатации ЧМК ведущая роль принадлежит человеко-ориентированному подходу (human-centered design)2.
Принятие человеко-ориентированного подхода к проектированию и разработке несет существенные экономические и социальные выгоды для пользователей, работодателей и поставщиков. Продукция и системы с высокой пригодностью использования имеют тенденцию быть более совершенными с технической точки зрения и коммерчески более успешными. В некоторых случаях, например, применительно к потребительской продукции покупатели готовы заплатить больше денег за хорошо спроектированную продукцию или систему. Стоимость технической поддержки снижается, когда пользователи могут понять и использовать продукцию без дополнительной помощи. В большинстве стран работодатели и поставщики имеют установленные законом обязательства по защите пользователей от риска ухудшения здоровья. Человеко-ориентированные методы и методы обеспечения безопасности могут снизить такой риск (например, риск опасного воздействия на костно-мышечную систему). Системы, разработанные с использованием человеко-
1 Тамасова Д.А. Повышение эргономичности и гибкости подходов к оценке и моделированию инновационных проектов // Экономический анализ: теория и практика. 2012. № 48. С. 19-24.
2 ГОСТ Р ИСО 9241-210-2012 «Эргономика взаимодействия человек - система». Часть 210. Человеко-ориентированное проектирование интерактивных систем.
ориентированных методов, обладают более высоким качеством за счет следующих факторов:
• увеличения производительности пользователей и производительности труда в организациях;
• простоты понимания и использования, в результате чего снижается стоимость обучения и поддержки;
• повышения пригодности использования для широкого диапазона пользователей, в результате чего увеличивается доступность;
• учета опыта пользователей;
• снижения у пользователя дискомфорта и стресса;
• обеспечения конкурентного преимущества, например, в результате улучшения образа торговой марки;
• содействия достижению целей устойчивого развития организации.
Общая выгода принятия человеко-ориентированного принципа проектирования может быть определена с учетом стоимости всего жизненного цикла продукции, системы или услуги, включая концепцию, проект, осуществление, поддержку, использование, техническое обслуживание и вывод из эксплуатации. Принятие человеко-
ориентированного подхода к проектированию благотворно влияет на другие аспекты проектирования системы, например, упрощая идентификацию и формулирование
функциональных требований. Принятие человеко-ориентированного подхода также увеличивает вероятность успешного завершения проекта в срок в рамках бюджета. Использование подходящих человеко-ориентированных методов может снизить риск несоответствия продукции требованиям причастных сторон и пользователей.
Примеры результатов применения человеко-ориентированного проектирования представлены в табл. 1.
Рассмотрим основные принципы человеко-ориентированного проектирования на основе классификации ЧМК с учетом динамики их развития.
В исследованиях отечественных ученых-эргономистов показано, что работа в составе ЧМК как военного, так и народнохозяйственного
назначения нередко требует от человека предельной мобилизации своих возможностей: психических, эмоциональных, волевых и др. Такая деятельность отличается высоким уровнем темповой и эмоциональной напряженностей, в силу чего стресс в работе человека становится обычным явлением. В подобных условиях надежность деятельности резко снижается: появляются ошибки в виде неправильных или несвоевременных действий, нерациональных решений, погрешностей в выполнении тех или иных операций [5-7].
Установлено, что появление ошибок зависит не только от уровня подготовки оператора, но и от сложности его деятельности в конкретном ЧМК, так как даже отлично подготовленный специалист, работая на пределе своих возможностей, допускает непрогнозируемые отклонения от предписанного алгоритма действий. Положение усугубляется тем, что при высоком уровне автоматизации сокращается число «человеческих звеньев» в иерархии управления ЧМК, а это существенно снижает возможность устранения ошибок, допускаемых одним оператором, другими работниками.
Вероятность появления ошибки в деятельности человека во многом возрастает из-за неумения (или нежелания) конструкторов и пользователей учитывать требования и рекомендации эргономики, в частности научно-обоснованные возможности человека при создании и в ходе использования (применения) ЧМК.
Рост вероятности появления ошибок в деятельности человека совместно с ростом цены ее последствий приводит к тому, что реализуемая на практике производительность (эффективность) ЧМК оказывается значительно ниже потенциально возможной. Это является причиной увеличения числа аварий и катастроф, сроков ввода новых средств в эксплуатацию, повышения уровня профессиональной заболеваемости работающих в составе ЧМК людей и т.д. [8].
По данным международной статистики, из-за ошибок в деятельности человека количество аварий и катастроф в авиации доходит до 50-80%, на флоте - до 60%, а снижение эффективности и надежности ЧМК достигает 20-30% [9].
Цена ошибки оператора относится к категории факторов, слабо управляемых в ходе разработки ЧМК. Поэтому существующие пути снижения ее уровня (автоматизация выполнения отдельных операций, дроблений наиболее ответственных
операций до уровня элементарных действий, поддающихся многократному, многоуровневому контролю и др.) не всегда дают положительный эффект. В связи с этим отечественными эргономистами был предложен путь повышения качества функционирования человеко-машинных комплексов за счет сведения вероятности появления ошибки в работе человека, осуществляющего управление и обслуживание ЧМК, к допустимому уровню [10, 11].
Вероятность появления ошибки может быть снижена (и в ряде случаев весьма существенно), если все компоненты деятельности человека в ЧМК будут проектироваться не на уровне интуиции конструктора, а с использованием научно-обоснованных методов, обеспечивающих человеку условия для выполнения предписанных функций с требуемым качеством.
Проблемы изучения деятельности в целях повышения ее качества всегда были в поле зрения конструкторов. Но при простых видах деятельности ее формирование не вызывало больших трудностей и осуществлялось либо, как отмечалось ранее, интуитивным путем, либо методом проб и ошибок. Действительно, выбор удобной формы ручки молотка или составление алгоритма простой деятельности не требовали проведения сложных комплексных исследований. Однако на смену таким видам деятельности под влиянием научно-технического прогресса пришли более сложные [12-15].
Подобная деятельность человека в общем плане представляет собой процесс преобразования информации и энергии и включает функции освоения, управления, обслуживания
и использования ЧМК. В зависимости от содержания, характера и значимости выполняемых человеком функций в ходе эксплуатации таких комплексов последние могут быть разделены на четыре класса [11].
К первому классу относятся комплексы с непрерывным управлением и техническим обслуживанием человеком. В составе этих комплексов человек выполняет всю совокупность перечисленных функций. При этом первые три носят явно выраженный характер, а функции использования проявляются частично, так как в большинстве случаев они совмещаются с функциями управления.
Ко второму классу относятся автоматизированные комплексы с техническим резервом в управлении и непрерывным техническим обслуживанием,
осуществляемым человеком. В этих комплексах функции управления выполняются как человеком, так и автоматом [16].
Остальные функции человека в комплексах этого класса идентичны выполняемым им в комплексах первого класса. В основе функционирования таких комплексов лежат принципы активного оператора и взаимного резервирования оператора и автоматики [7, 15, 17].
В автоматических комплексах третьего класса функции управления человек не осуществляет. При необходимости управленческие сигналы поступают в эти комплексы из ЧМК высшего уровня управления. Это приводит, с одной стороны, к некоторому сокращению объема функций по освоению, а с другой - к резкому возрастанию значимости функций использования. Функции технического обслуживания идентичны аналогичным в системах предыдущих классов.
Комплексы четвертого класса представляют собой автоматические средства,
функционирующие практически без участия человека в управлении и обслуживании. Для этого класса характерно еще большее сокращение функций освоения и в полной мере выполнение функций использования [4].
Каждый из приведенных классов ЧМК различается уровнем автоматизации управления. Комплексы первого класса наименее автоматизированы, а третьего и особенно четвертого класса - это роботы (роботроны) с высоким уровнем автоматизации. Таким образом, с ростом автоматизации отдельных комплексов человек освобождается от выполнения в их составе ряда функций, которые передаются машине. Однако такая передача функций не происходит изолированно от других процессов, она сопровождается характерным для научно-технического прогресса объединением
(агрегированием) отдельных средств, сведением их в состав комплексов более высокого иерархического уровня и расширением в связи с этим функций внешнего управления ими [18, 19].
В комплексах первого и второго классов, обладающих широкими возможностями в части самостоятельных действий и действий в непредвиденных ситуациях, функции управления выполняются человеком-оператором, входящим в их состав или в состав ЧМК более высоких уровней управления [11].
Что касается комплексов третьего и четвертого классов, то их целенаправленное функционирование практически невозможно без наличия внешнего управляющего
(контролирующего, использующего) органа, который является элементом комплекса более высокого иерархического уровня управления, в состав которого они входят. Функции такого органа, как правило, выполняет человек, в силу чего такие средства также относятся к разряду человеко-машинных комплексов [15].
В теоретическом плане процесс объединения человеко-машинных комплексов является беспредельным и может привести к созданию суперкомплексов сколь угодно высокого уровня. Однако необходимость наличия внешнего управления приводит к тому, что в каждый момент времени самый высокий по иерархии управления комплекс не может быть выше второго класса (то есть не может быть роботом или роботроном). Необходимым условием появления комплексов третьего и четвертого классов является создание более высокого по иерархии управления комплекса второго класса, в состав которого они войдут. Таким образом, с ростом автоматизации человек не исключается из сферы управления, а переходит на более высокие уровни, оставляя за собой наиболее ответственные функции, определяющие конечные результаты функционирования комплекса в целом В силу этого утверждение некоторых апологетов робототехники
о постепенном исключении человека из сферы управления комплексом, является
пропагандистским лозунгом, не имеющим научного обоснования [9].
Автоматизация и агрегирование ЧМК приводят, с одной стороны, к сокращению номенклатуры работ по учету возможностей человека в комплексах третьего и четвертого классов (рис. 2, 3), а с другой - к росту объема и значимости таких работ при создании и в ходе эксплуатации комплексов более высокого уровня управления [11].
Следует отметить, что переход человека на более высокий уровень управления приводит к усложнению его деятельности
и к необходимости создания новых (в ряде случаев ранее неизвестных) методов и средств деятельности, проектирование которых требует проведения новых специальных эргономических исследований, учитывающих изменение роли
и места человека в общей структуре управления [20].
В связи с этим проблема рационального учета возможностей человека не является временной, она будет решаться непрерывно, исходя из появления новых задач, стоящих перед человеком в процессе деятельности на каждом этапе совершенствования комплексов.
При этом следует иметь в виду, что изменяется не только объем работ по эргономическому обеспечению разработки и эксплуатации ЧМК разных классов, но и их содержание.
Переходя к конкретному рассмотрению роли и места человека в современных и перспективных ЧМК, следует отметить, что народное хозяйство и оборонный комплекс располагают всеми рассмотренными средствами (табл. 2), причем наиболее массовыми в настоящее время являются средства, относящиеся к первому классу, составляющему основу промышленного
3
производства .
Различия в уровне автоматизации существуют не только в ЧМК разных классов, но и внутри каждого из них.
В ЧМК первого класса ранних выпусков процесс управления содержал в основном функции регулирования и работу по жесткому детерминированному алгоритму. В образцах этого класса более позднего выпуска в процессах управления стали преобладать функции контроля качества функционирования образца, что, естественно, снизило уровень
детерминированности алгоритма. Наконец, в современных образцах роль человека как регулятора сведена к минимуму. На человека возлагаются функции оперативного управления образцом и контроля его функционирования. Здесь человек выполняет такие функции, которые заняли промежуточное положение между первым и вторым классами [18].
В целом автоматизация процессов управления, как правило, начинается с низших иерархических уровней и сопровождается переводом человека-оператора с низших уровней управления на более высокие.
Такой переход сопровождается определенными изменениями в характере и содержании
3 ГОСТ Р ИСО 9241-210-2012 «Эргономика взаимодействия человек - система». Часть 210. Человеко-ориентированное проектирование интерактивных систем.
деятельности, что можно характеризовать следующим образом4 [21]:
• сокращением загрузки оператора функциями управления, обслуживания и освоения ЧМК;
• повышением значимости функций использования;
• повышением ответственности оператора за качество его деятельности;
• ростом психологической и темповой напряженности;
• ростом объема взаимодействия оператора с машиной и сокращением общения с людьми;
• значительным увеличением роли информационных моделей при принятии решений по сравнению с визуальным наблюдением за реальной картиной производственного процесса (рост объема символьной информации по сравнению с образной);
• существенным увеличением объема информации, подлежащей восприятию и переработке, при одновременном увеличении уровня ее обобщения и снижением достоверности;
• необходимостью взаимодействия со значительно большим числом средств отображения информации и органов управления по сравнению с деятельностью на более низких уровнях управления;
• снижением объема эргономического обеспечения ЧМК более высоких классов с одновременным его увеличением для ЧМК более высоких уровней управления.
Приведенные соображения имели целью обобщение информации о различиях в характере деятельности человека в составе ЧМК разного уровня управления. Это важно, так как научно-технический прогресс способствует непрерывному совершенствованию ЧМК, приводящему к росту уровня управления, что требует быть готовыми к грядущим изменениям в жизнедеятельности людей. Для этих целей необходимо рассмотреть уже имеющуюся информацию и сделать окончательный вывод о роли и месте человека
4 Клочков В.В., Дутов А.В. Модель управления прикладными исследованиями и разработками в наукоемкой промышленности // Экономический анализ: теория и практика. 2012. № 35. С. 11-24.
в управлении перспективными ЧМК, конкретизировать функции управления, остающиеся за человеком в различных по назначению комплексах.
Анализ тенденций изменения деятельности человека по управлению ЧМК показал, что характерные для первой половины XX в. жестко детерминированные алгоритмы управления средствами с преобладанием моторных функций уступили место сложным эвристическим алгоритмам адаптивно-ситуационного управления, требующим высокой ответственности и значительного нервно-психического напряжения [15].
Оператору поручаются проверка, наблюдение и оценка правильности функционирования аппаратных и программных средств, он пользуется правом регулирования и координации их работ, то есть формирования и изменения программ их функционирования. Он несет полную ответственность за распознавание и интерпретацию производственных (боевых) ситуаций, сложность которых непрерывно возрастает, а идентификация затрудняется, за устранение или исправление ошибок в работе техники и пр.
Для реализации подобного вида управления потребовались не только новые технические средства деятельности, но и принципиально новые формы взаимодействия человека с машиной. Оператор должен осуществлять выбор текущих целей использования ЧМК и путей их достижения, определения цены и важности отдельных составляющих критерия достижения цели в конкретной ситуации и пр. Динамичный, проблемный характер деятельности человека-оператора в ходе адаптивно-ситуационного управления и невозможность априорного формирования строго детерминированных алгоритмов ее осуществления требуют от оператора практически непрерывного диалога с ЭВМ в процессе его деятельности [16].
Однако этим не исчерпываются различия деятельности оператора в ходе адаптивно-ситуационного управления образцом от традиционных представлений о ней. Он должен уметь работать с базами знаний и проводить в ходе деятельности вычислительный эксперимент, позволяющий оценить последствия реализации различных вариантов трудовых (боевых) процессов, уметь корректировать заранее заданный алгоритм деятельности и на основании известных ему правил формировать новый уже в ходе самой деятельности. Чтобы выполнить все
эти функции, оператор должен обладать высокими уровнями профессионально важных качеств, располагать значительным объемом
концептуальных знаний, позволяющих ему компенсировать приближенный характер изучавшихся им априорных типовых описаний эталонных классов ситуаций и закономерностей достижения конечного результата трудового процесса в конкретных условиях и корректировать значения как исходных, так и выходных данных проводимого им вычислительного эксперимента
[9, 13].
Если такой сложный вид управления еще в середине XX в. был характерен только для ЧМК военного назначения, то в настоящее время он уже нередко используется и в средствах народнохозяйственного назначения, например, в средствах наземного, воздушного и морского транспорта, атомной и обычной энергетики, в космической технике, в станочном и медицинском оборудовании и пр.
В целом следует сделать вывод о том, что непрерывное совершенствование ЧМК изменяет содержание и существенно усложняет деятельность человека, который, работая в его составе, будет и впредь решать наиболее значимый комплекс задач управления этими средствами, обеспечивая их адаптацию к возможным изменениям производственных (боевых) ситуаций и достижение целей их использования.
Этот вывод полностью исключает мнение о том, что роль человека в управлении перспективными комплексами будет снижаться. Она будет возрастать и ее качество во многом определяться психологической устойчивостью человека, управляющего ЧМК и обслуживающего его, что потребует разработки новых методов оценки эффективности ЧМК.
Подходы к оценке влияния реализации эргономических требований на экономическую эффективность ЧМК
Как показали П.Я. Шлаен и В.М. Львов в работе [11], в настоящее время отсутствуют как расчетные, так и экспериментальные методы вычисления интегральных показателей
эргономических свойств ЧМК, которые могли бы учитывать комплексное влияние человеческого фактора на качества (эффективность, надежность) использования комплекса, а также на результаты его функционирования.
Экономический эффект эргономического обеспечения складывается из сокращения расходов по разным статьям разработки
и использования ЧМК и роста прибыли за счет повышения качества, безопасности
и конкурентоспособности комплекса.
Проанализировать все источники экономической целесообразности довольно сложно вследствие того, что собрать сведения о вкладе каждого источника в экономический эффект пока не представляется возможным из-за отсутствия в России объективных экономических статистических данных [3].
Поэтому для ориентировочного подсчета показателя эффективности затрат выбираются наиболее значимые для анализируемой продукции, так как даже такой выборочный подсчет показывает значительный экономический эффект. Основные источники экономической
целесообразности реализации экономических требований в процессе разработки и эксплуатации ЧМК представлены в табл. 3.
Возможная степень влияния эргономических требований на получение экономии по тем или иным источникам представлена в табл. 4, которая составлена на основе экспертного опроса и требует экспериментально-статистической верификации [3, 22]. Для получения одного и того же эффекта (в случае, если капитальные вложения заморожены на некоторое время) необходимо в последующем осуществить дополнительные капитальные затраты. Для приведения разновременных капитальных затрат к единому моменту времени - времени окончания внедрения разработки ЧМК - рекомендуется пользоваться формулой сложных процентов5:
где Кг - общие затраты, приведенные к моменту окончания внедрения разработки ЧМК;
Г - промежуток времени в годах от момента начала разработки ЧМК до окончания внедрения;
t - промежуток времени от момента вложения затрат до окончания внедрения;
К - затраты текущего года;
р - коэффициент, характеризующий темпы роста национального дохода.
Расчет значений показателя (коэффициента) эффективности затрат денежных средств можно
5 Тамасова Д.А. Повышение эргономичности и гибкости подходов к оценке и моделированию инновационных проектов // Экономический анализ: теория и практика. 2012. № 48. С. 19-24.
проводить и по известным в экономике зависимостям. Как показала практика, его значения для разных типов ЧМК в 2015 г. находились в пределах 0,15-0,75, что существенно превышает нормативные для различных отраслей промышленности значения подобного
коэффициента. Это тоже свидетельствует о высокой экономичности эргономического обеспечения разработки и эксплуатации ЧМК.
Выводы и рекомендации
В условиях возрастающей значимости психологических компонентов деятельности на фоне высокой эмоционально-волевой и темповой напряженности традиционные методы создания человеко-машинных комплексов оказались малоэффективными. Возникла необходимость в переходе к новым, соответствующим последним достижениям в области инженерной психологии и эргономики, методам, базирующимся на результатах исследований закономерностей деятельности человека в составе ЧМК для приведения комплекса в соответствие с возможностями человека, улучшения его качества, повышения производительности и безопасности труда. В первую очередь необходима разработка методологии комплексных исследований и интеграции частных результатов, полученных отдельными науками, изучающими конкретные аспекты труда в управлении социальными и экономическими системами. Возникла необходимость создания методологии анализа и синтеза деятельности как единой целостной системы [1, 5, 6, 16].
Следует отметить, что вопрос о роли и месте человека в современных и перспективных системах должен решаться не с позиций узко инженерного подхода. Этот вопрос имеет серьезную социальную значимость и при его решении нельзя отождествлять человека с машиной. В машине нужно видеть помощника человека, проектирующего системы, изделия и технологии, чтобы разгрузить его от операций, которые он не может или не хочет выполнять. В эргономике и экономической психологии подчеркивается творческая сущность человеческой деятельности, ее принципиальное отличие от функционирования технических звеньев. Только человек может правильно сформулировать цели и задачи собственной деятельности и функционирования управляемого им ЧМК, только он может со всей ответственностью отнестись к оценке влияния реализации эргономических требований на экономическую эффективность систем, изделий и технологий.
Таблица 1
Примеры результатов применения человеко-ориентированного проектирования
Действие Результат
Понимание и определение условий использования Описание условий использования
Определение требований пользователей Спецификация условий использования. Описание нужд пользователей. Спецификация требований пользователей
Создание проектных решений для удовлетворения требований пользователей Спецификация взаимодействия пользователей с системой пользовательского интерфейса. Реализованный пользовательский интерфейс
Проверка соответствия проекта установленным требованиям Результаты оценки. Результаты проверки на соответствие. Результаты долгосрочного мониторинга
Источник: ГОСТ Р ИСО 9241-210-2012 «Эргономика взаимодействия человек - система»
Таблица 2
Эргономическая классификация человеко-машинных комплексов
Класс Наименование классов комплексов Примеры комплексов
Первый Автоматизированные комплексы с непрерывным управлением и техническим обслуживанием человеком Системы управления воздушным движением, отдельные образцы оружия и др.
Второй Автоматизированные комплексы с техническим резервом в управлении и непрерывным техническим обслуживанием человеком Самолеты с системой автопилотирования и другие средства, имеющие резервное управление, станки с программным управлением и пр.
Третий Автоматические комплексы без управления человеком в их составе, но с техническим обслуживанием им Метеосредства, работающие автономно, системы контроля погоды и функционирования активных средств и др.
Четвертый Автоматические комплексы без управления и технического обслуживания человеком Луноходы, автоматические искусственные спутники Земли для метеоразведки, связи, контроля наземной обстановки и пр.
Источник: составлено авторами
Таблица 3
Влияние реализации эргономических требований на экономическую эффективность человеко-машинного комплекса
Показатель Эффект
Сокращение расходов за счет реализации эргономических требований при разработке ЧМК Формирование на начальных стадиях разработки рациональных эргономических решений, исключающих многочисленные доработки и переделки разрабатываемого ЧМК. Сокращение количества эргономических недостатков в предъявляемых на государственные испытания ЧМК и требующих значительных затрат финансовых средств и времени на устранение. Сокращение времени на разработку ЧМК. Повышение качества выпускаемой продукции. Сокращение времени и финансовых средств на освоение техники в местах ее использования. Возможное сокращение количества средств производства (вооружения) в силу повышения их качества (производительности, эффективности)
Повышение прибыли и сокращение расходов при эксплуатации ЧМК с учетом эргономических требований Рост экспорта отечественной продукции. Сокращение импорта продукции. Повышение производительности труда. Сокращение финансовых средств и времени на подготовку пользователей продукции. Возможность (при необходимости) увеличения объема производства. Увеличение межремонтных сроков. Сокращение количества аварий и катастроф. Сокращение количества инвалидов и выплат из-за потери трудоспособности. Снижение уровня профессиональной заболеваемости и текучести кадров. Повышение престижности и безопасности труда, качества деятельности и работоспособности, роста производственного долголетия
Источник: составлено авторами
Таблица 4
Возможные источники экономии в процессе реализации эргономических требований при создании и эксплуатации человеко-машинного комплекса
Эргономические требования Уменьшение потерь времени Сокращение численности персонала Повышение надежности ЧМК Удлинение срока службы Снижение травматизма Уменьшение текучести кадров Высвобождение ЧМК
Организация ЧМК
Распределение ОВ В ОВ Н В В В
функций между
человеком и
машинои
Распределение В В В НВ НВ В ОВ
функций между
операторами
Численность В ОВ НВ НВ НВ В В
персонала
Организация деятельности
Информационная В В ОВ НВ НВ НВ ОВ
модель
Организация В НВ В ОВ В ОВ В
обучения
Режим труда и ОВ НВ В НВ ОВ НВ В
отдыха
Организация ОВ НВ ОВ ОВ В ОВ ОВ
профотбора
Структура ОВ В В В ОВ В В
деятельности
Технические средства
Средства ОВ В В НВ В В В
отображения информации
Органы ОВ В В В В В В
управления
Конструкция ОВ НВ В НВ НВ ОВ ОВ
рабочего места
Эксплуатационная В В В НВ ОВ В ОВ
документация
Взаимное ОВ НВ В В В НВ В
расположение
элементов места
Обитаемость
Функциональные В НВ В В В ОВ В
помещения
Физические В НВ В ОВ ОВ ОВ В
факторы
Химические ОВ НВ В В ОВ ОВ В
факторы
Примечание. ОВ - определяющее влияние (очень важно); В - влияние (важно); НВ - незначительное влияние (не важно).
Источник: [22]
Рисунок 1
Структурная экономико-психологическая модель человеческого общества
□
Источник: составлено авторами
Рисунок 2
Относительный объем работ по эргономическому обеспечению разработки и эксплуатации человеко-машинных комплексов Р различных классов управления
Источник: [11]
Рисунок 3
Относительный объем работ по эргономическому обеспечению разработки и эксплуатации человеко-машинных комплексов первого класса R различных уровней управления
Источник: [11]
Список литературы
1. Спасенников В.В., Голубева Г.Ф. Экономическая психология и эргономика в обеспечении успешности инновационной деятельности // Экономическая психология: прошлое, настоящее, будущее. 2014. № 2. С. 247-258.
2. Анохин А.Н. Актуальные вопросы эргономики // Человеческий фактор: проблемы психологии и эргономики. 2009. Вып. 3. С. 101-106.
3. Евенко В.В., Середа М.М., Спасенников В.В. Изобретательская активность в инновационной деятельности: сравнительный анализ динамики патентования в условиях социально-экономических изменений // Вестник Брянского государственного технического университета. 2013. № 3. С. 161-171.
4. Зараковский Г.М. Опыт дизайн-эргономического проектирования гибких автоматизированных заводов в машиностроении // Человеческий фактор: проблемы психологии и эргономики. 2009. Вып. 3. С. 48-55.
5. Багрецов С.А., Гайдуков В.Л., Спасенников В.В., Филимонов А.А. Устройство для оценки профессиональной пригодности операторов автоматизированных систем управления. Патент на изобретение SU 1437898 А2 26.05.1987.
6. Спасенников В.В., Немтинов В.Н., Ложкин Г.В., Герасимов Б.М. Устройство для оценки профессиональной пригодности операторов автоматизированных систем управления. Патент на изобретение RU 1068975 29.10.1982.
7. Львов В.М., Павлюченко В.В., Спасенников В.В. Инженерно-психологические вопросы проектирования деятельности операторов // Психологический журнал. 1989. Т. 10. № 5. С. 66-74.
8. Герасимов Б.М., Ложкин Г.В., Скрыль С.В., Спасенников В.В. Имитационная модель для оценки комплексного влияния инженерно-психологических факторов на эффективность эргатической системы // Кибернетика и вычислительная техника. 1984. № 61. С. 88-93.
9. Averchenkov V.I., Gulakov V.K., Mirochnikov V.V., Potapov L.A., Spasennikov V.V., Trubakov A.O. Formation of the color palette for content based image retrieval automated systems // World Applied Sciences Journal. 2013. Vol. 24. № 24. P. 1-6.
10. Зараковский Г.М., Королев Б.А., Медведев В.И., Шлаен П.Я. Введение в эргономику. М.: Советское радио, 1974. 352 с.
11. Шлаен П.Я., Львов В.М. Эргономика для инженеров. Эргономическое обеспечение проектирования человеко-машинных комплексов: проблемы, методология, технологии. Тверь: Тверской государственный университет, 2014. 400 с.
12. Глоточкин А.Д., Ложкин Г.В., Спасенников В.В. Методика формирования малых групп с учетом межличностных и операциональных аспектов взаимодействия операторов // Психологический журнал. 1986. Т. 7. № 1. С. 22-29.
13. Кондратенко С.В., Спасенников В.В. Методы анализа и моделирования деятельности операторов в процессе эргономического обеспечения разработки и эксплуатации человеко-машинных комплексов // Вестник Брянского государственного технического университета. 2015. № 1. С. 87-94.
14. Львов В.М. Системный анализ эргономических проблем создания (формирования) и функционирования эрготехнических и организационных систем // Человеческий фактор: проблемы психологии и эргономики. 2009. Вып. 3. С. 92-100.
15. Кристинен Ж., Мейстер Д., Фоули П. и др. Эргономика - комплексная научно-практическая дисциплина. М.: Мир, 1991. 448 с.
16. Попков В.И., Спасенников В.В. Модель взаимодействия вузов и машиностроительных предприятий в интересах их инновационного развития // Социология образования. 2015. № 3. С. 36-45.
17. Chen M.-C., Cheng S.-J., Hwang Y. An empirical investigation of the relationship between intellectual capital and firm's market value and financial performance // Journal of Intellectual Capital. 2005. Vol. 6. № 2. P. 159-176.
18. Куртц Д.В. Приоритетные направления исследований и разработки человеко-машинных систем большой сложности двойного назначения // Человеческий фактор: проблемы психологии и эргономики. 2009. Вып. 3. С. 137-141.
19. Посыпанов О.Г., Спасенников В.В., Чернова Г.В. Способы, аппаратура и программное обеспечение для изучения психофизиологических характеристик человека и параметров биосистем // Теоретические и прикладные вопросы экспериментально-психологических исследований. Психологический межвузовский вестник. М.: Институт психологии РАН, 1996. С. 29-41.
20. Евенко В.В., Новиков М.М., Спасенников В.В. Проблемы оценивания интеллектуального потенциала и интеллектуального капитала инженерно-технических работников // Менеджмент в России и за рубежом. 2014. № 5. С. 117-127.
21. Boyer R. The quest for theoretical foundations of socio-economic: epistemology, methodology or ontology? // Socio-Economic Review. 2008. Vol. 6. № 4. P. 733-746.
22. Губинский А.И., Карпачевский В.Г., Смирнов Б.А. Определение экономической эффективности эргатических систем. М.: Научный совет по кибернетике при АН СССР, 1981. 64 с.
ISSN 2311-8725 (Online) ISSN 2073-039X (Print)
Investment Analysis
ISSUES OF ASSESSING THE IMPACT OF ERGONOMIC REQUIREMENTS IMPLEMENTATION ON THE ECONOMIC EFFICIENCY OF MAN-MACHINE SYSTEMS
Kirill A. KOTENKO"', Valerii V. SPASENNIKOVb
a Bryansk State Technical University, Bryansk, Russian Federation kirillan@mail.ru
b Bryansk State Technical University, Bryansk, Russian Federation spas1956@mail.ru
• Corresponding author
Article history:
Received 19 February 2016 Accepted 1 March 2016
JEL classification: B41, E22, J24, O32
Keywords: human-machine, man-machine system, ergonomic requirements, human-oriented design, classification
Abstract
Subject The article presents a simplified economic-psychological model of human society, associated with ergonomic support to creation and operation of systems, products and technologies. Objectives The aim is to determine possible sources of savings related to increased labor productivity, reduced accidents and disasters, improved prestige and safety of labor, and a decrease in financial resources and time for personnel selection and training based on the implementation of ergonomic requirements while developing and operating human-machine systems. Methods Using scientific methods of empirical generalization, analysis of statutory documents on ergonomic human-oriented design and ergonomic classification, we assessed the impact of ergonomic requirements implementation on the cost-effectiveness of human-machine systems. Results The findings show the need for empirical and statistical verification of quantitative estimation of the impact of ergonomic requirements on the economic effect of human-machine systems. We performed an expert evaluation of diverse capital expenditure for introducing the system of ergonomic support to development and operation of man-machine complexes. Conclusions In the ergonomic support to development and operation of human-machine complexes, the leading role belongs to the man-oriented approach, which is associated with creation of a methodology of analysis and synthesis of the activities as an integrated system. The economic effect from the implementation of ergonomic support to systems, products and technologies consists of cost saving by various items of human-machine system utilization and earnings growth through improving the system's quality, safety and competitiveness.
© Publishing house FINANCE and CREDIT, 2016
References
1. Spasennikov V.V., Golubeva G.F. Ekonomicheskaya psikhologiya i ergonomika v obespechenii uspeshnosti innovatsionnoi deyatel'nosti [Economic psychology and ergonomics to ensure the success of innovation activity]. Ekonomicheskaya psikhologiya: proshloe, nastoyashchee, budushchee = Economic Psychology: Past, Present and Future, 2014, no. 2, pp. 247-258.
2. Anokhin A.N. Aktual'nye voprosy ergonomiki [Topical issues of ergonomics]. Chelovecheskii faktor: problemy psikhologii i ergonomiki = Human Factors: Problems of Psychology and Ergonomics, 2009, vol. 3, pp. 101-106.
3. Evenko V.V., Sereda M.M., Spasennikov V.V. Izobretatel'skaya aktivnost' v innovatsionnoi deyatel'nosti: sravnitel'nyi analiz dinamiki patentovaniya v usloviyakh sotsial'no-ekonomicheskikh izmenenii [Inventive activity in innovation: a comparative analysis of patenting behavior under socio-economic changes].
Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Bryansk State University Herald, 2013, no.3, pp.161-171.
4. Zarakovskii G.M. Opyt dizain-ergonomicheskogo proektirovaniya gibkikh avtomatizirovannykh zavodov v mashinostroenii [Experience in the ergonomic design of flexible unmanned factories in mechanical engineering]. Chelovecheskii faktor: problemy psikhologii i ergonomiki = Human Factors: Problems of Psychology and Ergonomics, 2009, vol. 3, pp. 48-55.
5. Bagretsov S.A., Gaidukov V.L., Spasennikov V.V., Filimonov A.A. Ustroistvo dlya otsenkiprofessional'noi prigodnosti operatorov avtomatizirovannykh sistem upravleniya [A device to assess professional competence of automated control system operators]. Patent SU, no. 1437898 A2, 1987.
6. Spasennikov V.V., Nemtinov V.N., Lozhkin G.V., Gerasimov B.M. Ustroistvo dlya otsenki professional'noi prigodnosti operatorov avtomatizirovannykh sistem upravleniya [A device to assess professional competence of automated control system operators]. Patent RU, no. 1068975, 1982.
7. L'vov V.M., Pavlyuchenko V.V., Spasennikov V.V. Inzhenerno-psikhologicheskie voprosy proektirovaniya deyatel'nosti operatorov [Engineering and psychological issues of designing the operators' activity].
Psikhologicheskii zhurnal = Psychological Journal, 1989, vol. 10, no. 5, pp. 66-74.
8. Gerasimov B.M., Lozhkin G.V., Skryl' S.V., Spasennikov V.V. Imitatsionnaya model' dlya otsenki kompleksnogo vliyaniya inzhenerno-psikhologicheskikh faktorov na effektivnost' ergaticheskoi sistemy [A simulation model to assess the integrated impact of engineering and psychological factors on the ergatic system's efficiency]. Kibernetika i vychislitel'naya tekhnika = Cybernetics and Computer Engineering, 1984, no. 61, pp. 88-93.
9. Averchenkov V.I., Gulakov V.K., Mirochnikov V.V., Potapov L.A., Spasennikov V.V., Trubakov A.O. Formation of the Color Palette for Content Based Image Retrieval Automated Systems. World Applied Sciences Journal, 2013, vol. 24, no. 24, pp. 1-6.
10. Zarakovskii G.M., Korolev B.A., Medvedev V.I., Shlaen P.Ya. Vvedenie v ergonomiku [Introduction to ergonomics]. Moscow, Sovetskoe radio Publ., 1974, 352 p.
11. Shlaen P.Ya., L'vov V.M. Ergonomika dlya inzhenerov. Ergonomicheskoe obespechenie proektirovaniya cheloveko-mashinnykh kompleksov: problemy, metodologiya, tekhnologii [Ergonomic management of designing the human-machine systems: problems, methodology, technology]. Tver, TSU Publ., 2014, 400 p.
12. Glotochkin A.D., Lozhkin G.V., Spasennikov V.V. Metodika formirovaniya malykh grupp s uchetom mezhlichnostnykh i operatsional'nykh aspektov vzaimodeistviya operatorov [Methods to form small groups taking into account interpersonal and operational aspects of operators' interaction]. Psikhologicheskii zhurnal = Psychological Journal, 1986, vol. 7, no. 1, pp. 22-29.
13. Kondratenko S.V., Spasennikov V.V. Metody analiza i modelirovaniya deyatel'nosti operatorov v protsesse ergonomicheskogo obespecheniya razrabotki i ekspluatatsii cheloveko-mashinnykh kompleksov [Methods of analyzing and modeling the activities of operators in the process of ergonomic support to development and operation of human-machine systems]. Vestnik Bryanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Bryansk State University Herald, 2015, no. 1, pp. 87-94.
14. L'vov V.M. Sistemnyi analiz ergonomicheskikh problem sozdaniya (formirovaniya) i funktsionirovaniya ergotekhnicheskikh i organizatsionnykh sistem [System analysis of ergonomic problems related to creation (formation) and functioning of ergonomic-technical and organizational systems]. Chelovecheskii faktor: problemy psikhologii i ergonomiki = Human Factors: Problems of Psychology and Ergonomics, 2009, vol. 3, pp. 92-100.
15. Kristinen Zh., Meister D., Fouli P. et al. Ergonomika - kompleksnaya nauchno-prakticheskaya distsiplina [Ergonomics as a complex scientific and practical discipline]. Moscow, Mir Publ., 1991, 448 p.
16. Popkov V.I., Spasennikov V.V. Model' vzaimodeistviya vuzov i mashinostroitel'nykh predpriyatii v interesakh ikh innovatsionnogo razvitiya [A model of interaction between higher schools and engineering companies in the interests of innovation development]. Sotsiologiya obrazovaniya = Sociology of Education, 2015, no. 3, pp. 36-45.
17. Chen M.-C., Cheng S.-J., Hwang Y. An Empirical Investigation of the Relationship between Intellectual Capital and Firm's Market Value and Financial Performance. Journal of Intellectual Capital, 2005, vol. 6, no. 2, pp. 159-176.
18. Kurtts D.V. Prioritetnye napravleniya issledovanii i razrabotki cheloveko-mashinnykh sistem bol'shoi slozhnosti dvoinogo naznacheniya [Priority areas of research and development of double-purpose human-machine systems of great complexity]. Chelovecheskii faktor: problemy psikhologii i ergonomiki = Human Factors: Problems of Psychology and Ergonomics, 2009, vol. 3, pp. 137-141.
19. Posypanov O.G., Spasennikov V.V., Chernova G.V. Sposoby, apparatura iprogrammnoe obespechenie dlya izucheniya psikhofiziologicheskikh kharakteristik cheloveka i parametrov biosistem V kn.: Teoreticheskie i prikladnye voprosy eksperimental'no-psikhologicheskikh issledovanii [Methods, apparatus and software for the study of psycho-physiological characteristics of a human being and biosystem parameters. In: Theoretical and applied problems of empirical psychological research]. Moscow, Psychology Institute of RAS Publ., 1996, pp. 29-41.
20. Evenko V.V., Novikov M.M., Spasennikov V.V. Problemy otsenivaniya intellektual'nogo potentsiala i intellektual'nogo kapitala inzhenerno-tekhnicheskikh rabotnikov [Problems of evaluating the intellectual potential and intellectual capital of engineers and technicians]. Menedzhment v Rossii i za rubezhom = Management in Russia and Abroad, 2014, no. 5, pp. 117-127.
21. Boyer R. The Quest for Theoretical Foundations of Socio-Economic: Epistemology, Methodology or Ontology? Socio-Economic Review, 2008, vol. 6, no. 4, pp. 733-746.
22. Gubinskii A.I., Karpachevskii V.G., Smirnov B.A. Opredelenie ekonomicheskoi effektivnosti ergaticheskikh sistem [Determining the economic efficiency of ergatic systems]. Moscow, Scientific Council on Cybernetics, Academy of Sciences of USSR Publ., 1981, 64 p.
